2024山东省济宁市高三年级下册3月月考物理试题及答案

济宁市2024届高三3月份定时检测

物理试题

2024年3月29日

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。认真核对条

形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。

2.选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用5mm黑色

签字笔书写，字体工整，笔迹清楚。

3.请按照题号在各题目的答题区域内答题，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试

卷上答题无效；保持卡面清洁，不折叠、不破损。

一、选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。

1.氢原子第〃能级的能量为纥=与，其中Ei是基态能量，〃=1,2,3,…。若处于某能级的氢

n

原子可辐射能量为-卷6的光子，辐射光子后氢原子的能量比基态能量高-：耳，处于该能级

304

（辐射光子前）的大量氢原子向低能级跃迁时，辐射光子的频率有

A.3种B.4种C.6种D.10种

2.在高度差一定的不同光滑曲线轨道中，小球滚下用时最短的曲线轨道叫做最速曲线轨道，

在科技馆展厅里，摆有两个并排轨道，分别为直线轨道和最速曲线轨道，如图所示，现让

两个完全相同的小球N和8同时从拉点分别沿两个轨道由静止下滑，小球8先到达N

点。若不计一切阻力，下列说法正确的是M

A.到达底端N点时，重力的功率相同KW

B.由〃到N的过程中，合力做功不同{

C.由〃到N的过程中，小球Z重力的冲量比小球3重力的冲量大17\弋

D.到达底端N点时，小球/、8对轨道的压力大小相等

3.华为mate60实现了手机卫星通信，只要有卫星信号覆盖的地方，就可以实现通话。如图所

示三颗赤道上空的通信卫星就能实现环赤道全球通信，已知三颗卫星离地高度均为〃，地球

的半径为凡地球表面重力加速度为g,引力常量为G,下列说法正确的是

A.三颗通信卫星受到地球的万有引力的大小一定相等

B.其中一颗质量为机的通信卫星的动能为辞而//\

C.能实现赤道全球通信时，卫星离地高度至少为2R

D.同一卫星在高轨道的动能大于在低轨道的动能

4.“中国载人月球探测工程”计划在2030年前实现中国人首次登陆月球。设想在地球和月球

上有两个倾角相同的山坡，简化为如图所示的足够长的倾角为。的斜面。现分别从这两个山

坡上以相同大小的速度。。水平抛出两个完全相同的小球，小球再次落到山坡上时速度大小分

别记为外、％，速度方向与坡面的夹角分别记为仇、02o已知地球与月球表面重力加速度分

别为g、不计小球在地球上运动时的空气阻力，以下关系正确的是

6

A.02>0iB.C.v2<vlD.叼=q

5.图示为一半球形玻璃砖的截面图，Z8为直径，。为球心。一束纸面内的单色光从直径上某

点C与直径成。射入，恰好从。点射出。现换用不同频率的色光从C点以相同方向入射，

不考虑多次反射，则

A.到达圆弧部分的光，一定会从圆弧AZ)部分射出个入。Q-------------

B.到达圆弧8。部分的光，可能不从圆弧3。部分射出\17

c.频率改变前从。点出射的光线一定与从。点入射时的光线平行

D.所有不同频率的色光在玻璃砖中的传播时间均相等,

6.如图所示为餐厅暖盘车的储盘装置示意图，三根完全相同的轻质弹簧等间距竖直悬挂在水

平固定圆环上，下端连接质量为/的托盘，托盘上放着6个质量均为机的盘子并处于静止

状态。已知重力加速度大小为g,则某顾客快速取走1号盘子的瞬间,水平固定圆环

托盘对6号盘子作用力的大小为

A5mg(M+6m)5mg(M-6m)

B.---------------

•M+5mM+5m

C5疝gD5mg(M+7m)

