题目列表(包括答案和解析)
图中y轴AB两点的纵坐标分别为d和-d.在0《y《d的区域中,存在沿y轴向上的非均匀电场,场强E的大小与y成正比,即E=ky;在y》d的区域中,存在沿y轴向上的匀强电场,电场强度F=kd(k属未知量).X轴下方空间各点电场分布与x轴上方空间中的分布对称,只是场强的方向都沿y轴向下.现有一带电量为q质量为m的微粒甲正好在O、B两点之问作简谐运动.某时刻将一带电蕾为2q、质量为m的微粒乙从y轴上的c点处由静止释放,乙运动到0点和甲相碰并结为一体(忽略两微粒之间的库仑力).在以后的运动中,它们所能达到的最高点和最低点分别为A点和D点,且经过P点时速度达到最大值(重力加速度为g).
(1)求匀强电场E;
(2)求出AB间的电势差UAB及OB间的电势差UOB;
(3)分别求出P、C、D三点到0点的距离.
选修3—3(12分)(1)有以下说法:其中正确的是_________________.
A.“用油膜法估测分子的大小”实验中油酸分子直径等于纯油酸体积除以相应油酸膜的面积
B.理想气体在体积不变的情况下,压强p与热力学温度T成正比
C.气体分子的平均动能越大,气体的压强就越大
D.物理性质各向同性的一定是非晶体
E.液体的表面张力是由于液体分子间的相互作用引起的
F.控制液面上方饱和汽的体积不变,升高温度,则达到动态平衡后该饱和汽的质量增大,密度增大,压强也增大
G.让一小球沿碗的圆弧型内壁来回滚动,小球的运动是可逆过程
(2)如图甲所示,用面积为S的活塞在汽缸内封闭着一定质量的空气,活塞上放一砝码,活塞和砝码的总质量为m,现对汽缸缓缓加热使汽缸内的空气温度从TI升高到T2,且空气柱的高度增加了∆l, 已知加热时气体吸收的热量为Q,外界大气压强为p0,问此过程中被封闭气体的内能变化了多少?请在下面的图乙的V-T图上大致作出该过程的图象(包括在图象上标出过程的方向).
选修3—3
(1)有以下说法:其中正确的是_________________.
A.“用油膜法估测分子的大小”实验中油酸分子直径等于纯油酸体积除以相应油酸膜的面积
B.理想气体在体积不变的情况下,压强p与热力学温度T成正比
C.气体分子的平均动能越大,气体的压强就越大
D.物理性质各向同性的一定是非晶体
E.液体的表面张力是由于液体分子间的相互作用引起的
F.控制液面上方饱和汽的体积不变,升高温度,则达到动态平衡后该饱和汽的质量增大,密度增大,压强也增大
G.让一小球沿碗的圆弧型内壁来回滚动,小球的运动是可逆过程
(2)如图甲所示,用面积为S的活塞在汽缸内封闭着一定质量的空气,活塞上放一砝码,活塞和砝码的总质量为m,现对汽缸缓缓加热使汽缸内的空气温度从TI升高到T2,且空气柱的高度增加了∆l, 已知加热时气体吸收的热量为Q,外界大气压强为p0,问此过程中被封闭气体的内能变化了多少?请在下面的图乙的V-T图上大致作出该过程的图象(包括在图象上标出过程的方向).
电视机的显像管实际上是一只阴极射线管.图是某阴极射线管的主要构造示意图,A、B是加速电场,C、D是偏转磁场,可使电子在水平方向偏转,紧靠着偏转磁场是E、F偏转电场,可以使电子在竖直方向偏转,当C、D和E、F不接电压时,电子枪发射的电子经加速后以v0速度沿水平直线MN垂直打在竖直的荧光屏P的中心O点.若在CD、EF分别加上某恒定电压后,CD两极间形成的匀强磁场的磁感应强度为
(L0为一常数),EF两极板间的匀强电场的场强
,电子将打在以荧光屏P的中心O点为原点建立的如图示XOY直角坐标系上的某点Q(x,y).已知:磁场沿MN方向的宽为L1=0.6L0,电场沿MN宽度为L2=0.8L0,电场右边缘到荧光屏的水平距离为d=0.8L0,电子从磁场射出后立即进入电场,且从电场右边界射出,电子质量为m,电量为e.求:
(1)加速电场的电压U
(2)Q点的坐标(x,y)
(3)电子打在荧光屏上的速度.
