广西壮族自治区南宁市2024-2025学年高三上学期11月期中考试物理试题

2024-2025学年广西南宁市高三（上）期中物理试卷一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28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．（4分）通过检测发现三星堆遗址出土的文物，年代从公元前3000年延续至公元前1200年，跨越了近2000年，用实物展示了连绵5000年的中华文化。考古通常用C年代检测法推算出土文物的年代。C的衰变方程为C→N+X，下列说法正确的是（）A．衰变方程中的X是电子 B．衰变方程中的X是质子 C．该反应是人工核反应 D．该反应是核裂变2．（4分）黑洞的形成源于恒星生命周期的最后阶段，当一颗恒星燃尽了其核心的核燃料，无法再通过核聚变产生足够的能量来抵抗自身引力时，恒星就开始坍缩。太阳（可视为球体）是太阳系唯一的恒星，其第一宇宙速度为v，假设若干亿年后太阳发生了坍缩，其球体半径坍缩为现在的n倍，其密度变为现在的k倍。则其第一宇宙速度变为（）A．v B．v C．v D．v3．（4分）如图所示，理想变压器原线圈接稳压交流电源，R1为定值电阻，小灯泡与电阻箱R并联。现增大电阻箱R的阻值，小灯泡可视为定值电阻。则下列说法正确的是（）A．变压器的输出功率增大 B．变压器的输出功率先减小后增大 C．小灯泡的电功率减小 D．小灯泡的电功率增大4．（4分）如图为运动员张博恒比赛吊环比赛时的画面，则张博恒将两吊环从图a中的状态（两细绳的延长线交于吊环下方某点）缓慢撑开至图b中的状态（两细绳的延长线交于吊环上方某点）的过程中，关于悬挂吊环的绳子受到的拉力的说法正确的是（）A．绳子受到的拉力逐渐增大 B．绳子受到的拉力逐渐减小 C．绳子受到的拉力先增大后减小 D．绳子受到的拉力先减小后增大5．（4分）我市新建一座跨江大桥，现选取其中长2km的一段直线进行通车试验，汽车从静止开始以加速度做匀加速直线运动，最大速度为vm＝20m/s到这段直线的中点处开始匀减速运动，到终点时速度恰好减为零。则汽车运动的时间为（）A．150s B．151s C．152s D．153s6．（4分）如图，一半径为R的均匀带电球体，其所带电量为+Q，在球体表面贴上一对电荷量分别为+q、﹣q的点电荷，两点电荷所在位置关于球心O对称，点电荷和带电球体之间无电荷转移，M、N点的电场强度大小和电势分别为EM、EN、φM、φN。则下列说法正确的是（）A．EM＞EN，φM＞φN B．EM＞EN，φM＝φN C．EM＜EN，φM＞φN D．EM＜EN，φM＝φN7．（4分）如图，为一款儿童玩具的简化图，固定的竖直杆AF和半径为R的半圆形杆ABC在A处平滑连接，圆心为O。轻质弹簧的下端固定于F点，弹簧处于原长时，其上端在A处。现将质量为m的小球甲套在杆上，并控制小球将弹簧缓慢压缩至E点，然后释放小球，小球被弹簧弹出，恰好到达B点。已知AE的距离为R，不计一切摩擦。若换用质量为的小球乙，仍使小球将弹簧压缩至E点，然后释放小球，小球被弹簧弹出，则小球乙到达B点时，对半圆形杆的压力大小为（）A． B．6mg C． D．二、多选题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）（多选）8．（6分）将一铅球沿水平方向抛出，以抛出的瞬间为t＝0时刻，记铅球的动量大小为p，动能为Ek，重力势能为Ep，机械能为E，运动时间t，规定铅球在地面处的重力势能为零，不计空气阻力，则对铅球落地前的过程，以下图象可能正确的是（）A． B． C． D．（多选）9．（6分）如图所示，有甲、乙两个完全相同、带轻质活塞、内壁光滑的绝热汽缸。内部封闭相同质量的同种理想气体，初始状态下气体的温度均为27℃然后把汽缸甲的活塞固定。现用电热丝分别对汽缸缓慢加热，使得甲、乙汽缸中气体的温度都上升到77℃，发现汽缸甲内气体吸收了600J热量，汽缸乙的活塞向上移动了3cm。