2023-2024學年廣東省廣州市番禺區(qū)七校高三（上）第一次聯(lián)考物理試卷（8月份）

2023-2024學年廣東省廣州市番禺區(qū)七校高三（上）第一次聯(lián)考物理試卷（8月份）一、單選題（本大題共7小題，每小題4分，共28分）1．（4分）物理學是一門實驗科學，也是一門崇尚理性、遵循邏輯推理的理論學科。下列有關原子、原子核的說法正確的是（）A．電子的發(fā)現(xiàn)使人們認識到原子具有核式結構 B．天然放射現(xiàn)象說明原子核是有復雜結構的 C．α粒子散射實驗證明了原子核內存在中子 D．結合能越大，原子核越穩(wěn)定2．（4分）P、Q、M是某彈性繩上的三個質點，沿繩建立x坐標軸。一簡諧橫波正在沿x軸的正方向傳播，振源的周期為0.4s。在t＝0時刻的波形如圖所示，（）A．質點P處于波谷 B．質點Q處于波峰 C．質點P處于平衡位置且向上運動 D．質點M處于平衡位置且向上運動3．（4分）寒冷的冬季，容易讓高壓輸電線因結冰而損毀。為清除高壓輸電線上的冰，有人設計了這樣的融冰思路：利用電流的熱效應除冰。若在正常供電時，電流為I，熱損耗功率為ΔP，輸電線上的熱損耗功率需變?yōu)?ΔP，則除冰時（認為輸電功率和輸電線的電阻不變）（）A．輸電電流為9I B．輸電電流為 C．輸電電壓為 D．輸電電壓為3U4．（4分）《天問》是中國戰(zhàn)國時期詩人屈原創(chuàng)作的一首長詩，全詩問天問地問自然，表現(xiàn)了作者對傳統(tǒng)的質疑和對真理的探索精神，屈原的“天問”夢想成為現(xiàn)實，也標志著我國深空探測邁向一個新臺階，軌道1是圓軌道，軌道2是橢圓軌道，天問一號經過變軌成功進入近火圓軌道3，已知引力常量G（）A．天問一號在B點需要點火加速才能從軌道2進入軌道3 B．天問一號在軌道2上經過B點時的加速度大于在軌道3上經過B點時的加速度 C．天問一號進入近火軌道3后，測出其近火環(huán)繞周期T，可計算出火星的平均密度 D．天問一號進入近火軌道3后，測出其近火環(huán)繞周期T，可計算出火星的質量5．（4分）如圖所示，一對等量異號點電荷分別固定在正方體的c、d兩個頂點上，a、b是正方體的另外兩個頂點，以一定的初速度從a點運動到b點的軌跡如圖中虛線所示，則下列說法中正確的是（）A．c點固定的是負電荷 B．a、b兩點的電勢相等 C．帶電粒子在a點和b點的加速度相同 D．帶電粒子的動量先增加后減小6．（4分）如圖所示，有一長為L的輕繩，一端系在固定在O點的拉力傳感器上，讓小球能夠在豎直平面內做完整的圓周運動，測出小球在最低點時細繩拉力大小與小球在最高點時細繩拉力大小之差為ΔF，已知重力加速度為g，則ΔF大小與v2的關系正確的是（）A． B． C． D．7．（4分）如圖所示，一種質譜儀由速度選擇器和偏轉磁場組成。平行金屬板M、N水平放置，它們帶等量異種電荷，板間勻強電場的電場強度大小為E，勻強磁場的磁感應強度大小為B0.核乳膠片與豎直方向的夾角θ＝37°，膠片右側存在垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應強度大小為B。一束電性相反、帶電量大小均為q的質量不同的兩種粒子以相同的速度沿虛線通過平行金屬板，分別打在膠片上的P點和Q點。已知OP＝L1，OQ＝L2，L2＞L1，不計粒子的重力以及它們之間的相互作用，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8下列說法正確的是（）A．極板間勻強磁場的方向垂直于紙面向里 B．粒子束的速度大小為 C．打在P點的粒子的質量為 D．