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1.C由电荷数守恒和质量数守恒可知A、B错,由于镍63放出电子,故带正电,电势比铜片电势高,C正确,电流方向从铜片到镍,D错
2.C
3.A由
可知,A正确
4.B将分子粗略地看成一个小立体,则
个
5.D照射到a、b、c上三种光的频率关系,为
,由光电效应的规律可知板b有电子射出,板c一定有光电子放出,正确答案为D
6.A航天飞机的运行周期
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设经过时间t航天飞机又通过建筑物上方,则
,所以.files/image127.gif)
7.A沿着电场线的方向电势降低,
,B错;E、F两点在同一等势面上
,且
,A正确
由等量异种电荷的等势面特点可知.
,C错,
D错
8.C
①F=kA②
由①②可知,C正确.
9.C先根据题意画出电子所走的
弧,因为弧上任意一点的速度方向必然与该点所在的半径垂直,故可以过A点做与
方向(即AB方向)垂直的直线,此即为带电粒子做匀速圆周运动的半径方向.同理过C点作垂直于BC的直线,也为该点的半径方向,两半径相交点即为带电粒子做匀速圆周运动的圆心.如答图1所示.由图示情况可以看出
.files/image144.jpg)
答图1
当
时电子刚好不能从BC边射出.
要使电子可以从BC边射出,必满足r>
,而r=
,
∴B<
时,电子可以从BC边射出
10.D11.(1)大于(2)轨道末端出口水平(3)P、
、
为落地的平均位置,F一步中的
应为
-2r,
12.(1)1.000
(2)①略
②A.将滑动变阻器调至输出电压为零的位置,再合上
.
B.将
扳向2,调滑动变阻器使电流表指针在某一电流刻度,并记下该位置.
C.使
阻值最大后,将
扳向1,调电阻箱,使电流表指针回到所记的位置,记下电阻箱阻值
.
D.被测电阻
=
.
13.侦察卫星环绕地球一周,通过有日照的赤道一次,在卫星一个周期时间(设为
)地球自转的角度为q ,只要q 角所对应的赤道弧长能被拍摄下来,则一天时间内,地面上赤道处全部在有日照条件下就能被拍摄下来.设侦察卫量的周期为
,地球对卫星的万有引力为卫星做圆周运动的向心力,卫星的轨道半径r=R+h,根据牛顿第二定律,则.files/image166.gif)
在地球表面的物体重力近似等于地球的万有引力,即mg=.files/image168.gif)
解得侦察卫星的周期为.files/image170.gif)
已知地球自转周期为T,则卫星绕行一周,地球自转的角度为q =2p?.files/image172.gif)
摄像机应拍摄赤道圆周的弧长为q 角所对应的圆周弧长应为
.files/image174.gif)
14.当开关S在位置1时,粒子在电容器中做类平抛运动,即水平方向做匀速直线运动,竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动,有
l=vt,.files/image176.gif)
得.files/image178.gif)
则带电粒子的初速度
(m/s)
当S接到2位置时,电容器内形成按余弦规律变化的振荡电场,周期为
.
接到位置2时,电容器内电场仍竖直向上,设粒子在第一个
内加速向下运动,在第二个
内减速向下运动,在半个周期结束时,粒子的速度为零,平均加速度
<a,运动时间
<t,故粒子半个周期内竖直方向位移
,粒子不会打到下极板上.
