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2024届广东省深圳实验、湛江一中、珠海一中高三上学期12月三校联考试题 物理 （Word版）
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这是一份2024届广东省深圳实验、湛江一中、珠海一中高三上学期12月三校联考试题 物理 （Word版），共10页。试卷主要包含了实验题等内容，欢迎下载使用。
物 理
（满分： 100 分，时间： 75 分钟）
一、单项选择题（本大题共 7 小题，每小题 4 分，共 28 分。每小题给出的四个选项中只有一项满足题目
要求，选对得 4 分；不选、错选或多选不得分。）
1 ．第十四届中国航展于 2022 年 11 月 8 日至 13 日在珠海举行，中国自主研发的具备高隐身性、高态势感
知、高机动性等能力的隐形第五代制空战斗机歼-20 在航展亮相。歼-20 战机在空中飞行表演结束后，降落
至跑道并打开了阻力伞，直至减速到零。已知歼-20 战机落地至停止一直沿直线运动，该过程歼-20 战机运 动的速度一时间图像如图所示，以战机降落到地面的时刻记作零时刻，落地速度为v0 ，那么下列关于歼-20
战机运动过程的说法正确的是( )
A ．歼-20 战机在0 - t0 时间内的平均速度为
B ．歼-20 战机在0 - t0 时间内运动的加速度逐渐增大
C ．歼-20 战机在0 - t0 时间内受到的阻力逐渐增大
D ．阻力在0 - t0 时间内对歼-20 战机做功的功率大小逐渐减小
2 ．港珠澳大桥旅游试运营于 2023 年 12 月 15 日开通。大桥全长约 55 公里，是目前全球最长的跨海大桥。 “飞虹”连天堑、织经纬， “珠联璧合” 映落神州。作为连接粤港澳三地的超级工程和全国爱国主义教育 基地，游客可经大桥珠海公路口岸出发，参团游览大桥，感受大国重器的魅力。风帆造型的九洲航道桥部 分如图所示，这部分斜拉桥的一根塔柱两侧共有 8 对钢索每一对钢索等长。每一条钢索与塔柱成 “ 角，若
不计钢索的自重，且假设每条钢索承受的拉力大小相同为 F，则该塔柱所承受的 8 对钢索的合力为( )
A .
8F
cs
B .
16F
cs
C ．16F cs
D ．8F cs
3 ．2023 年 10 月，华为发布全液冷超级充电桩，可实现“一秒一公里”充电速度，在该领域上遥遥领先。若 该充电桩工作电压为 1000V，最大输出功率为 600kW，现给某新能源汽车上的超级电容进行充电，则在充
电过程中( )
A ．最大电流为 600A
B ．电容器电容逐渐增大
C ．电容器两极板间的电压逐渐变小
D ．充电电流一直保持不变
4 ．2023 年 9 月 21 日， “天宫课堂”第四课正式开讲，这是中国航天员首次在梦天实验舱内进行授课（图
甲）。宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中记载： “ 以磁石磨针锋，则能指南” 。进一步研究表明，地球周围地
磁场的磁感线分布示意图如图乙所示。以下关于磁场的说法正确的是( )
A ．图甲，从空间站向地面传输信息采用的电磁波是麦克斯韦预言并通过实验验证存在的
B ．将中国古代的四大发明之一司南置于赤道，据乙图可知，磁勺尾（S 极）静止时指向地理北方
C ．环形导线通电方向如图丙所示，小磁针最后静止时 N 极指向为垂直于纸面向外
D ．丁图中，放在通电螺线管内部的小磁针，静止时 N 极水平向左
5 ．岭南茶文化是中国茶文化重要系列之一。传统炒青是指在制作茶叶的过程中利用微火在锅中使茶叶萎凋
的手法，通过人工揉捻令茶叶水分快速蒸发，阻断了茶叶发酵的过程，并使茶汁的精华完全保留的工序。