打在P、Q兩點的粒子的質量之差的絕對值為二、多選題（本大題共3小題，每小題6分，共18分，漏選得3分，多選不得分）（多選）8．（6分）將某均勻的長方體鋸成如圖所示的A、B兩塊后，放在水平桌面上并排放在一起，現(xiàn)用水平力F垂直于B的左邊推B物體，則（）A．物體A在水平方向上受三個力的作用，且合力為零 B．物體A在水平方向上受兩個力的作用，且合力為零 C．B對A的作用力方向與F方向相同 D．B對A的彈力等于桌面對A的摩擦力（多選）9．（6分）如圖所示，物體A、B通過細繩及輕質彈簧連接在輕滑輪兩側，物體A、B的質量分別為2m、m．開始時細繩伸直，物體B靜止在地面上．放手后物體A下落，與地面即將接觸時速度大小為v，不計一切摩擦及空氣阻力，重力加速度大小為g（）A．物體A下落過程中，物體A和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒 B．彈簧的勁度系數(shù)為 C．物體A著地時的加速度大小為 D．物體A著地時彈簧的彈性勢能為mgh﹣mv2（多選）10．（6分）如圖所示，MN、PQ兩平行光滑水平導軌分別與半徑r＝0.5m的相同的豎直半圓導軌在N、Q端平滑連接，M、P端連接定值電阻R，其質量為m＝1kg，現(xiàn)垂直且靜止在水平導軌上（第二條虛線處）的區(qū)域內充滿豎直向上的勻強磁場。現(xiàn)有質量M＝2kg的ab金屬桿以初速度v0＝9m/s水平向右運動，與cd絕緣桿發(fā)生正碰后粘在一起，兩桿恰好通過半圓導軌最高點，運動過程中一切摩擦不計，ab和cd兩桿始終與導軌垂直且接觸良好2，則（）A．cd絕緣桿通過半圓導軌最高點時的速度為零 B．ab與cd碰撞完成后瞬間它們的速度v＝6m/s C．兩桿因為碰撞而損失的能量E＝27J D．電阻R產生的焦耳熱Q＝16.5J三、實驗題（本大題共2小題，共16分）11．（6分）某同學利用如圖所示的裝置測量滑塊P與水平桌面間的動摩擦因數(shù)。一輕質彈簧左端固定在墻面上，右端與滑塊P接觸不粘連，滑塊P上面安裝有寬度為d（約為2mm），每次光電門都記錄下遮光條通過光電門的時間（滑塊經過光電門正下方B點時已經與彈簧分離），已知滑塊P（包括遮光條），重力加速度為g，某一次實驗操作步驟如下：（1）按要求安裝好各實驗器材；（2）先用外力將滑塊P緩慢的推到A位置，然后撤去外力，滑塊由靜止開始運動，記錄下光電門的讀數(shù)t，則滑塊通過光電門的速度大小為；用刻度尺測量出BC的長度L，利用已知條件和所測量的量可以得到動摩擦因數(shù)的表達式μ＝；（用題中所給已知物理量的符號表示）（3）重復以上操作，多次測量，記錄多組數(shù)據(jù)，動摩擦因數(shù)測量值的結果取平均值即可；（4）另一實驗小組的同學實驗結束后發(fā)現(xiàn)還可以用該裝置測量彈簧最初儲存的彈性勢能。他們測得AB兩點間的距離為L1，BC兩點間的距離為L2，那么這次操作時彈簧最初儲存的彈性勢能等于。（用L1、L2、m、g、μ表示）12．（10分）某學習小組用水果和兩種金屬電極做了一個“水果電池”，進行了以下實驗：（1）按圖甲所示電路圖，測量水果電池的電動勢和內阻。使用的實驗器材有：數(shù)字式多用電表（其中電壓表可視為理想表）、滑動變阻器、電流表、導線、開關等。請根據(jù)電路圖在如圖乙中完成實物連線；（2）連接好電路后閉合開關，調節(jié)滑動變阻器，記錄數(shù)字電壓表和電流表的示數(shù)。作出U﹣I圖像V，內阻r＝kΩ（結果保留兩位有效數(shù)字）；（3）該同學用三個一樣的水果電池串聯(lián)形成一個電池組，能使某發(fā)光二極管（LED）正常發(fā)光，則LED正常發(fā)光時的電壓U＝V（保留三位有效數(shù)字）；（4）在（3）中，LED正常發(fā)光時，該同學用普通電壓表（內阻約為2kΩ），發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)小于LED正常發(fā)光時的電壓且LED熄滅，造成電壓減小原因可能是。