2021年江苏省常州市高考物理调研试卷（一模）

2021年江苏省常州市高考物理调研试卷（一模）

一、单选题（本大题共H小题，共44.0分）

1.疫情期间，我国人民通过戴口罩来阻断疫情传播，体现了“人人为我、我为人人”

的优良传统和守望相助的家国情怀。口罩中间层的熔喷布是一种用绝缘材料做成的

带有静电的超细纤维布，它能阻隔几微米的病毒，这种静电的阻隔作用属于（）

A.尖端放电B.静电屏蔽

C.静电感应和静电吸附D.静电感应和静电屏蔽

2.下列说法正确的是（）

A.图中的酱油蛋是布朗运动的结果

B.图中的水龟可以停在水面，是因为水的表面张力

图中两种材料上的酱油滴，从形状可以看出酱油与左

边材料不浸润，与右边材料浸润

D.图中电冰箱能把热量从低温的箱内传到高温的箱外，违背了热

力学第二定律

3.下列说法错误的是（）

A.a射线能消除纺织过程产生的静电

B.y射线可用于探测高铁轨道是否有裂缝

C.若质子、电子具有相同动能，则它们的物质波波长相等

D.普朗克认为黑体辐射的能量是不连续的

4.关于核反应方程无8〃一铭47Vl+x,下列说法正确的是（）

A.此核反应一定会释放能量

B.通过降低温度的方法，一定能缩短U的半衰期

C.此核反应方程中的X代表的粒子为氢原子核

D.铀核的比结合能大于铁核的比结合能

5.某同学希望在暗室中用如图实验装置观察光现象：平面镜水平放置，单色线光源S

垂直于纸面放置，S发出的光有一部分直接入射到竖直放置的光屏上，一部分通过

平面镜反射后射再到光屏上，贝U（）

平面银光屏

A.光现象为干涉现象，光屏上的条纹与镜面垂直

B.光现象为衍射现象，光屏上的条纹与镜面平行

C.将光源沿竖直方向靠近平面镜，相邻条纹间距减小

D.将光屏沿水平方向远离平面镜，相邻条纹间距增大

6.“遂古之初，谁传道之？上下未形，何由考之？”2020年7月23日，我国探测飞

船天间一号飞向火星/伟大诗人屈原的“天问”梦想正成为现实。图中虚线为天问

一号的“地”“火”转移轨道，下列说法正确的是（）

A.天问一号发射速度为大于7.9km/s小于11.2km/s

B.天间一号的在轨速度总大于地球绕太阳的公转速度

C.天问一号的在轨加速度总小于火星绕太阳的加速度

D.天间一号从地球飞到火星轨道的时间小于半个火星年

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7.如图甲所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆。当a摆振动的时候，其余各摆在。摆

的驱动下也逐步振动起来，不计空气阻力，达到稳定时，方摆的振动图像如图乙。

下列说法正确的是（）

口”

甲乙

A.稳定时力摆的振幅最大B.稳定时匕摆的周期最大

C.由图乙可以估算出b摆的摆长D.由图乙可以估算出c摆的摆长

8.零刻度在表盘正中间的电流计，非常灵敏，通入电流后，线圈所受安培力和螺旋弹

簧的弹力作用达到平衡时，指针在示数附近的摆动很难停下，使读数变得困难。在

指针转轴上装上的扇形铝框或扇形铝板，在合适区域加上磁场，可以解决此困难。

下列方案合理的是（）

9.如图所示，圆形区域中的匀强磁场磁感应强度占随时间，的变化关系为九=肛，4

为大于零的常量；边界右侧的匀强磁场磁感应强度大小为B?。光滑平行金属导

轨左端接一阻值为R的电阻、处放置一和导轨接触良好的金属棒，不计导轨和

金属棒电阻。t=0时，给金属棒一初速度火,使其在外力作用下向右匀速运动。

回路的总磁通量为中、回路的电流为i、电阻R上产生的热量为。、导体棒受到的

外力为F,它们随时间/的变化图像正确的是（）

10.歼-20战斗机安装了我国自主研制的矢量发动机，能够在不改变飞机飞行方向的情

况下，通过转动尾喷口方向改变推力的方向，使战斗机获得很多优异的飞行性能。

已知在歼-20战斗机沿水平方向超音速匀速巡航时升阻比（垂直机身向上的升力和

平行机身向后的阻力之比）为行。飞机的重力为G,使飞机实现节油巡航模式的最

11.物体沿粗糙斜面底端以一初速度上滑到顶端又滑回到底端。下列关于物体的动能随

时间的变化图像正确的是（）

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二、实验题（本大题共1小题，共15.0分）

12.为准确测量电源的电动势和内电阻，实验室提供有下列器材：

灵敏电流计G（内阻约为500）；

电压表|/（0〜3U，内阻约为10k。）；

电阻箱%（0〜99990）;

