2025年5月Flawless聯(lián)考（四）選考科目考試物理本試題卷分選擇題和非選擇題兩部分，共8頁，滿分100分，考試時(shí)間90分鐘?？忌⒁猓?、答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用黑色字跡的簽字筆或鋼筆分別填寫在試題卷和答題紙規(guī)定的位置上。2、答題時(shí)，請按照答題紙上“注意事項(xiàng)”的要求，在答題紙相應(yīng)的位置上規(guī)范作答，在本試題卷上的作答一律無效。3、非選擇題的答案必須使用黑色字跡的簽字筆或鋼筆寫在答題紙上相應(yīng)區(qū)域內(nèi)，作圖時(shí)可先使用2B鉛筆，確定后必須使用黑色字跡的簽字筆或鋼筆描黑。選擇題部分一、選擇題Ⅰ（本大題共8小題，每小題3分，共24分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的，不選、多選、錯(cuò)選均不得分）1.簡諧機(jī)械波的能流密度，其中ρ是介質(zhì)的密度，ω是波的角頻率，A是波的振幅，v是波的傳播速率，則I的單位可以是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】介質(zhì)密度ρ的單位是；角頻率ω的單位是rad/s（rad是弧度，無量綱），所以ω單位等效為；振幅A的單位是m；波的傳播速率v的單位是m/s。故I的單位為，故選A。2.如題所示，一束真空波長為λ的光射入雙縫，雙縫間距為d；距離雙縫l遠(yuǎn)處平行放置一個(gè)光屏（l>d），雙縫與光屏之間充滿折射率為n的介質(zhì)，則光屏上相鄰亮條紋的間距是（）A. B. C. D.【答案】D【解析】光在介質(zhì)中的波長為根據(jù)條紋間距表達(dá)式可得，故選D。3.貓貓很怕水，當(dāng)其身上沾到水后，會(huì)通過高速抖動(dòng)的方式將水甩干，于是gs用這樣一個(gè)模型來研究這一現(xiàn)象：如圖所示，將貓貓的軀干視作軸線水平，半徑為R的圓柱（其腿長可忽略），某一次抖動(dòng)時(shí)可看作其繞自身軸線旋轉(zhuǎn)，角速度為ω。若要求貓貓正上方頭頂?shù)乃梢员凰Τ?，重力加速度為g，則角速度ω的最小值為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】對最高點(diǎn)的水滴，根據(jù)牛頓第二定律得，解得，故選A。4.平面xOy中某運(yùn)動(dòng)物體的的關(guān)系如圖所示，則該物體的運(yùn)動(dòng)軌跡可能是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】設(shè)在任意一段極小的時(shí)間內(nèi)，物體在x、y方向的分位移分別為、，則由數(shù)學(xué)知識(shí)可知，上式中表示y-x圖像上某點(diǎn)切線的斜率，表示圖像上某點(diǎn)與原點(diǎn)O連線的斜率。由題圖可知，在一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期內(nèi)，圖像上點(diǎn)按順時(shí)針運(yùn)動(dòng)時(shí)，先從正無窮大逐漸變化至零，然后再從零逐漸變化至負(fù)無窮大，而的變化規(guī)律應(yīng)和的變化規(guī)律相同。AB．在一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期內(nèi)，圖像上點(diǎn)的切線斜率先從正無窮大變化至零，然后再變化至負(fù)無窮大，之后再變化至零，最后再變化至正無窮大，變化過程與前面分析不符，故AB不符合題意；C．在一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期內(nèi)，圖像上點(diǎn)的切線斜率先從零變化至正無窮大，然后再變化至零，變化過程與前面分析不符，故C不符合題意；D．在一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期內(nèi)，圖像上點(diǎn)的切線斜率先從正無窮大變化至零，然后再變化至負(fù)無窮大，變化過程與前面分析相符，故D符合題意。故選D。5.