四、計算題（本大題共3小題，共40分）13．（10分）如圖所示，半圓形玻璃磚的半徑為R，光屏PQ置于直徑的右端并與直徑垂直，在光屏上出現(xiàn)了一個光斑，玻璃對該種單色光的折射率為n＝，求：（1）光屏上的光斑與O點之間的距離；（2）光進入玻璃后經過多少時間到達光屏；（3）使入射光線繞O點逆時針方向旋轉，為使光屏上的光斑消失，至少要轉過多少角度？14．（12分）某質譜儀部分結構的原理圖如圖所示。在空間直角坐標系Oxyz的y＞0區(qū)域有沿﹣z方向的勻強電場，電場強度大小為E，在y＜0區(qū)域有沿﹣z方向的勻強磁場，俯視圖如圖乙。質量為m、電荷量為q的粒子從y軸上P（0，﹣d，0）以初速度v0沿+y方向射出，粒子第一次經過x軸時速度方向與﹣x方向的夾角θ＝60°。不計粒子的重力，粒子打到屏上立即被吸收。求：（1）粒子的電性；（2）磁感應強度大小B；（3）粒子打到屏上位置的z軸坐標z1。15．（16分）在航空托運中，時有損壞行李的事情發(fā)生，小華同學設計了如下圖所示的緩沖轉運裝置，緩沖裝置A緊靠飛機，轉運車B靠緊A。包裹C沿緩沖裝置A的光滑曲面由靜止滑下，滑上轉運車B并最終停在轉運車B上被運走，B的右端有一固定擋板。已知C與A、B水平面間的動摩擦因數(shù)均為μ1＝0.4，緩沖裝置A與水平地面間的動摩擦因數(shù)為μ2＝0.2，轉運車B與地面間的摩擦可忽略。A、B的質量均為M＝60kg，A、B水平部分的長度均為L＝4m。包裹C可視為質點且無其它包裹影響2。C與B的右擋板發(fā)生碰撞時間極短，碰撞時間和損失的機械能都可忽略。（1）要求包裹C在緩沖裝置A上運動時A不動，則包裹C的質量m最大不超過多少；（2）若某包裹的質量為m1＝20kg，從h＝2.4m處靜止滑下，求包裹在距轉運車右端多遠的位置停下來；（3）若包裹的質量還是m1＝20kg，為使該包裹能滑上轉運車B上，則該包裹釋放時h的范圍。（結果保留兩位有效數(shù)字）

參考答案與試題解析一、單選題（本大題共7小題，每小題4分，共28分）1．（4分）物理學是一門實驗科學，也是一門崇尚理性、遵循邏輯推理的理論學科。下列有關原子、原子核的說法正確的是（）A．電子的發(fā)現(xiàn)使人們認識到原子具有核式結構 B．天然放射現(xiàn)象說明原子核是有復雜結構的 C．α粒子散射實驗證明了原子核內存在中子 D．結合能越大，原子核越穩(wěn)定【分析】根據(jù)盧瑟福、貝克勒爾等人的物理學貢獻分析；比結合能越大，原子核中核子結合的越牢固，原子核越穩(wěn)定?！窘獯稹拷猓篈C、電子的發(fā)現(xiàn)使人們認識到原子可以再分，提出了原子核式結構模型，故AC錯誤；B、貝克勒爾發(fā)現(xiàn)的天然放射性現(xiàn)象，故B正確；D、比結合能，比結合能越大，原子核越穩(wěn)定，故D錯誤。故選：B?！军c評】本題考查了物理學史能容，其中結合能與比結合能區(qū)別和聯(lián)系是必須掌握的內容。2．（4分）P、Q、M是某彈性繩上的三個質點，沿繩建立x坐標軸。一簡諧橫波正在沿x軸的正方向傳播，振源的周期為0.4s。在t＝0時刻的波形如圖所示，（）A．質點P處于波谷 B．質點Q處于波峰 C．質點P處于平衡位置且向上運動 D．質點M處于平衡位置且向上運動【分析】簡諧橫波沿x軸的正方向傳播，可知質點P的速度方向，t＝0.2s＝T，分析質點P的位置。波從P傳到Q的時間為T，分析Q的位置。