2020年山东普通高中会考物理真题及答案.pdf

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1、2 0 2 0 年 山 东 普 通 高 中 会 考 物 理 真 题 及 答 案注 意 事 项：1 答 卷 前，考 生 务 必 将 自 己 的 姓 名、考 生 号 等 填 写 在 答 题 卡 和 试 卷 指 定 位 置。2 回 答 选 择 题 时，选 出 每 小 题 答 案 后，用 铅 笔 把 答 题 卡 上 对 应 题 目 的 答 案 标 号 涂 黑。如 需改 动，用 橡 皮 擦 干 净 后，再 选 涂 其 他 答 案 标 号。回 答 非 选 择 题 时，将 答 案 写 在 答 题 卡 上。写 在 本 试 卷 上 无 效。3 考 试 结 束 后，将 本 试 卷 和 答 题 卡 一 并 交 回。

2、一、单 项 选 择 题:本 题 共 8 小 题，每 小 题 3 分，共 2 4 分。每 小 题 只 有 一 个 选 项 符 合 题 目 要求。1 一 质 量 为 m 的 乘 客 乘 坐 竖 直 电 梯 下 楼，其 位 移 s 与 时 间 t 的 关 系 图 像 如 图 所 示。乘 客 所受 支 持 力 的 大 小 用 FN表 示，速 度 大 小 用 v 表 示。重 力 加 速 度 大 小 为 g。以 下 判 断 正 确 的是A 0 t1时 间 内，v 增 大，FN m gB t1 t2时 间 内，v 减 小，FN m gC t2 t3时 间 内，v 增 大，FN m g2 氚 核31H 发 生

3、 衰 变 成 为 氦 核32He。假 设 含 氚 材 料 中31H 发 生 衰 变 产 生 的 电 子 可 以 全 部定 向 移 动，在 3.21 04s 时 间 内 形 成 的 平 均 电 流 为 5.01 0-8A。已 知 电 子 电 荷 量 为 1.61 0-1 9C，在 这 段 时 间 内 发 生 衰 变 的 氚 核31H 的 个 数 为A 145.0 10 B 161.0 10 C 162.0 10 D 181.0 10 3 双 缝 干 涉 实 验 装 置 的 截 面 图 如 图 所 示。光 源 S 到 S1、S2的 距 离 相 等，O 点 为 S1、S2连 线中 垂 线 与 光 屏

4、 的 交 点。光 源 S 发 出 的 波 长 为 的 光，经 S1出 射 后 垂 直 穿 过 玻 璃 片 传 播 到O 点，经 S2出 射 后 直 接 传 播 到 O 点，由 S1到 O 点 与 由 S2到 O 点，光 传 播 的 时 间 差 为 t。玻 璃 片 厚 度 为 1 0，玻 璃 对 该 波 长 光 的 折 射 率 为 1.5，空 气 中 光 速 为 c，不 计 光 在 玻 璃片 内 的 反 射。以 下 判 断 正 确 的 是A.5tc B 152tc C 10tc D 15tc 4 一 列 简 谐 横 波 在 均 匀 介 质 中 沿 x 轴 负 方 向 传 播，已 知54x 处 质

5、 点 的 振 动 方 程 为2cos()y A tT，则34t T 时 刻 的 波 形 图 正 确 的 是5 图 甲 中 的 理 想 变 压 器 原、副 线 圈 匝 数 比 n1:n2=2 2:3，输 入 端 a、b 所 接 电 压 u 随 时 间 t的 变 化 关 系 如 图 乙 所 示。灯 泡 L 的 电 阻 恒 为 1 5，额 定 电 压 为 2 4 V。定 值 电 阻 R1=1 0、R2=5，滑 动 变 阻 器 R 的 最 大 阻 值 为 1 0。为 使 灯 泡 正 常 工 作，滑 动 变 阻 器 接入 电 路 的 电 阻 应 调 节 为A.1 B.5 C 6 D.8 6 一 定 质