滑动变阻器/?2（。〜100。,1.54）;

旧干电池一节；

导线开关若干。

（1）某实验小组先测灵敏电流计的内阻，电路如图甲所示，测得电压表示数为2V,

灵敏电流计示数为4〃洲，电阻箱旋钮位置如图乙所示，则灵敏电流计内阻为

（2）该实验小组将电阻箱与灵敏电流计并联，将灵敏电流计的量程扩大为原来的10

倍.调节好后连接成如图丙所示的电路测量干电池的电动势和内阻，调节滑动变阻

器读出几组电压表和电流计的示数如表，请在图丁所示的坐标系中选择合理的标度,

作出对应的（7一上图线。

U/V0.80.91.01.11.2

IG/MA3.02.52.01.51.0

（3）由作出的U-*图线求得干电池的电动势E=V,内阻r=0。

（4）本实验测出的电源电动势与真实值相比（选填“偏大”“偏小”或“相

等”）。

甲乙

丙丁

三、计算题（本大题共4小题，共41.0分）

13.某同学用图甲所示装置，测量系统运动过程中所受阻力的大小。已知m=460g、

M=520g的两物体用细线连接，跨过光滑轻质小滑轮。在〃，下端接上纸带，接通

打点计时器电源，让M从高处由静止开始下落，如图乙为实验打出的一条纸带，

每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），g取9.8m/s2,请测量并求出运动过程

中系统受到的阻力大小（结果保留两位有效数字）。

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14.新冠肺炎疫情期间，某班级用于消毒的喷壶示意图如图甲所示。壶的容积为1.5L,

内含1.0L的消毒液。闭合阀门K,缓慢向下压压杆A,每次可向瓶内储气室充入0.05L

的l.Oatm的空气，多次下压后，壶内气体压强变为2.0atni时，按下按柄8,阀门K

打开，消毒液从喷嘴处喷出。储气室内气体可视为理想气体，充气和喷液过程中温

5

度保持不变，l.Oatm=1.0x10Pao

(1)求充气过程向下压压杆A的次数和打开阀门K后最多可喷出液体的体积；

(2)喷液全过程，气体状态变化的等温线近似看成一段倾斜直线，如图乙所示，估

算全过程壶内气体从外界吸收的热量。

甲

15.如图所示，质量为M=4kg的大滑块静置在光滑水平面上，滑块左侧为光滑圆弧,

圆弧底端和水平面相切，顶端竖直。一质量为rn=1kg的小物块，被压缩弹簧弹出

后,冲上大滑块，能从大滑块顶端滑出，滑出时大滑块的速度为lm/s°g取lOm/s?。

求：

(1)小物块被弹簧弹出时的速度；

(2)小物块滑出大滑块后能达到的最大高度九1；

(3)小物块回到水平面的速度及再次滑上大滑块后能达到的最大高度电。

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16.如图所示为用质谱仪测定带电粒子比荷的装置示意图。它是由离子室、加速电场、

