小题仿真模拟训练12-2021届高三物理二轮复习新高考版（含解析）

这是一份小题仿真模拟训练12-2021届高三物理二轮复习新高考版（含解析），共16页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题等内容，欢迎下载使用。
小题仿真模拟训练十二

一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.关于近代物理知识,下列判断正确的是( )。
A.黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释
B.自由核子组成原子核时,其质量亏损所对应的能量可能小于该原子核的结合能
C.如果一个粒子和一个中子的德布罗意波长相等,那么它们的总能量相同
D.康普顿效应表明光不仅具有能量,而且具有动量

2.

如图所示,直线a与四分之一圆弧b分别表示两质点甲、乙从同一地点出发,沿同一方向做直线运动的v-t图线,v0为乙的初速度,乙从出发到停止所用时间为t0。经过12t0时,甲、乙速度相等,则此时( )。
A.甲的加速度大小为(3-1)v0t0
B.甲的加速度大小为3v0t0
C.甲、乙运动位移之比为2π-3333
D.甲、乙运动位移之比为3π+3

3.某运动员在一次投篮练习中,分别在A位置、B位置以初速度v1(速度方向与水平方向成60°)、v2(速度方向与水平方向成30°)将篮球(可视为质点)抛出,结果两次篮球都垂直打到篮筐上同一点。则A位置、B位置到篮球筐正下方O点的距离之比x1x2为( )。

A.1∶2
B.1∶3
C.1∶4
D.x1x2的值与篮筐高度有关,无法确定

4.

某同学观看科幻电影《流浪地球》后,设想地球仅在木星引力作用下沿椭圆轨道通过木星的情景,如图所示,轨道上P点距木星最近(距木星表面距离可忽略),不考虑一切阻力作用,下列判断正确的是( )。
A.地球靠近木星,运行速度和加速度增大,而角速度减小
B.地球在P点的运行速度不可能大于木星的第一宇宙速度
C.越靠近木星,地球的重力势能越大
D.地球在运动过程中机械能守恒

5.

如图所示,带电小球P固定在O点正下方,另一个带电小球Q用绝缘丝线悬挂在O点,两小球静止,此时两小球距离为L。现把小球Q换成小球M(和Q的带电荷量相同),小球M静止时PM之间的距离为13L,则M与Q的质量之比为( )。
A.27∶1 B.9∶1 C.3∶1 D.1∶9

6.弹簧振子做简谐运动,O为平衡位置,当它经过点O时开始计时,经过0.3 s,第一次到达点M,再经过0.2 s 第二次到达点M,则弹簧振子的周期可能为( )。
A.1.4 s B.1.6 s C.2 s D.3 s

7.我国科技已经步入“人工智能”时代,“人工智能”已经走进千家万户。某天,东东呼叫了外卖,外卖小哥把货物送到他家阳台正下方的平地上,东东操控小型无人机带动货物,由静止开始竖直向上做匀加速直线运动,一段时间后,货物又匀速上升53 s,最后再匀减速1 s,恰好到达他家阳台且速度为零。货物上升过程中,遥控器上显示对货物的作用力有三个,分别为20.8 N、20.4 N和18.4 N,已知货物受到的阻力恒为其重力的150。重力加速度g取10 m/s2。下列判断正确的是( )。
A.作用力为18.4 N时货物处于超重状态
B.货物的质量为2.04 kg
C.货物上升过程中的最大动能为1.02 J
D.东东家阳台距地面的高度为56 m

8.如图所示,在同一竖直平面内,一长L=9 cm的轻质细绳一端固定在O点,另一端系一质量m=0.1 kg的小球,水平线AB和水平地面EF之间相距h,一倾角为53°的光滑斜面放置在AB与EF之间。将细绳拉至水平,使小球从位置C由静止释放,小球到达最低点D时,细绳刚好被拉断,D点到水平线AB的高度为h。之后小球在运动过程中恰好沿斜面向下运动。sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,g=10 m/s2,下列说法正确的是( )。