已知大气压，活塞的截面积为S＝100cm2。下面说法正确的是（）A．对于温度升高到77℃过程，乙中气体对外做功30J B．对于温度升高到77℃过程，乙中内能增加570J C．甲汽缸中单位时间撞击容器壁单位面积的分子数增加 D．乙汽缸中单位时间撞击容器壁单位面积的分子数增加（多选）10．（6分）如图甲，水平面内固定放置间距为L的两平行金属直导轨，左端接有阻值为R的电阻，两导轨间存在方向垂直导轨平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场。t＝0时，一质量为m、长为L的导体棒在沿导轨方向的外力F作用下，从AA1位置由静止开始做周期为T的简谐运动，平衡位置OO1与AA1间的距离为x0，导体棒的速度随时间变化的图像是如图乙所示的正弦曲线。已知导体棒的最大速度为vm，导体棒接入电路的电阻为r，不计摩擦阻力和其他电阻，导体棒始终与导轨垂直。下列说法正确的是（）A．导体棒的安培力大小FA随时间t变化的表达式为 B．内，通过R的电荷量为 C．内，外力F的冲量为 D．内，外力F做的功为三、实验题（本题共2小题，第11题6分，第12题10分，共16分。）11．（6分）利用如图1所示电路测量电流表内阻，闭合开关S，调节电阻箱至如图2所示状态，使电流表、电压表有较大示数，此时电阻箱的读数为Ω。若此时电压表的示数为9.0V，电流表指针恰好满偏，其读数为0.60A，则电流表的内阻为Ω（保留两位有效数字），若要将该电流表改装为量程为3A的电流表，则需要并联一阻值为Ω（保留两位有效数字）的定值电阻。12．（10分）用图1所示的装置进行“探究加速度与力的关系”的实验，已知重力加速度为g。（1）用天平测量小车和遮光片的总质量M、砝码盘的质量m0；用游标卡尺测量遮光片的宽度d，游标卡尺的示数如图2所示，其读数为d＝mm；按图1所示安装好实验装置，用刻度尺测量两光电门之间的距离L；（2）在砝码盘中放入适量砝码；适当调节长木板的倾角，直到轻推小车，遮光片先后经过光电门1和光电门2的时间相等；（3）取下细线、砝码和砝码盘，记下砝码的质量m；（4）让小车从靠近滑轮处由静止释放，用数字毫秒计时器分别测出遮光片经过光电门1和光电门2的挡光时间Δt1、Δt2。则小车经过光电门1的速度为，小车经过光电门2的速度为，从光电门1运动至光电门2的过程中，小车的加速度a＝，小车下滑过程中，小车的合外力为；（选用上述步骤中的物理量的符号表示）（5）重新挂上细线和砝码盘，改变长木板的倾角，重复（2）～（5）步骤，记录多组实验数据；（6）以小车的加速度a为纵轴，砝码质量m为横轴，描点作图，得到a﹣m图像如图3所示，经计算得该图像的斜率为k，若k＝（选用上述步骤中的物理量的符号表示），则表明小车的加速度与其合外力成正比。四、计算题（本题共3小题，共38分。解答过程要求有必要的文字说明，只写结果的不能得分，有数值计算的要写出正确单位。）13．（10分）如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向D点，并偏折到AB界面上的E点射出三棱镜。已知等边三棱镜的边长为a，入射方向与边AC的夹角为θ＝30°，AD＝AE，且。求：（1）三棱镜的折射率n；（2）若将单色光从空气垂直AC界面射向D点，求单色光在三棱镜中传播的时间。（不考虑单色光在三棱镜内的多次反射）14．（12分）如图所示，在一电容为C的平行板电容器MS、NT之间的区域有垂直纸面向外的匀强磁场，其磁感应强度为B，极板MS、NT分别带+Q、﹣Q的电荷量，板间距为L，现有一电量为﹣q的带负电液滴在极板间的竖直面内做速率为v的匀速圆周运动，其圆心O到两极板的距离相等，已知重力加速度为g，极板MS、NT足够长。求：（1）液滴的质量为多少？液滴是顺时针还是逆时针运动？（2）液滴匀速圆周运动的轨迹半径；（3）若在液滴运动至圆轨迹的最低点时，撤去磁场，同时将电容器所带的电荷量加倍，假设极板足够长，求液滴从撤去磁场到打在极板上所需的时间。