欢迎访问shijuan123.com,本站提供的试卷资料均可免费下载!
江苏高中试卷网祝您高考 金榜题名!

江苏高中试卷网

您现在的位置是:首页>高考真题

高考真题

2020年山东省新高考物理试卷解析版下载

kaoyanok2021-05-11 20:44:03高考真题1.06 K来源:江苏高中试卷网

2020年山东省新高考物理试卷解析版下载  山东卷 高考真题 第1张
2020年山东省新高考物理试卷解析版下载
类型:doc文件|已下载:5|下载限制:免费下载
点击下载
1. 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间区域分为宽度均为d的Ⅰ、Ⅱ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区域Ⅰ、Ⅱ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和一质量为m,电荷量为的粒子,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。
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;
求粒子打到记录板上位置的x坐标;
求粒子打到记录板上位置的y坐标用R、d表示;
如图乙所示,在记录板上得到三个点、、,若这三个点是质子H、氚核H、氦核的位置,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。
2020年山东省新高考物理试卷解析版下载  山东卷 高考真题 第2张

【答案】解:粒子在M、N间的电场中加速,由动能定理得:
粒子在区域I内做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:
解得:
设粒子在磁场中做圆周运动对应的圆心角为,由几何关系得:
,,
解得:
设粒子在区域II中粒子沿z轴方向的分速度为,粒子沿x轴方向做初速度为零的匀加速直线运动,
粒子在z轴方向做匀速直线运动,粒子在z轴方向分速度:
在z轴方向:
沿x轴方向:
解得:
设粒子沿y轴方向偏离z轴的距离为y,其中在区域II中沿y轴方向偏离的距离为,
则:
由题意可知:
解得:
粒子打到记录板上位置的x坐标:
粒子比荷越大x越大,由于,则,
由图乙所示可知,、、分别对应:氚核H、氦核、质子的位置;
答:粒子在磁场中做圆周运动的半径R是,c点到z轴的距离L为;
粒子打到记录板上位置的x坐标是;
粒子打到记录板上位置的y坐标是:;
、、分别对应氚核H、氦核、质子。

【解析】粒子在M、N间加速,由动能定理求出粒子到达b孔时的速度,粒子在区域I中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,应用牛顿第二定律求出粒子做圆周运动的轨道半径;应用几何知识求出c到z轴的距离。
粒子在区域II中沿x轴方向做初速度为零的匀加速直线运动,应用运动学公式可以求出粒子打在记录板位置的x坐标。
粒子在II区域沿y轴方向做匀速直线运动,应用运动学公式求出粒子打到记录板上位置的y坐标。
根据粒子x坐标大小判断粒子对应位置。
本题考查了带电粒子在电场与磁场中的运动,根据题意分析清楚粒子运动过程是解题的前提与关键,分析清楚粒子运动过程后,应用动能定理、牛顿第二定律与运动学公式可以解题。

2. 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4m,Q静止于斜面上A处。某时刻,P以沿斜面向上的速度与Q发生弹性碰撞。Q与斜面间的动摩擦因数等于,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。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。
求P与Q第一次碰撞后瞬间各自的速度大小、;
求第n次碰撞使物块Q上升的高度;
求物块Q从A点上升的总高度H;
为保证在Q的速度减为零之前P不会与之发生碰撞,求A点与挡板之间的最小距离s。
2020年山东省新高考物理试卷解析版下载  山东卷 高考真题 第3张

【答案】解:、Q发生弹性碰撞,碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒,以平行于斜面向上为正方向,由动量守恒定律得:
由机械能守恒定律得:
解得:,
故P与Q第一次碰撞后瞬间各自的速度大小分别为,
向上滑行过程,由牛顿第二定律得:
解得:
P、Q第一次碰撞后Q上升的高度为,对Q,由运动学公式得:
解得:
设P运动到与Q刚要发生第二次碰撞前的位置时速度为,第一次碰撞后到第二次碰撞前,对P,由动能定理得:
解得:
P、Q发生第二次碰撞,碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒,以平行于斜面向上为正方向,由动量守恒定律得:
由机械能守恒定律得:
解得:,
第二次碰撞后Q向上运动过程,由运动学公式得:
解得:
设P运动到与Q刚要发生第三次碰撞前的位置时速度为,第二次碰撞后到第三次碰撞前,对P,由动能定理得:
解得:
P与Q第三次碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒,以平行于斜面向上为正方向,由动量守恒定律得:
由机械能守恒定律得:
解得:,
第三次碰撞后对Q,由运动学公式得:

解得:
第n次碰撞后,Q上升的高度:  、2、
当P、Q到达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:
解得:
设Q第一次碰撞至速度减为零需要的时间为,则:
设P运动到斜面底端时的速度为,需要的时间为,
则:,,
设P从A点到Q第一次碰撞后速度减为零处匀减速运动的时间为,
则:,
当A点与挡板之间的距离最小时:
解得:

【解析】两物块发生弹性碰撞,碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒,应用动量守恒定律与机械能守恒定律可以求出碰撞后的速度。
碰撞后Q向上做减速运动,应用运动学公式求出Q上升的高度;两物块碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒,应用动量守恒定律、机械能守恒定律与运动学公式求出第n次碰撞后Q上升的高度。
对P、Q系统,应用动能定理可以求出Q从A点上升的总高度。
根据P、Q的运动过程应用运动学公式求出最小距离s。
本题是一道力学综合题,物体运动过程复杂,本题难道较大,根据题意分析清楚物块的运动过程是解题的前提与关键,应用动能定理、动量守恒定律与机械能守恒定律、运动学公式即可解题。

发表评论

评论列表(0人评论 , 1.06 K人围观)
☹还没有评论,来说两句吧...