速度选择器和分离器四部分组成。已知速度选择器的两极板间的匀强电场场强为E,

匀强磁场磁感应强度为B],方向垂直纸面向里。分离器中匀强磁场磁感应强度为B2,

方向垂直纸面向外。某次实验离子室内充有大量氢的同位素离子，经加速电场加速

后从速度选择器两极板间的中点。平行于极板进入，部分粒子通过小孔。'后进入分

离器的偏转磁场中，在底片上形成了对应于笈;H、疑；H三种离子的三个有

一定宽度的感光区域，测得第一片感光区域的中心P到0'点的距离为5。不计离子

的重力、不计离子间的相互作用，不计小孔。'的孔径。

(1)打在感光区域中心P点的离子，在速度选择器中沿直线运动，试求该离子的速

度为和比荷亲

(2)以u=v0±A"的速度从。点射入的离子，其在速度选择器中所做的运动为一个

速度为火的匀速直线运动和另一个速度为△u的匀速圆周运动的合运动，试求该速

度选择器极板的最小长度A；

(3)为能区分三种离子，试求该速度选择器的极板间最大间距4

加速电场

XBiX

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答案和解析

1.【答案】C

【解析】解：由题意可知，熔喷布是一种用绝缘材料做成的带有静电的超细纤维布，所

以当几微米的病毒靠近时，由于静电感应而带电，从而被熔喷布吸附，则可知，其原理

为静电感应和静电吸附，故C正确，480错误。

故选：C。

由题意明确熔喷布为绝缘体，再结合常见的静电现象即可明确其基本原理。

本题考查对静电现象的认识，要知道尖端放电和静电屏蔽均与导体有关，而熔喷布为绝

缘体，所以肯定与尖端放电和静电屏蔽无关。

2.【答案】B

【解析】解：A、腌茶叶蛋时，酱油里的色素进入蛋清，是扩散现象，故4错误；

8、水瓯可以停在水面上说明了水存在表面张力，是水分子引力的宏观表现，故B正确；

C、图中两种材料上的酱油滴，从形状可以看出酱油与左边材料浸润，与右边材料不浸

润，故C错误；

。、电冰箱通电后由于压缩机做功从而将低温热量传到箱外的高温物体，不违背热力学

第二定律，故。错误。

故选：Bo

酱油里的色素进入蛋清为扩散现象；根据液体表面张力解释；根据浸润与不浸润现象的

特点来判断；根据热力学第二定律判断。

本题考查了扩散现象、液体表面张力、浸润与不浸润、热力学第二定律等知识，这种题

型知识点广，多以基础为主，只要平时多加积累，难度不大。

3.【答案】C

【解析】解：A、a射线有电离作用，可消除纺织过程产生的静电危害，故A正确；

8、y射线具有非常强的穿透能力，可用于探测高铁轨道是否有裂缝，故8正确；

C、根据德布罗意波长公式4=：=湍/，可知质子、电子具有相同动能，由于质量不

等，则物质波波长不等，故C错误；

。、普朗克认为振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值£的整数倍，即能量是

量子化的，黑体辐射的能量是不连续的，故。正确。

本题选择错误的，

故选：C

y射线的穿透能力最强，a射线的电离能力最强；根据德布罗意波长公式，结合质子和

电子的动量大小比较波长的大小；普朗克认为带电微粒的能量只能是某一最小能量值£

的整数倍，是量子化的。

本题考查了天然放射现象的射线的性质、物质波、量子理论等基础知识点，关键要熟悉

教材，牢记这些基础知识点，即能轻松解决。

4.【答案】A

【解析】解：AC,根据质量数守恒和电荷数守恒可知X的质量数为4,电荷数为2,X

是a粒子即氢原子核，此反应是a衰变，衰变的过程中释放能量，故A正确，C错误；

B、放射性元素的半衰期是由原子核本身性质决定的，与外界的温度等条件无关，故8

错误；

D、由于衰变的过程中释放能量，可知铀核的比结合能小于针核的比结合能，故。错误。

故选：Ao

衰变的过程释放能量；放射性元素的半衰期与外界条件以及化合状态无关；核反应方程

要求质量数和电荷数守恒，判断生成产物，确定反应类型。

