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2023届衡水金卷先享题压轴卷(二)广东专版.物理试卷答案

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4.图甲是离子注人系统,它是一种对半导体进行掺杂的方法,可以改变半导体材料的成分和性质。图乙是它的简化示意图,由离子源、加速器、质量分析器、磁偏转室和注人靶组成。初速度近似为0的正离子从离子源飘入加速器,加速后成为高能离子,离子沿质量分析器的中轴线运动并从F点射出,然后垂直磁偏转室的边界从P点进入,离子在磁偏转室中速度方向偏转90^后垂直边界从Q点射出,最后垂直打到注人靶上。已知质量分析器的C、D两极板电势差为U,板长为L,板间距离为d;磁偏转室的圆心为O,O与P之间的距离为,内部匀强磁场的磁感应强度为B;正离子的质量为m、电荷量为q,不考虑离子的重力及离子间的相互作用。(1)求加速器A、B两极板的电势差U1和质量分析器内磁场的磁感应强度B1;(2)若每秒打到注人靶的离子数为n1,其中90%的离子进入注人靶中,10%的离子被反向弹回,弹回的速度大小变为原来的一半,求注入靶受到的作用力大小(3)假设质量分析器两极板间的电势差发生极小的波动,则离子在质量分析器中不再沿直线运动,但可近似看作是匀变速曲线运动。要使这些离子经磁偏转室后仍能全部会聚到一点,求P点与F点之间的距离。

(1)实验步骤如下:①用螺旋测微器测出细杆的直径d如图甲所示,则dmm;②用刻度尺测出矩形框的长度为L;③如图乙所示,将光电门固定在铁架台上并伸出桌面,将矩形框竖直放在光电门正上方,其中短杆1、2保持水平;④静止释放矩形框,短杆1、2经过光电门时,分别得到挡光时间l1、b2

6.2023年1月9日,“长征七号”A运载火箭在中国文昌航天发射场点火起飞,托举“实践二十三号”卫星直冲云霄,随后卫星进入预定轨道,发射取得圆满成功。已知地球表面的重力加速度大小为g,地球的半径为R,“实践二十三号”卫星距地面的高度为,h,人轨后绕地球做匀速圆周运动,该卫星的A.线速度大小为gR+hRB.角速度大小为gRC.向心加速度大小为gD.周期为R(R+h)^3g

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