M+5mM+6m

7.如图甲所示是一个简易发电机连接理想变压器的模型，正方形线圈N5CD的边长为0、匝数

为N,电阻忽略不计。线圈Z8C。置于匀强磁场中，且绕垂直于磁感线的转轴转动。

发电机通过理想变压器对外工作，变压器原、副线圈的匝数比〃1：小=1：2,电路中四只小

灯泡完全相同且电阻恒定，图中电压表为理想电压表，若线圈Z5CQ以恒定角速度转动，闭

合开关S后，四只小灯泡灯都能发光，发电机的输出电压随时间变化如图乙所示，乙图中的

峰值为。，下列说法正确的是

甲乙

A.甲图中线圈48CD处于图示位置时，灯Li的电流方向发生改变

B.匀强磁场的磁感应强度大小为君行

C.开关S闭合时，则电压表的示数为

D.若断开开关S,则Li变暗、L2和L3均变亮

8.某同学利用如图甲所示的装置，探究物块。上升的最大高度〃与物块6距地面高度〃的关

系，忽略一切阻力及滑轮和细绳的质量，初始时物块。静止在地面上，物块b距地面的高度

为〃，细绳恰好绷直，现将物块b由静止释放，6碰到地面后不再反弹，测出物块。上升的

最大高度为巴此后每次释放物块b时，物块a均静止在地面上，物块b着地后均不再反弹，

改变细绳长度及物块6距地面的高度〃，测量多组(X,〃)的数值，然后做出耳〃图像(如图

乙所示)，图像的斜率为左，已知物块。、6的质量分别为机1、m2,则以下给出的四项判断中

正确的是

①物块a,6的质量之比%=；T

m2k

②物块a、b的质量之比色=,T

m2k

③H-h图像的斜率为左取值范围是0<左<1

④不〃图像的斜率为左取值范围是l<k<2

A.①③B.②③C.①④D.②④

二'多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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。

9.一定质量的理想气体从状态。开始，第一次经绝热过程到状态6；第二次先经等压过程到状

态c,再经等容过程到状态从图像如图所示。则

A.a-b过程为等温变化过程

B.a-c-b过程比a-b过程气体对外界所做的功多

C.。一。过程，气体从外界所吸收的热量比气体对外所做的功多

D.气体在状态a时比在状态c时单位时间内撞击在单位面积上的分子数少

10.如图甲为一列简谐横波在/=0』s时刻的波形图。P、。为该波的传播方向上的两质点，图

乙为介质中x=2m处的质点尸的振动图像。下列说法正确的是

A.该波的传播方向沿x轴负方向

B.甲图中质点尸该时刻振幅为零

C.质点P、0在一个周期内有且仅有两个时刻二者的位移相同

D.在0</<0.1s内，质点尸通过的路程大于质点。通过的路程

11.如图为一正方体ABC。-所GH,在/、G两顶点分别固定等量正、负点电荷，以无穷远处

电势为零，下列说法正确的是

A.顶点。、尸两处电势相等

B.顶点5、//两处场强相同

C.正方体的12条棱上共有3个点电势为零

D.将一正试探电荷从。移到C和从8移到R电势能减小相同数值

12.如图所示，两根金属棒垂直地放在光滑的水平导轨上，两金属棒始终和导轨接触良好，左、

右两部分导轨间距分别为力和2LZ5棒的质量为机且电阻为凡CO棒的质量为2机且电

阻为2凡导轨间左、右两部分处在大小相等、方向相反的匀强磁场中，磁场方向如图所示。

不计导轨电阻，现用水平恒力/向右拉棒，使C3棒向右运动，导轨足够长，磁场区域

足够大。下列说法正确的是g

A.稳定后，48棒向左匀速运动，棒向右匀速运动一4——।XXX

••••XXX/7X

B.稳定后，CO棒的加速度大小是!,,卜\xxMx

6mb|x乂|xx

C.若p作用一段时间后，48棒和CD棒速度大小均为O,此时“

立即撤去拉力R此后Z5棒最终的速度大小为与，方向向左

D.当幺5棒和CO棒速度大小均为。时，立刻撤去拉力月之后的过程整个回路产生的焦耳

热为：加"

三'非选择题：本题共5小题，共60分。

13.（6分）如图甲所示，为“用双缝干涉测量单色光波长”的实验装置。实验时，使光源正常发

光，调整光路，从目镜中可以观察到清晰的干涉条纹。回答下列问题:

（1）关于本实验，下列说法正确的是。（填正确答案标号）

A.仅将单缝向双缝靠近，干涉条纹间距减小

B.仅将红色滤光片换成紫色滤光片，从目镜中看到的干涉条纹数目可能减少

C.若去掉滤光片后，屏上会出现彩色的干涉条纹

D.若挡住双缝中的一条缝，屏上也会有等间距的明暗条纹

（2）转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮纹，读出手轮的读数为1.030mm。

继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第7条亮纹如图乙所示，读出手轮的读数为

_________mm。

（3）某次实验中测得单色光的波长为630nm,选用的双缝的间距为0.300mm,则屏与双缝间

的距离为m（结果保留3位有效数字）。

14.（8分）某物理兴趣小组的同学要测定电源（由两节新干电池组成）的电动势和内阻，该同学根

据实验室提供的实验器材设计了如图甲所示的原理图，其中定值电阻&=2.2。。还有一毫

（1）因为所给毫安表的最大量程较小，需利用定值电阻Ri将毫安表改装成最大量程为200mA

的电流表，图甲中虚线框内为改装后的电流表，其中品=

（2）现将实验中所测得的实验数据（电压表的示数用U表示，毫安表的示数用/表示）描绘在

如图乙所示的坐标纸上，并画出了U-/图线，根据图乙可知电源的电动势为2.98V,则可

求出此电源的内阻-C（结果保留2位小数）；由于电压表内阻不是无穷大，本

实验电源内阻的测量值______真实值（选填“大于”、“等于”或“小于”）o

（3）当电压表的示数。为2.30V时，由图乙可知毫安表的示数/=30mA,此时电源的效率为

%（结果保留2位有效数字）。

15.（8分）如图，一个盛有气体的容器内壁光滑，被隔板分成A、B两部分，隔板绝热。开始时

系统处于平衡状态，A和B体积均为人压强均为大气压po、温度均为环境温度To。现将

A接一个打气筒，打气筒每次打气都把压强为2°、温度为To、体积为（V的气体打入A中。

缓慢打气若干次后，B的体积变为;V（所有气体均视为理想气体）

（1）假设打气过程中整个系统温度保持不变，求打气的次数〃；

（2）保持A中气体温度不变，加热B中气体使B的体积恢复为匕求B中气体的温度7。

AB

16.（8分）如图，8。为斜面顶端的水平边沿，子弹从斜面最低点/处以一定速度射出，经过一

段时间恰好水平击中。点，不计空气阻力，已知斜面的倾角为30。，重力加速度为g,AB

长度必B=。，AD长度/"=半-求枪口瞄准点。距离。点的高度（C点在。点的正上方）。

C、、

B

A

17.（14分）如图所示，在直角坐标系xOy平面内，第一、二象限存在沿y轴正方向的匀强电场,

电场强度大小为E,第三、四象限存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小

可根据需要进行调节。在第四象限产处紧挨y轴放置长度为a的荧光屏MN,质量为m、

电荷量为F（q>0）的粒子自第二象限电场中某点以沿x轴正方向、大小为。。的速度射入电场,

从坐标原点。、沿与x轴夹角为30。的方向进入第四象限的磁场中，不计粒子重力和因磁场

变化产生的电场。y

⑴求粒子发射点的位置坐标；

⑵若粒子打在荧光屏上的M点，求粒子在磁场中运动的时间；

⑶若粒子能打在荧光屏上，求磁感应强度大小的范围。

BxXxxx

~a~MN

XXXXX

18.（16分）光滑水平面上有一质量为机的足够长的小车B,右端有一质量为2机的小滑块A。滑

块与小车之间的动摩擦因数为〃，现二者一起以％向左运动，直至小车与左侧固定墙壁发

生碰撞。已知小车与墙壁的每次碰撞都是弹性的，滑块A始终没有与墙壁碰撞，重力加速

度为g，求:

⑴小车与墙壁第一次碰后瞬间，小车与滑块的加速度;