現(xiàn)有一半徑為R的圓柱面，其內(nèi)表面可視作光滑鏡面，其一橫截面如圖所示。在該截面的一條直徑的端點(diǎn)處放置一點(diǎn)光源S，摸魚同學(xué)觀察后發(fā)現(xiàn)該截面上離該直徑極為接近的光線在經(jīng)鏡面反射后可近似交匯于某一點(diǎn)，則該點(diǎn)到截面圓心的距離為（）（提示：很小時(shí)，）。AR B. C. D.【答案】C【解析】設(shè)光線在經(jīng)鏡面反射后可近似交匯于某一點(diǎn)P,設(shè)光線射到鏡面時(shí)的入射角為，P點(diǎn)到截面圓心的距離為x由幾何關(guān)系及數(shù)學(xué)知識(shí)得整理得由三角函數(shù)知識(shí)可得由題意知很小時(shí)，聯(lián)立可得故選C。6.如圖，一質(zhì)量均勻分布的木板長度為L，靜止在均勻粗糙的水平桌面上，其右端和桌面右端對齊。現(xiàn)給木板一水平向右的瞬時(shí)沖量，木板右移后靜止。將木板放回原位，桌子右端拼合上一張等高的光滑水平桌面，再給木板同樣的瞬時(shí)沖量I，則木板完全停下時(shí)右移的距離為（）A. B. C. D.L【答案】C【解析】第一次根據(jù)動(dòng)能定理其中第二次設(shè)木板完全停下時(shí)右移的距離為x，則由動(dòng)能定理解得故選C。7.如圖所示，一個(gè)條形磁鐵垂直、勻速地自上而下穿過自感系數(shù)為L的超導(dǎo)線圈（電阻為0），那么線圈中的感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖象可能是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】當(dāng)一個(gè)只有N極的磁單極子從上向下穿過超導(dǎo)線圈時(shí)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，從而在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流。由于超導(dǎo)體的特性，感應(yīng)電流不會(huì)衰減，直到磁通量變化停止；當(dāng)磁單極子開始穿過線圈時(shí)，磁通量開始增加，產(chǎn)生一個(gè)方向的感應(yīng)電流。當(dāng)磁單極子完全穿過線圈后，磁通量不再變化，感應(yīng)電流停止。而當(dāng)S級(jí)穿過時(shí)感應(yīng)電流的情形和N級(jí)正好相反，則當(dāng)條形磁體完全穿過時(shí)兩個(gè)電流相互疊加，感應(yīng)電流隨時(shí)間的變化應(yīng)該是先增加后減少，形成一個(gè)脈沖。故選C。8.如圖所示，平面直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi)，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為-q（q>0）的帶電粒子從O點(diǎn)沿+y方向以初速度射出，忽略粒子重力。設(shè)空間內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，同時(shí)空間中還均勻分布著某種粘性介質(zhì)，使得任何粒子受到的阻力大小其速度大小成正比，比例系數(shù)為k。下列說法錯(cuò)誤的是（）（提示：在研究一般的曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以把這條曲線分割為許多很短的小段，質(zhì)點(diǎn)在每一小段的運(yùn)動(dòng)都可以看做圓周運(yùn)動(dòng)的一部分，稱該圓周運(yùn)動(dòng)的半徑叫作曲率半徑，用ρ來表示。）A.在經(jīng)過足夠長時(shí)間后，粒子走過的路程近似為B.當(dāng)粒子的速度大小減半時(shí)，其運(yùn)動(dòng)的曲率半徑也減半C.當(dāng)粒子的速度大小減半時(shí)，其加速度大小也減半D.經(jīng)過時(shí)間后，粒子的速度方向?qū)⒀刂?x方向【答案】D【解析】A．題意可知最終粒子速度為0，動(dòng)能定理有解得故A正確，不符合題意；B．根據(jù)解得可知當(dāng)粒子的速度大小減半時(shí)，其運(yùn)動(dòng)的曲率半徑也減半，故B正確，不符合題意；C．