2019届江苏省四星级高中部分学校高三上学期第一次调研联考物理试题（解析版）


2019届江苏省四星级高中部分学校高三上学期第一次调研联考物理试题（解析版）
―、单项选择题:本题共5小题.每小题3分，共计15分。每小题只有一个选项符合题意。
1.采用220 kV高压电向远方的城市输电，输送功率一定时，当输电电压变为110 kV，输电线上损耗的功率变为原来的
A. B. C. 2倍 D. 4倍
【答案】D
【解析】
【详解】由公式可知，当输送功率一定，输电电压变为原来的一半，输送电流变为原来的两倍，所以输电线上损耗的功率变为原来的4倍，故D正确。
2.2017年9月，我国控制“天舟一号”飞船离轨，使它进入大气层烧毁，残骸坠入南太平洋一处号称“航天器坟场”的远离大陆的深海区。在受控坠落前，“天舟一号”在距离地面380 km的圆轨道上飞行，则下列说法中正确的是(　　)
A. 在轨运行时，“天舟一号”的线速度大于第一宇宙速度
B. 在轨运行时，“天舟一号”的角速度小于同步卫星的角速度
C. 受控坠落时，应通过“反推”实现制动离轨
D. “天舟一号”离轨后，在进入大气层前，运行速度不断减小
【答案】C
【解析】
第一宇宙速度是环绕地球运动的卫星的最大速度，则 “天舟一号” 在轨运行时的线速度小于第一宇宙速度，选项A错误；根据可知，在轨运行时，“天舟一号”的运转半径小于同步卫星的运转半径，则其角速度大于同步卫星的角速度，选项B错误；受控坠落时要先调头，让原本朝后的推进器向前点火，通过反推实现制动，故C正确；“天舟一号”离轨后，在进入大气层前，运行半径逐渐减小，地球的引力做正功，则速度不断增大，D错误。故选C.
3.某弹射管每次弹出的小球速度相等。在沿光滑竖直轨道自由下落过程中，该弹射管保持水平，先后弹出两只小球。忽略空气阻力，两只小球落到水平地面时的速度
A. 大小相等，方向相同 B. 大小相等，方向不同
C. 大小不等，方向相同 D. 大小不等，方向不同
【答案】A
【解析】
【详解】两只小球均做平抛运动，由平抛运动规律可知，水平方向做匀速直线运动的速度相同，竖直方向做自由落体运动，落地时的竖直方向的速度相同，由运动的合成可知，两球落地时的速度大小相等，方向相同，故A正确，B、C、D错误。
故应选A。
4.如图所示.两根足够长的绝缘导线垂直靠近放置，通以大小相等的恒定电流，a点和b点到两根导线的距离均为l，c点到两根导线的距离分別为和l，下列判断正确的是


A. b处的磁感应强度为零
B. a、b两点的磁感应强度大小相等
C. b、c两点的磁感应强度方向相同
D. c点的磁感应强度大小比b点的大
【答案】D
【解析】
【详解】A项：由右手螺旋定则可知，竖直导线在b点产生的场强方向垂直纸面向外，水平导线在b点产生的磁强方向也垂直纸面向外，所以b处的磁感应强度不为零，故A错误；
B项：由右手螺旋定则可知，竖直导线在a点产生的场强方向垂直纸面向里，水平导线在a点产生的磁强方向也垂直纸面向外，两根导线中通有相等的电流，a、b到两导线的距离相等，所以a点的磁感应强度为零，由A分析可知，b点的磁感应强度不为零 ，故B错误；
C项：由右手螺旋定则可知，竖直导线在c点产生的场强方向垂直纸面向里，水平导线在c点产生的磁强方向也垂直纸面向里，所以c点的磁感应强度方向向里，由A分析可知，b处磁感应度方向向外，故C错误；
D项：竖直导线在c点和b点产生的磁感应强度大小相等，水平导线在b点产生的磁感应强度比c处的更小，由平行四边形定则可知，c点的磁感应强度大小比b点的大，故D正确。
故应选D。
5.在电荷量分别为2q和-q的两个点电荷形成的电场中，电场线分布如图所示，在两点电荷连线上有a、b、c三点，且b、c两点到正点电荷距离相等，则