15．（16分）如图，在倾角为θ＝37°的斜面上放置一长为L＝1m的木板，木板质量为M＝1kg，其下端有一挡板，在木板最右端放置一质量为m＝2kg的滑块，滑块可视为质点，已知木板和斜面之间的动摩擦因数μ1＝0.75，滑块和木板间的动摩擦因数为μ2＝0.5，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。现将滑块和木板同时由静止释放，假设斜面足够长，滑块和挡板之间碰撞无机械能损失，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g＝10m/s2。求：（1）滑块从释放到第一次和挡板碰撞所需时间；（2）第一次碰后瞬间滑块的速度大小、木板的速度大小；（3）从滑块和挡板发生第一次碰撞到第二次碰撞的过程中，滑块和木板之间因摩擦产生的热量Q。

2024-2025学年广西南宁市高三（上）期中物理试卷参考答案与试题解析一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28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．（4分）通过检测发现三星堆遗址出土的文物，年代从公元前3000年延续至公元前1200年，跨越了近2000年，用实物展示了连绵5000年的中华文化。考古通常用C年代检测法推算出土文物的年代。C的衰变方程为C→N+X，下列说法正确的是（）A．衰变方程中的X是电子 B．衰变方程中的X是质子 C．该反应是人工核反应 D．该反应是核裂变【答案】A【分析】根据质量数守恒和电荷数守恒分析X的质量数和电荷数；根据放出的粒子分析。【解答】解：AB、根据质量数守恒可知X的质量数为0，根据电荷数守恒可知X的电荷数为﹣1，所以衰变方程中的X是电子，故A正确，B错误；CD、因为在该衰变中方放出的是电子，所以该反应是β衰变，故CD错误。故选：A。2．（4分）黑洞的形成源于恒星生命周期的最后阶段，当一颗恒星燃尽了其核心的核燃料，无法再通过核聚变产生足够的能量来抵抗自身引力时，恒星就开始坍缩。太阳（可视为球体）是太阳系唯一的恒星，其第一宇宙速度为v，假设若干亿年后太阳发生了坍缩，其球体半径坍缩为现在的n倍，其密度变为现在的k倍。则其第一宇宙速度变为（）A．v B．v C．v D．v【答案】B【分析】对题目条件进行设置，结合变化前后的第一宇宙速度对应的公式、质量和密度的公式列式代入数据解答。【解答】解：设太阳在坍缩前的半径为R，密度为ρ，则坍缩后的半径为nR，密度变为kρ，根据第一宇宙速度对应的关系式有G＝m，且M＝ρ•πR3，坍缩后有G＝m，且M′＝kρ•π（nR）3，联立解得v′＝v故B正确，ACD错误。故选：B。3．（4分）如图所示，理想变压器原线圈接稳压交流电源，R1为定值电阻，小灯泡与电阻箱R并联。现增大电阻箱R的阻值，小灯泡可视为定值电阻。则下列说法正确的是（）A．变压器的输出功率增大 B．变压器的输出功率先减小后增大 C．小灯泡的电功率减小 D．小灯泡的电功率增大【答案】D【分析】输出电压是由输入电压和匝数比决定的，输入的功率的大小是由输出功率的大小决定的，电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，根据理想变压器的原理分析即可。【解答】解：AB、增大电阻箱R的阻值，总电阻增大，电源输出的电压有效值不变，副线圈的输出电压不变，所以变压器的输出功率减小，故AB错误；CD、副线圈的输出电压不变，总电阻增大，知副线圈中的电流减小，电阻R1两端的电压减小，并联部分的电压增大，小灯泡的电功率增大，故C错误，D正确；故选：D。4．（4分）如图为运动员张博恒比赛吊环比赛时的画面，则张博恒将两吊环从图a中的状态（两细绳的延长线交于吊环下方某点）缓慢撑开至图b中的状态（两细绳的延长线交于吊环上方某点）的过程中，关于悬挂吊环的绳子受到的拉力的说法正确的是（）A．