A.细绳受到的拉力的最大值为5 N
B.D点到水平线AB的高度h=0.16 m
C.小球从位置C运动到EF平面的过程中重力做的功为4.1 J
D.小球从位置C运动到A点的过程中重力势能变化了0.32 J

二、多项选择题:本题共4小题目,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。

9.如图所示,一定质量的理想气体经历了A→B→C的状态变化过程,则下列说法正确的是( )。
A.A→B过程中,气体压强不变
B.A→B过程中,外界对气体做负功
C.B→C过程中,气体分子间距增大
D.B→C过程中,气体分子无规则热运动变剧烈

10.如图所示,为了浴室用电安全,某同学用理想变压器给浴室降压供电,理想变压器原、副线圈匝数比为5∶1,原线圈输入交变电压u=311sin (100πt) V。已知排气扇电动机内阻为1.5 Ω,闭合开关S前、后理想电流表示数分别为1 A和2 A,各用电器均正常工作。下列判断正确的是( )。

A.照明灯额定功率为44 W
B.闭合开关S后变压器的输入功率为62.2 W
C.闭合开关S后变压器的输入功率为186.6 W
D.闭合开关S后排气扇的输出功率为42.5 W

11.制备纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中的两平行极板,如图1所示。加在极板P、Q间的电压UPQ做周期性变化,其正向电压为U0,反向电压为-3U02,电压变化的周期为2t,如图2所示。在t=0时,极板Q附近的一个电子,质量为m、电荷量为e,受电场力作用由静止开始运动。不考虑重力作用,下列判断正确的是( )。

A.当电子经过时间t,3t,5t,…,(2n-1)t时到P板,电子到达P板的速度最大
B.当两板间距离d=eU0t22m时,电子到达P板的速度最大
C.当经过时间2t时,电子运动位移小于两板间距,电子就不会达到P板
D.当两板间距离d>5eU0t26m时,2t时间内电子不会达到P板
12.

如图所示,在坐标系xOy的第二象限内有沿y轴负方向的匀强电场。在第三象限内有匀强磁场Ⅰ,在第四象限内有匀强磁场Ⅱ,磁场Ⅰ、Ⅱ的方向均垂直于纸面向内。一质量为m、电荷量为+q的粒子从P(0,L)点处以初速度v0沿垂直于y轴的方向进入第二象限的匀强电场,然后先后穿过x轴和y轴进入磁场Ⅰ和磁场Ⅱ,不计粒子的重力和空气阻力,匀强电场的电场强度大小E=3mv022qL,第三、四象限中匀强磁场的磁感应强度大小分别为B1=3mv02qL和B2=6mv0qL。下列判断正确的是( )。
A.粒子在磁场中做圆周运动的速度大小为3v0
B.粒子第一次经过y轴距O点的距离为2L
C.粒子出发后第2次和第3次经过y轴的距离为73L
D.粒子出发后相邻两次经过y轴的最小距离为23L

三、实验题:本题共2小题,第13小题6分,第14小题8分,共14分。
13.某同学在研究性学习中用如图1所示的装置测量弹簧压缩到某程度时的弹性势能,探究步骤如下:

①用游标卡尺测量出小车上遮光条的宽度d;
②用装有砝码的小车把弹簧的右端压缩到某一位置P,并记下这一位置,同时测量出小车到光电门的距离x;
③释放小车,测出小车上的遮光条通过光电门所用的时间t,则此时小车的速度v= ,并记录小车及里面砝码的总质量m; 
④增减小车里的砝码, ,重复③的操作,得到多组小车及砝码的总质量m与它通过光电门时的速度v的数值; 
⑤根据上述测得的数值算出对应的1m,并作出v2-1m图像如图2所示。
(1)将实验步骤补充完整。
(2)小车与水平桌面之间存在摩擦,导致图像没过原点,这对于弹性势能的求解 (选填“有”或“无”)影响。 
(3)由图像可知弹簧被压缩到位置P时具有的弹性势能大小为 。(用字母a、b表示) 