波從P傳到M的時間為，分析M的狀態(tài)?！窘獯稹拷猓篈C、簡諧橫波沿x軸的正方向傳播，t＝0.2s＝。故A錯誤。B、波從P傳到Q的時間為，t＝3.2s時，而質點Q的起振方向向下。故B錯誤。D、波傳播到M點所需的時間t＝＝，所以在t＝0.8s時波剛傳到M點，故D錯誤。故選：C?！军c評】已知波的傳播方向要能夠判斷出質點的振動方向，根據(jù)距離分析波傳播的方向，根據(jù)時間與周期的關系分析質點的狀態(tài)，都是基本問題，要熟練掌握。3．（4分）寒冷的冬季，容易讓高壓輸電線因結冰而損毀。為清除高壓輸電線上的冰，有人設計了這樣的融冰思路：利用電流的熱效應除冰。若在正常供電時，電流為I，熱損耗功率為ΔP，輸電線上的熱損耗功率需變?yōu)?ΔP，則除冰時（認為輸電功率和輸電線的電阻不變）（）A．輸電電流為9I B．輸電電流為 C．輸電電壓為 D．輸電電壓為3U【分析】（1）根據(jù)I＝，可以求出輸電線上的電流；（2）根據(jù)P＝I2R可以求出輸電線上損失的電功率?！窘獯稹拷猓篈B．高壓線上的熱耗功率為：ΔP＝I2R線①若熱耗功率變?yōu)?ΔP，則有：5ΔP＝I′2R線②由①②得I′＝3I，故AB錯誤。CD．又輸送功率不變U，故C正確。故選：C。【點評】熟記功率與電壓、電流的關系式，知道損耗功率等于輸電電流平方乘以輸電線電阻；4．（4分）《天問》是中國戰(zhàn)國時期詩人屈原創(chuàng)作的一首長詩，全詩問天問地問自然，表現(xiàn)了作者對傳統(tǒng)的質疑和對真理的探索精神，屈原的“天問”夢想成為現(xiàn)實，也標志著我國深空探測邁向一個新臺階，軌道1是圓軌道，軌道2是橢圓軌道，天問一號經過變軌成功進入近火圓軌道3，已知引力常量G（）A．天問一號在B點需要點火加速才能從軌道2進入軌道3 B．天問一號在軌道2上經過B點時的加速度大于在軌道3上經過B點時的加速度 C．天問一號進入近火軌道3后，測出其近火環(huán)繞周期T，可計算出火星的平均密度 D．天問一號進入近火軌道3后，測出其近火環(huán)繞周期T，可計算出火星的質量【分析】進入低軌道，需要減速；軌道交點處，受力相同，加速度相同；由萬有引力提供向心力，先求火星質量，再求火星密度?！窘獯稹拷猓篈．軌道3更低，故A錯誤；B．軌道交點處，根據(jù)牛頓第二定律，加速度相同；CD．假設火星的半徑為R，r≈R，天問一號質量為m解得：可得火星的密度：題干僅提供了引力常量，火星半徑未知，D錯誤。故選：C?！军c評】本題根據(jù)變軌知識：低軌減速、高軌加速以及萬有引力提供向心力的圓周運動模型知識，即可解答，中等難度。5．（4分）如圖所示，一對等量異號點電荷分別固定在正方體的c、d兩個頂點上，a、b是正方體的另外兩個頂點，以一定的初速度從a點運動到b點的軌跡如圖中虛線所示，則下列說法中正確的是（）A．c點固定的是負電荷 B．a、b兩點的電勢相等 C．帶電粒子在a點和b點的加速度相同 D．帶電粒子的動量先增加后減小【分析】粒子做曲線運動，所受電場力指向軌跡的內側，分析粒子受到的電場力方向，再確定c點處電荷的電性；根據(jù)等量異號電荷電場的分布特點判斷a、b兩點的電勢和場強關系，再分析帶電粒子在a點和b點的加速度；根據(jù)電場力做功正負分析動能的變化，從而判斷動量的變化?！窘獯稹拷猓篈、由粒子的運動軌跡可知，可知c點固定的是正電荷，故A錯誤；BC、c點固定的是正電荷，由等量異號點電荷形成的電場分布特點知，且a和b兩點的電場強度相同，則加速度相同，C正確；D、由運動軌跡可知，再靠近負電荷，粒子的動能先減小再增加，故D錯誤。故選：C?！