阻力產(chǎn)生的加速度洛倫茲力產(chǎn)生的加速度故粒子合加速度當(dāng)粒子的速度大小減半時(shí)，其加速度大小也減半,故C正確，不符合題意；D．若沒有阻力，粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期，經(jīng)過時(shí)間，粒子的速度方向?qū)⒀刂?y方向。由于存在阻力，粒子速度不斷減小，運(yùn)動(dòng)軌跡不是標(biāo)準(zhǔn)的圓周，經(jīng)過時(shí)間后，粒子的速度方向不會(huì)沿著+x方向，故D錯(cuò)誤，符合題意。故選D。二、選擇題Ⅱ（本大題共4小題，每小題4分，共16分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中至少有2個(gè)是符合題目要求的。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分）9.某海洋樂園里正在進(jìn)行海豚戲球表演，海豚與高臺(tái)邊緣的水平距離為H。馴獸師在高臺(tái)邊緣，距水面高度為H處靜止釋放球的同時(shí)，海豚以一初速度v?躍出水面，速度方向與水面夾角為θ，如圖所示。設(shè)海豚躍出水面后姿勢保持不變，不計(jì)空氣阻力，若海豚可以頂?shù)角?，則下列選項(xiàng)中可能正確的是（）A. B. C.θ=30° D.【答案】ABD【解析】海豚若能頂?shù)角颍瑒t水平方向H=v0cosθt豎直方向則當(dāng)海豚在落水前所經(jīng)歷的時(shí)間為故當(dāng)海豚落水時(shí)恰好頂?shù)角?，則有解得故當(dāng)時(shí)，海豚可以頂?shù)角颍瑒t選項(xiàng)AB均可。故選ABD。10.如圖所示，兩種不同金屬組成一個(gè)回路，接觸頭1置于熱水杯中，接觸頭2置于冷水杯中，此時(shí)回路中電流表指針會(huì)偏轉(zhuǎn)，出現(xiàn)了“溫差電現(xiàn)象”。假設(shè)此過程中，電流做功為W，接觸頭1從熱水中吸收熱量Q?，接觸頭2從冷水中吸收熱量，不計(jì)電流表內(nèi)阻，則下列說法正確的是（）A.“溫差電現(xiàn)象”出現(xiàn)是由于金屬晶體熱性質(zhì)各向同性B.“溫差電現(xiàn)象”出現(xiàn)是由于金屬中載流子的熱運(yùn)動(dòng)C.根據(jù)熱力學(xué)第一定律，D.根據(jù)熱力學(xué)第二定律，【答案】BD【解析】AB．“溫差電現(xiàn)象”出現(xiàn)是由于金屬中載流子的熱運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤B正確；C．由能量守恒定律，，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)熱力學(xué)第二定律，不可能從單一熱源吸收熱量使之全部用來做功，而不產(chǎn)生其他影響；所以從熱水中吸收的熱量Q1應(yīng)該大于電流做的功W，故D正確。故選BD。11.磁懸浮列車是一種依靠三相交流電實(shí)現(xiàn)高速行駛的運(yùn)載工具。三相交流電可產(chǎn)生周期性變化的磁場，通過電磁感應(yīng)使列車獲得向前的牽引力。下面是一簡化模型：如圖所示，xOy平面為軌道平面，x軸與列車前進(jìn)方向平行，空間中存在垂直于軌道平面的磁場，大小為（其中B0，，k均為正常數(shù)），且時(shí)處的磁場方向垂直于紙面向里。固定的金屬矩形框ABCD與軌道平面平行，AB平行于y軸，BC平行于x軸，且，，金屬框的電阻為R，忽略由變化的磁場產(chǎn)生的感生電場，則（）A.空間中磁場的傳播方向?yàn)檠豿軸正方向B.空間中磁場的傳播速率為C.時(shí)金屬框受到的安培力大小為D.t=0至，金屬框產(chǎn)生的總熱量為【答案】BD【解析】A．