14.为了测量某待测电阻Rx的阻值(约为30 Ω),有以下一些器材可供选择。
电流表(量程为0~50 mA,内阻约为10 Ω);
电流表(量程为0~3 A,内阻约为0.12 Ω);
电压表(量程为0~3 V,内阻很大);
电源E(电动势约为3 V,内阻约为0.2 Ω);
滑动变阻器R1(0~10 Ω);
滑动变阻器R2(0~1 kΩ);
定值电阻R3=30 Ω;
定值电阻R4=300 Ω;
单刀单掷开关S一个,导线若干。
(1)电流表应选 ,滑动变阻器应选 ,定值电阻应选 。(均填器材元件的符号) 
(2)某次测量中,电压表示数如图所示,则此时电压值为 V。 

(3)请在虚线框内画出测量电阻Rx的实验电路图,并标出电路元件的字母符号。(要求所测量范围尽可能大)

(4)某次测量中,电压表示数为U时,电流表示数为I,则计算待测电阻阻值的表达式Rx= (用题目中所给字母符号表示)。 


【解析版】
小题仿真模拟训练十二

一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.关于近代物理知识,下列判断正确的是( )。

A.黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释
B.自由核子组成原子核时,其质量亏损所对应的能量可能小于该原子核的结合能
C.如果一个粒子和一个中子的德布罗意波长相等,那么它们的总能量相同
D.康普顿效应表明光不仅具有能量,而且具有动量
【答案】D
【解析】黑体辐射的实验规律说明电磁辐射具有量子化的特性,即黑体辐射是不连续的,是一份一份的,所以黑体辐射用光的粒子性解释,A项错误;自由核子组成原子核时,其质量亏损所对应的能量等于该原子核的结合能,B项错误;根据德布罗意波的波长公式λ=hp可知,如果一个粒子的德布罗意波长与中子相等,则它们的动量大小一定相同,而总能量不相同,C项错误;康普顿效应表明光不仅具有能量,还具有动量,D项正确。
2.

如图所示,直线a与四分之一圆弧b分别表示两质点甲、乙从同一地点出发,沿同一方向做直线运动的v-t图线,v0为乙的初速度,乙从出发到停止所用时间为t0。经过12t0时,甲、乙速度相等,则此时( )。
A.甲的加速度大小为(3-1)v0t0
B.甲的加速度大小为3v0t0
C.甲、乙运动位移之比为2π-3333
D.甲、乙运动位移之比为3π+3
【答案】B
【解析】由题图可知甲、乙在12t0时速度v=32v0。根据加速度公式可知甲的加速度a=ΔvΔt=v12t0=3v0t0,A项错误,B项正确;在12t0内,甲、乙运动的位移分别为x1=12×32v0×12t0、x2=30360πv0t0+x1,则x1x2=332π+33,C、D两项错误。
3.某运动员在一次投篮练习中,分别在A位置、B位置以初速度v1(速度方向与水平方向成60°)、v2(速度方向与水平方向成30°)将篮球(可视为质点)抛出,结果两次篮球都垂直打到篮筐上同一点。则A位置、B位置到篮球筐正下方O点的距离之比x1x2为( )。

A.1∶2
B.1∶3
C.1∶4
D.x1x2的值与篮筐高度有关,无法确定
【答案】B
【解析】将抛篮球的过程看作反向的平抛运动,有x=v0t,tan θ=vyv0,而vy=2gh,t=2hg,两次抛球高度相同,因此两次运动过程中竖直方向的速度和下落时间相同,所以x1x2=v01v02=tan30°tan60°=13,B项正确。
4.