如图， 制茶师傅从热锅底将质量为 m 的茶叶以初速度 v0 竖直扬起， 空气阻力不可忽略， 以锅底为重力势能
零势能面，则茶叶从锅底位置离开手开始，在空中重心上升 h 到最高点过程中( )
A ．重力做功为 mgh B ．合外力做功为-mgh
C ．最高点茶叶的动能为 mv - mgh D ．最高点茶叶的机械能小于 mv
6 ．早在 2018 年，中国科学院光电技术研究所研制“超分辨光刻装备研制”项目已通过验收。近些年我国 的光刻机研制发展迅速，成果斐然。其中一种“浸没式光刻”光刻机原理是一种通过在光刻胶和投影物镜 之间加入浸没液体， 从而减小曝光波长， 提高分辨率的技术， 如图所示。若浸没液体的折射率为 1.5，当不
加液体时（空气中）光刻胶的曝光波长为192nm，则加上液体后，该曝光光波( )
A ．在液体中的传播频率变为原来的 倍
B ．在液体中的传播速度与空气中相等
C ．在液体中的曝光波长约为128nm
D ．在液体中传播相等的距离，所需的时间变为原来的
倍
7 ．我国的“人造太阳” 即核聚变实验反应堆技术世界领先。在“人造太阳” 中发生的一种核聚变反应为两个氘
核以相等的动能Ek 对心碰撞发生核聚变， 方程为 H+H 喻 He+n 。已知氘核(H) 的质量为m1 ，氦核( He)
n
的质量为m2 ，中子( ) 的质量为m3 ，假设核反应释放的核能E 与两个氘核的碰前总动能之和全部转化为碰
后生成两个新粒子的总动能，下列说法正确的是( )
A ．氦核( He)和中子( n ) 的质量数之和小于两个氘核( H ) 的质量数之和
B ．该核反应释放的能量为
E = (m1 - m2 - m3 )c2
k
C ．核反应后氦核的动能为 4
k
D ．核反应后中子的动能为 4
二、多项选择题（本大题共 3 小题，每小题 6 分，共 18 分。每小题给出的四个选项中至少有两项满足题设
要求，选对得 6 分；选对但不全的得 3 分；不选、错选或多选不得分。）
8 ．我国快递物流行业近几年发展迅速， 传送带等设备的应用贡献巨大。如图所示， 电动机带动水平传送带 以速度 v 匀速运动， 一质量为 m 的物体轻放在传送带上，经过一段时间后物体与传送带相对静止。已知物 体与传送带间的动摩擦因数为μ, g 为重力加速度， 则对于物体从静止释放到相对传送带静止这一过程， 下 列说法正确的是( )
A ．物体运动的时间为
B ．传送带克服摩擦力做的功为 mv2
C ．物体在传送带上的划痕长度为
D ．电动机增加的功率为μmgv
2
v
2μg
9．我国发射的“嫦娥四号 ”登月探测器， 首次造访月球背面， 成功实现对地对月中继通信。如图所示， “嫦
娥四号”从距月面高度为 100km 的环月圆轨道Ⅰ上的 P 点实施变轨，进入近月点为 15km 的椭圆轨道Ⅱ,
由近月点 Q 落月。关于“嫦娥四号”下列说法正确的是( )
A ．沿轨道Ⅱ运行的周期大于沿轨道Ⅰ运行的周期
B ．沿轨道Ⅱ运行时，在 P 点的加速度小于在 Q 点的加速度
C ．沿轨道Ⅰ运动至 P 时，需制动减速才能进入轨道Ⅱ
D ．在轨道Ⅱ上由 P 点运行到 Q 点的过程中，万有引力对其做正功，
它的动能增加，重力势能（这里也可以说是引力势能）减小，机械能不
变
10 ．中国象棋是起源于中国的一种棋，属于二人对抗性游戏的一种，在中国有着悠久的历史。由于用具简 单，趣味性强，成为流行极为广泛的棋艺活动。如图所示，5 颗完全相同的象棋棋子整齐叠放在水平面上， 第 5 颗棋子最左端与水平面上的 a 点重合，所有接触面间的动摩擦因数均相同，最大静摩擦力等于滑动摩
擦力。现将水平向右的恒力 F 作用在第 3 颗棋子上，恒力作用一小段时间后，五颗棋子的位置情况可能是
（图中虚线用于辅助看位置情况）( )
A .
B .
C .
D .