绳子受到的拉力逐渐增大 B．绳子受到的拉力逐渐减小 C．绳子受到的拉力先增大后减小 D．绳子受到的拉力先减小后增大【答案】D【分析】根据共点力的平衡条件，先确定每根绳子给该运动员的力大小如何变化，再根据牛顿第三定律，确定绳子受到的拉力大小如何变化。【解答】解：设该运动员的重力的G，结合共点力平衡的条件及对称性可知，每根绳子给该运动员的力大小相等，且关于竖直方向对称，设这个力的大小为T，与竖直方向的夹角为θ，对该运动员受力分析，可得如图：由共点力的平衡条件可知，2Tcosθ＝G，则：T＝，由题意可知，该运动员由a状态到b状态，θ先减小后增大，则T先减小后增大，由牛顿第三定律可知，绳子受到的拉力先减小后增大，故ABC错误，D正确。故选：D。5．（4分）我市新建一座跨江大桥，现选取其中长2km的一段直线进行通车试验，汽车从静止开始以加速度做匀加速直线运动，最大速度为vm＝20m/s到这段直线的中点处开始匀减速运动，到终点时速度恰好减为零。则汽车运动的时间为（）A．150s B．151s C．152s D．153s【答案】C【分析】根据v＝v0+at计算匀加速运动的时间，根据计算匀加速运动的位移，根据题中所给距离得到：汽车先做匀加速运动，后匀速运动，最后做匀减速运动；根据x＝vt计算匀速运动的时间，根据v2﹣v02＝2ax计算孕检运动的加速度，根据v＝v0+at计算匀减速的时间，进而得到总时间。【解答】解：匀加速时间为，匀加速位移为，设匀速运动的位移为x2，匀减速运动的位移的为x3，匀速运动时间为t2，匀减速的时间为t3，匀减速的加速度为为a2，则可得x2＝vmt2，，x3＝0.5x，x1+x2＝0.5x，联立可得，x3＝0.5x＝0.5×2000m＝1000m，，，汽车运动的时间为t＝t1+t2+t3＝4s+48s+100s＝152s，故C正确，ABD错误；故选：C。6．（4分）如图，一半径为R的均匀带电球体，其所带电量为+Q，在球体表面贴上一对电荷量分别为+q、﹣q的点电荷，两点电荷所在位置关于球心O对称，点电荷和带电球体之间无电荷转移，M、N点的电场强度大小和电势分别为EM、EN、φM、φN。则下列说法正确的是（）A．EM＞EN，φM＞φN B．EM＞EN，φM＝φN C．EM＜EN，φM＞φN D．EM＜EN，φM＝φN【答案】A【分析】由等量异种点电荷电场强度分布及电场的叠加分析M、N两点电场强度关系，等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线，结合电势分布特点分析判断。【解答】解：根据点电荷电场叠加可知靠近Q的电场越大，则EM＞EN，点电荷+q、﹣q连线的中垂线为等势线，沿着电场线电势逐渐降低，则φM＞φN，故A正确，BCD错误；故选：A。7．（4分）如图，为一款儿童玩具的简化图，固定的竖直杆AF和半径为R的半圆形杆ABC在A处平滑连接，圆心为O。轻质弹簧的下端固定于F点，弹簧处于原长时，其上端在A处。现将质量为m的小球甲套在杆上，并控制小球将弹簧缓慢压缩至E点，然后释放小球，小球被弹簧弹出，恰好到达B点。已知AE的距离为R，不计一切摩擦。若换用质量为的小球乙，仍使小球将弹簧压缩至E点，然后释放小球，小球被弹簧弹出，则小球乙到达B点时，对半圆形杆的压力大小为（）A． B．6mg C． D．【答案】C【分析】对甲球，由能量守恒定律可得弹簧的弹性势能为：Ep＝mg•2R，对乙球，由能量守恒定律可求在B点时速度的大小，再由牛顿第二定律可求半圆形杆对乙球的压力，由牛顿第三定律可求对半圆形杆的压力大小。【解答】解：对甲球，从E点释放后到B点的过程中，设在E点时弹簧的弹性势能为Ep，由能量守恒定律可得：Ep＝mg•2R，对乙球，从E点释放后到B点的过程中，设在E点时速度为v，由能量守恒定律可得：，在B点，对乙球，由牛顿第二定律可得：联立解得：，由牛顿第三定律可知小球乙到达B点时，对半圆形杆的压力大小为：，故C正确，ABD错误。