某同学观看科幻电影《流浪地球》后,设想地球仅在木星引力作用下沿椭圆轨道通过木星的情景,如图所示,轨道上P点距木星最近(距木星表面距离可忽略),不考虑一切阻力作用,下列判断正确的是( )。
A.地球靠近木星,运行速度和加速度增大,而角速度减小
B.地球在P点的运行速度不可能大于木星的第一宇宙速度
C.越靠近木星,地球的重力势能越大
D.地球在运动过程中机械能守恒
【答案】D
【解析】地球靠近木星,万有引力做正功,运行速度v变大,万有引力增大,加速度逐渐增大,轨道半径r逐渐减小,根据ω=vr可知角速度逐渐增大,A项错误;木星的第一宇宙速度v1等于绕木星表面做匀速圆周运动的线速度,设木星的半径为R,满足v1=GMR,而地球过P点后做离心运动,则万有引力小于需要的向心力,可得GMmR2GMR=v1,B项错误;靠近木星的过程中万有引力对地球做正功,重力势能减少,C项错误;只有重力做功,机械能守恒,D项正确。
5.

如图所示,带电小球P固定在O点正下方,另一个带电小球Q用绝缘丝线悬挂在O点,两小球静止,此时两小球距离为L。现把小球Q换成小球M(和Q的带电荷量相同),小球M静止时PM之间的距离为13L,则M与Q的质量之比为( )。
A.27∶1 B.9∶1 C.3∶1 D.1∶9
【答案】A

【解析】对Q进行受力分析,有P对Q的库仑斥力F=kqPqQL2,重力G=mg和细线拉力,Q在这三个力的作用下平衡,画出受力平衡的矢量三角形如图所示。由三角形相似得mgF=yL,即mL3=ykqPqQg,由等式右边为常数可知,m与L3成反比,可得质量变为原来的27倍,A项正确。
6.弹簧振子做简谐运动,O为平衡位置,当它经过点O时开始计时,经过0.3 s,第一次到达点M,再经过0.2 s 第二次到达点M,则弹簧振子的周期可能为( )。
A.1.4 s B.1.6 s C.2 s D.3 s
【答案】B
【解析】如图甲所示,设O为平衡位置,OB(OC)代表振幅,振子从O到C所需时间为T4。因为简谐运动具有对称性,所以振子从M到C所用时间和从C到M所用时间相等,故T4=0.3 s+0.22 s=0.4 s,解得T=1.6 s;如图乙所示,若振子一开始从平衡位置向点B运动,设点M'与点M关于点O对称,则振子从点M'经过点B到点M'所用的时间与振子从点M经过点C到点M所需时间相等,即0.2 s。振子从点O到点M'、从点M'到点O及从点O到点M所需时间相等,为0.3s-0.2s3=130 s,故周期T=0.5 s+130 s≈0.53 s,所以周期可能为B项。

7.我国科技已经步入“人工智能”时代,“人工智能”已经走进千家万户。某天,东东呼叫了外卖,外卖小哥把货物送到他家阳台正下方的平地上,东东操控小型无人机带动货物,由静止开始竖直向上做匀加速直线运动,一段时间后,货物又匀速上升53 s,最后再匀减速1 s,恰好到达他家阳台且速度为零。货物上升过程中,遥控器上显示对货物的作用力有三个,分别为20.8 N、20.4 N和18.4 N,已知货物受到的阻力恒为其重力的150。重力加速度g取10 m/s2。下列判断正确的是( )。
A.作用力为18.4 N时货物处于超重状态
B.货物的质量为2.04 kg
C.货物上升过程中的最大动能为1.02 J
D.东东家阳台距地面的高度为56 m
【答案】D
【解析】货物先做加速运动,后做匀速运动,再做减速运动,即最后货物处于失重状态,A项错误;在货物匀速上升的过程中,由平衡条件得F2=mg+f,其中f=0.02mg,解得m=2 kg,B项错误;整个过程中,匀速运动阶段速度最大,设此时速度为v,在货物匀减速运动阶段由牛顿第二定律得mg+f-F3=ma3,由运动学公式得0=v-a3t3,解得v=1 m/s,最大动能Ekm=12mv2=1 J,C项错误;匀减速运动阶段的位移x3=12vt3=0.5 m,匀速运动阶段的位移x2=vt2=53 m,匀加速运动阶段,由牛顿第二定律得F1-mg-f=ma1,由运动学公式得2a1x1=v2,解得x1=2.5 m,阳台距地面的高度h=x1+x2+x3=56 m,D项正确。
8.如图所示,在同一竖直平面内,一长L=9 cm的轻质细绳一端固定在O点,另一端系一质量m=0.1 kg的小球,水平线AB和水平地面EF之间相距h,一倾角为53°的光滑斜面放置在AB与EF之间。将细绳拉至水平,使小球从位置C由静止释放,小球到达最低点D时,细绳刚好被拉断,D点到水平线AB的高度为h。之后小球在运动过程中恰好沿斜面向下运动。sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,g=10 m/s2,下列说法正确的是( )。