6、量 的 理 想 气 体 从 状 态 a 开 始，经 a b、b c、c a 三 个 过 程 后 回 到 初 始 状 态 a，其 p-V 图 像 如 图 所 示。已 知 三 个 状 态 的 坐 标 分 别 为 a（V0，2 p0）、b（2 V0，p0）、c（3V0，2 p0）以 下 判 断 正 确 的 是A.气 体 在 a b 过 程 中 对 外 界 做 的 功 小 于 在 b c 过 程 中 对 外 界 做 的 功B.气 体 在 a b 过 程 中 从 外 界 吸 收 的 热 量 大 于 在 b c 过 程 中 从 外 界 吸 收 的 热 量C.在 c a 过 程 中，外 界 对 气 体 做

7、的 功 小 于 气 体 向 外 界 放 出 的 热 量D.气 体 在 c a 过 程 中 内 能 的 减 少 量 大 于 b c 过 程 中 内 能 的 增 加 量7 我 国 将 在 今 年 择 机 执 行“天 问 1 号”火 星 探 测 任 务。质 量 为 m 的 着 陆 器 在 着 陆 火 星 前，会 在 火 星 表 面 附 近 经 历 一 个 时 长 为 t0、速 度 由 v0减 速 到 零 的 过 程。已 知 火 星 的 质 量 约 为地 球 的 0.1 倍，半 径 约 为 地 球 的 0.5 倍，地 球 表 面 的 重 力 加 速 度 大 小 为 g，忽 略 火 星 大气 阻 力。若

8、 该 减 速 过 程 可 视 为 一 个 竖 直 向 下 的 匀 减 速 直 线 运 动，此 过 程 中 着 陆 器 受 到 的制 动 力 大 小 约 为A.000.4vm gt B 000.4+vm gt C 000.2vm gt D 000.2+vm gt 8 如 图 所 示，一 轻 质 光 滑 定 滑 轮 固 定 在 倾 斜 木 板 上，质 量 分 别 为 m 和 2 m 的 物 块 A、B，通过 不 可 伸 长 的 轻 绳 跨 过 滑 轮 连 接，A、B 间 的 接 触 面 和 轻 绳 均 与 木 板 平 行。A 与 B 间、B与 木 板 间 的 动 摩 擦 因 数 均 为，设 最 大

9、 静 摩 擦 力 等 于 滑 动 摩 擦 力。当 木 板 与 水 平 面 的 夹角 为 4 5 时，物 块 A、B 刚 好 要 滑 动，则 的 值 为A 13B 14C 15D 16二、多 项 选 择 题:本 题 共 4 小 题，每 小 题 4 分，共 1 6 分。每 小 题 有 多 个 选 项 符 合 题 目 要 求。全 部 选 对 得 4 分，选 对 但 不 全 的 得 2 分，有 选 错 的 得 0 分。9 截 面 为 等 腰 直 角 三 角 形 的 三 棱 镜 如 图 甲 所 示。D E 为 嵌 在 三 棱 镜 内 部 紧 贴 B B C C 面 的 线状 单 色 可 见 光 光 源，

10、D E 与 三 棱 镜 的 A B C 面 垂 直，D 位 于 线 段 B C 的 中 点。图 乙 为 图 甲 中 AB C 面 的 正 视 图。三 棱 镜 对 该 单 色 光 的 折 射 率 为 2，只 考 虑 由 D E 直 接 射 向 侧 面 A A C C 的光 线。下 列 说 法 正 确 的 是A 光 从 A A C C 面 出 射 的 区 域 占 该 侧 面 总 面 积 的12B 光 从 A A C C 面 出 射 的 区 域 占 该 侧 面 总 面 积 的23C 若 D E 发 出 的 单 色 光 频 率 变 小，A A C C 面 有 光 出 射 的 区 域 面 积 将 增 大

