精品解析:江苏省南京市南京汉开书院2024-2025学年高三下学期4月月考物理试题
2026-04-16
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2份
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24页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 南京市 |
| 地区(区县) | 浦口区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.69 MB |
| 发布时间 | 2026-04-16 |
| 更新时间 | 2026-04-16 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-16 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57390498.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2024-2025学年第二学期高三年级4月学情调研考试
物理试卷
时间:75分钟 满分:100分
一、单选题:本大题共11小题,共44分。
1. 某同学自己动手为手机贴钢化膜,贴完后发现屏幕中央有不规则的环形条纹,通过查询相关资料得知,这是由于钢化膜与手机屏幕之间存在空气薄膜造成的,出现环形条纹现象是光的( )
A. 衍射现象 B. 干涉现象 C. 偏振现象 D. 全反射现象
【答案】B
【解析】
【详解】出现环形条纹是由于从空气膜的两个表面反射的光叠加产生的光的干涉现象。
故选B。
2. 恒星内部发生多种“氦燃烧”核反应,其中一种核反应方程为,不稳定,其半衰期为T,则下列说法正确的是( )
A. 的衰变需要外部作用激发才能发生
B. 经过2T,剩下的粒子占开始时的
C.
D. 该核反应类型为人工转变
【答案】C
【解析】
【详解】A.原子核的衰变是由于其不稳定导致的自发过程,不需要外部作用激发也可以发生,故A错误;
B.经过2T,剩下的粒子占开始时的,故B错误;
C.根据核反应方程和质量数守恒可知A=8,故C正确;
D.该核反应类型为恒星内部的核聚变反应,不属于人工转变,故D错误。
故选C。
3. 如图,将一只气球用线固定在一辆小车上,用手突然推动小车,观察加玻璃罩前后气球的情况,可能是( )
A. 不加玻璃罩时将相对小车向前运动
B. 不加玻璃罩时将相对小车向后运动
C. 加玻璃罩后将相对小车向后运动
D. 加玻璃罩后将相对小车不动
【答案】B
【解析】
【详解】AB.不加玻璃罩时,小车加速度突然向前,则气球的加速度向前,受合外力向前,因浮力和重力的合力竖直向上,则细绳的拉力斜向前下方,可知气球将相对小车向后运动,A错误,B正确;
CD.加玻璃罩后,静止时气球和空气保持相对静止;当小车突然向前加速时,玻璃罩内空气要保持原来的静止状态,相对玻璃罩向后运动,则气球将被挤向小车前进的方向,即气球将相对小车向前运动,CD错误。
故选B。
4. 人们常用水泵从深水井中抽水灌溉农田,简化模型如图所示,出水管口最下端距水平地面一定高度,出水管口横截面是圆,不计空气阻力,假如水从管口水平喷出的速度恒定,水流在空中不会中断,则水柱落在水平地面上的形状大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】平抛运动在竖直方向为自由落体运动,则
水平方向为匀速直线运动,则水平位移为
考虑管口截面上三个点的轨迹,即最上端、最下端和圆心,如图所示
则,
因为
所以水柱落在地面的形状左右不对称,最下端和圆心的落地点间距大于最上端和圆心的落地点间距,故形状大致为D选项。
故选D。
5. 如图所示,ABCD是棱镜的横截面,是底角为45°的等腰梯形。一单色光平行于AB入射,入射点为E,折射后射向F点,棱镜的折射率为,不考虑光的二次反射,则( )
A. 光可能从F点射出AB面