对于原子物理中核反应方程遵循质量数守恒和电荷数守恒，基本知识要熟练掌握和应用。

5.【答案】D

【解析】解：AB,平面镜的反射光相当于从S的像点发出的光，所以该装置类似于双缝

干涉装置，所以能在光屏上观察到与镜面平行的干涉条纹，故AB错误；

C、若将线光源S沿竖直方向靠近平面镜平移，相当于减小了两束干涉光的间距d,根

据双缝干涉条纹的间距公式△%=4人可知屏上的两个相邻暗条纹间的距离增大，故

C错误；

。、若光屏沿水平方向远离平面镜,即L增大，根据双缝干涉条纹的间距公式△X=；•九

a

可知屏上的两个相邻暗条纹间的距离增大，故。正确。

故选：D。

本题类似于双缝干涉，根据双缝干涉条纹的间距公式4%=:九结合d和乙的变化判断

条纹间距的变化，从而即可求解。

考查光的干涉现象，解决本题的关键掌握双缝干涉条纹的间距公式△X=;•九并能灵

a

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活运用，注意看成双缝干涉是解题的突破口。

6.【答案】D

【解析】解：人“天问一号”最终绕火星飞行，脱离了地球引力的束缚，故最小发射

速度为11.2kzn/s,故A错误；

B、在地火转移轨道上，太阳对卫星的万有引力提供向心力，根据。萼=„1或，解得

r2r

拜，轨道半径越大，速度越小，天问一号的在轨速度总小于地球绕太阳的公转速度，

故8错误；

C、根据G罢=ma可得a=罂，轨道半径越大，加速度越小，但在天间一号与火星轨

道相切位置，加速度大小相同，故C错误；

D、根据开普勒第三定律可得：号=k,由于天间一号的半长轴小于火星的半长轴，故

T2

天文一号的周期小于火星的周期，天问一号从地球飞到火星轨道的时间小于半个火星年,

故。正确；

故选：Do

7.90n/s是卫星绕地球表面飞行的环绕速度，11.2/an/s是卫星脱离地球引力的束缚的最

小发射速度；根据万有引力提供向心力，即可判断出加速度和速度的的变化关系，根据

开普勒第三定律求得周期即可判断。

本题考查了万有引力定律的应用，解决本题的关键是理解卫星的变轨过程，以及万有引

力定律的灵活运用，这类问题也是高考的热点问题。

7.【答案】D

【解析】解：A、。摆摆动起来后，通过水平绳子对氏c两个摆施加周期性的驱动力，

使氏c两个摆做受迫振动，由于〃摆提供的驱动力的周期和c摆的固有周期相同，所

以c摆发生了共振，c摆的振幅是最大的，故4错误；

8、氏c两摆做受迫振动的频率等于驱动力的频率，都等于“摆的频率，则两摆的周期

相同，都等于。摆的周期，因为〃=%，所以c摆和。摆的周期也都为玲，故B错误；

C、由于6摆做受迫振动，所以其固有频率未知，即固有周期未知，所以无法求得〃摆

的摆长，故C错误；

。、根据单摆的周期公式7=2兀日，由于。摆提供的驱动力的周期和c摆的固有周期相

同，结合图乙所可以估算出c摆的摆长，故。正确。

故选：Do

受迫振动的频率等于驱动率的频率，当驱动力的频率接近物体的固有频率时，振幅最大,

即共振：再利用单摆的周期公式求摆长。

解决该题需要掌握故有周期的求解公式，知道。摆是作为驱动力，而6和c•摆做的是受

迫振动，其频率和周期与。摆的频率、周期相同。

8.【答案】D

【解析】解：AC、如图所示，当指针向左偏转时，铝框或铝板可能会离开磁场，产生

不了感应电流，起不到电磁阻尼的作用，指针不能很快停下，所以4、C方案不合理，

故AC错误；

8、此图是铝框，磁场在铝框中间，当指针偏转角度较小时，铝框不能切割磁感线，不

能产生感应电流，起不到电磁阻尼的作用，指针不能很快停下，B方案不合理，故B错

误；

。、此图是铝板，磁场在铝板中间，无论指针偏转角度大小，都会在铝板上产生感应电

流，起到电磁阻尼的作用，指针会很快稳定的停下，便于读数，。方案合理，故。正确.

故选：D。

本题考查电磁阻尼基本知识，当闭合导体磁通量发生改变，产生感应电流，安培力阻碍

导体与磁场的相对运动.