故选：C。二、多选题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）（多选）8．（6分）将一铅球沿水平方向抛出，以抛出的瞬间为t＝0时刻，记铅球的动量大小为p，动能为Ek，重力势能为Ep，机械能为E，运动时间t，规定铅球在地面处的重力势能为零，不计空气阻力，则对铅球落地前的过程，以下图象可能正确的是（）A． B． C． D．【答案】BC【分析】首先确定铅球机械能守恒，然后分析铅球抛出后竖直方向速度和高度随时间的变化，来判断重力势能，动量的的变化，最后判断动能的变化。【解答】解：A、铅球抛出后做平抛运动，设初速度为v0，则在水平方向有：vx＝v0，在竖直方向有：vy＝gt，则有：，所以铅球抛出后的动量为：，所以铅球的p﹣t图像不是线性关系，故A错误；B、铅球抛出后的动能为：，所以铅球的Ek﹣t图像是开口向上的抛物线的一支，故B正确；C、铅球抛出的重力势能为；，所以铅球的Ep﹣t图像是开口向下的抛物线的一支，故C正确；D、铅球抛出后做平抛运动，只有重力做功，机械能守恒，所以E﹣t是平行于时间轴的一条射线，故D错误。故选：BC。（多选）9．（6分）如图所示，有甲、乙两个完全相同、带轻质活塞、内壁光滑的绝热汽缸。内部封闭相同质量的同种理想气体，初始状态下气体的温度均为27℃然后把汽缸甲的活塞固定。现用电热丝分别对汽缸缓慢加热，使得甲、乙汽缸中气体的温度都上升到77℃，发现汽缸甲内气体吸收了600J热量，汽缸乙的活塞向上移动了3cm。已知大气压，活塞的截面积为S＝100cm2。下面说法正确的是（）A．对于温度升高到77℃过程，乙中气体对外做功30J B．对于温度升高到77℃过程，乙中内能增加570J C．甲汽缸中单位时间撞击容器壁单位面积的分子数增加 D．乙汽缸中单位时间撞击容器壁单位面积的分子数增加【答案】AC【分析】AB.根据热力学第一定律ΔU＝W+Q，分别分析判断即可；CD.根据理想气体状态方程、气体压强的微观解释，即可分析判断。【解答】解：AB.根据热力学第一定律ΔU＝W+Q，对甲中气体，因为气体体积不变，所以W＝0，因为汽缸甲内气体吸收了600J热量，所以Q＝600J，故ΔU＝W+Q＝0+600J＝600J，则对于温度升高到77℃过程，甲中气体内能增加600J；因为甲、乙内部封闭相同质量的同种理想气体，当完全相同的气体从同一温度升高到另一同一温度时，其内能变化相同，则对于温度升高到77℃过程，乙中气体内能增加600J。因为汽缸乙的活塞向上移动了3cm，记h＝3cm，则对于温度升高到77℃过程，乙中气体对外做功为：W'＝J＝30J。故A正确，B错误；CD.由题知，乙内气体等压膨胀，则由气体压强的微观解释可知，乙汽缸中单位时间撞击容器壁单位面积的分子数不变；以甲内气体为研究对象，根据理想气体状态方程可知：，由题知，其体积不变，温度升高，则甲内气体压强变大，则由气体压强的微观解释可知，甲汽缸中单位时间撞击容器壁单位面积的分子数增加。故C正确，D错误。故选：AC。（多选）10．（6分）如图甲，水平面内固定放置间距为L的两平行金属直导轨，左端接有阻值为R的电阻，两导轨间存在方向垂直导轨平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场。t＝0时，一质量为m、长为L的导体棒在沿导轨方向的外力F作用下，从AA1位置由静止开始做周期为T的简谐运动，平衡位置OO1与AA1间的距离为x0，导体棒的速度随时间变化的图像是如图乙所示的正弦曲线。已知导体棒的最大速度为vm，导体棒接入电路的电阻为r，不计摩擦阻力和其他电阻，导体棒始终与导轨垂直。下列说法正确的是（）A．导体棒的安培力大小FA随时间t变化的表达式为 B．内，通过R的电荷量为 C．内，外力F的冲量为 D．内，外力F做的功为【答案】CD【分析】A：先求解角频率，再写出速度随时间变化的表达式，最后根据安培力公式求解安培力随时间变化的表达式；B：根据电荷量与电流关系求解通过R的电荷量；C：根据动量定理求解外力的冲量；D：根据功能关系求解外力的功。