A. 在两点电荷之间的连线上存在一处电场强度为零的点
B. 将一电子从a点由静止释放，它将在a、b间往复运动
C. c点的电势高于b点的电势
D. 负试探电荷在a点具有的电势能比在b点时具有的电势能小
【答案】CD
【解析】
【详解】A项：电场线是从正电荷出发，终止于负电荷，由电场的叠加原理可知，在两点电荷之间的连线上不存在电场强度为零的点，故A错误；
B项：由于ab间的电场强度方向始终由a指向b，所以电子受到向右的电场力，所以在a处由静止释放电子，电子将向右运动，故B错误；
C项：正电荷与b点和c点的距离相等，由图可知，正电荷与b点间的电场线比正电荷与c点间的电场线更密，由公式，所以电势降落更多，即b点电势比c点电势更低，故C正确；
D项：由图可知，从a到b电势越来越低，根据负电荷在电势低处电势能大，所以负试探电荷在a点具有的电势能比在b点时具有的电势能小，故D正确。
【点睛】根据电场线的分布判断电场强度、电势、电势能等物理量的变化情况是高中物理的重点，在平时要加强训练，以加深对这些知识点理解和应用。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分。每小题有多个选项符合题意。全部选对得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分。
6.运动质点的的图象如图所示，图线为顶点在坐标原点,开口向右的抛物线的上半支，则下列判断正确的是

A. 质点做初速度为零的匀加速直线运动
B. 质点的加速度大小为5 m/s2
C. 质点在3s末的速度大小为30 m/s
D. 坐标(10,10)处的斜率为0.5 s-1
【答案】ABD
【解析】
【详解】A项：若质点做初速度为零的匀加速直线运动，则有v2=2ax，即，则图象为顶点在坐标原点、开口向右的一条抛物线，故A正确；
B项：把x=10m，v=10m/s带入v2=2ax，得出a=5m/s2，故B正确；
C项：3s末的速度为v=at=15m/s，故C错误；
D项：由数学知识可知，v2=2ax两边同时对x求导，得：，则，所以坐标(10,10)处的斜率为，故D正确。
故应选ABD。
【点睛】本题主要考查了匀变速直线运动基本公式的直接应用，要求同学们能根据图象得出有效信息，防止把v-x图象当成v-t图象处理。
7.如图所示，电源电动势E和内阻r一定，R1是定值电阻，R2是光敏电阻(光敏电阻被光照射时阻值变小),L是小灯泡。当照射到R2的光照强度减弱时，以下分析正确的是

A. 电流表示数减小 B. 电压表示数不变
C. 灯泡亮度变暗 D. 电源效率降低
【答案】AC
【解析】
【详解】当照射到R2的光照强度减弱时，光敏电阻的阻值增大，由“串反并同”可知，流过灯泡的电流变小，即灯泡变暗；电流表的示数变小，电压表的示数变大，由公式，由于电压表的示数变大，即U变大，所以电源效率变大，故AC正确，BD错误。
故应选AC。
8.常见的半导体材料分为P 型半导体和N型半导体，P型半导体中导电载流子是空穴(看作带正电),N型半导体中导电栽流子是电子，利用如图所示的方法可以判断半导体材料的类型并测得半导体中单位体积内的栽流子数。现测得一块横截面为矩形的半导体的宽为b，厚为d，并加有与侧面垂直的匀强磁场B，当通以图示方向电流I时，在半导体上、下表面间用电压表可测得电压为U，载流子的电荷量为e，则下列判断正确的是

A. 若上表面电势高，则为P型半导体
B. 若下表面电势高，则为P型半导体
C. 该半导体单位体积内的载流子数为
D. 该半导体单位体积内的载流子数为
【答案】AD
【解析】
【详解】A项：若上表面电势高，则载流子应为正，因为正载流子受到的洛伦兹力向上，所以正载流子向上表面偏，即为P型半导体，故A正确；
B项：若下表面电势高，载流子应为负，因为负载流子受到的洛伦兹力向上，所以负载流子向上表面偏，所以下表面的电势更低，则为N型半导体，故B错误；
C、D项：当载流子受到的电场力和洛伦兹力平衡时，即，即，由电流微观表达式，即，解得：，故C错误，D正确。
9.把质量为0．2kg的小球放在竖立的弹簧上，并把球向下按至A位置，如图甲所示。迅速松手后，弹簧把球弹起，球升至最高位置C（图丙），途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态（图乙）。已知B、A的高度差为0．1m，C、B的高度差为0．2m，弹簧的质量和空气阻力均可忽略，g＝10m／s2。则下列说法正确的是