11、D 若 D E 发 出 的 单 色 光 频 率 变 小，A A C C 面 有 光 出 射 的 区 域 面 积 将 减 小1 0 真 空 中 有 两 个 固 定 的 带 正 电 的 点 电 荷，电 荷 量 不 相 等。一 个 带 负 电 的 试 探 电 荷 置 于 二者 连 线 上 的 O 点 时，仅 在 电 场 力 的 作 用 下 恰 好 保 持 静 止 状 态。过 O 点 作 两 正 电 荷 连 线的 垂 线，以 O 点 为 圆 心 的 圆 与 连 线 和 垂 线 分 别 交 于 a、c 和 b、d，如 图 所 示。以 下 说 法正 确 的 是A a 点 电 势 低 于 O 点B b 点

12、电 势 低 于 c 点C 该 试 探 电 荷 在 a 点 的 电 势 能 大 于 在 b 点 的 电 势 能D 该 试 探 电 荷 在 c 点 的 电 势 能 小 于 在 d 点 的 电 势 能1 1 如 图 所 示，质 量 为 M 的 物 块 A 放 置 在 光 滑 水 平 桌 面 上，右 侧 连 接 一 固 定 于 墙 面 的 水 平轻 绳，左 侧 通 过 一 倾 斜 轻 绳 跨 过 光 滑 定 滑 轮 与 一 竖 直 轻 弹 簧 相 连。现 将 质 量 为 m 的 钩码 B 挂 于 弹 簧 下 端，当 弹 簧 处 于 原 长 时，将 B 由 静 止 释 放，当 B 下 降 到 最 低 点

13、 时（未着 地），A 对 水 平 桌 面 的 压 力 刚 好 为 零。轻 绳 不 可 伸 长，弹 簧 始 终 在 弹 性 限 度 内，物 块A 始 终 处 于 静 止 状 态。以 下 判 断 正 确 的 是A M 2 mB 2 m M 3 mC 在 B 从 释 放 位 置 运 动 到 最 低 点 的 过 程 中，所 受 合 力 对 B 先 做 正 功 后 做 负 功D 在 B 从 释 放 位 置 运 动 到 速 度 最 大 的 过 程 中，B 克 服 弹 簧 弹 力 做 的 功 等 于 B 机 械 能 的减 少 量1 2 如 图 所 示，平 面 直 角 坐 标 系 的 第 一 和 第 二 象

14、限 分 别 存 在 磁 感 应 强 度 大 小 相 等、方 向 相反 且 垂 直 于 坐 标 平 面 的 匀 强 磁 场，图 中 虚 线 方 格 为 等 大 正 方 形。一 位 于 O x y 平 面 内 的刚 性 导 体 框 a b c d e 在 外 力 作 用 下 以 恒 定 速 度 沿 y 轴 正 方 向 运 动（不 发 生 转 动）。从 图示 位 置 开 始 计 时，4 s 末 b c 边 刚 好 进 入 磁 场。在 此 过 程 中，导 体 框 内 感 应 电 流 的 大 小为 I，a b 边 所 受 安 培 力 的 大 小 为 Fa b，二 者 与 时 间 t 的 关 系 图 像，

15、可 能 正 确 的 是三、非 选 择 题:本 题 共 6 小 题，共 6 0 分。1 3（6 分）2 0 2 0 年 5 月，我 国 进 行 了 珠 穆 朗 玛 峰 的 高 度 测 量，其 中 一 种 方 法 是 通 过 使 用重 力 仪 测 量 重 力 加 速 度，进 而 间 接 测 量 海 拔 高 度。某 同 学 受 此 启 发 就 地 取 材 设 计 了 如下 实 验，测 量 当 地 重 力 加 速 度 的 大 小。实 验 步 骤 如 下：（i）如 图 甲 所 示，选 择 合 适 高 度 的 垫 块，使 木 板 的 倾 角 为 5 3，在 其 上 表 面 固 定 一 与小 物 块 下 滑