9.【答案】C

【解析】解：AB,由于导体棒在外力作用下匀速向右运动，则动生电动势为&=

根据右手定则可知电流方向为顺时针；

回路中产生的感生电动势为：E2=^=^S=kS,保持不变，根据楞次定律可知电流

方向为顺时针，

则回路中总的电动势为：E=+E2=BLv0+kS,不变，则感应电流i不变，根据法

拉第电磁感应定律可得E=一不变，所以回路的总磁通量变化率不变，O-t图象的斜

率不变，故AB错误；

C、电阻R上产生的热量为Q=i2Rt,i不变，所以。与时间成正比，故C正确；

D、由于导体棒在外力作用下匀速向右运动，根据平衡条件可得：F=B/L,/不变，拉

力F不变，故。错误。

故选：C。

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求出动生电动势和感生电动势大小，得到回路中总的电动势，由此分析电流，根据法拉

第电磁感应定律分析W，根据Q=日取分析产生的热，根据平衡条件分析外力大小。

本题主要是考查法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律，关键是掌握感生电动势和

动生电动势的计算方法，能够根据图象进行分析。

10.【答案】D

【解析】解：飞机受到重力G、发动机推力&、升力F2和

空气阻力/,重力的方向竖直向下，升力?2的方向竖直向上,

空气阻力/的方向与尸2垂直，如图

歼-20战斗机沿水平方向超音速匀速巡航，则有水平方向

Px=f

竖直方向Fz+0=G

其中F2=Af

解得%=G-V15/

则用=&+%=16f2-2V15C/+G2

结合数学知识可知碎表达式为开口向上，对称轴为/=^G的抛物线，即当f=^G

时取得最小值，将其代入用表达式,

解得/故ABC错误，。正确

故选：Do

本题可以根据题意画出受力分析图，将推力分解到水平和竖直方向，列出共点力平衡的

等式，再结合数学知识求最值。

本题考查共点力平衡知识，要求学生运用力的分解，并结合数学知识解决问题，综合性

较强。

1I.【答案】B

【解析】解：设斜面的倾角为仇物体与斜面间的动摩擦因数为〃，物体沿斜面上滑的加

速度大小为由,下滑的加速度大小为。2。

根据牛顿第二定律得：

上滑过程有+p.mgcos9=max

下滑过程有mgsinJ-i2mgcosS=ma2

可得的＞a2o

由于上滑和下滑的位移大小相等，由X=］砒2知上滑的时间短于下滑的时间。

上滑过程，有f=%-ai3动能为a=-。花)2,E^-t图象是开口向

上的抛物线(左支)；

2

设上滑的时间为功。下滑过程，有u=a2(t-t0),动能为a=1mv=gm谖(t-to/，

E,—t图象是开口向上的抛物线(右支)，故ACO错误，B正确。

故选：B。

先根据牛顿第二定律分析物体沿斜面上滑和下端加速度的大小，由位移-时间公式分析

上滑和下滑运动时间关系。根据速度-时间公式得到速度与时间的关系式，再得到动能

与时间的关系式，即可确定图象的形状。

解决本题时，要知道有摩擦时物体在斜面上的运动过程不具有对称性，上滑时间比下滑

时间短，要根据牛顿第二定律和运动学公式分析运动时间关系。根据速度-时间公式和

动能表达式得到动能与时间的关系，从而分析图象的形状。

12.【答案】451.415.5相等

(3)将灵敏电流计的量程扩为10倍后，那么实际电流就为灵敏电流计示数的10倍，且

其总内阻以=竿=2x450=4.5。。由图丙根据闭合电路欧姆定律有：U=E-

10/cX(RA+r),显然U-左图象是一条倾斜直线，纵截距b=E=1.41Z,图象的斜率

网=10(以+「)=器|。

所以r=曹一a=20。-4.5。=15.50；

(4)从电路图和实验原理看，即使考虑电表的内阻，电压表和电流表的示数均为电路的

真实值，由图象法又减小了偶然误差，所以电源电动势测量值与真实值相等。

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1.41

故答案为：(1)45；(2)如图所示;(3)1.4、15.5；(4)相

等

(1)电阻箱各旋钮示数与对应倍率的乘积之和是电阻箱示数；由串联电路特点与欧姆定

律求出灵敏电流计的内阻.

(2)由表格数据先描点，再尽量描成一条直线；

(3)根据并联电路特点与欧姆定律求出改装后电流表的内阻心,写出“-/G表达式，再

结合上一问图象的斜率和截距求出电源电动势和内阻；

(4)电表测量值是电路的真实值，所以由U-/G图象与纵轴交点坐标值是电源电动势真实

值.

本题考查了求电流表内阻、电流表改装、作图象、求电源电动势与内阻；电阻箱各旋钮

示数与对应倍率的乘积之和是电阻箱示数，分析清楚电路结构、应用串联电路特点可以

求出电流计内阻；电源U-/图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值

是电源内阻.