⑵小车第一次与墙壁碰撞后的所有过程中，滑块运动的总路程;

⑶小车第一次与墙壁碰撞后的所有过程中，滑块做减速运动的时间和匀速运动的时间。

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物理试题参考答案及评分标准

2024年3月29日

l.A2.C3.B4.D5.C6.A7.C8.D9.BC10.AC11.BD12.BC

一、选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。

5311

LA【解析】设氢原子发射光子前处于第左能级，发射后的能量为纭-(-.耳)=4-4月,解得/=§耳，

则仁3,辐射光子的频率有2+1=3种。故选A。

2.C【解析】根据机械能守恒定律可知到达底端N点时，两小球速度大小相等，但方向不同，重力的功率不

相同，A错误；由M到N的过程中，合力做功即两小球重力做功均为小=，wg〃，B错误；由M到N的过程

中，重力的冲量/G=〃侬，由于以>加，所以小球/重力的冲量比小球8重力的冲量大，C正确；到达底端N

点时，小球/受到的支持力El=〃2gCOS，4,小球3受到的支持力/B>mgCOs6B,由图可知公则尸

根据牛顿第三定律可知，小球8对轨道的压力大于小球N对轨道的压力，D错误。故选C。

Mm

3.B【解析】根据万有引力的公式P=G再肝，可知，由于不知道三颗卫星的质量大小，因此不能确定三

Mmv2

颗卫星所受地球万有引力大小的关系，A错误；根据万有引力充当向心力有可得卫

星的线速度。、区可，则该卫星的动能心=4根。2=兽缘，而对于环绕地球表面做圆周运动的物体有

\R+h22(R+〃)