军c評】本題的解題關鍵是要掌握等量異種電荷電場線和等勢線的分布情況，知道物體做曲線運動時，所受的合力方向指向軌跡的內側，由軌跡彎曲方向就能判斷粒子受到的電場力方向。6．（4分）如圖所示，有一長為L的輕繩，一端系在固定在O點的拉力傳感器上，讓小球能夠在豎直平面內做完整的圓周運動，測出小球在最低點時細繩拉力大小與小球在最高點時細繩拉力大小之差為ΔF，已知重力加速度為g，則ΔF大小與v2的關系正確的是（）A． B． C． D．【分析】明確小球在整個過程中機械能守恒，當小球恰好能到達最高點時，此時距離最小，而小球在最低點時拉力最大時，此時距離最大，根據(jù)機械能守恒定律和向心力公式列式，聯(lián)立即可求得ΔF大小與v2的關系?！窘獯稹拷猓篈C、小球能夠過最高點需滿足的臨界條件：則最高點速度最小值為：，故AC錯誤；BD、在最高點在最低點，由向心力方程得：從最高點到最低點，利用機械能守恒定律得：解得：ΔF＝F2﹣F1＝6mg，故B錯誤。故選：D?！军c評】本題考查的是豎直面內圓周運動，涉及到向心力方程與機械能守恒定律的綜合應用，特別需要注意小球能夠過最高點需滿足的臨界條件。7．（4分）如圖所示，一種質譜儀由速度選擇器和偏轉磁場組成。平行金屬板M、N水平放置，它們帶等量異種電荷，板間勻強電場的電場強度大小為E，勻強磁場的磁感應強度大小為B0.核乳膠片與豎直方向的夾角θ＝37°，膠片右側存在垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應強度大小為B。一束電性相反、帶電量大小均為q的質量不同的兩種粒子以相同的速度沿虛線通過平行金屬板，分別打在膠片上的P點和Q點。已知OP＝L1，OQ＝L2，L2＞L1，不計粒子的重力以及它們之間的相互作用，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8下列說法正確的是（）A．極板間勻強磁場的方向垂直于紙面向里 B．粒子束的速度大小為 C．打在P點的粒子的質量為 D．打在P、Q兩點的粒子的質量之差的絕對值為【分析】電場力與洛倫茲力等大反向，由左手定則可知，極板間勻強磁場的方向垂直于紙面向外在速度選擇器中根據(jù)電場力方向來確定電場方向；帶電的粒子在速度選擇器中做勻速直線運動，說明粒子受力平衡，根據(jù)粒子的受力狀態(tài)可以求得速度選擇器中的速度大小；粒子在磁場中做勻速圓周運動，根據(jù)粒子在磁場中運動的半徑公式可以求得半徑大?。粡亩袛噘|量之差的絕對值。【解答】解：A、由題可知電場力與洛倫茲力等大反向，電場力向上，由左手定則可知，故A錯誤；B、由電場力與洛倫茲力等大反向得qvB0＝qE解得，故B錯誤；CD兩帶電粒子速度相同，均為，帶正電粒子打在Q點2，帶負電的粒子打在P點，半徑為R1，則有7R1cos37°＝L1，2R2cos37°＝L2解得R4＝又由洛倫茲力提供向心力可得得則粒子的質量之差的絕對值為故D正確，C錯誤。故選：D?！军c評】本題考查速度選擇器和磁場的綜合，應采取分段分析的方法，由平衡條件和牛頓第二定律就能求出相關的物理量。二、多選題（本大題共3小題，每小題6分，共18分，漏選得3分，多選不得分）（多選）8．（6分）將某均勻的長方體鋸成如圖所示的A、B兩塊后，放在水平桌面上并排放在一起，現(xiàn)用水平力F垂直于B的左邊推B物體，則（）A．物體A在水平方向上受三個力的作用，且合力為零 B．物體A在水平方向上受兩個力的作用，且合力為零 C．B對A的作用力方向與F方向相同 D．B對A的彈力等于桌面對A的摩擦力【分析】A、B兩木板在水平面做勻速運動，合力均為零，根據(jù)平衡條件分析受力情況，分析的結果必須滿足條件．