【解答】解：A.由图乙可知，角频率为t时刻导体棒的速度表达式为则t时刻安培力的表达式为，故A错误；B.0～内，通过R的电荷量为，故B错误；C.以向右为正方向，根据动量定理有解得0～内，外力F的冲量为，故C正确；D.0～内，电动势的最大值为Em＝BLvm0～内，外力F做的功为，故D正确。故选：CD。三、实验题（本题共2小题，第11题6分，第12题10分，共16分。）11．（6分）利用如图1所示电路测量电流表内阻，闭合开关S，调节电阻箱至如图2所示状态，使电流表、电压表有较大示数，此时电阻箱的读数为12.8Ω。若此时电压表的示数为9.0V，电流表指针恰好满偏，其读数为0.60A，则电流表的内阻为2.2Ω（保留两位有效数字），若要将该电流表改装为量程为3A的电流表，则需要并联一阻值为0.55Ω（保留两位有效数字）的定值电阻。【答案】12.8，2.2，0.55。【分析】根据电阻箱各旋钮的位置读取电阻值；根据欧姆定律求解电流表的内阻和并联电阻。【解答】解：根据电阻箱各旋钮的位置读取电阻值，“×0.1”对应8，表示电阻为8×0.1Ω＝0.8Ω，“×1”对应2，表示电阻为2×1Ω＝2Ω，“×10”对应1，表示电阻为1×10Ω＝10Ω，“×100”、“×1K”、“×10K”对应0，表示电阻为0，此时电阻箱的读数为0.8Ω+2Ω+10Ω＝12.8Ω；由欧姆定律可得，代入数据得，解得R表＝2.2Ω；由I表R表＝I并R并，代入数据得0.60×2.2V＝（3.0﹣0.60）×R并，解得R并＝0.55Ω。故答案为：12.8，2.2，0.55。12．（10分）用图1所示的装置进行“探究加速度与力的关系”的实验，已知重力加速度为g。（1）用天平测量小车和遮光片的总质量M、砝码盘的质量m0；用游标卡尺测量遮光片的宽度d，游标卡尺的示数如图2所示，其读数为d＝2.25mm；按图1所示安装好实验装置，用刻度尺测量两光电门之间的距离L；（2）在砝码盘中放入适量砝码；适当调节长木板的倾角，直到轻推小车，遮光片先后经过光电门1和光电门2的时间相等；（3）取下细线、砝码和砝码盘，记下砝码的质量m；（4）让小车从靠近滑轮处由静止释放，用数字毫秒计时器分别测出遮光片经过光电门1和光电门2的挡光时间Δt1、Δt2。则小车经过光电门1的速度为，小车经过光电门2的速度为，从光电门1运动至光电门2的过程中，小车的加速度a＝，小车下滑过程中，小车的合外力为（m+m0）g；（选用上述步骤中的物理量的符号表示）（5）重新挂上细线和砝码盘，改变长木板的倾角，重复（2）～（5）步骤，记录多组实验数据；（6）以小车的加速度a为纵轴，砝码质量m为横轴，描点作图，得到a﹣m图像如图3所示，经计算得该图像的斜率为k，若k＝（选用上述步骤中的物理量的符号表示），则表明小车的加速度与其合外力成正比。【答案】（1）2.25；（4）；；；（m+m0）g；（6）【分析】（1）根据游标卡尺的读数方法可明确对应的读数；（4）根据平均速度公式可求得经过光电门的速度，再由速度和位移公式可求得加速度；（6）根据牛顿第二定律解答。【解答】解：（1）游标卡尺的精确度为0.05mm，读数为d＝2mm+5×0.05mm＝2.25mm（4）小车经过光电门1的速度为v1＝，小车经过光电门2的速度为v2＝，根据速度—时间公式有解得a＝轻推小车，遮光片先后经过光电门1和光电门2的时间相等，则小车受力平衡，有Mgsinθ﹣f＝（m+m0）g取下细线、砝码和砝码盘，对小车有F合＝Mgsinθ﹣f＝（m+m0）g（6）根据牛顿第二定律有F合＝Ma解得a＝+结合图像可知，若k＝，则表明小车的加速度与其合外力成正比。故答案为：（1）2.25；（4）；；；（m+m0）g；（6）四、计算题（本题共3小题，共38分。解答过程要求有必要的文字说明，只写结果的不能得分，有数值计算的要写出正确单位。）13．