G^=m'g,可得GM=gK,则可得该物体的动能Ek=［耗▼而显然对于同一颗卫星，轨道半径越大，

其动能越小，因此同一卫星在高轨道的动能小于在低轨道的动能，B正确，D错误；若恰能实现赤道全球通

信时，此时这三颗卫星两两之间与地心连线的夹角为120。，每颗卫星与地心的连线和卫星与地表的切线以

及地球与切点的连线恰好构成直角三角形，根据几何关系可知，此种情况下卫星到地心的距离为

r'=—^—=2R,则卫星离地高度至少为/z'=/-R=R,C错误。故选B。

cos60

4.D【解析】因为两个小球在相同大小的速度w水平抛出，且都落到倾角为。的斜面，因此两个小球的位移

角是相同的都为仇根据平抛的角度推论可知，速度角正切值是位移角正切值的两倍，因此两个球落地时的

速度角也相等，因此速度方向与坡面的夹角也相等，即仇=仇，AB错误；根据位移角可知tan6=；&,解

得因此在竖直方向的速度为%=g%=2%tan6,竖直方向速度与加速度大小无关，因此合速度

为o=,因此叼=。1，C错误D正确。故选D。

5.C【解析】当频率比。点单色光大的光，到达圆弧部分，随着频率增大折射率变大，由题知。角度不

变，如图所示，在折射率变大过程中sina不变，sin.在变小，由l=2些知临界角在变小，但在折射率变

nsincr

大过程，入射角y变大，当sin7=吧幺时会发生全反射，不考虑多次反射，所以到达圆弧AD部分可能不会

sma

从圆弧AD部分射出。A错误；由图知，单色光在D点未发生全反射，频率比。点单色光小的光，到达圆弧

30部分。折射率小，在玻璃砖内随着折射率变小，入射角比。点单色光入射角小，临界角比。点单色光

临界角大，故到达圆弧部分不发生全反射，从圆弧2。部分射出，B错误；因为D点切线和AB平行，

所以频率改变前从。点出射的光线一定与从。点入射时

A

的光线平行。c正确；由〃=£,光的频率不同，折射率

V

不同，在光中传播速度不同，不考虑多次反射，频率大的

折射率大，速度小，传播时间不相等，D错误。故选C。

6.A【解析】顾客快速取走1号盘子的瞬间，托盘和其他5个盘子的合力为机g,根据牛顿第二定律有

mg=(M+5m^a,对剩余5个盘子，根据牛顿第二定律有尸-5Mg=5〃奴，联立可得托盘对6号盘子作用力

的大小为尸=一&匚—-o故选A。

7.C【解析】甲图中线圈/BCD处于图示位置时，此时刻线圈平面与中性面垂直，电流方向不改变，A错误；

由图知7H).4s,发电机峰值电压LMVSS①，折”=57irad/s,匀强磁场的磁感应强度大小为，B错

T57iNa

3UU,n,L

误；假设每个小灯泡的电阻是凡当开关闭合时，R副=展r，F=I\R+U\,#='=，，U=IR,联

272U2Tl21[22si

立可得，电压表的示数为。，=逑。。若断开开关S,副线圈总电阻变大，原线圈及副线圈的电流均变小，

211

则L1变暗，L2变暗，由于原线圈的电流变小，原线圈的电压变大，且副线圈的电压也变大，又L2的电压变

小，则L3的电压变大，L3将变亮，D错误。故选C。

8.D【解析】物块“的上升过程分为两个阶段，第一阶段为在物块6释放后，在绳子拉力的作用下加速上升，

与此同时物块6加速下降，速率与物块a相同，第二个阶段为物块6落地后，物块。在自身重力的作用下

减速上升直至最高点。则第一阶段对整体由动能定理有(?-%)g/z=：(叫+啊第二阶段对物块a由动

能定理有一犯g(»-〃)=0叫。?，联立以上两式可得》=上乙及，结合图像可得％=椀*,可知

—=7-1>①错误，②正确；要将物块。拉起，则有T-〃Rg>0,对物块6,则有网;g-T>0,可得出>网，

m2K

因此有2%<上鸳<也,即1<上<2,故③错误，④正确。故选D。

m2+m2ml+m2m2

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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.BC【解析】“一6为绝热过程,2=0,气体体积膨胀对外界做功，W<0,由热力学第一定律八。=。+少得AU<0,