B. 光可能在BD面发生全反射
C. 入射点E上移,光的出射点上移
D. 入射点E上移,光在棱镜中传播的路程不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据题意画出光路图,如图所示
AC面上的入射角为,棱镜的折射率为,则折射率为
故AC面上的折射角为
设光线在点发生全反射的临界角为,则有
可得
当光束射向F点时,分析几何关系知入射角为
可知光线在点发生全反射,故光不可能从点射出面,故A错误;
B.根据对称性可知,光束在BD面上的入射角为,故在BD面上不会发生全反射,故B错误;
C.入射点上移,光束在AC面上的折射角为,且不发生变化,光线右移在点右侧,光束在BD面上的入射角不发生变化,光的出射点下移,故C错误;
D.入射点上移,由几何关系可知,光束在棱镜中的光程没有发生变化,故D正确。
故选D。
6. 周村古商城有一件古代青铜“鱼洗”复制品,在其中加入适量清水后,用手有节奏地摩擦“鱼洗”的双耳,会发出嗡嗡声,并能使盆内水花四溅,如图甲所示。图乙为某时刻相向传播的两列同频率水波的波形图,四个位置中最有可能“喷出水花”的位置是( )
A. A位置 B. 位置 C. 位置 D. 位置
【答案】B
【解析】
【详解】由题意知“喷出水花”是因为两列波的波峰与波峰或波谷与波谷发生了相遇,即振动加强。由图像可知,两列波的波峰传到B位置时间相等,故B是振动加强点,其它三点振动不稳定。所以最可能“喷出水花”的是B位置。
故选B。
7. 某实验小组用如图甲所示的向心力演示器探究向心力大小与半径的关系,将两个质量相等的钢球分别放在B和C位置,下列说法正确的是( )
A. 实验中应用了等效替代法
B. 变速塔轮应按图乙中第一层方式连接
C. 变速塔轮应按图乙中第二层方式连接
D. 变速塔轮应按图乙中第三层方式连接
【答案】B
【解析】
【详解】A.本实验采用了控制变量法,故A错误;
BCD.由题知,将两个质量相等的钢球分别放在B和C位置,是在探究向心力大小与半径的关系,需控制小球质量、角速度相同,运动半径不同,应将传动皮带调至第一层塔轮,则塔轮的线速度大小相同和塔轮的半径相同,所以小球运动的角速度相同,故B正确,CD错误。
故选B。
8. 如图甲所示的地球是人类已知的唯一孕育和支持生命的天体,也是电荷的良导体。若将地球视为带电的导体球,取地球表面电势为零,其周围某点的电势随该点到球心的距离r的变化如图乙,为地球半径,下列说法正确的是( )
A. 地球带正电
B. 同一正电荷在离地球越远的地方,电势能越小
C. 当时,电场强度随r的增大而减小
D. 当时,地球内部的电场强度不为零
【答案】C
【解析】
【详解】A. 由图可知,距离地球表面越远电势越高,可知地球带负电,故A错误;
B. 距离地球越远电势越高,根据可知,同一正电荷在离地球越远的地方,电势能越大,故B错误;
C. 根据图像的切线斜率等于电场强度,可知当时,电场强度随r增大而减小,故C正确;
D. 地球表面是等势体,则当时,地球内部的电场强度为零,故D错误。
故选C。
9. 某中轨道通讯卫星(MEO)绕地球做匀速圆周运动,但由于地球的自转,该卫星飞行轨道在地球表面的投影以及该卫星相继飞临赤道上空对应的地面的经度如图。若该卫星绕地球飞行的轨道半径为,地球静止卫星的轨道半径为,则与的比值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设地球自转周期为,即地球静止卫星的周期为,由题图可知,飞船每转动一圈,地球自转,则飞船的周期为
根据万有引力提供向心力可得
则有
故选C。
10. 如图所示,两电阻不计的足够长光滑导轨倾斜放置,上端连接一电阻R,空间有一垂直导轨平面向上的匀强磁场B,一质量为m的导体棒与导轨接触良好,从某处自由释放,下列四幅图像分别表示导体棒运动过程中速度v与时间t关系、加速度a与时间t关系、机械能E与位移x关系、以及通过导体棒电量q与位移x关系,其中可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.根据右手定则和左手定则,导体棒在斜面方向受力有