由于可知，金屬框在運(yùn)動(dòng)過程中，左右兩邊所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小始終相等，方向始終相反，當(dāng)磁場向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬框相對磁場向左運(yùn)動(dòng)，當(dāng)磁場向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬框相對磁場向右運(yùn)動(dòng)，根據(jù)右手定則可以確定感應(yīng)電流的方向，根據(jù)左手定則可以確定安培力的方向與磁場運(yùn)動(dòng)方向相同，即當(dāng)磁場向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受安培力方向向右，金屬框向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)磁場向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受安培力方向向左，金屬框向左運(yùn)動(dòng)，金屬框運(yùn)動(dòng)方向與磁場傳播方向相同。由于題中金屬框運(yùn)動(dòng)方向不確定，則空間中磁場的傳播方向也不確定，故A錯(cuò)誤；B．結(jié)合上述有可知根據(jù)圓頻率與周期的關(guān)系有則空間中磁場的傳播速率為故B正確；C．結(jié)合上述可知，時(shí)，金屬框左右兩邊的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為金屬框回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢感應(yīng)電流為金屬框所受安培力大小結(jié)合上述解得故C錯(cuò)誤；D．結(jié)合上述，金屬框左右兩邊的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小始終相等，均等于金屬框回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢感應(yīng)電流結(jié)合上述解得感應(yīng)電流的有效值則t=0至，金屬框產(chǎn)生的總熱量解得故D正確。故選BD。12.現(xiàn)有一電容為C的平行板電容器，極板水平，間距為d，且?guī)щ娏康拇笮镼（上極板帶正電）。兩個(gè)帶異種電荷的小球用一絕緣輕質(zhì)硬桿相連，小球質(zhì)量為m，帶電量的大小為q（上方的小球帶負(fù)電），桿長為l（l<d，q<Q）。如圖所示，設(shè)硬桿與豎直方向的夾角為θ，無窮遠(yuǎn)處電勢為0，忽略重力，則下列說法正確的是（）A.兩小球和硬桿構(gòu)成的系統(tǒng)所受的合外力為0B.當(dāng)時(shí)，若靜止釋放兩個(gè)小球，則兩小球均可保持靜止C.兩個(gè)小球的電勢能為D.當(dāng)θ很小時(shí)，靜止釋放兩個(gè)小球，則兩個(gè)小球各自的運(yùn)動(dòng)周期為【答案】AD【解析】A．電容內(nèi)部的電場為勻強(qiáng)電場，根據(jù)可知，兩小球和硬桿構(gòu)成的系統(tǒng)所受的合外力為0，故A正確；B．當(dāng)時(shí)，轉(zhuǎn)矩不為0，則兩球不能保持靜止，故B錯(cuò)誤；C．電容內(nèi)部電場為設(shè)下極板電勢為0，下極板到-q的距離為x，則兩個(gè)小球的電勢能為解得故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)θ很小時(shí)，靜止釋放兩個(gè)小球，則兩個(gè)小球繞質(zhì)心做簡諧振動(dòng)，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)動(dòng)慣量運(yùn)動(dòng)方程為解得角頻率為則周期為故D正確；故選AD。非選擇題部分三、非選擇題（本大題共6小題，共60分）13.某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置來進(jìn)行“探究氣體等溫變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要保持不變的是氣體的_____；A.質(zhì)量B.溫度C.體積D.壓強(qiáng)同時(shí)在實(shí)驗(yàn)過程中，不需要測出空氣柱的橫截面積，這體現(xiàn)的物理思想方法是_____。