三、实验题（每空 2 分，8 空共 16 分。）
11．在学习完毕传统的“验证机械能守恒定律” 的实验后， 同学们采用传感器等设备重新设计了一套新的实验 装置。实验中，将完全相同的挡光片依次固定在圆弧轨道上，摆锤上内置了光电传感器，可测出摆锤经过
挡光片时间，测出部分数据如表，表中高度 h 为 0 的位置为重力势能的零势能点：
（1） 若挡光片的宽度极小且为 d，挡光时间为 Δt ，则摆锤经过挡光片时的速度大小为 （用题目给的符号表示）。
（2）表中 A 处数据应为 J（写具体数值）。
（3）另一小组记录了每个挡光板所在的高度 h 及其相应的挡光时间 Δt后， 绘制了四幅图像。其中可以说明
机械能守恒的图像最合适的是 。
A .
B .
C .
D .
12．太阳能电池是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片， 又称为“太阳能芯片 ”或“光电池” ，只要光 照达到一定的强度，瞬间就可输出电压。我国在该领域深耕多年，目前中国在全球太阳能领域处于领先地
位。某兴趣小组利用下面的器材测量某光电池的电动势和内阻（相同光照强度下该光电池的电动势不变）。
（1）一同学在某次实验中，连接好电路（如图甲所示），闭合开关后，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑 片，电压表有示数且不变，电流表始终没有示数。为查找故障，在其他连接不变的情况下，他将电压表连 接 a 位置的导线端分别试触 b 、c 、d 三个位置，发现试触 b 、c 时，电压表有示数；试触 d 时，电压表没有
示数。若电路中仅有一处故障，则 （填选项前的字母）。
A ．导线 ab 断路 B ．滑动变阻器断路 C ．导线 cd 断路 D ．滑动变阻器短路
（2）另一同学根据所给器材设计合理的实验电路： ①定值电阻应选 （填“R1”或“R2”），在图乙所示 方框中画出合理的电路图 （图上需要用符号标注各个器件）。
待测光电池（电动势约为 3V、内阻约为 10Ω)
电流表 A1 （量程为 0~3mA、内阻RA1 = 100Ω )
开关 S，导线若干
电流表 A2 （量程为 0~600mA、内阻约为 1Ω)
定值电阻R1 = 900Ω 定值电阻R2 = 200Ω 滑动变阻器 R（0~200Ω)
②实验Ⅰ：该同学用一定强度的光照射该电池，闭合开关 S，调节滑动变阻器 R 的阻值，读出电流表 A1 的 读数 I1 和电流表 A2 的读数 I2，得到该电池的I1 - I2 曲线为图丙中曲线 a。若改装的电压表可视为理想电压表，
由图可知，该电池的电动势为 V（保留 3 位有效数字）
③实验Ⅱ：减小实验Ⅰ中光的强度，重复实验，测得I1 - I2 曲线 b。改装的电压表可视为理想电压表，当滑动
变阻器的电阻为某值不变时，若实验Ⅰ中的电流表 A1 的读数 I1 为 1.50mA，则实验Ⅱ中滑动变阻器消耗的电
功率为 mW（保留 2 位有效数字）
四、计算题（本题共 3 小题，第 12 题 12 分，第 13 题 12 分，第 14 题 14 分，共 38 分。解答应写出必要的
文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。）
13. 在电视剧《西游记》中， 孙悟空为朱紫国国王悬丝诊脉， 中医悬丝诊脉悬的是“丝 ”，“诊 ”的是脉搏通 过悬丝传过来的振动，即通过机械波判断出病灶的位置与轻重缓急。如示意图所示，假设在 0 点脉搏跳动 产生了一列沿 x 轴正方向传播简谐横波。在t = 0 时，波传播到轴上的质点 B，在它的左边质点 A 位于正的
最大位移处，在t = 0.2s 时，质点 A 第一次出现在负的最大位移处，求：
（1）该波的周期 T ；
（2）该波的波速v 大小；