可得
可知,速度逐渐增加,其他物理量不变,加速度逐渐减小,而速度时间图像中斜率表示加速度,由图可知加速度逐渐增加,与分析不符合,A错误;
B.由加速度时间图像可知,加速度逐渐减小,且加速度的变化率逐渐增大,由分析可得,加速度为
图像与分析变化率减小不符合,B错误;
C.开始时,合力方向沿斜面向下,位移沿斜面向下,合力做正功,动能增加,由动能定理有
又
联立可得
因此,机械能减小,当加速度为零时,导体棒会继续匀速下滑,此后动能不变,重力势能减小,机械能减小,C正确;
D.由电荷量的公式可得
在电磁感应中,电流与磁通量的关系为
联立可得
可知,电荷量与位移成正比,D错误。
故选C。
11. 如图甲所示,两薄木板A、B质量相同,其中木板A与墙面间的动摩擦因数为,木板B与木板A间的动摩擦因数为,光滑重球被轻质细绳跨过定滑轮拉住,整个系统处于静止状态。现缓缓释放细绳使重球缓慢下降,对可能出现的情况,下列说法正确的是( )
A. 若出现图乙所示情况,只要 B. 若,会出现图乙所示情况
C. 要出现图丙所示情况,必有 D. 若,会出现图丙所示情况
【答案】D
【解析】
【详解】AB.设球对木板的压力为F,则对图乙所示情况,对A分析可知
对B分析可知
联立解得,故AB错误;
CD.对图丙所示情况,对AB整体分析可知
对B分析可知
联立解得,故C错误,D正确。
故选D。
二、实验题:本大题共1小题,共15分。
12. 研究性学习小组利用压敏电阻制作电子秤。已知压敏电阻在压力作用下发生微小形变,它的电阻也随之发生变化,其阻值随压力变化的图像如图(a)所示,其中,图像斜率。小组同学按图(b)所示电路制作了一个简易电子秤(秤盘质量不计),电路中电源电动势,内阻未知,电流表量程为,内阻,取。实验步骤如下:
①秤盘上不放重物时,闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表指针满偏;
②秤盘上放置已知重力的重物,保持滑动变阻器电阻接入电阻不变;读出此时毫安表示数;
③换用不同已知质量的重物,记录每一个质量值对应的电流值;
④将电流表刻度盘改装为质量刻度盘。
(1)实验时发现电流表量程偏小,根据需要将其量程扩大为,则应该给该电流表_______(填“串联”或“并联”)阻值为______的电阻。
(2)用改装后的电流表进行操作,若电流表示数为,则待测重物的质量________。(结果保留2位有效数字)
A. B.
C. D.
(3)电流表表盘改动后,正确的刻线及0刻度位置最合理的是_______。
(4)若电源电动势不变,内阻变大,其他条件不变,用这台电子秤称重前,进行了步骤①的操作,则测量结果_______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】 ①. 并联 ②. 2 ③. 10 ④. A ⑤. 不变
【解析】
【详解】(1)[1] [2]根据电流表的改装原理可知,应并联一个电阻,根据欧姆定律有
(2)[3] 根据闭合电路欧姆定律可得,当秤盘上不放重物时,调节滑动变阻器使得电流表满偏,有
当秤盘上放上重物,且电流表示数为20mA时,有
联立可得
kg
(3)[4] 由于压敏电阻阻值R随压力增大而增大,则电流表示数随压力增大而减小,所以改装后的刻度盘,其零刻度线在电流表的满刻度处。
故选A。
(4)[5]根据操作过程①可知,当电源电动势不变,而内阻增大时,仍可以使得电流表达到满偏,滑动变阻器接入电路的阻值减小,但回路中电源内阻和滑动变阻器接入电路的总电阻不变,所以测量结果不变。
三、计算题:本大题共4小题,共41分。
13. 在学校的儿童节义卖活动中,小华准备了若干印刷着精致图案的气球作为售卖商品。当天早晨,学校地表附近的气温为,大气压强为,此时在地表附近打完气的气球体积为。若气球导热良好,气球内所充的氦气可视为理想气体,气球内外气压差很小可以忽略。
(1)正午时地表附近大气压仍为,若地表附近的气球体积增大了,求此时地表附近气温达到多少摄氏度?