即内能减小，温度降低，A错误；由微元法可得°-忆图像与横坐标围成的面积表示为气体做功的多少，由图

像可知，。一。一6过程比6过程气体对外界所做的功多，B正确；。一。过程等压膨胀，气体对外做功，

眸0,由理想气体状态方程知温度升高，内能增大，由AU=Q+少得AU>0,故气体从外界吸热大于对外做

的功，C正确；a-c过程，气体的压强相等，体积变大温度变大，分子的平均动能变大，分子撞击容器壁的

动量变化量变大。由气体压强的微观解释可知，在状态。时比在状态c时单位时间内撞击在单位面积上的分

子数多，D错误。故选BC。

10.AC【解析】由图可知，尸质点沿y轴正方向振动，由同侧法可知，该波的传播方向沿x轴负方向，A正

确；甲图中质点P该时刻振幅为2m,B错误；图示时刻，质点。正沿了轴负方向运动，质点尸正沿y轴正

方向运动，在接下来的四分之一个周期内，二者一定存在一个时刻位移相同。之后当尸第一次返回平衡位

置时（从图示时刻经历半个周期），根据对称性可知此时质点。的位置与图示位置关于x轴对称并沿j轴正

方向运动，则在接下来的四分之一周期内，二者一定存在一个时刻位移相同。综上所述在一个周期内，质点

P和质点。有两个时刻位移相同，C正确。在内，即:周期内，质点尸通过的路程为.=2A

=0.4m,质点。在该时间段内经过平衡位置，则质点。通过的路程为%>2A=o.4m,故在0.1s内，质

点尸通过的路程小于质点。通过的路程，D错误。故选AC。

11.BD【解析】因为正负电荷是等量异种电荷，而。点更靠近正电荷，尸点更靠近负电荷，所以。点的电势

大于尸点的电势，A错误；电场强度是矢量，其叠加遵循平行四边形定则，由于5点到正电荷和负电荷的

距离与〃点到负电荷和正电荷的距离相等，由电场的叠加性和对称性可知，这两点的电场强度大小和方向

相同，B正确；因为正负电荷是等量异种电荷，其连线的中垂面为等势面，电势皆为零，该等势面与正方体

的12条棱的交点不止3个点，所以正方体的12条棱上不止有3个点电势为零，C错误；因为正负电荷是等

量异种电荷，而。点更靠近正电荷，尸点更靠近负电荷，所以。点的电势大于尸点的电势，而2点更靠近

正电荷，C点更靠近负电荷，所以B点的电势大于C点的电势，由于是在正方体中，由电场的叠加与对称

性可知，。点和2点电势相同，C点和厂点的电势相同。即[/亦="跖，根据电场力做功修«U，所以将一

正试探电荷从。移到C和从8移到R电场力做功相同，即电势能减少量相同，D正确。故选BD。

12.BC【解析】两棒的长度之比为1:2,电阻之比为1:2,电阻为凡CD棒F—2ILB=2mai,4B棒ILB=ma?,

/=竺"三丝鬼，由此可知，稳定后，回路中电流恒定，棒向左匀加速运动，CD棒向右匀加速运动,

A错误;且N3棒的加速度大小是CD棒的加速度大小的2倍,即眸20；可得CD棒的加速度大小为q=:,

6m

B正确；如果尸作用一段时间后，棒和CD棒的速度大小均为。，此时立即撤去拉力厂后，棒继续向

左加速运动，而CD棒向右开始减速运动，两棒最终匀速运动时，电路中电流为零，两棒切割磁感线产生的

感应电动势大小相等，则2BLO]=BL%，对CD棒和棒分别用动量定理得-2〃及=2〃/-2m0,

—24

ILBt=mv2-mv；联立可得CD棒最终的速度0二§。，方向向右，45棒最终的速度4，方向向左，

C正确，根据能量守恒定律可得。=；（加+2机）力—；根国―；x2根婷；解得该过程中回路产生的焦耳热为

Q=ymv2,D错误。故选BC。

三、非选择题：本题共5小题，共60分。

13.（6分）⑴C（2）14.530（3）1.07

【解析】由相邻的干涉条纹间距以=[2可知，式子中的L为双缝到屏的距离，不是单缝和双缝的距离，A

a

错误；B仅将红色滤光片换成紫色滤光片，丸减小，相邻的干涉条纹间距减小，从目镜中看到的干涉条纹数

目增加，B错误；去掉滤光片后，干涉现象不会消失，屏上会出现彩色的干涉条纹，C正确；发生干涉现象

时，若挡住双缝中的一条缝，屏上也会有条纹，是衍射条纹，但不是等间距的，D错误。

（2）手轮的读数为X2=14.5mm+3.0x0.01mm=14.530mm；

（3）相邻的干涉条纹间距Ax="MO-1.030mm=2.25mm=2.25x107m,且©=,可得屏与双缝间的距离

7-1a

Z=1.07mo

14.（8分）（1）2（2）2.26（2.20〜2.32均可）小于（3）88

[R

【解析】（1）根据电流表改装原理/=4+T=200mA,解得员=2。。

&

IR

⑵电路中流过电源的干路电流为/'=/+=殳=5/,根据闭合电路的欧姆定律可得石=。+/'（5+「），整理得

%

2QR_220

U=-5/（%+r）+E,图像斜率的绝对值为闵=5（q+r）==7771f1^22.3。，解得内阻为尸2.26。。由于

X1U

电压表内阻不是无穷大，考虑到电压表分流的影响，本实验电源内阻的测量值小于真实值。

1R,

（3）电压表的示数为2.30V时，由图乙可知430mA,此时电路中电流为I1=I+-^=51=5x30x1（T3A=O.15A,

%

电源的总功率为P『EI\=2.98x0.15W=0.447W,电源的输出功率为为="+/；4

=2.30x0.15W+0.152X2.2W=0.3945W,电源的效率为〃=鲁x100%=88%。

P总、

15.（8分）⑴10次；（2）370

【解析】（1）对B气体，根据玻意耳定律得=..........................（1分）

解得A=2po...................................................................................................................................（1分）