（3）从 t = 0 时开始到质点 E 刚刚振动时，经历的时间及在该段时间内质点 A 通过的路程。
14 ．光刻机是半导体行业中重中之重的利器， 我国上海微电子装备公司（SMEE）在这一领域的技术近年取 得了突破性进展。电子束光刻技术原理简化如图所示，电子枪发射的电子经过成型孔后形成电子束，通过 束偏移器后对光刻胶进行曝光。某型号光刻机的束偏移器长 L=0.02m，间距也为 L，两极间有扫描电压， 其
轴线垂直晶圆上某芯片表面并过中心 O 点，该轴线也是束偏移器的一条对称轴。芯片到束偏移器下端的距
离为 。若进入束偏移器时电子束形成的电流大小为I = 2 10-8 A ，单个电子的初动能为 Ek0=1.6×10-14J。不
计电子重力及电子间的相互作用力，忽略其他因素的影响，电子到达芯片即被吸收。（e=1.6×10-19C）
（1）若扫描电压为零，电子束在束偏移器中做何种运动？电子束到达芯片时的落点位置？
（2）若扫描电压为多少时，电子束刚好打在束偏移器的下边界不能离开束偏移器？
（3）若某时刻扫描电压为 15kV，则电子束到达芯片时的位置离 O 点的距离为多少？
15 ．在芯片制造过程中，离子注入是其中一道重要的工序。2023 年 6 月从中国电子科技集团有限公司获悉， 该集团旗下中电科电子装备集团有限公司（简称电科装备） 已实现国产离子注入机 28 纳米工艺制程全覆盖，
有力保障我国集成电路制造行业在成熟制程领域的产业安全。如图所示是离子注入简化工作原理的示意图。
静止于 A 处的离子， 经电压为 U 的加速电场加速后， 沿图中半径为 R 的虚线通过 圆弧形静电分析器（静
电分析器通道内有均匀辐向分布的电场）后，从 P 点沿竖直方向进入半径为 r 的圆形匀强磁场区域，磁场 方向垂直于纸面向外。该圆形磁场区域的直径 PQ 与竖直方向夹角为 15°, 经磁场偏转， 离子最后垂直打在 竖直放置的硅片上。已知离子的质量为 m 、电荷量为 q，不计重力。求：
（1）离子进入圆形匀强磁场区域时的速度大小；
（2）静电分析器通道内虚线处电场强度的大小 E；
（3）匀强磁场的磁感应强度 B 的大小。
物 理
（满分： 100 分，时间： 75 分钟）
一、单项选择题（本大题共 7 小题，每小题 4 分，共 28 分。每小题给出的四个选项中只有一项满足题目
要求，选对得 4 分；不选、错选或多选不得分。）
1 ．第十四届中国航展于 2022 年 11 月 8 日至 13 日在珠海举行，中国自主研发的具备高隐身性、高态势感
知、高机动性等能力的隐形第五代制空战斗机歼-20 在航展亮相。歼-20 战机在空中飞行表演结束后，降落
至跑道并打开了阻力伞，直至减速到零。已知歼-20 战机落地至停止一直沿直线运动，该过程歼-20 战机运 动的速度一时间图像如图所示，以战机降落到地面的时刻记作零时刻，落地速度为v0 ，那么下列关于歼-20
战机运动过程的说法正确的是( )
A ．歼-20 战机在0 - t0 时间内的平均速度为
B ．歼-20 战机在0 - t0 时间内运动的加速度逐渐增大
C ．歼-20 战机在0 - t0 时间内受到的阻力逐渐增大
D ．阻力在0 - t0 时间内对歼-20 战机做功的功率大小逐渐减小
2 ．港珠澳大桥旅游试运营于 2023 年 12 月 15 日开通。大桥全长约 55 公里，是目前全球最长的跨海大桥。 “飞虹”连天堑、织经纬， “珠联璧合” 映落神州。作为连接粤港澳三地的超级工程和全国爱国主义教育 基地，游客可经大桥珠海公路口岸出发，参团游览大桥，感受大国重器的魅力。风帆造型的九洲航道桥部 分如图所示，这部分斜拉桥的一根塔柱两侧共有 8 对钢索每一对钢索等长。每一条钢索与塔柱成 “ 角，若
不计钢索的自重，且假设每条钢索承受的拉力大小相同为 F，则该塔柱所承受的 8 对钢索的合力为( )
A .