A. 小球在A位置时弹簧的弹性势能等于小球在C位置的重力势能
B. 小球到达B位置时，速度达到最大值2m／s
C. 小球到达B位置时，小球机械能最大
D. 若将弹簧上端与小球焊接在一起，小球将不能到达BC的中点
【答案】CD
【解析】
【详解】A、小球从A到C的过程中，系统减少的弹性势能转化为重力势能，所以弹性势能的变化量等于重力势能的变化量，故A错；
B、当小球受到的合力为零时，动能最大，此时弹簧处于压缩状态，故B错误；
C、从A到B的过程弹簧对小球做正功，所以小球的机械能增加，当弹簧恢复原长时机械能达到最大，故C对；
D、根据题意，若将弹簧上端与小球焊接在一起，BC中点处的弹性势能与A处的弹性势能相等，根据能量守恒，从A向上运动到最高点的过程中重力势能增加，所以弹性势能必定要减小，即运动不到BC点的中点，故D对；
综上所述本题答案是：CD
【点睛】当加速度为零时，速度达到最大，并结合能量守恒解题即可。
三、简答题:本题分必做题（第10、11题)和选做题(第12题）两部分，共计42分。请将解答填写在答题卡相应的位置。
10.某研究小组欲测量一种新塑材料制成的均匀圆柱体的电阻率。
(1)研究小组截取一段长度为1m的样品进行研究，用螺旋测微器测量样品的直径如图甲所示，由图甲可知其直径为____mm。

(2) 用多用电表粗测样品电阻，测量时多用电表指针恰好指在欧姆表10刻度与30刻度的正中间位置。如图乙所示。若选择开关处于电阻 “×10”挡，其读数____（选填“大于”“等于”或“小于”）200Ω。
(3)用伏安法测定圆柱体样品的电阻，除被测样品外，还有以下实验器材可供选择：
电流表A 1(量程0～4 mA，内阻约50 Ω)
电流表A 2(量程0～15 mA，内阻约30 Ω)
电压表V1(量程0～3 V，内阻约10 kΩ)
电压表V2(量程0～15 V，内阻约25 kΩ)
直流电源E(电动势4 V，内阻不计)
滑动变阻器R1(阻值范围0～15 Ω，允许通过的最大电流2.0 A)
滑动变阻器R2(阻值范围0～2 kΩ，允许通过的最大电流0.5 A)
开关S、导线若干
为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，以下四种测量电路图中器材选择与连接方式最为科学合理的是_______。

(4)若用伏安法测定圆柱体样品电阻为16Ω，则该种新型材料的电阻率为____Ω•m。（结果保留两位有效数字）
【答案】 (1). 4.700 (2). 小于 (3). C (4).
【解析】
【详解】(1) 由图可知，固定部分读数为4.5mm，而可动部分为20.0；故图中读数为：4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm；
(2)由于多用电表的欧姆表刻度为左密右疏，所以当多用电表指针恰好指在欧姆表10刻度与30刻度的正中间位置时，待测电阻的读数小于20=200；
(3)由于要求测得多组数据进行分析，所以滑动变阻器应选用分压式，且分压式中滑动变阻器应选总阻值较小的R1，
由(2)可知样品的电阻约为200，所以电路中的最大电流为：，所以电流表应选用A1，
由于电源电动势为4V，所以电压表选用量程为0-3V的V1，
由于，说明待测电阻较小，所以电流表应选用外接法，
综上所述，为使实验误差较小，应选用图C；
(4) 根据电阻定律，其中
解得：。
11.用图甲所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。实验中，选取了一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当作计时起点O（t=0），然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点，如图乙中A、B、C、D、E、F……所示。通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E、F……点时小车的速度，分别记作、、、、……

（1）本实验中，打点计时器的工作电压为_____(选填“220V ”或“6V以下”）交流电。
（2）在图丙中已标出计数点A、B、D、E对应的坐标点，请在该图中标出计数点C对应的坐标点，并画出v-t 图象___。