A.细绳受到的拉力的最大值为5 N
B.D点到水平线AB的高度h=0.16 m
C.小球从位置C运动到EF平面的过程中重力做的功为4.1 J
D.小球从位置C运动到A点的过程中重力势能变化了0.32 J
【答案】B
【解析】由题意得,小球在D点时,细绳的拉力最大,小球由C到D,由机械能守恒定律可知mgL=12mv2,解得v=2gL,在D点,根据牛顿第二定律有F-mg=mv2L,解得F=3 N,A项错误;由D到A,小球做平抛运动,有vy2=2gh,tan 53°=vyv,联立解得h=0.16 m,B项正确;小球从位置C运动到EF平面的过程中重力做的功WG=mg(L+2h)=0.1×10×(0.09+2×0.16) J=0.41 J,C项错误;小球从位置C运动到A点的过程中重力势能减小了ΔEp=mg(L+h)=0.1×10×(0.09+0.16) J=0.25 J,D项错误。
二、多项选择题:本题共4小题目,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。

9.如图所示,一定质量的理想气体经历了A→B→C的状态变化过程,则下列说法正确的是( )。
A.A→B过程中,气体压强不变
B.A→B过程中,外界对气体做负功
C.B→C过程中,气体分子间距增大
D.B→C过程中,气体分子无规则热运动变剧烈
【答案】BD
【解析】A→B过程温度降低,体积增大,由pVT=C可知压强变小,则气体膨胀对外做功,即外界对气体做负功,A项错误,B项正确。B→C过程为等容变化,温度升高,则体积不变,分子运动加剧,C项错误,D项正确。
10.如图所示,为了浴室用电安全,某同学用理想变压器给浴室降压供电,理想变压器原、副线圈匝数比为5∶1,原线圈输入交变电压u=311sin (100πt) V。已知排气扇电动机内阻为1.5 Ω,闭合开关S前、后理想电流表示数分别为1 A和2 A,各用电器均正常工作。下列判断正确的是( )。

A.照明灯额定功率为44 W
B.闭合开关S后变压器的输入功率为62.2 W
C.闭合开关S后变压器的输入功率为186.6 W
D.闭合开关S后排气扇的输出功率为42.5 W
【答案】AD
【解析】原线圈输入电压的最大值Um=311 V,原线圈输入电压的有效值U1=220 V,根据变压器电压比等于匝数比可知,副线圈的输出电压U2=44 V。照明灯的额定功率P0=U2I1=44 W,A项正确;闭合开关后变压器的输出功率P出=U2I2=44×2 W=88 W,根据变压器输入功率等于输出功率,可知变压器的输入功率P入=88 W,B、C两项错误;排气扇中电流I=I2-I1=1 A,排气扇电动机内阻的发热功率P内=I2r=1.5 W,由P=P内+P出'可得排气扇输出功率P出'=44 W-1.5 W=42.5 W,D项正确。
11.制备纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中的两平行极板,如图1所示。加在极板P、Q间的电压UPQ做周期性变化,其正向电压为U0,反向电压为-3U02,电压变化的周期为2t,如图2所示。在t=0时,极板Q附近的一个电子,质量为m、电荷量为e,受电场力作用由静止开始运动。不考虑重力作用,下列判断正确的是( )。