8F
cs
B .
16F
cs
C ．16F cs
D ．8F cs
3 ．2023 年 10 月，华为发布全液冷超级充电桩，可实现“一秒一公里”充电速度，在该领域上遥遥领先。若 该充电桩工作电压为 1000V，最大输出功率为 600kW，现给某新能源汽车上的超级电容进行充电，则在充
电过程中( )
A ．最大电流为 600A
B ．电容器电容逐渐增大
C ．电容器两极板间的电压逐渐变小
D ．充电电流一直保持不变
4 ．2023 年 9 月 21 日， “天宫课堂”第四课正式开讲，这是中国航天员首次在梦天实验舱内进行授课（图
甲）。宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中记载： “ 以磁石磨针锋，则能指南” 。进一步研究表明，地球周围地
磁场的磁感线分布示意图如图乙所示。以下关于磁场的说法正确的是( )
A ．图甲，从空间站向地面传输信息采用的电磁波是麦克斯韦预言并通过实验验证存在的
B ．将中国古代的四大发明之一司南置于赤道，据乙图可知，磁勺尾（S 极）静止时指向地理北方
C ．环形导线通电方向如图丙所示，小磁针最后静止时 N 极指向为垂直于纸面向外
D ．丁图中，放在通电螺线管内部的小磁针，静止时 N 极水平向左
5 ．岭南茶文化是中国茶文化重要系列之一。传统炒青是指在制作茶叶的过程中利用微火在锅中使茶叶萎凋
的手法，通过人工揉捻令茶叶水分快速蒸发，阻断了茶叶发酵的过程，并使茶汁的精华完全保留的工序。
如图， 制茶师傅从热锅底将质量为 m 的茶叶以初速度 v0 竖直扬起， 空气阻力不可忽略， 以锅底为重力势能
零势能面，则茶叶从锅底位置离开手开始，在空中重心上升 h 到最高点过程中( )
A ．重力做功为 mgh B ．合外力做功为-mgh
C ．最高点茶叶的动能为 mv - mgh D ．最高点茶叶的机械能小于 mv
6 ．早在 2018 年，中国科学院光电技术研究所研制“超分辨光刻装备研制”项目已通过验收。近些年我国 的光刻机研制发展迅速，成果斐然。其中一种“浸没式光刻”光刻机原理是一种通过在光刻胶和投影物镜 之间加入浸没液体， 从而减小曝光波长， 提高分辨率的技术， 如图所示。若浸没液体的折射率为 1.5，当不
加液体时（空气中）光刻胶的曝光波长为192nm，则加上液体后，该曝光光波( )
A ．在液体中的传播频率变为原来的 倍
B ．在液体中的传播速度与空气中相等
C ．在液体中的曝光波长约为128nm
D ．在液体中传播相等的距离，所需的时间变为原来的
倍
7 ．我国的“人造太阳” 即核聚变实验反应堆技术世界领先。在“人造太阳” 中发生的一种核聚变反应为两个氘
核以相等的动能Ek 对心碰撞发生核聚变， 方程为 H+H 喻 He+n 。已知氘核(H) 的质量为m1 ，氦核( He)
n
的质量为m2 ，中子( ) 的质量为m3 ，假设核反应释放的核能E 与两个氘核的碰前总动能之和全部转化为碰
后生成两个新粒子的总动能，下列说法正确的是( )
A ．氦核( He)和中子( n ) 的质量数之和小于两个氘核( H ) 的质量数之和
B ．该核反应释放的能量为
E = (m1 - m2 - m3 )c2
k
C ．核反应后氦核的动能为 4
k
D ．核反应后中子的动能为 4
二、多项选择题（本大题共 3 小题，每小题 6 分，共 18 分。每小题给出的四个选项中至少有两项满足题设
要求，选对得 6 分；选对但不全的得 3 分；不选、错选或多选不得分。）
8 ．我国快递物流行业近几年发展迅速， 传送带等设备的应用贡献巨大。如图所示， 电动机带动水平传送带 以速度 v 匀速运动， 一质量为 m 的物体轻放在传送带上，经过一段时间后物体与传送带相对静止。已知物 体与传送带间的动摩擦因数为μ, g 为重力加速度， 则对于物体从静止释放到相对传送带静止这一过程， 下 列说法正确的是( )