(3)观察v-t图象，可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是_________。
(4)描绘v-t图象前，还不知道小车是否做匀变速直线运动。用平均速度表示各计数点的瞬时速度，从理论上讲，对的要求是__(选填“越小越好”或“与大小无关”）；从实验的角度看，选取的大小与速度测量的误差_______(选填“存关”或“无关”)。
【答案】 (1). 以下； (2). ； (3). 小车的速度随时间均匀变化； (4). 越小越好； (5). 有关
【解析】
【详解】(1)由于实验中所选用的为电磁打点计时器，所以打点计时器的工作电压为6V以下的交变电压；
(2)利用所给点迹描点连线，得图象如图所示：

其中C点的横坐标为3T，纵坐标为v3；
(3)结合图象可以看出小车速度随时间均匀变化，所以小车做匀加速运动；
(4) 越小，则越接近计数点的瞬时速度，所以越小越好，计算速度需要用到的测量值，所以的大小与速度测量的误差有关。
【点睛】本题考查了速度与时间的关系，速度没有办法直接测量，所以要利用物理关系转化，转换成我们能够测量的物理量，然后再来验证速度与时间的关系。
12.下列说法正确的是_______
A.当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大
B.石墨晶体是层状结构，层与层原子间作用力小,可用作固体润滑剂
C.潮湿的房间内，开后空调制热，可降低空气的绝对湿度
D.把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，它的尖端就会变钝，这跟表面张力有关
【答案】BD
【解析】
【详解】A项：两分子之间的距离大于r0，分子力表现为引力，分子力随着分子间距的增大而减小，分子势能也随着分子间距的增大而增大，故A错误；
B项：石墨晶体是层状结构，层与层原子间作用力小,可用作固体润滑剂，故B正确；
C项：制热模式运行过程中并没有从空气中凝结水蒸气出来，只是把室内空气的温度升高了，室内空气的相对湿度降低，但绝对湿度不变，故C错误；
D项：细玻璃棒尖端放在火焰上烧溶后尖端变成球形，是由于变成液体后表面张力的作用，故D正确。
故应选BD。
13.某气体的摩尔质量为M，摩尔体积为V，密度为p，每个分子的质量和体积分别为m 和V。则阿伏加徳罗常数NA可表示为________或_____。
【答案】 (1). (2).
【解析】
【详解】阿伏加徳罗常数NA；
ρV为气体的摩尔质量M，再除以每个分子的质量m为NA，即
14.如图所示，轻质活塞将体积为V0、温度为3T0的理想气体，密封在内壁光滑的圆柱形导热气缸内．已知大气压强为p0，大气的温度为T0，气体内能U与温度的关系为U=aT (a为常量)．在气缸内气体温度缓慢降为T0的过程中，求：

①气体内能的减少量；②气体放出的热量．
【答案】（1）2aT0 （2）p0V0+2aT0
【解析】
由题意可知△U＝a△T＝2aT0
②设温度降低后的体积为V2，则
外界对气体做功为W＝p0(V0-V2)
根据热力学第一定律△U=W+Q，
解得Q＝p0V0+2aT0
点睛：本题考查了理想气体状态方程的应用和热力学第一定律的应用，注意气体的初末的状态参量是解答的关键；要掌握热力学第一定律的表达式，并理解式中各个物理量的意义．
15.如图所示，在“用单摆测定重力加速度"的实验中，某同学发现他测量的赏力加速度的值偏大，可能是下述哪个原因引起的

A.以摆线长作为摆长来计算
B.以摆线长与摆球的直径之和作为摆长来计算
C.把n次摆动的时间误记为(n+1)次摆动的时间
D.单摆的悬点未固定紧，振动中出现松动,使摆线增长了
【答案】BC
【解析】
【详解】根据周期公式，解得：，
A项：以摆线长作为摆长来计算，摆长偏小，根据可知，测得的g应偏小，故A错误；
B项：以摆线长与摆球的直径之和作为摆长来计算，摆长偏大，根据可知，测得的g应偏大，故B正确；
C项：实验中误将n次全振动计为n+1次，根据求出的周期变小，g偏大，故C正确；
D项：摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，测得的单摆周期变大，根据可知，测得的g应偏小，故D错误。
16.如图甲，在xoy平面内有两个沿z方向（垂直xoy平面）做简谐振动的点波源S1（0，4m）和S2（0，-2m），两波源的振动图线分别如图乙和图丙所示，所产生的两列横波的波速均为1.0m/s，则波源S1发出的波在介质中的波长为_______m，两列波引起的点A（8m，-2m）处质点的振动相互__________（选填加强、减弱或不能形成干涉）。