A.轉(zhuǎn)化法B.極限法C.理想模型法D.控制變量法【答案】ABA【解析】[1]“探究氣體等溫變化的規(guī)律”，根據(jù)玻意耳定律等相關(guān)知識(shí)，需要保持氣體的質(zhì)量和溫度不變，這樣才能探究壓強(qiáng)和體積的關(guān)系，AB選項(xiàng)符合題意。故選AB。[2]實(shí)驗(yàn)中空氣柱的橫截面積不變，在探究壓強(qiáng)和體積關(guān)系時(shí)，可將體積與長度建立聯(lián)系（，S不變，V與L成正比），不需要測S，而改測氣體的長度，體現(xiàn)的物理方法是轉(zhuǎn)化法，故選A。14.在太空實(shí)驗(yàn)室中可以用勻速圓周運(yùn)動(dòng)測量小球質(zhì)量。如圖所示，一根不可伸長的輕繩一段固定于O點(diǎn)，另一段系一待測小球，并使其繞O做圓周運(yùn)動(dòng)，再用力傳感器測量繩子上的拉力F。用秒表測得小球轉(zhuǎn)過n圈所用時(shí)間為t，用刻度尺測得O點(diǎn)到球心距離為R，則小球的質(zhì)量為_____；若在實(shí)際實(shí)驗(yàn)過程中，繩子的長度由于拉力的作用導(dǎo)致被輕微拉長，那么所得質(zhì)量會(huì)_____（選填“偏大”“偏小”或“不變”）?！敬鸢浮科蟆窘馕觥縖1]根據(jù)牛頓第二定律其中，解得[2]若在實(shí)際實(shí)驗(yàn)過程中，繩子的長度由于拉力的作用導(dǎo)致被輕微拉長，則在用計(jì)算時(shí)用的R的值偏小，那么所得質(zhì)量會(huì)偏大。15.某同學(xué)希望利用惠斯通電橋測量室溫下某銅絲樣品的電阻，實(shí)驗(yàn)器材如下：A、恒壓電源E（電動(dòng)勢2.5V，內(nèi)阻未知）B、電阻箱R?（0~9999.9Ω）C、電阻箱R?（0~9999.9Ω）D、簡易電阻箱R（0~999Ω）E、檢流計(jì)G（-30~30μA，內(nèi)阻約100Ω）F、待測柱狀銅絲Rx（20Ω左右）G、點(diǎn)按開關(guān)S?（在按下時(shí)導(dǎo)通）H.單刀開關(guān)S?，導(dǎo)線若干（1）按圖示連接電路，電橋測銅絲電阻的實(shí)驗(yàn)操作步驟為：③，_____，_____，_____（填寫數(shù)字編號(hào)）；①長按S?，同時(shí)調(diào)整R阻值，至檢流計(jì)指針指向0刻度線為止；②調(diào)整R阻值至點(diǎn)按S?后檢流計(jì)指針不發(fā)生明顯跳動(dòng)（即通過檢流計(jì)的電流接近于0）；③調(diào)整電阻箱至并保持不變；④調(diào)整R阻值至⑤調(diào)整R阻值至⑥閉合S?。（2）實(shí)驗(yàn)操作結(jié)束后簡易電阻箱阻值為R=348Ω，則測得銅絲樣品的電阻值為_____Ω；（3）實(shí)驗(yàn)操作中，調(diào)整簡易電阻箱的阻值為R?的目的是：_____；（4）實(shí)驗(yàn)中，若在檢流計(jì)示數(shù)Ig>0時(shí)讀數(shù)R，測得的電阻值Rx與真實(shí)值相比_____（選填“偏大”“偏小”或“不變”）?！敬鸢浮浚?）④⑥②（2）17.4（3）防止通電后檢流計(jì)電流過大導(dǎo)致?lián)p壞（4）偏小【解析】【小問1詳解】[1][2][3]根據(jù)電橋原理可知解得則操作步驟應(yīng)為③④⑥②?！拘?詳解】根據(jù)解得【小問3詳解】調(diào)整簡易電阻箱的阻值為R?的目的是防止通電后檢流計(jì)電流過大導(dǎo)致?lián)p壞【小問4詳解】檢流計(jì)示數(shù)Ig>0時(shí)讀數(shù)R，則電流計(jì)有向下電流，上面支路的電流較大，可見測得的電阻值Rx與真實(shí)值相比偏小。16.在地球的南極和北極近地處以相同速率（大于同時(shí)發(fā)射兩枚火箭，發(fā)射方向相反且均與地表相切。經(jīng)過一段時(shí)間t?后，兩枚火箭間的距離第一次達(dá)到最大值。已知地球半徑為R，地表重力加速度為g，自轉(zhuǎn)不計(jì)。求兩枚火箭之間距離的最大值?！敬鸢浮?