（10分）如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向D点，并偏折到AB界面上的E点射出三棱镜。已知等边三棱镜的边长为a，入射方向与边AC的夹角为θ＝30°，AD＝AE，且。求：（1）三棱镜的折射率n；（2）若将单色光从空气垂直AC界面射向D点，求单色光在三棱镜中传播的时间。（不考虑单色光在三棱镜内的多次反射）【答案】（1）三棱镜的折射率为；（2）若将单色光从空气垂直AC界面射向D点，单色光在三棱镜中传播的时间为。【分析】（1）根据题意作图，根据折射定律解得折射率；（2）计算光在棱镜中的速度，结合几何关系解答。【解答】解：（1）根据题意作光路图，如图1图1根据几何关系可知i＝60°，r＝30°，根据折射定律有n＝解得n＝（2）将单色光从空气垂直AC界面射向D点，如图2图2光在棱镜中的速度为v＝光程为s＝AFcos30°+BFcos30°＝a传播时间为t＝解得t＝答：（1）三棱镜的折射率为；（2）若将单色光从空气垂直AC界面射向D点，单色光在三棱镜中传播的时间为。14．（12分）如图所示，在一电容为C的平行板电容器MS、NT之间的区域有垂直纸面向外的匀强磁场，其磁感应强度为B，极板MS、NT分别带+Q、﹣Q的电荷量，板间距为L，现有一电量为﹣q的带负电液滴在极板间的竖直面内做速率为v的匀速圆周运动，其圆心O到两极板的距离相等，已知重力加速度为g，极板MS、NT足够长。求：（1）液滴的质量为多少？液滴是顺时针还是逆时针运动？（2）液滴匀速圆周运动的轨迹半径；（3）若在液滴运动至圆轨迹的最低点时，撤去磁场，同时将电容器所带的电荷量加倍，假设极板足够长，求液滴从撤去磁场到打在极板上所需的时间。【答案】（1）液滴的质量为，逆时针运动；（2）轨迹半径为；（3）从撤去磁场，到液滴打在极板上，所需时间为。【分析】（1）由电容定义式，可计算电容两端电压；由液滴可恰好在竖直平面内做匀速圆周运动，可知其受到的重力与电场力恰好平衡，从而计算液滴质量；由电荷电性、磁场方向、运动轨迹，结合左手定则，可知液滴运动方向；（2）粒子在洛伦兹力作用下，恰好做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，可计算轨迹半径；（3）撤去磁场后，将电容器的电荷量加倍，结合电容定义式和匀强电场特点，可知电场强度的变化情况、液滴所受电场力变化；由液滴在竖直方向的受力，可知其运动特点，结合运动学关系式，可计算其打在极板上所需的时间。【解答】解：（1）由电容定义式，可计算电容两端电压；由液滴可恰好在竖直平面内做匀速圆周运动，可知其受到的重力与电场力恰好平衡，；解得：m＝；由电荷电性、磁场方向、运动轨迹，结合左手定则，可知液滴运动方向为逆时针；（2）粒子在洛伦兹力作用下，恰好做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，可知：，解得：r＝；（3）撤去磁场后，将电容器的电荷量加倍，结合电容定义式，匀强电场特点，可知液滴所受电场力变大；液滴在竖直方向上向上做匀加速运动：，qE1﹣mg＝ma，其打在极板上所需的时间为：t＝。答：（1）液滴的质量为，逆时针运动；（2）轨迹半径为；（3）从撤去磁场，到液滴打在极板上，所需时间为。15．（16分）如图，在倾角为θ＝37°的斜面上放置一长为L＝1m的木板，木板质量为M＝1kg，其下端有一挡板，在木板最右端放置一质量为m＝2kg的滑块，滑块可视为质点，已知木板和斜面之间的动摩擦因数μ1＝0.75，滑块和木板间的动摩擦因数为μ2＝0.5，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。现将滑块和木板同时由静止释放，假设斜面足够长，滑块和挡板之间碰撞无机械能损失，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g＝10m/s2。求：（1）滑块从释放到第一次和挡板碰撞所需时间；（2