A ．物体运动的时间为
B ．传送带克服摩擦力做的功为 mv2
C ．物体在传送带上的划痕长度为
D ．电动机增加的功率为μmgv
2
v
2μg
9．我国发射的“嫦娥四号 ”登月探测器， 首次造访月球背面， 成功实现对地对月中继通信。如图所示， “嫦
娥四号”从距月面高度为 100km 的环月圆轨道Ⅰ上的 P 点实施变轨，进入近月点为 15km 的椭圆轨道Ⅱ,
由近月点 Q 落月。关于“嫦娥四号”下列说法正确的是( )
A ．沿轨道Ⅱ运行的周期大于沿轨道Ⅰ运行的周期
B ．沿轨道Ⅱ运行时，在 P 点的加速度小于在 Q 点的加速度
C ．沿轨道Ⅰ运动至 P 时，需制动减速才能进入轨道Ⅱ
D ．在轨道Ⅱ上由 P 点运行到 Q 点的过程中，万有引力对其做正功，
它的动能增加，重力势能（这里也可以说是引力势能）减小，机械能不
变
10 ．中国象棋是起源于中国的一种棋，属于二人对抗性游戏的一种，在中国有着悠久的历史。由于用具简 单，趣味性强，成为流行极为广泛的棋艺活动。如图所示，5 颗完全相同的象棋棋子整齐叠放在水平面上， 第 5 颗棋子最左端与水平面上的 a 点重合，所有接触面间的动摩擦因数均相同，最大静摩擦力等于滑动摩
擦力。现将水平向右的恒力 F 作用在第 3 颗棋子上，恒力作用一小段时间后，五颗棋子的位置情况可能是
（图中虚线用于辅助看位置情况）( )
A .
B .
C .
D .
三、实验题（每空 2 分，8 空共 16 分。）
11．在学习完毕传统的“验证机械能守恒定律” 的实验后， 同学们采用传感器等设备重新设计了一套新的实验 装置。实验中，将完全相同的挡光片依次固定在圆弧轨道上，摆锤上内置了光电传感器，可测出摆锤经过
挡光片时间，测出部分数据如表，表中高度 h 为 0 的位置为重力势能的零势能点：
（1） 若挡光片的宽度极小且为 d，挡光时间为 Δt ，则摆锤经过挡光片时的速度大小为 （用题目给的符号表示）。
（2）表中 A 处数据应为 J（写具体数值）。
（3）另一小组记录了每个挡光板所在的高度 h 及其相应的挡光时间 Δt后， 绘制了四幅图像。其中可以说明
机械能守恒的图像最合适的是 。
A .
B .
C .
D .
12．太阳能电池是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片， 又称为“太阳能芯片 ”或“光电池” ，只要光 照达到一定的强度，瞬间就可输出电压。我国在该领域深耕多年，目前中国在全球太阳能领域处于领先地
位。某兴趣小组利用下面的器材测量某光电池的电动势和内阻（相同光照强度下该光电池的电动势不变）。
（1）一同学在某次实验中，连接好电路（如图甲所示），闭合开关后，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑 片，电压表有示数且不变，电流表始终没有示数。为查找故障，在其他连接不变的情况下，他将电压表连 接 a 位置的导线端分别试触 b 、c 、d 三个位置，发现试触 b 、c 时，电压表有示数；试触 d 时，电压表没有
示数。若电路中仅有一处故障，则 （填选项前的字母）。
A ．导线 ab 断路 B ．滑动变阻器断路 C ．导线 cd 断路 D ．滑动变阻器短路
（2）另一同学根据所给器材设计合理的实验电路： ①定值电阻应选 （填“R1”或“R2”），在图乙所示 方框中画出合理的电路图 （图上需要用符号标注各个器件）。
待测光电池（电动势约为 3V、内阻约为 10Ω)
电流表 A1 （量程为 0~3mA、内阻RA1 = 100Ω )
开关 S，导线若干
电流表 A2 （量程为 0~600mA、内阻约为 1Ω)