在第三个
内,粒子加速向上运动,在第四个
内减速向上运动,在后半个周期结束时,粒子的速度为零.从对称性角度考虑,经过一个周期,粒子又回到两板中央,竖直方向速度为零.
不论电容器内电场如何作用周期性的变化,粒子在水平方向不受电场力的作用,水平速度不变,所以粒子在电场中运动的时间仍为2×
s,在这一时间内,电场做周期性变化的次数
.
所以当粒子离开电容器时,竖直速度为零,水平速度不变,仍为v=1.0×
m/s,从两板中央飞出.
所以粒子能飞出电容器,从两板中央水平飞出,v=1.00×
m/s.
15.(1)滑块速度向右,根据匀速运动条件
①
可知E的方向必水平向右.
由返回速度向左且作匀速运动可知
=mg ②
而题中有:
③
②③联立得知
,即
=2mg,代入①式
所以E=m (mg+2mg)/q=3m mg/q
(2)设往返总时间为T有:
.files/image208.gif)
即:
,代入②式可得.files/image212.gif)
(3)返回时不受摩擦力,所以全过程摩擦力做功
W=-fL=-m
(mg+
)L=-3m mgL
16.用答图2示平面内的光线进行分析,并只讨论从右侧观察的情形,如图所示,由亮点发出的任一光线CP线经过两次折射而从液面射出.由折射定律,按图上标记的各相关角度.有sina =nsinb ①
sing =(1/n)sind ②
其中d ≤p /2g =(p /2)-(b +j ) ③
.files/image214.jpg)
答图2
注意到,若液体内光线入射到液面上时发生全反射,就没有从液面射出的折射光线.全反射临界角
满足条件sin
=1/n
可知光线CP经折射后能从液面射出从而可被观察到的条件为g <
④
或sing <1/n⑤
现在计算sing .利用③式可得
sing =cos(b +j )=cosb cosj -sinb sinj
由①式可得cosb =.files/image218.gif)
因此,nsing =cosj
-nsinb sinj 又由①式nsing=cosj
-sina sinj ⑥
由图及①、②式,或由⑥式均可看出a 越大则g 越小,因此,如果与a 值最大的光线相应的g 设为
,若
>
,则任何光线都不能射出液面.反之,只要
<
,这部分光线就能射出液面,从液面上方可以观察到亮点.由此极端情况即可求出本题要求的条件.
自C点发出的a 值最大的光线是极靠近CD的光线,它被DB面折射后进入液体,由⑥式可知与之相应的.files/image222.gif)
a =(p /2)-j
nsin
=cosj
-cosj sinj
能观察到亮点的条件为nsin
<1
即cosj
-cosj sinj <1
上式可写成cosj
<1+cosj sinj
取平方.files/image228.gif)
化简.files/image230.gif)
故.files/image232.gif)
开方并化简可得.files/image234.gif)
这就是在液面上方从侧面适当的方向能看到亮点时n与j 之间应满足的条件.
17.(1)激光器的功率为
=NE①
已知激光对物体表面的压力为F=2N?p②
由光压的定义
③
联立以上各式得
④
(2)太阳光对薄膜产生的光压
⑤
探测器受到的总光压力
F=I?S⑥
以探测器为研究对象,根据牛顿第二定律F=m?a ⑦
∴
⑧
18.(1)由竖直上抛运动得炮弹被射出时的初速度
①
(2)由动量守恒定律得:
②
带电物体在洛仑兹力作用下的直线运动是匀速直线运动,假设电场强度方向竖直向上,根据受力有:
③
④
联立②③④得:
两物体匀速运动的速度
∴.files/image253.gif)
.files/image255.gif)
所加电场为
⑦
因为E为正,所以场强方向竖直向上
(3)由动能定理得:爆炸对两物体做的功
⑧
⑨
(4)由平抛运动规律得落地时间:
⑩
两物体的水平位移
=
=40×.files/image269.jpg)
=
=50×
两物体落地点间的距离
Ds=
+
+L=360+20=
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