16、 路 径 平 行 的 刻 度 尺（图 中 未 画 出）。（i i）调 整 手 机 使 其 摄 像 头 正 对 木 板 表 面，开 启 视 频 录 像 功 能。将 小 物 块 从 木 板 顶 端释 放，用 手 机 记 录 下 小 物 块 沿 木 板 向 下 做 加 速 直 线 运 动 的 情 况。然 后 通 过 录 像 的 回 放，选 择 小 物 块 运 动 路 径 上 合 适 的 一 点 作 为 测 量 参 考 点，得 到 小 物 块 相 对 于 该 点 的 运 动 距离 L 与 运 动 时 间 t 的 数 据。（i i i）该 同 学 选 取 部 分 实 验 数 据，画 出 了2 Lt-t

17、图 像，利 用 图 像 数 据 得 到 小 物 块 下 滑的 加 速 度 大 小 为 5.6 m/s2。（i v）再 次 调 节 垫 块，改 变 木 板 的 倾 角，重 复 实 验。回 答 以 下 问 题：（1）当 木 板 的 倾 角 为 3 7 时，所 绘 图 像 如 图 乙 所 示。由 图 像 可 得，物 块 过 测 量 参 考 点时 速 度 的 大 小 为 _ _ _ _ _ m/s；选 取 图 线 上 位 于 坐 标 纸 网 格 交 叉 点 上 的 A、B 两 点，利 用 A、B 两 点 数 据 得 到 小 物 块 下 滑 加 速 度 的 大 小 为 _ _ _ _ _ _ m/s2。

18、（结 果 均 保 留 2 位 有 效 数 字）（2）根 据 上 述 数 据，进 一 步 分 析 得 到 当 地 的 重 力 加 速 度 大 小 为 _ _ _ _ _ m/s2。（结 果 保留 2 位 有 效 数 字，s i n 3 7=0.6 0，c o s 3 7=0.8 0）1 4（8 分）实 验 方 案 对 实 验 测 量 的 精 度 有 直 接 的 影 响，某 学 习 小 组 对“测 量 电 源 的 电 动 势和 内 阻”的 实 验 方 案 进 行 了 探 究。实 验 室 提 供 的 器 材 有:干 电 池 一 节（电 动 势 约 1.5 V，内 阻 小 于 1）；电 压 表 V（量

19、 程 3 V，内 阻 约 3 k）；电 流 表 A（量 程 0.6 A，内 阻 约 1）；滑 动 变 阻 器 R（最 大 阻 值 为 2 0）；定 值 电 阻 R1（阻 值 2）；定 值 电 阻 R2（阻 值 5）；开 关 一 个，导 线 若 干。（1）该 小 组 按 照 图 甲 所 示 的 电 路 进 行 实 验，通 过 调 节 滑 动 变 阻 器 阻 值 使 电 流 表 示 数 逐渐 接 近 满 偏，记 录 此 过 程 中 电 压 表 和 电 流 表 的 示 数，利 用 实 验 数 据 在 U-I 坐 标 纸 上 描点，如 图 乙 所 示，结 果 发 现 电 压 表 示 数 的 变 化 范

20、 围 比 较 小，出 现 该 现 象 的 主 要 原 因 是 _ _。（单 选，填 正 确 答 案 标 号）A 电 压 表 分 流 B 干 电 池 内 阻 较 小 C 滑 动 变 阻 器 最 大 阻 值 较 小 D 电 流 表 内 阻较 小（2）针 对 电 压 表 示 数 的 变 化 范 围 比 较 小 的 问 题，该 小 组 利 用 实 验 室 提 供 的 器 材 改 进 了实 验 方 案，重 新 测 量 得 到 的 数 据 如 下 表 所 示。序 号 1 2 3 4 5 6 7I/A 0.0 8 0.1 4 0.2 0 0.2 6 0.3 2 0.3 6 0.4 0U/V 1.3 5 1.