对A内原气体和充入的气体，根据玻意耳定律得0丫+帆。]丫=口（2丫-；丫）......（1分）

解得片10........................................................................................................................................（1分）

（2）A中气体温度不变，根据玻意耳定律得A（2V-1-V）=p2V（1分）

解得必=3p（\....................................................................（1分）

对B中气体，根据理想气体状态方程得字=*..............................（1分）

解得T=3T0.......................................................................（1分）

16.（8分或

【解析】由题意XDE=xAB=a知XDF=^~,xEF=（1分）

22

▽岳

乂尤AE=%»=—Ta

故XAF=\XAE+XEF=2a（1分）

设4c与//之间的夹角为a,

0=为sina—gt（1分）

XAF=voCOS。•%即2〃=voCOS6Z-1..................................................（1分）

x=%sina•，一；即T=%sina•£一；gt2

DF（1分）

角牟得tana=——,a=gt2........................................................（1分）

2a

又tana=9=&..............................................................

（1分）

xAF2a

解得^CF=〃，XCD=~（1分）

17.（14分）（1）（一当坐

吗；⑵箸；⑶吧9二限

6qE3%3qaB"qa

【解析】（1）带电粒子在电场中受到沿丁轴负方向的电场力作用，做类平抛运动,

沿X轴方向速度不变x=-o°f.....................................................（1分）

vat

在O点满足tan30。=」=一...................................................（1分）

©o©0

粒子在y轴方向做匀加速运动y=3。5............................................（1分）

其中"必

m

y/3mvlmv1

解得x=—（2分）

3qE6qE

发射点的位置坐标为（-学哈，婆）

3qE6qE

（2）粒子进入第四象限时速度大小为o=............

cos3003

粒子在磁场中运动的轨迹如图所示，由几何关系可知，

a

打在荧光屏上的M点时，粒子轨迹圆的半径R_3.........

「cos30。-3

轨迹对应的圆心角。=子.......................................（1分）

粒子在磁场中运动的时间/'=空................................

（1分）

V

解得，=京..................................................................（1分）

（3）粒子打在M点时磁感应强度取最大值，带电粒子打在N点时，磁感应强度取最小值，运动轨迹如上图所

示，根据洛伦兹力提供向心力=等，解得用=—.......................（1分）

Kqa

设离子从荧光屏上的N点射出时，轨迹圆的半径为处，

由几何关系可知与耳-a）2+（牛+a）2=&

解得&=（6+1）。............................................................（1分）

根据洛伦兹力提供向心力4。与=等，解得B,=加。◎-二）

（1分）

N3qa

则磁感应强度的大小范围为驶回二回W84型%..............................（1分）

3qaqa

18.（16分）（1）4=〃g，&=2〃g,A的加速度水平向右，B的加速度水平向左；（2）半-；（3）—,—

4〃g"g〃g

【解析】（1）小车与墙壁第一次碰后瞬间，设A、B的加速度大小分别为公、4B,

由牛顿第二定律得2〃mg=2〃^A................................................（I分）

2/ding-ma3..................................................................（1分）

解得以=〃g，每=2〃g......................................................（2分）

其中A的加速度水平向右，B的加速度水平向左.................................（2分）

【方法一】（2）小车第一次与墙壁碰撞后，小车向右减速，滑块向左减速，由于故小车的速度先减

为零，然后反向加速，直至与滑块共速后再一起匀速向左运动，再与墙壁发生第二次碰撞，以此类推…最

终经过无数次碰撞，二者速度均为零，小车左端紧靠墙壁静止，该过程滑块对地要么向左减速要么向左匀

速，故滑块的总路程XA与全过程二者之间相对打滑的距离、相等，即4=8••••（2分）

由能量守恒得7gAXAB=；x2机...................................（2分）

解得4=变................................................................（1分）

（3）将滑块的所有减速过程视为一个整体，即为初速度大小为％,加速度大小为%=的匀减速运动

设滑块做减速运动的时间h，有....................................（I分）

则0=区....................................................................（1分）

设第一次碰后二者共速时的速度为q