(2)早晨有同学想要一个体积为的气球,于是小华便继续给气球打气,已知打气筒每次能往气球打进的气体,打气筒内的气体压强为,问应该打几次气才能满足顾客的需求?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由题意可知此过程为等压变化,由盖-吕萨克定律得
且,,
联立解得
【小问2详解】
记
由理想气体状态方程有
解得
14. 在氢原子光谱中,赖曼线系是电子从较高能级(、3、4,…)跃迁到能级发出的谱线。类似地,有巴耳末系、帕邢系、布喇开系等线系,如图所示。已知氢原子基态能量为,普朗克常量为h,电子质量为m,真空中光速为c,氢原子能级公式为。
(1)求巴耳末系中波长最短的光子能量;
(2)将(1)问中的光子照射极限频率为的金属时发现有光电子逸出,求逸出光电子的物质波的最小波长。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)巴耳末系中波长最短的光子对应着从到n=2的跃迁,则光子的能量
(2)将(1)问中的光子照射极限频率为的金属时发现有光电子逸出,求逸出光电子的最大初动能
根据
可得物质波的最小波长
15. 航模小组进行螺旋桨飞机模型的下落表演,如图所示,质量为m的飞机模型螺旋桨正常工作,悬停在高处的O点。现关闭螺旋桨,飞机模型从O点由静止开始自由下落,PQ和MN为两段缓冲区,飞机模型进入到缓冲区后,受到方向竖直向上,大小与飞机模型速率成正比的缓冲力的作用(k已知),飞机模型通过Q、N两点时加速度均恰好为0。已知,,不计飞机模型所受空气浮力和阻力的影响,重力加速度为g。求:
(1)O点到P点的距离;
(2)飞机模型在两个缓冲区内减少的总机械能;
(3)若O点下方至N点均为缓冲区,飞机模型仍从O点由静止开始自由下落,运动至N点的总时间t。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
飞机模型在OP段自由下落,到达Q、N两点时加速度均恰好为0,则
表明这两点处速度相等,故在PQ和MN做完全相同的减速运动,且以相同的速度收尾,则
,
点时加速度为零,则有
由运动到,有
由运动到,有
联立解得
【小问2详解】
飞机模型由运动到,动能不变,机械能减少
同理,由运动到,机械能减少
故飞机模型在两个缓冲区内减少的总机械能
【小问3详解】
由于缓冲区加长,飞机模型到达点的速度仍为,保持不变,重力的冲量为
缓冲力的冲量为
由动量定理可得
且
联立解得
16. 某质谱仪原理如图所示,在平面内,Ⅰ为粒子加速器,加速电压为;Ⅱ为速度选择器,其中金属板MN长均为L、间距为d、两端电压为,匀强磁场的磁感应强度大小为,方向垂直纸面向里;Ⅲ为偏转分离器,匀强磁场的磁感应强度大小为,方向垂直纸面向里。从S点释放初速度为零的带电粒子(不计重力),加速后以比较大的速度沿着Ⅱ的中轴线做直线运动,再由O点进入Ⅲ做圆周运动,最后打到荧光屏的P点处,运动轨迹如图中虚线所示。求:
(1)MN极板的电势高低和粒子的比荷;
(2)O点到P点的距离y;
(3)假设质量分析器两极板间电势差在内小幅波动,则离子在质量分析器中不再沿直线运动,可近似看作匀变速曲线运动。
①进入Ⅲ时粒子与x轴的最大发散角(用三角函数表示);
②荧光屏上被击中的区域长度s。
【答案】(1)M电势高;
(2)
(3)①,②
【解析】
【小问1详解】
在Ⅲ区域,带电粒子往上偏转,则该粒子带正电。
在Ⅱ区域,粒子沿直线运动,洛伦兹力向上,则电场力向下,即M板电势高于N板;
在Ⅰ区域:
在Ⅱ区域
则
【小问2详解】
进入Ⅲ区域,粒子做匀速圆周运动,
距离
解得
【小问3详解】
①由题可知带电粒子进入Ⅱ区域做匀变速曲线运动,由于较小,则带电粒子在Ⅱ区域的加速度为
带电粒子在Ⅱ区域的运动时间
分析可知带电粒子在Ⅱ区域的运动为类平抛运动
②带电粒子Ⅱ区域的运动的竖直偏转最大位移为,即距离
带电粒子从A点出射时与水平方向夹角为,速度大小为v,最终打到P点,如图所示。则有,
得
长度为一定值;分析可知荧光屏上被击中的长度等于带电粒子在离开Ⅱ区域时的粒子区域范围
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2024-2025学年第二学期高三年级4月学情调研考试
物理试卷
时间:75分钟 满分:100分
一、单选题:本大题共11小题,共44分。
1. 某同学自己动手为手机贴钢化膜,贴完后发现屏幕中央有不规则的环形条纹,通过查询相关资料得知,这是由于钢化膜与手机屏幕之间存在空气薄膜造成的,出现环形条纹现象是光的( )
A. 衍射现象 B. 干涉现象 C. 偏振现象 D. 全反射现象
2. 恒星内部发生多种“氦燃烧”核反应,其中一种核反应方程为,不稳定,其半衰期为T,则下列说法正确的是( )
A. 的衰变需要外部作用激发才能发生
B. 经过2T,剩下的粒子占开始时的
C.