【解析】衛(wèi)星發(fā)射后做橢圓運(yùn)動(dòng)，t0兩枚火箭間的距離第一次達(dá)到最大值，即運(yùn)動(dòng)到遠(yuǎn)地點(diǎn)，得T=2t0，根據(jù)開普勒第三定律又根據(jù)解得根據(jù)忽略地球自轉(zhuǎn)，有聯(lián)立得根據(jù)幾何關(guān)系最大距離為17.有一天彤彤在吃火鍋時(shí)注意到：燒水時(shí)，一開始水中出現(xiàn)的氣泡會(huì)隨著高度的上升而變小，水開了以后氣泡會(huì)隨著高度的上升而變大。她回憶起初中物理所學(xué)：前者的主要原因是熱脹冷縮，上方的水溫度更低；后者的主要原因是壓強(qiáng)下降，深度越淺的地方液體壓強(qiáng)越小。在和點(diǎn)同學(xué)交流后，他們構(gòu)建如下模型定量討論這一現(xiàn)象：現(xiàn)有一足夠大的容器，裝有足夠多的水，水的密度為ρ，深度為H。在水完全燒開之前，容器內(nèi)水的溫度近似滿足，其中y是距離容器底部的高度，a為一未知常量。假設(shè)容器中所有的氣泡都是從容器底部出現(xiàn)，初始半徑為，所有的氣泡都能最終上升到水面，氣泡上升不影響水溫的分布，氣泡中的氣體可始終視作分子數(shù)不變且近似處于平衡狀態(tài)的理想氣體，外界大氣壓為。（1）若氣泡到達(dá)水面附近時(shí)，半徑恰好為，求a；（2）在（1）的條件下，計(jì)算上升過程中氣泡半徑隨氣泡上升高度的變化規(guī)律r（y）?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】【小問1詳解】由于初、末狀態(tài)體積相同，結(jié)合題意，由查理定律有解得【小問2詳解】由理想氣體狀態(tài)方程有解得即18.低能離子散射（LEIS）技術(shù)可以分析樣品表面原子分布情況，在分析材料催化性能、生物材料與半導(dǎo)體材料性能研究中有重要用處。圖1為一個(gè)簡化的LEIS能譜儀，離子槍中可以向某固定方向發(fā)出加速后的Ar?離子，離子打在樣品上后發(fā)生碰撞，的離子能夠進(jìn)入靜電分析器（θ表示碰撞前后Ar?離子運(yùn)動(dòng)路徑的夾角），調(diào)整靜電分析器電場使得粒子能夠打到接收板上，即可分析得出散射粒子的能量。本題設(shè)元電荷大小為e，不計(jì)空氣阻力、重力，且不考慮電磁輻射、相對論效應(yīng)。（1）離子槍中裝有氬氣，發(fā)射時(shí)將氬氣電離成Ar?高離子，并以近似為0的速率飄入加速極板。設(shè)Ar?離子質(zhì)量為m，若希望從離子槍中出射的離子速度為v，求加速電壓U；（2）被樣品散射后的Ar?離子進(jìn)入半圓柱形靜電分析器，已知靜電分析器中某點(diǎn)電場方向沿圓柱半徑，電場強(qiáng)度滿足其中r為該點(diǎn)到圓柱軸的距離，k為可調(diào)的比例系數(shù)，分析器通道形狀為半圓弧且相當(dāng)窄。若離子能打到接收板，求散射后粒子動(dòng)能T'；（3）Ar?離子與樣品表面原子的散射過程可以簡化為圖2：質(zhì)量為m的離子入射，與質(zhì)量為M的靜止原子發(fā)生了彈性碰撞，碰撞后離子的運(yùn)動(dòng)方向改變的角度為α。記碰撞后離子動(dòng)能為碰撞前的K倍，求出K可能的表達(dá)式（用α，m，M表示；離子和原子視作質(zhì)點(diǎn)）；（4）將離子槍加速電壓調(diào)至U=1000V，轟擊青銅合金樣品（主要成分為90%Cu，10%Sn），請?jiān)趫D3中大致畫出得到的能譜圖，其中橫軸為散射離子動(dòng)能，縱軸為接收板上相對電流強(qiáng)度。（參考數(shù)據(jù)：相關(guān)原子質(zhì)量數(shù)：【答案】（1）（2）（3）（4）見解析【解析】【小問1詳解】根據(jù)動(dòng)能定理解得?！拘?詳解】若離子能打到接收板，則該離子一定在分析器通道內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律又由解得?！拘?詳解】質(zhì)量為m的離子與質(zhì)量為M的靜止原子發(fā)生了彈性碰撞，動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒，有，根據(jù)余弦定理得則有可解得【小問4詳解】接收板要想有電流，則入射角應(yīng)為，則散射角，粒子加速槍加速時(shí)有第三問兩個(gè)粒子發(fā)生彈性碰撞，可得，其中可得離子和銅原子