13.【答案】解：设0到3的距离为与，

%!=2.75cm

设3到6的距离为不，

%2=7.25cm

得a=彘==cm/s2=50cm/s?=0.50TH/S2

IJIJ)(Jn入xU.JoLJl?

根据牛顿第二定律，

(M-m)g—/=(M+m)a

得f=(M+m)g—(M+m)a

代入数据，解得：/'=9.8x10-2N.

答：运动过程中系统受到的阻力大小为9.8x10-2N.

【解析】利用纸带计数点。〜6,逐差法求解加速度，结合牛顿第二定律求解阻力大小

本题考查学生对匀变速直线运动实验数据处理，并结合牛顿第二定律处理问题，注意最

终结果保留两位有效数字

14.【答案】解：(1)设充气过程向下压压杆A的次数为小冲入气体为n%=0.05nL,

充气前气压为Pi=1.0x105Pa,壶中原来空气的体积匕=0.5L,

充气后气体的总体积为匕=0.5L,压强为22=2.0x105Pa,

由玻意尔定律Pi(n%+匕)=p2Vr

所以n=10次

最多喷射的液体4V=nV0=0.5L.

1X152X1S

(2)外界对气体做功W=-|(Pi+p2)△U=_°+°x0,5x10-3/=一75j

由热力学第一定律△U=W+Q=0

所以Q=75

答：(1)压杆A的次数为10次，最多可喷出液体的体积为0.5L；

(2)气体从外界吸收的热量为75J,

【解析】(1)将冲入的气体和壶中原有的气体视为整体，由玻意耳定律可求解；

(2)p-U图像中，图像与横轴围成的面积表示外界对气体所做的功，由此求解。

充气问题中，一定要注意：把冲入的气体和瓶中原有的气体视为一个物态变化的整体，

从而把变质量的问题变成定质量的问题，才能使用气体实验定律以及理想气体状态方程。

15.【答案】解：(1)设小物块离开弹簧后的速度为%，小物块滑上大滑块的过程中系统

水平方向动量守恒，

mv1=(m+M)V2

解得%=5m/s,

(2)小物块第一次跃升到最高点时水平速度等于力，

系统机械能守恒，

11

-mvl=5(M+^)^2+mg%

解得九1=1tn.

(3)小物块能下落到大滑块并从大滑块上滑到水平面，取向右为正方向，系统水平方向

动量守恒：

mv1=mv\+Mu%

机械能守恒：

111

2mv^=+]M吟

解得u'i=-3m/s,v'2-2m/s

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负号表示小物块速度方向向左；

小物块弹回后，对"八M水平方向列动量守恒：+MV'2=(m+M)v

对相、M列系统机械能守恒：

111

222

-?nv{+-MV2='(M+ni)v+mgh2

解得九2=0.04m.

答：(1)小物块被弹簧弹出时的速度为5m/s；

(2)小物块滑出大滑块后能达到的最大高度。为1m；

(3)小物块回到水平面的速度为3m/s,方向水平向左，再次滑上大滑块后能达到的最大

高度为0.04m.

【解析】(1)M、机组成的系统水平方向动量守恒，列式可以求解；

(2)小弹出后在到达最高点的过程中，用、机组成的系统机械能守恒，列系统机械能守恒

表达式可以求解；

(3)m从空中再次回到地面过程中，用、机组成的系统水平方向动量守恒，可以求出，”

到地面的速度，再次被弹簧弹回后，用、机组成的系统水平方向动量守恒，系统机械能

也守恒，列式联立求解即可.

本题是动量守恒和机械能守恒综合问题，考察学生对某方向动量守恒的理解，系统在某

方向受到的合外力为零时，系统在该方向上动量守恒，结合机械能守恒可以求解该类问

题.

16.【答案】解：(1)粒子在速度选择器中做直线运动，由平衡条件条件有：

解得％=

进入分离器中粒子圆周运动的半径：r=?

由牛顿第二定律有：q%Bz=mJ

解得A=7TT

(2)三种离子在磁场中做圆周运动周期分别为

2nmnBD

△=西=21

72712m27rB2。172m37n37rB2%

2