【解答】解：AB、對木板A分析受力情況如圖：木板A在水平面受到水平向左的滑動摩擦力f，B的彈力NBA和摩擦力fBA，豎直方向受重力和桌面的支持力，所以A受到5個力作用，合力為零，B錯誤C、B對A的作用力即NBA和fBA的合力，作出NBA和fBA的合力如圖，根據(jù)平衡條件得知：NBA和fBA的合力與f大小相等，方向相反，故C正確。D、B對A的壓力和靜摩擦力的合力與桌面對A的滑動摩擦力等大反向。故選：AC。【點評】本題主要考查了共點力的平衡的應用、力的合成，分析受力一般按重力、彈力和摩擦力順序進行，要防止漏力，可以運用平衡條件進行檢驗．（多選）9．（6分）如圖所示，物體A、B通過細繩及輕質彈簧連接在輕滑輪兩側，物體A、B的質量分別為2m、m．開始時細繩伸直，物體B靜止在地面上．放手后物體A下落，與地面即將接觸時速度大小為v，不計一切摩擦及空氣阻力，重力加速度大小為g（）A．物體A下落過程中，物體A和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒 B．彈簧的勁度系數(shù)為 C．物體A著地時的加速度大小為 D．物體A著地時彈簧的彈性勢能為mgh﹣mv2【分析】物體A下落過程中，B一直靜止不動．根據(jù)機械能守恒的條件：只有重力和彈力做功，分析物體A和彈簧組成的系統(tǒng)機械能是否守恒．先對物體B受力分析，求得彈簧的拉力，由胡克定律求彈簧的勁度系數(shù)；再對物體A受力分析，由牛頓第二定律求其加速度．結合機械能守恒定律列式分析物體A著地時彈簧的彈性勢能．【解答】解：A、由題知道，B一直靜止不動，只有重力和彈力做功。故A正確。B、物體B對地面的壓力恰好為零，開始時彈簧處于原長，得彈簧的勁度系數(shù)為k＝。C、物體A著地時，對A，得a＝。D、物體A與彈簧系統(tǒng)機械能守恒2mgh＝Ep彈+×2mv5故：Ep彈＝2mgh﹣mv2，故D錯誤；故選：AC。【點評】本題的關鍵分別對兩個物體受力分析，然后根據(jù)機械能守恒定律列式求解，采用隔離與整體相結合的思想分析．（多選）10．（6分）如圖所示，MN、PQ兩平行光滑水平導軌分別與半徑r＝0.5m的相同的豎直半圓導軌在N、Q端平滑連接，M、P端連接定值電阻R，其質量為m＝1kg，現(xiàn)垂直且靜止在水平導軌上（第二條虛線處）的區(qū)域內充滿豎直向上的勻強磁場?，F(xiàn)有質量M＝2kg的ab金屬桿以初速度v0＝9m/s水平向右運動，與cd絕緣桿發(fā)生正碰后粘在一起，兩桿恰好通過半圓導軌最高點，運動過程中一切摩擦不計，ab和cd兩桿始終與導軌垂直且接觸良好2，則（）A．cd絕緣桿通過半圓導軌最高點時的速度為零 B．ab與cd碰撞完成后瞬間它們的速度v＝6m/s C．兩桿因為碰撞而損失的能量E＝27J D．電阻R產生的焦耳熱Q＝16.5J【分析】cd桿恰好通過半圓軌道的最高點，在最高點，重力提供向心力，由牛頓第二定律可以求出速度。兩桿碰撞過程動量守恒，由動量守恒定律求出碰撞后ab桿的速度；由能量守恒定律可以求出碰撞過程和兩桿電阻產生的焦耳熱。【解答】解：A、兩桿恰好通過半圓導軌最高點代入解得：，故A錯誤；B、ab金屬桿與cd絕緣桿發(fā)生正碰后粘在一起，以向右方向為正方向5＝（m+M）v解得ab與cd碰撞完成后瞬間它們的速度：v＝6m/s，故B正確；C、ab桿與cd桿發(fā)生碰撞時﹣，代入得到：ΔE＝27J；D、根據(jù)題意知8滑至最高點的過程中，由動能定理有：﹣（M+m）g?2r＝﹣兩桿進入磁場的過程，由能量守恒定律有：解得電阻R產生的焦耳熱：Q＝16.5J，故D正確。故選：BCD。【點評】本題考查了求速度、焦耳熱問題，應用牛頓第二定律、機械能守恒定律、動量守恒定律、能量守恒定律即可正確解題；分析清楚運動過程是正確解題的前提與關鍵。