A.当电子经过时间t,3t,5t,…,(2n-1)t时到P板,电子到达P板的速度最大
B.当两板间距离d=eU0t22m时,电子到达P板的速度最大
C.当经过时间2t时,电子运动位移小于两板间距,电子就不会达到P板
D.当两板间距离d>5eU0t26m时,2t时间内电子不会达到P板
【答案】BD
【解析】电子在0~t时间内做匀加速运动,加速度的大小a1=eU0md,位移x1=12a1t2。在t~2t时间内,电子先做匀减速运动,后反向做匀加速运动,加速度的大小a2=3eU02md,初速度的大小v1=a1t,匀减速运动阶段的位移x2=v122a2,时间t1=v1a2=23t,之后13t的时间电子速度反向,做加速运动,C项错误。当x1=d时,电子在电压U0的作用下加速,电子达到P时的速度最大,设速度为v,v=a1t,解得d=eU0t22m,A项错误,B项正确。当d=x1+x2时,解得d=5eU0t26m,刚好到达P板,D项正确。
12.

如图所示,在坐标系xOy的第二象限内有沿y轴负方向的匀强电场。在第三象限内有匀强磁场Ⅰ,在第四象限内有匀强磁场Ⅱ,磁场Ⅰ、Ⅱ的方向均垂直于纸面向内。一质量为m、电荷量为+q的粒子从P(0,L)点处以初速度v0沿垂直于y轴的方向进入第二象限的匀强电场,然后先后穿过x轴和y轴进入磁场Ⅰ和磁场Ⅱ,不计粒子的重力和空气阻力,匀强电场的电场强度大小E=3mv022qL,第三、四象限中匀强磁场的磁感应强度大小分别为B1=3mv02qL和B2=6mv0qL。下列判断正确的是( )。
A.粒子在磁场中做圆周运动的速度大小为3v0
B.粒子第一次经过y轴距O点的距离为2L
C.粒子出发后第2次和第3次经过y轴的距离为73L
D.粒子出发后相邻两次经过y轴的最小距离为23L
【答案】BD
【解析】粒子在电场中做类平抛运动,竖直方向做匀加速运动,由牛顿第二定律可得qE=ma,由运动学公式可得L=12at2,设粒子由电场进入磁场Ⅰ时的竖直方向上的速度为vy,则有vy=at,设粒子由电场进入磁场Ⅰ时速度为v,v=v02+vy2,解得v=2v0,设速度方向与x轴负方向成α角,则有cos α=v0v=12,解得α=60°,A项错误;粒子在第二象限运动沿x轴方向的位移大小x=v0t,解得x=23L3,粒子在磁场中做匀速圆周运动,则qvB1=mv2r1,解得r1=43L,

如图所示,由几何关系可得r1cos 30°=43L×32=233L,说明圆心恰好落在y轴上,粒子第一次经过y轴距O点的距离y1=r1sin 30°+r1=43L×12+43L=2L,即粒子第一次经过y轴距O点的距离为2L,B项正确;显然由几何关系可知粒子第一次经过y轴时速度方向垂直y轴,即沿x轴正方向,粒子进入磁场Ⅱ后,仍做匀速圆周运动,由牛顿第二定律可得qvB2=mv2r2,r2=13L=14r1,画出粒子运动轨迹,由图像可知粒子出发后第2次和第3次经过y轴的距离为2r1=83L,粒子出发后相邻两次经过y轴的最小距离为2r2=23L,C项错误,D项正确。
三、实验题:本题共2小题,第13小题6分,第14小题8分,共14分。
13.某同学在研究性学习中用如图1所示的装置测量弹簧压缩到某程度时的弹性势能,探究步骤如下:

①用游标卡尺测量出小车上遮光条的宽度d;
②用装有砝码的小车把弹簧的右端压缩到某一位置P,并记下这一位置,同时测量出小车到光电门的距离x;
③释放小车,测出小车上的遮光条通过光电门所用的时间t,则此时小车的速度v= ,并记录小车及里面砝码的总质量m; 
④增减小车里的砝码, ,重复③的操作,得到多组小车及砝码的总质量m与它通过光电门时的速度v的数值; 
⑤根据上述测得的数值算出对应的1m,并作出v2-1m图像如图2所示。
(1)将实验步骤补充完整。
(2)小车与水平桌面之间存在摩擦,导致图像没过原点,这对于弹性势能的求解 (选填“有”或“无”)影响。 
(3)由图像可知弹簧被压缩到位置P时具有的弹性势能大小为 。(用字母a、b表示) 
【答案】(1)③dt ④仍用小车压缩弹簧使其右端到位置P (2)无 (3)b2a
【解析】(1)③经过光电门的瞬时速度可以由经过光电门时的平均速度表示,则有v=dt;④增减小车里的砝码,仍用小车把弹簧的右端压缩到位置P,重复③的操作。
(2)对小车的运动过程分析,由动能定理可知W-μmgx=12mv2,由功能关系知W=Ep,解得v2=2Ep1m-2μgx;小车与水平桌面之间存在摩擦,导致图像没过原点,但这对于弹性势能的求解无影响。
(3)由v2=2Ep1m-2μgx和图像可知,图像的斜率k=2Ep=ba,那么弹簧被压缩到位置P时具有的弹性势能大小Ep=k2=b2a。
14.为了测量某待测电阻Rx的阻值(约为30 Ω),有以下一些器材可供选择。
电流表(量程为0~50 mA,内阻约为10 Ω);
电流表(量程为0~3 A,内阻约为0.12 Ω);
电压表(量程为0~3 V,内阻很大);
电源E(电动势约为3 V,内阻约为0.2 Ω);
滑动变阻器R1(0~10 Ω);
滑动变阻器R2(0~1 kΩ);
定值电阻R3=30 Ω;
定值电阻R4=300 Ω;
单刀单掷开关S一个,导线若干。
(1)电流表应选 ,滑动变阻器应选 ,定值电阻应选 。(均填器材元件的符号) 
(2)某次测量中,电压表示数如图所示,则此时电压值为 V。 

(3)请在虚线框内画出测量电阻Rx的实验电路图,并标出电路元件的字母符号。(要求所测量范围尽可能大)

(4)某次测量中,电压表示数为U时,电流表示数为I,则计算待测电阻阻值的表达式Rx= (用题目中所给字母符号表示)。 
【答案】(1) R1 R3 (2)1.70 (3)见解析图
(4)UI-R3
【解析】(1)测量电阻时电流较小,可能达到的最大电流I=ERx=100 mA,则电流表应选;为使测量范围尽可能大,滑动变阻器应采用分压式接法,故应选R1;因为电压表的量程是3 V,电流表的量程是50 mA,最小电阻R=UI=60 Ω,待测电阻约为30 Ω,若把定值电阻与被测电阻串联后作为被测电阻,这样测量更准确,定值电阻应选R3=30 Ω,这样使得电表读数不小于满偏的一半,测量较准确,也不会使电路中的电流超过电流表的量程,保护电流表。
(2)电压表的量程是3 V,所以电压表的示数是1.70 V。
(3)由于电压表的内阻很大,故电流表应采用外接法,电路图如图所示。

(4)某次测量中,电压表示数为U时,电流表示数为I,则待测电阻阻值的表达式Rx=UI-R3。