定值电阻R1 = 900Ω 定值电阻R2 = 200Ω 滑动变阻器 R（0~200Ω)
②实验Ⅰ：该同学用一定强度的光照射该电池，闭合开关 S，调节滑动变阻器 R 的阻值，读出电流表 A1 的 读数 I1 和电流表 A2 的读数 I2，得到该电池的I1 - I2 曲线为图丙中曲线 a。若改装的电压表可视为理想电压表，
由图可知，该电池的电动势为 V（保留 3 位有效数字）
③实验Ⅱ：减小实验Ⅰ中光的强度，重复实验，测得I1 - I2 曲线 b。改装的电压表可视为理想电压表，当滑动
变阻器的电阻为某值不变时，若实验Ⅰ中的电流表 A1 的读数 I1 为 1.50mA，则实验Ⅱ中滑动变阻器消耗的电
功率为 mW（保留 2 位有效数字）
四、计算题（本题共 3 小题，第 12 题 12 分，第 13 题 12 分，第 14 题 14 分，共 38 分。解答应写出必要的
文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。）
13. 在电视剧《西游记》中， 孙悟空为朱紫国国王悬丝诊脉， 中医悬丝诊脉悬的是“丝 ”，“诊 ”的是脉搏通 过悬丝传过来的振动，即通过机械波判断出病灶的位置与轻重缓急。如示意图所示，假设在 0 点脉搏跳动 产生了一列沿 x 轴正方向传播简谐横波。在t = 0 时，波传播到轴上的质点 B，在它的左边质点 A 位于正的
最大位移处，在t = 0.2s 时，质点 A 第一次出现在负的最大位移处，求：
（1）该波的周期 T ；
（2）该波的波速v 大小；
（3）从 t = 0 时开始到质点 E 刚刚振动时，经历的时间及在该段时间内质点 A 通过的路程。
14 ．光刻机是半导体行业中重中之重的利器， 我国上海微电子装备公司（SMEE）在这一领域的技术近年取 得了突破性进展。电子束光刻技术原理简化如图所示，电子枪发射的电子经过成型孔后形成电子束，通过 束偏移器后对光刻胶进行曝光。某型号光刻机的束偏移器长 L=0.02m，间距也为 L，两极间有扫描电压， 其
轴线垂直晶圆上某芯片表面并过中心 O 点，该轴线也是束偏移器的一条对称轴。芯片到束偏移器下端的距
离为 。若进入束偏移器时电子束形成的电流大小为I = 2 10-8 A ，单个电子的初动能为 Ek0=1.6×10-14J。不
计电子重力及电子间的相互作用力，忽略其他因素的影响，电子到达芯片即被吸收。（e=1.6×10-19C）
（1）若扫描电压为零，电子束在束偏移器中做何种运动？电子束到达芯片时的落点位置？
（2）若扫描电压为多少时，电子束刚好打在束偏移器的下边界不能离开束偏移器？
（3）若某时刻扫描电压为 15kV，则电子束到达芯片时的位置离 O 点的距离为多少？
15 ．在芯片制造过程中，离子注入是其中一道重要的工序。2023 年 6 月从中国电子科技集团有限公司获悉， 该集团旗下中电科电子装备集团有限公司（简称电科装备） 已实现国产离子注入机 28 纳米工艺制程全覆盖，
有力保障我国集成电路制造行业在成熟制程领域的产业安全。如图所示是离子注入简化工作原理的示意图。
静止于 A 处的离子， 经电压为 U 的加速电场加速后， 沿图中半径为 R 的虚线通过 圆弧形静电分析器（静
电分析器通道内有均匀辐向分布的电场）后，从 P 点沿竖直方向进入半径为 r 的圆形匀强磁场区域，磁场 方向垂直于纸面向外。该圆形磁场区域的直径 PQ 与竖直方向夹角为 15°, 经磁场偏转， 离子最后垂直打在 竖直放置的硅片上。已知离子的质量为 m 、电荷量为 q，不计重力。求：
（1）离子进入圆形匀强磁场区域时的速度大小；
（2）静电分析器通道内虚线处电场强度的大小 E；
（3）匀强磁场的磁感应强度 B 的大小。
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