三、實驗題（本大題共2小題，共16分）11．（6分）某同學利用如圖所示的裝置測量滑塊P與水平桌面間的動摩擦因數(shù)。一輕質彈簧左端固定在墻面上，右端與滑塊P接觸不粘連，滑塊P上面安裝有寬度為d（約為2mm），每次光電門都記錄下遮光條通過光電門的時間（滑塊經過光電門正下方B點時已經與彈簧分離），已知滑塊P（包括遮光條），重力加速度為g，某一次實驗操作步驟如下：（1）按要求安裝好各實驗器材；（2）先用外力將滑塊P緩慢的推到A位置，然后撤去外力，滑塊由靜止開始運動，記錄下光電門的讀數(shù)t，則滑塊通過光電門的速度大小為；用刻度尺測量出BC的長度L，利用已知條件和所測量的量可以得到動摩擦因數(shù)的表達式μ＝；（用題中所給已知物理量的符號表示）（3）重復以上操作，多次測量，記錄多組數(shù)據(jù)，動摩擦因數(shù)測量值的結果取平均值即可；（4）另一實驗小組的同學實驗結束后發(fā)現(xiàn)還可以用該裝置測量彈簧最初儲存的彈性勢能。他們測得AB兩點間的距離為L1，BC兩點間的距離為L2，那么這次操作時彈簧最初儲存的彈性勢能等于μmg（L1+L2）。（用L1、L2、m、g、μ表示）【分析】（2）根據(jù)平均速度計算滑塊通過光電門的速度；根據(jù)牛頓第二定律和運動學公式計算動摩擦因數(shù)；（4）根據(jù)功能關系計算彈性勢能?！窘獯稹拷猓海?）因遮光條的寬度d（約為2mm）很小，通過光電門的時間極短，則滑塊經光電門的速度大小可為對滑塊和遮光條，由牛頓第二定律可得Ff＝﹣μmg＝ma解得滑塊和遮光條運動的加速度為a＝﹣μg由速度—位移關系公式，解得（4）由功能關系，可得彈簧最初儲存的彈性勢能等于Ep＝μmg（L2+L2）故答案為：（2），；（4）μmg（L1+L5）。【點評】本題關鍵掌握實驗原理，根據(jù)牛頓第二定律和運動學公式、功能關系推導。12．（10分）某學習小組用水果和兩種金屬電極做了一個“水果電池”，進行了以下實驗：（1）按圖甲所示電路圖，測量水果電池的電動勢和內阻。使用的實驗器材有：數(shù)字式多用電表（其中電壓表可視為理想表）、滑動變阻器、電流表、導線、開關等。請根據(jù)電路圖在如圖乙中完成實物連線；（2）連接好電路后閉合開關，調節(jié)滑動變阻器，記錄數(shù)字電壓表和電流表的示數(shù)。作出U﹣I圖像0.97V，內阻r＝0.75kΩ（結果保留兩位有效數(shù)字）；（3）該同學用三個一樣的水果電池串聯(lián)形成一個電池組，能使某發(fā)光二極管（LED）正常發(fā)光，則LED正常發(fā)光時的電壓U＝2.06V（保留三位有效數(shù)字）；（4）在（3）中，LED正常發(fā)光時，該同學用普通電壓表（內阻約為2kΩ），發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)小于LED正常發(fā)光時的電壓且LED熄滅，造成電壓減小原因可能是電壓表內阻與LED等電阻相比較小，使得回路總電阻減小較明顯，電流增大，內電壓增大，路端電壓減小?！痉治觥浚?）根據(jù)實驗原理連接實物圖；（2）U﹣I圖線的縱軸截距表示電源的電動勢，圖線斜率的絕對值表示水果電池的內阻；（3）作出電源的I﹣U圖象，通過交點分析解答（4）根據(jù)實驗原理分析?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)電路圖連接實物圖如圖1：圖1（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律有U＝E﹣Ir圖象的斜率代表電源電動勢，則E＝3.97V圖象的斜率代表電源內則，則k＝r＝Ω＝750Ω＝0.75kΩ（3）三個一樣的水果電池串聯(lián)形成一個電池組，則電源的I﹣U圖象如圖2所示：兩圖像的交點橫坐標即為LED正常發(fā)光的電壓，即U＝3.06V（4）造成電壓減小原因可能是電壓表內阻與LED等電阻相比較小，使得回路總電阻減小較明顯，內電壓增大。