【答案】 (1). 2m； (2). 加强
【解析】
波源S1振动的周期为T1=2s，则波源S1发出的波在介质中的波长为；同理可知；因，则，可知两列波引起的点A（8m，-2m）处质点的振动相互加强。
17.如图所示，某同学在一张水平放置的白纸上画一个小标记“_ ”(圈中O点）,然后用横截面为等边三角形ABC的三棱镜压在这个标记上，小标记位于AC边上。D位于 AB边上。过D点做AC边的垂线交AC于F。该同学在D点正上方向下顺着直线 DF的方向观察。恰好可以看到小标记的像；过0点做边的垂线交直线DF于 E，DE=2 cm,EF=l cm。不考虑光线在三棱镜中的反射，则：

①画出光路图；
②求三棱镜的折射率。
【答案】(1) (2)
【解析】
【详解】过D点作AB边的垂线，连接OD，则，则为O点发出的光纤D点的入射角，设光线在D点的折射角为，如图所示

根据折射定律有：

式中n为三棱镜的折射率
由几何关系可知


在中有

解得：

根据题给条件可知，为等腰三角形，则有：

由以上各式解得：
。
18.2017年8月28日，位于东莞市大朗镇的中国散裂中子源（CSNO)首次打靶成功，获得中子束流，标志着三裂中子源主体工程完工，并投入试运行。散裂中子源就是一个用中子来了解微观世界的工具，如一台“超级显微镜”，可以研究DNA、结品材料、聚合物等物质的微观结构。下列关于中子的说法正确的是
A.卢瑟福预言了中子的存在.査德威克通过实验发现了中子
B.散裂中子源中产生的强中子束流可以利用电场使之慢化
C.若散裂中子源中的中子束流经慢化后的速度相同，电子显微镜中的电子流速度相同，此时电子的物质波波长比中子的物质波波长短
D.原子核中的中子与其他核子间无库仑力，但有核力，存助于维系原子核的稳定
【答案】AD
【解析】
【详解】A项：卢瑟福预言了中子的存在.査德威克通过实验发现了中子，故A正确；
B项：中子不带电，则散裂中子源中产生的强中子束流不可以利用电场使之慢化，故B错误；
C项：根据德波罗意波波长表达式，若散裂中子源中的中子束流经慢化扣的速度与电子显微镜中的电子流速度相同，因中子的质量大于电子的质量，则中子的动量大于电子的动量，则此时电子的物质波波长比中子的物质波波长长，故C错误；
D项：中子不带电，则原子核中的中子与其他核子间无库仑力，但有核力，有助于维系原子核的稳定，故D正确。
故应选AD。
19.氢原子的能级图如图所示，普朗克常量h=6.6X10- 34 J•s。处于n=6能级的氢原子,其能量为_____eV；大量处于n = 4能级的氢原子，发出光的最大波长为______m。(计算结果保留两位有效数字。）

【答案】 (1). (2).
【解析】
【详解】由公式：，即；
波长最长即光子的能量最小，所以氢原子从n=4跃迁到n=3，由公式：

即
所以。
20.某质量为m的运动员从距蹦床h1高处自由落下，接着又能弹起h高，运动员与蹦床接触时间t，在空中保持直立。重力加速度为g。取竖直向下的方向为正方向，忽略空气阻力。求：
①运动员与蹦床接触时间内，所受重力的冲量I；
②运动员与蹦床接触时间内，受到蹦床平均弹力的大小F。
【答案】(1) ,负号表示方向竖直向下(2)
【解析】
【详解】(1)由动量的定义式：，
得重力的冲量得：，负号表示方向竖直向下；
(2)设运动员下落h1高度时的速度大小为v1，弹起时速度大小为v2，则有：