D. 该核反应类型为人工转变
3. 如图,将一只气球用线固定在一辆小车上,用手突然推动小车,观察加玻璃罩前后气球的情况,可能是( )
A. 不加玻璃罩时将相对小车向前运动
B. 不加玻璃罩时将相对小车向后运动
C. 加玻璃罩后将相对小车向后运动
D. 加玻璃罩后将相对小车不动
4. 人们常用水泵从深水井中抽水灌溉农田,简化模型如图所示,出水管口最下端距水平地面一定高度,出水管口横截面是圆,不计空气阻力,假如水从管口水平喷出的速度恒定,水流在空中不会中断,则水柱落在水平地面上的形状大致是( )
A. B.
C. D.
5. 如图所示,ABCD是棱镜的横截面,是底角为45°的等腰梯形。一单色光平行于AB入射,入射点为E,折射后射向F点,棱镜的折射率为,不考虑光的二次反射,则( )
A. 光可能从F点射出AB面
B. 光可能在BD面发生全反射
C. 入射点E上移,光的出射点上移
D. 入射点E上移,光在棱镜中传播的路程不变
6. 周村古商城有一件古代青铜“鱼洗”复制品,在其中加入适量清水后,用手有节奏地摩擦“鱼洗”的双耳,会发出嗡嗡声,并能使盆内水花四溅,如图甲所示。图乙为某时刻相向传播的两列同频率水波的波形图,四个位置中最有可能“喷出水花”的位置是( )
A. A位置 B. 位置 C. 位置 D. 位置
7. 某实验小组用如图甲所示的向心力演示器探究向心力大小与半径的关系,将两个质量相等的钢球分别放在B和C位置,下列说法正确的是( )
A. 实验中应用了等效替代法
B. 变速塔轮应按图乙中第一层方式连接
C. 变速塔轮应按图乙中第二层方式连接
D. 变速塔轮应按图乙中第三层方式连接
8. 如图甲所示的地球是人类已知的唯一孕育和支持生命的天体,也是电荷的良导体。若将地球视为带电的导体球,取地球表面电势为零,其周围某点的电势随该点到球心的距离r的变化如图乙,为地球半径,下列说法正确的是( )
A. 地球带正电
B. 同一正电荷在离地球越远的地方,电势能越小
C. 当时,电场强度随r的增大而减小
D. 当时,地球内部的电场强度不为零
9. 某中轨道通讯卫星(MEO)绕地球做匀速圆周运动,但由于地球的自转,该卫星飞行轨道在地球表面的投影以及该卫星相继飞临赤道上空对应的地面的经度如图。若该卫星绕地球飞行的轨道半径为,地球静止卫星的轨道半径为,则与的比值为( )
A. B. C. D.
10. 如图所示,两电阻不计的足够长光滑导轨倾斜放置,上端连接一电阻R,空间有一垂直导轨平面向上的匀强磁场B,一质量为m的导体棒与导轨接触良好,从某处自由释放,下列四幅图像分别表示导体棒运动过程中速度v与时间t关系、加速度a与时间t关系、机械能E与位移x关系、以及通过导体棒电量q与位移x关系,其中可能正确的是( )