故答案為：（1）；（2）0.97，0.75；（4）電壓表內阻與LED等電阻相比較小，電流增大，路端電壓減小【點評】本題考查了實驗數(shù)據(jù)處理與實驗設計，會根據(jù)圖示U﹣I圖線求電源電動勢與內阻是關鍵，另外要特別注意這里電源內阻很大，遠大于電流表內阻，應采用電流表內接法進行實驗。四、計算題（本大題共3小題，共40分）13．（10分）如圖所示，半圓形玻璃磚的半徑為R，光屏PQ置于直徑的右端并與直徑垂直，在光屏上出現(xiàn)了一個光斑，玻璃對該種單色光的折射率為n＝，求：（1）光屏上的光斑與O點之間的距離；（2）光進入玻璃后經過多少時間到達光屏；（3）使入射光線繞O點逆時針方向旋轉，為使光屏上的光斑消失，至少要轉過多少角度？【分析】（1）作出光路圖，根據(jù)折射定律求出折射角，由幾何關系求解光斑與O點之間的距離；（2）先由v＝求出光在玻璃中的速度，從而求出光在玻璃中傳播所用的時間；再求得光從玻璃磚射到光屏的時間，即可得到總時間．（3）為使光屏上的光斑消失，要使光線發(fā)生全反射．由臨界角公式sinC＝求出臨界角C，即得到入射角的大小，即可得解．【解答】解：（1）作出光路圖如圖所示，由折射定律得：n＝代入數(shù)據(jù)解得：γ＝45°光斑與O點之間的距離S＝＝R（2）設光在玻璃中的速度為v，則v＝＝光在玻璃中的傳播時間t8＝＝，光從O點到達光屏的時間t2＝＝光進入玻璃后到達光屏的時間t＝t1+t2＝（3）當光在界面處發(fā)生全反射時光屏上的光斑消失，故sinC＝即入射角α′＝C＝45°時光斑消失，入射光線至少要轉過的角度為α′﹣α＝15°答：（1）光屏上的光斑與O點之間的距離為R；（2）光進入玻璃后經過時間到達光屏；（3）使入射光線繞O點逆時針方向旋轉，為使光屏上的光斑消失．【點評】對于涉及全反射的問題，要緊扣全反射產生的條件：一是光從光密介質射入光疏介質；二是入射角大于臨界角．14．（12分）某質譜儀部分結構的原理圖如圖所示。在空間直角坐標系Oxyz的y＞0區(qū)域有沿﹣z方向的勻強電場，電場強度大小為E，在y＜0區(qū)域有沿﹣z方向的勻強磁場，俯視圖如圖乙。質量為m、電荷量為q的粒子從y軸上P（0，﹣d，0）以初速度v0沿+y方向射出，粒子第一次經過x軸時速度方向與﹣x方向的夾角θ＝60°。不計粒子的重力，粒子打到屏上立即被吸收。求：（1）粒子的電性；（2）磁感應強度大小B；（3）粒子打到屏上位置的z軸坐標z1?！痉治觥浚?）根據(jù)題意分析帶電粒子在﹣z方向的勻強磁場中所做的運動，根據(jù)左手定則判斷洛倫茲力方向，進而判斷出電性；（2）畫出運動軌跡，根據(jù)幾何關系求解軌跡半徑，再根據(jù)帶電粒子在磁場中洛倫茲力提供向心力求出磁感應強度B；（3）根據(jù)帶電粒子在電場中做類平拋運動求出在平行于Oxy平面方向，沿與﹣x方向的夾角θ＝60°運動到屏的時間，由運動分解的等時性，再根據(jù)z方向的勻加速直線運動求解z坐標?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)左手定則，掌心朝向z軸正方向0方向，即+y方向，說明粒子帶正電；（2）帶電粒子在Oxy平面在洛倫茲力作用下做圓周運動，軌跡如下圖所示：根據(jù)幾何關系得：r＝＝2d根據(jù)帶電粒子在磁場中洛倫茲力提供向心力得：Bqv3＝m，解得：B＝＝。（3