21、2 0 1.0 5 0.8 8 0.7 3 0.7 1 0.5 2请 根 据 实 验 数 据，回 答 以 下 问 题:答 题 卡 的 坐 标 纸 上 已 标 出 后 3 组 数 据 对 应 的 坐 标 点，请 在 答 题 卡 的 坐 标 纸 上 标 出 前 4组 数 据 对 应 的 坐 标 点 并 画 出 U-I 图 像。根 据 实 验 数 据 可 知，所 选 的 定 值 电 阻 为 _ _ _ _ _ _（填“R1”或“R2”）。用 笔 画 线 代 替 导 线，请 在 答 题 卡 上 按 照 改 进 后 的 方 案，将 实 物 图 连 接 成 完 整 电 路。1 5（7 分）中 医 拔 罐

22、的 物 理 原 理 是 利 用 玻 璃 罐 内 外 的 气 压 差 使 罐 吸 附 在 人 体 穴 位 上，进 而治 疗 某 些 疾 病。常 见 拔 罐 有 两 种，如 图 所 示，左 侧 为 火 罐，下 端 开 口；右 侧 为 抽 气 拔罐，下 端 开 口，上 端 留 有 抽 气 阀 门。使 用 火 罐 时，先 加 热 罐 中 气 体，然 后 迅 速 按 到 皮肤 上，自 然 降 温 后 火 罐 内 部 气 压 低 于 外 部 大 气 压，使 火 罐 紧 紧 吸 附 在 皮 肤 上。抽 气 拔罐 是 先 把 罐 体 按 在 皮 肤 上，再 通 过 抽 气 降 低 罐 内 气 体 压 强。某

23、次 使 用 火 罐 时，罐 内 气体 初 始 压 强 与 外 部 大 气 压 相 同，温 度 为 4 5 0 K，最 终 降 到 3 0 0 K，因 皮 肤 凸 起，内 部 气体 体 积 变 为 罐 容 积 的2021。若 换 用 抽 气 拔 罐，抽 气 后 罐 内 剩 余 气 体 体 积 变 为 抽 气 拔 罐 容积 的2021，罐 内 气 压 与 火 罐 降 温 后 的 内 部 气 压 相 同。罐 内 气 体 均 可 视 为 理 想 气 体，忽 略抽 气 过 程 中 气 体 温 度 的 变 化。求 应 抽 出 气 体 的 质 量 与 抽 气 前 罐 内 气 体 质 量 的 比 值。1 6（

24、9 分）单 板 滑 雪 U 型 池 比 赛 是 冬 奥 会 比 赛 项 目，其 场 地 可 以 简 化 为 如 图 甲 所 示 的 模 型:U 形 滑 道 由 两 个 半 径 相 同 的 四 分 之 一 圆 柱 面 轨 道 和 一 个 中 央 的 平 面 直 轨 道 连 接 而 成，轨 道 倾 角 为 1 7.2。某 次 练 习 过 程 中，运 动 员 以 vM=1 0 m/s 的 速 度 从 轨 道 边 缘 上 的 M点 沿 轨 道 的 竖 直 切 面 A B C D 滑 出 轨 道，速 度 方 向 与 轨 道 边 缘 线 A D 的 夹 角=7 2.8，腾空 后 沿 轨 道 边 缘 的 N

25、 点 进 入 轨 道。图 乙 为 腾 空 过 程 左 视 图。该 运 动 员 可 视 为 质 点，不计 空 气 阻 力，取 重 力 加 速 度 的 大 小 g=1 0 m/s2,s i n 7 2.8=0.9 6，c o s 7 2.8=0.3 0。求:（1）运 动 员 腾 空 过 程 中 离 开 A D 的 距 离 的 最 大 值 d；（2）M、N 之 间 的 距 离 L。1 7（1 4 分）某 型 号 质 谱 仪 的 工 作 原 理 如 图 甲 所 示。M、N 为 竖 直 放 置 的 两 金 属 板，两 板 间电 压 为 U,Q 板 为 记 录 板，分 界 面 P 将 N、Q 间 区 域