A. B. C. D.
11. 如图甲所示,两薄木板A、B质量相同,其中木板A与墙面间的动摩擦因数为,木板B与木板A间的动摩擦因数为,光滑重球被轻质细绳跨过定滑轮拉住,整个系统处于静止状态。现缓缓释放细绳使重球缓慢下降,对可能出现的情况,下列说法正确的是( )
A. 若出现图乙所示情况,只要 B. 若,会出现图乙所示情况
C. 要出现图丙所示情况,必有 D. 若,会出现图丙所示情况
二、实验题:本大题共1小题,共15分。
12. 研究性学习小组利用压敏电阻制作电子秤。已知压敏电阻在压力作用下发生微小形变,它的电阻也随之发生变化,其阻值随压力变化的图像如图(a)所示,其中,图像斜率。小组同学按图(b)所示电路制作了一个简易电子秤(秤盘质量不计),电路中电源电动势,内阻未知,电流表量程为,内阻,取。实验步骤如下:
①秤盘上不放重物时,闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表指针满偏;
②秤盘上放置已知重力的重物,保持滑动变阻器电阻接入电阻不变;读出此时毫安表示数;
③换用不同已知质量的重物,记录每一个质量值对应的电流值;
④将电流表刻度盘改装为质量刻度盘。
(1)实验时发现电流表量程偏小,根据需要将其量程扩大为,则应该给该电流表_______(填“串联”或“并联”)阻值为______的电阻。
(2)用改装后的电流表进行操作,若电流表示数为,则待测重物的质量________。(结果保留2位有效数字)
A. B.
C. D.
(3)电流表表盘改动后,正确的刻线及0刻度位置最合理的是_______。
(4)若电源电动势不变,内阻变大,其他条件不变,用这台电子秤称重前,进行了步骤①的操作,则测量结果_______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
三、计算题:本大题共4小题,共41分。
13. 在学校的儿童节义卖活动中,小华准备了若干印刷着精致图案的气球作为售卖商品。当天早晨,学校地表附近的气温为,大气压强为,此时在地表附近打完气的气球体积为。若气球导热良好,气球内所充的氦气可视为理想气体,气球内外气压差很小可以忽略。
(1)正午时地表附近大气压仍为,若地表附近的气球体积增大了,求此时地表附近气温达到多少摄氏度?
(2)早晨有同学想要一个体积为的气球,于是小华便继续给气球打气,已知打气筒每次能往气球打进的气体,打气筒内的气体压强为,问应该打几次气才能满足顾客的需求?
14. 在氢原子光谱中,赖曼线系是电子从较高能级(、3、4,…)跃迁到能级发出的谱线。类似地,有巴耳末系、帕邢系、布喇开系等线系,如图所示。已知氢原子基态能量为,普朗克常量为h,电子质量为m,真空中光速为c,氢原子能级公式为。
(1)求巴耳末系中波长最短的光子能量;
(2)将(1)问中的光子照射极限频率为的金属时发现有光电子逸出,求逸出光电子的物质波的最小波长。
15. 航模小组进行螺旋桨飞机模型的下落表演,如图所示,质量为m的飞机模型螺旋桨正常工作,悬停在高处的O点。现关闭螺旋桨,飞机模型从O点由静止开始自由下落,PQ和MN为两段缓冲区,飞机模型进入到缓冲区后,受到方向竖直向上,大小与飞机模型速率成正比的缓冲力的作用(k已知),飞机模型通过Q、N两点时加速度均恰好为0。已知,,不计飞机模型所受空气浮力和阻力的影响,重力加速度为g。求:
(1)O点到P点的距离;
(2)飞机模型在两个缓冲区内减少的总机械能;
(3)若O点下方至N点均为缓冲区,飞机模型仍从O点由静止开始自由下落,运动至N点的总时间t。
16. 某质谱仪原理如图所示,在平面内,Ⅰ为粒子加速器,加速电压为;Ⅱ为速度选择器,其中金属板MN长均为L、间距为d、两端电压为,匀强磁场的磁感应强度大小为,方向垂直纸面向里;Ⅲ为偏转分离器,匀强磁场的磁感应强度大小为,方向垂直纸面向里。从S点释放初速度为零的带电粒子(不计重力),加速后以比较大的速度沿着Ⅱ的中轴线做直线运动,再由O点进入Ⅲ做圆周运动,最后打到荧光屏的P点处,运动轨迹如图中虚线所示。求:
(1)MN极板的电势高低和粒子的比荷;
(2)O点到P点的距离y;
(3)假设质量分析器两极板间电势差在内小幅波动,则离子在质量分析器中不再沿直线运动,可近似看作匀变速曲线运动。
①进入Ⅲ时粒子与x轴的最大发散角(用三角函数表示);
②荧光屏上被击中的区域长度s。
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