由动量定理有：

解得：。
四、计算题:本题共3小题，共计47分。解答时请写出必要的步骤，只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确数值和单位。
21.如图所示，有一倾斜的光滑平行金属导轨，导轨平面与水平面的夹角为，导轨间距为L，接在两导轨间的电阻为R，在导轨的中间矩形区域内存在垂直斜面向上的匀强磁场， 磁感应强度大小为B，一直量为m、有效电阻为r的导体棒从距磁场上边缘d处释放，整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持与导轨垂直。不计导轨的电阻，重力加速度为g。

(1) 求导体棒刚进入磁场时的速度 ；
(2) 求导体棒通过磁场过程中，通过电阻R的电荷量q;
(3)若导体棒刚离开磁场时的加速度为0，求异体棒通过磁场的过程中回路中产生的焦耳热Q。
【答案】(1) (2) (3)
【解析】
【详解】(1)导体棒从静止下滑距离d的过程中有：

解得：；
(2)由法拉第电磁感应定律得：



解得：；
(3)导体棒匀速离开磁场有：

由能量守恒定律有：

解得：
22.如图所示，一质量m1=0.2kg的足够长平板小车静置在光滑水平地面上，质量m2=0.1kg的小物块（可视为质点）置于小车上A点，其与小车间的动摩擦因数μ=0.40，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．现给小物块一个方向水平向右、大小为v0=6m/s的初速度，同时对小物块施加一个方向水平向左、大小为F=0.6N的恒力．取g =10m/s2．求：

（1）初始时刻，小车和小物块的加速度大小；
（2）经过多长时间小物块与小车速度相同？此时速度为多大？
（3）小物块向右运动的最大位移．
【答案】（1）10m/s2 （2）1.0m/s （3）2.0m
【解析】
（1）小物块受到向左的恒力和滑动摩擦力做匀减速运动，小车受摩擦力向右做匀加速运动．设小车和小物块的加速度大小分别为a1、a2，由牛顿第二定律得：
对小车：
解得：
对小物块：
解得：
（2）设经过时间t小车与小物块速度相同，设速度为v1，由运动学公式得
对小车：
对小物块：
解得：t = 0.5 s

（3）假设当两者达到共同速度后相对静止，系统只受恒力F1作用，设系统的加速度为a3，则由牛顿第二定律得

解得：
此时小车所需要的静摩擦力为
=0.4N
因为，所以两者将一起向右做匀减速运动．
小物块第一段的位移：
小物块第二段的位移：
所以，小物块向右运动的最远位移为：
23.质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，原理如图所示是质谱仪的工作原理示意图。离子从容器A下方的狭缝S1飘入(初速度视为零)电压为U的加速电场区，加速后再通过难过狭缝S2后再从S3垂直于磁场边界射入偏转磁场，该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B。离子经偏转磁场后，最终到达照相底片D上，不考虑离子间的相互作用。

(1)若离子的电荷量为q，它最终打在照相底片D上的位置到狭缝S3的距离为d，求离子的质量m;
(2)若容器A中有大量入（1）中所述粒子，它们经过电场加速后由狭缝进入磁场时，可认为速度大小相等，但速度方向并不都严格垂直于边界MN,其中偏离垂直于MN方向的最大偏角为，则照相底片D上得到的谱线的宽度为多少？
(3)若容器A中有电荷量相同的铜63和铜65两种离子，它们经电场加速后垂直于MN进入磁场中会发生分离，但实际工作时加速电压的大小会在；范围内微小变化。为使这两种离子将来打在照相底片上的区域不发生交叠，应小于多少？（结果用百分数表示，保留两位有效数字)
【答案】(1) (2) (3)
【解析】
【详解】(1)离子在电场中加速，有：

进入磁场后，做匀速圆周运动，有：

联立解得：；
(2)垂直于MN方向的离子将打到照相底片上的P位置，离狭缝S3最远，
与垂直于NM方向夹角为的离子，将打到照相底片上的Q位置，离狭缝S3最近，如图所示

由于各离子速度相等，因而在磁场中运动的半径相等。

；
(3)设加速电压为U，对于质量为m，电荷量为q的离子，有：


可解得：
可见，对质量不同，电荷量相同的不同离子，加速电压相同时，质量越大，其圆周运动的半径越大；对同种离子，加速电压越大，其圆周运动的半径也越大。
设铜63的质量为m1，加速电压为时的半径为R1，铜65的质量为m2，加速电压为时的半径为R2，有：


要使得两种离子打在照相底片上的位置不重叠，则有，即：

因而。