26、分 为 宽 度 均 为 d 的 I、I 两 部 分，M、N、P、Q 所 在 平 面 相 互 平 行，a、b 为 M、N 上 两 正 对 的 小 孔。以 a、b 所 在 直 线 为 z 轴,向 右 为 正 方 向，取 z 轴 与 Q 板 的 交 点 O 为 坐 标 原 点，以 平 行 于 Q 板 水 平 向 里 为 x 轴 正方 向，竖 直 向 上 为 y 轴 正 方 向，建 立 空 间 直 角 坐 标 系 O x y z。区 域 I、内 分 别 充 满 沿 x轴 正 方 向 的 匀 强 磁 场 和 匀 强 电 场，磁 感 应 强 度 大 小、电 场 强 度 大 小 分 别 为 B 和 E。一

27、质量 为 m,电 荷 量 为+q 的 粒 子，从 a 孔 飘 入 电 场（初 速 度 视 为 零），经 b 孔 进 入 磁 场，过P 面 上 的 c 点（图 中 未 画 出）进 入 电 场，最 终 打 到 记 录 板 Q 上。不 计 粒 子 重 力。（1）求 粒 子 在 磁 场 中 做 圆 周 运 动 的 半 径 R 以 及 c 点 到 z 轴 的 距 离 L；（2）求 粒 子 打 到 记 录 板 上 位 置 的 x 坐 标；（3）求 粒 子 打 到 记 录 板 上 位 置 的 y 坐 标（用 R、d 表 示）；（4）如 图 乙 所 示，在 记 录 板 上 得 到 三 个 点 s1、s2、s3

28、,若 这 三 个 点 是 质 子11H、氚 核31H、氦 核42He 的 位 置，请 写 出 这 三 个 点 分 别 对 应 哪 个 粒 子（不 考 虑 粒 子 间 的 相 互 作 用，不要 求 写 出 推 导 过 程）。1 8（1 6 分）如 图 所 示，一 倾 角 为 的 固 定 斜 面 的 底 端 安 装 一 弹 性 挡 板，P、Q 两 物 块 的 质量 分 别 为 m 和 4 m，Q 静 止 于 斜 面 上 A 处。某 时 刻，P 以 沿 斜 面 向 上 的 速 度 v0与 Q 发 生弹 性 碰 撞。Q 与 斜 面 间 的 动 摩 擦 因 数 等 于 t a n，设 最 大 静 摩 擦

29、 力 等 于 滑 动 摩 擦 力。P与 斜 面 间 无 摩 擦，与 挡 板 之 间 的 碰 撞 无 动 能 损 失。两 物 块 均 可 以 看 作 质 点，斜 面 足 够长，Q 的 速 度 减 为 零 之 前 P 不 会 与 之 发 生 碰 撞。重 力 加 速 度 大 小 为 g。（1）求 P 与 Q 第 一 次 碰 撞 后 瞬 间 各 自 的 速 度 大 小 vP 1、vQ 1；（2）求 第 n 次 碰 撞 使 物 块 Q 上 升 的 高 度 hn；（3）求 物 块 Q 从 A 点 上 升 的 总 高 度 H；（4）为 保 证 在 Q 的 速 度 减 为 零 之 前 P 不 会 与 之 发

30、生 碰 撞，求 A 点 与 挡 板 之 间 的 最 小 距 离 s。2 0 2 0 年 山 东 普 通 高 中 会 考 物 理 参 考 答 案一、单 项 选 择 题1 D 2 B 3 A 4 D 5 A 6 C 7.B 8 C二、多 项 选 择 题9 A C 1 0 B D 1 1 A C D 1 2 B C三、非 选 择 题1 3（1）0.3 2 或 0.3 3 3.1（2）9.41 4（1）B（2）如 下 左 图 R1 如 下 右 图。1 5 解：设 火 罐 内 气 体 初 始 状 态 参 量 分 别 为 p1、T1、V1，温 度 降 低 后 状 态 参 量 分 别 为 p2、T2、V2，

31、罐 的 容 积 为 V0，由 题 意 知p1=p0、T1=4 5 0 K、V1=V2、T2=3 0 0 K、V2=2 0 V0/2 1 由 理 想 气 体 状 态 方 程 得2 00 01 22021p Vp VT T代 入 数 据 得p2=0.7 p0对 于 抽 气 罐，设 初 态 气 体 状 态 参 量 分 别 为 p3、V3，末 态 气 体 状 态 参 量 分 别 为 p4、V4，罐的 容 积 为0V，由 题 意 知p3=p0、V3=0V、p4=p2由 玻 意 耳 定 律 得2 0 0 4V V p p 联 立 式，代 入 数 据 得4 0107V V 设 抽 出 的 气 体 的 体 积

32、 为 V，由 题 意 知4 02021V V V 故 应 抽 出 气 体 的 质 量 与 抽 气 前 罐 内 气 体 质 量 的 比 值 为4 m Vm V联 立 式，代 入 数 据 得 13mm 1 6 解：（1）在 M 点，设 运 动 员 在 A B C D 面 内 垂 直 A D 方 向 的 分 速 度 为 v1，由 运 动 的 合 成 与 分 解规 律 得1sin 72.8Mv v 设 运 动 员 在 A B C D 面 内 垂 直 A D 方 向 的 分 加 速 度 为 a1，由 牛 顿 第 二 定 律 得m g c o s 1 7.2=m a1由 运 动 学 公 式 得2112vd

33、a 联 立 式，代 入 数 据 得d=4.8 m（2）在 M 点，设 运 动 员 在 A B C D 面 内 平 行 A D 方 向 的 分 速 度 为 v2，由 运 动 的 合 成 与 分 解规 律 得 v2=vMc o s 7 2.8 设 运 动 员 在 A B C D 面 内 平 行 A D 方 向 的 分 加 速 度 为 a2，由 牛 顿 第 二 定 律 得m g s i n 1 7.2=m a2设 腾 空 时 间 为 t，由 运 动 学 公 式 得112 vta22 21=2L v t a t 联 立 式，代 入 数 据 得L=1 2 m 1 7 解：（1）设 粒 子 经 加 速 电

34、 场 到 b 孔 的 速 度 大 小 为 v，粒 子 在 区 域 I 中，做 匀 速 圆 周 运 动 对应 圆 心 角 为，在 M、N 两 金 属 板 间，由 动 能 定 理 得q U=12m v2在 区 域 I 中，粒 子 做 匀 速 圆 周 运 动，磁 场 力 提 供 向 心 力，由 牛 顿 第 二 定 律 得2vqv B mR 联 立 式 得2 m qURqB 由 几 何 关 系 得2 2 2d R L R（）2 2cosR dRsin=dR 联 立 式 得222 2 m q U m UL dq B q B（2）设 区 域 中 粒 子 沿 z 轴 方 向 的 分 速 度 为 vz，沿 x

35、 轴 正 方 向 加 速 度 大 小 为 a，位 移大 小 为 x，运 动 时 间 为 t，由 牛 顿 第 二 定 律 得q E=m a 粒 子 在 z 轴 方 向 做 匀 速 直 线 运 动，由 运 动 合 成 与 分 解 的 规 律 得coszv v zd v t 粒 子 在 x 方 向 做 初 速 度 为 零 的 匀 加 速 直 线 运 动，由 运 动 学 公 式 得212x at 联 立 式 得22 24 2m d Exm U qd B（3）设 粒 子 沿 y 方 向 偏 离 z 轴 的 距 离 为 y，其 中 在 区 域 中 沿 y 方 向 偏 离 的 距 离 为 y，由 运 动 学

36、 公 式 得y=v t s i n 由 题 意 得y=L+y 联 立 式22 22 2dy R R dR d（4）s1、s2、s3分 别 对 应 氚 核31H、氦 核42He、质 子11H 的 位 置。1 8 解：（1）P 与 Q 的 第 一 次 碰 撞，取 P 的 初 速 度 方 向 为 正 方 向，由 动 量 守 恒 定 律 得0 1 14P Qm v m v m v 由 机 械 能 守 恒 定 律 得2 2 20 1 11 1 142 2 2P Qm v m v m v 联 立 式 得1 035Pv v 1 025Qv v 故 第 一 次 碰 撞 后 P 的 速 度 大 小 为035v，

37、Q 的 速 度 大 小 为025v（2）设 第 一 次 碰 撞 后 Q 上 升 的 高 度 为 h1，对 Q 由 运 动 学 公 式 得211=2(2 sin)s0inQhg v 联 立 式 得20125vhg 设 P 运 动 至 与 Q 刚 要 发 生 第 二 次 碰 撞 前 的 位 置 时 速 度 为02v，第 一 次 碰 后 至 第 二 次 碰 前，对 P 由 动 能 定 理 得2 202 1 11 1=2 2Pm v m v m gh 联 立 式 得02 075v v P 与 Q 的 第 二 次 碰 撞，设 碰 后 P 与 Q 的 速 度 分 别 为2 Pv、2 Qv，由 动 量 守

38、恒 定 律 得02 2 24P Qm v m v m v 由 机 械 能 守 恒 定 律 得2 2 202 2 21 1 142 2 2P Qm v m v m v 联 立 式 得2 03 75 5Pv v 2 02 75 5Qv v 设 第 二 次 碰 撞 后 Q 上 升 的 高 度 为 h2，对 Q 由 运 动 学 公 式 得2 22=2(2 sin)s0inQhg v 联 立 式 得202725 25vhg 设 P 运 动 至 与 Q 刚 要 发 生 第 三 次 碰 撞 前 的 位 置 时 速 度 为03v，第 二 次 碰 后 至 第 三 次 碰 前，对 P 由 动 能 定 理 得2 2

39、03 2 21 1=2 2Pm v m v m gh 联 立 式 得203 075v v（）P 与 Q 的 第 三 次 碰 撞，设 碰 后 P 与 Q 的 速 度 分 别 为3 Pv、3 Qv，由 动 量 守 恒 定 律 得03 3 34P Qm v m v m v 由 机 械 能 守 恒 定 律 得2 2 203 3 31 1 142 2 2P Qm v m v m v 联 立 式 得23 03 75 5Pv v（）23 02 75 5Qv v（）设 第 三 次 碰 撞 后 Q 上 升 的 高 度 为 h3，对 Q 由 运 动 学 公 式 得2 33=2(2 sin)s0inQhg v 2

40、1联 立 2 1 式 得22 03725 25vhg（）2 2 总 结 可 知，第 n 次 碰 撞 后，物 块 Q 上 升 的 高 度 为21 0725 25nnvhg（）（n=1，2，3）2 3（3）当 P、Q 达 到 H 时，两 物 块 到 此 处 的 速 度 可 视 为 零，对 两 物 块 运 动 全 过 程 由 动 能定 理 得2010(4)tan 4 cos2 sinHm v m m g H m g 2 4解 得2018vHg2 5（4）设 Q 第 一 次 碰 撞 至 速 度 减 为 零 需 要 的 时 间 为 t1，由 运 动 学 公 式 得1 12 sinQv g t 2 6设 P 运 动 到 斜 面 底 端 时 的 速 度 为1 Pv，需 要 的 时 间 为 t2，由 运 动 学 公 式 得1 1 2 sinP Pv v g t 2 72 21 1 2 sinP Pv v s g 2 8设 P 从 A 点 到 Q 第 一 次 碰 后 速 度 减 为 零 处 匀 减 速 运 动 的 时 间 为 t302 1 3()sinPv v gt 2 9当 A 点 与 挡 板 之 间 的 距 离 最 小 时1 2 32 t t t 3 0联 立2 62 72 82 93 0 式，代 入 数 据 得20(8 7 13)200 sinvsg 3 1