练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    精英家教网如图甲所示，热电子由阴极飞出时的初速度忽略不计，电子发射装置的加速电压为U0，偏转电场板间距离L=8cm，极板长为2L，下极板接地，偏转电场极板右端到荧光屏的距离也是2L，在两极板间接有一交变电压，电压变化周期T=4s，上极板的电势随时间变化的图象如图乙所示，大量电子从偏转电场中央持续射入，穿过平行板的时间都极短，可以认为电子穿过平行板的过程中电压是不变的．
    （1）求电子进入偏转电场时的速度v0（用电子比荷
    em
    、加速电压U0表示）；
    （2）在电势变化的每个周期内荧光屏会出现“黑屏”现象，即无电子击中屏幕，求每个周期内的“黑屏”时间有多长；
    （3）求荧光屏上有电子打到的区间的长度．
    分析：根据动能定理可求电子进入偏转电场时的速度；
    电子射出偏转电场后做匀速直线运动至荧光屏，由图甲可知，只要电子能射出偏转电场，即可达到荧光屏上，因此当电子在偏转电场中侧移量大于
    L
    2
    时，电子将打在偏转电场的极板上，致使出现“黑屏”现象，结合图乙可求黑屏时间；
    利用几何关系，分别求出电子向上偏转和向下偏转时的最大距离，即可求有电子打到屏上的区间长度．
    解答：解：（1）根据题意可知，电子进入偏转电场时的速度即为电子出加速电场时的速度，根据动能定理有：
    eU0=
    1
    2
    m
    v
    2
    0

    解得电子进入偏转电场时的速度：v0=
    2eU0
    m

    （2）电子射出偏转电场后做匀速直线运动至荧光屏，由图甲可知，只要电子能射出偏转电场，即可达到荧光屏上，因此当电子在偏转电场中侧移量大于
    L
    2
    时，电子将打在偏转电场的极板上，致使出现“黑屏”现象，
    设电子刚好能射出电场时的偏转电压为Um，则有：
    L
    2
    =
    1
    2
    eUm
    mL
    (
    2L
    v0
    )2
    解得：Um=0.5U0
    结合图乙可知，在偏转电压U=0.8U0-0.5U0之间变化时，进入偏转电场的电子无法射出偏转电场打到荧光屏上，因此每个周期时间内荧光屏出现“黑屏”的时间为：t=
    0.8-0.5
    0.8+0.4
    T    =1s；
    （3）设电子射出偏转电场时的侧移量为y，打在荧光屏上的位置到O的距离为Y，如图所示：
    由几何关系可得：
    Y
    y
    =
    L+2L
    L
    =3
    当电子向上偏转时，在屏上出现的最大距离为：Y1=3×
    L
    2
    =12cm，
    当电子向下偏转时，在屏上出现的最大距离为：Y2=3×
    0.4
    0.5
    ×
    L
    2
    =9.6cm
    所以荧光屏上有电子打到的区间的长度为：l=Y1+Y2=21.6cm
    答：（1）电子进入偏转电场时的速度为
    2eU0
    m
    ；
    （2）每个周期内的“黑屏”时间为1s；
    （3）荧光屏上有电子打到的区间的长度为21.6cm
    点评：本题主要考查了带电粒子在电场中的加速与偏转问题，难度适中．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    选做题（请从A、B和C三小题中选定两小题作答，并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑，如都作答则按A、B两小题评分．）
    12A、（选修模块3-3）
    （1）下列叙述中正确的是
     

    A、一定质量的气体压强越大，则分子的平均动能越大
    B、分子间的距离r增大，分子间的作用力做负功，分子势能增大
    C、达到热平衡的系统内部各处都具有相同的温度
    D、悬浮在液体中的微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数越多，布朗运动越明显精英家教网
    （2）若一定质量的理想气体分别按图所示的三种不同过程变化，其中表示等容变化的是
     
    （填“a→b“、“b→c“或“c→d′’），该过程中气体
     
    （填“吸热”、“放热”或“不吸热也不放热”）．
    （3）已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3kg/m3和2.1kg/m3，空气的摩尔质量为0.029kg/mol，阿伏伽德罗常数NA=6.02×1023mol-1．若潜水员呼吸一次吸入2L空气，试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数．（结果保留一位有效数字）
    B、（选修模块3-4）
    （1）下列说法中正确的是
     

    A、在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变宽
    B、调谐是电磁波发射过程中的一步骤
    C、两列水波发生干涉时，如果两列波的波峰在P点相遇，质点P的位移始终最大
    D、超声仪器使用超声波而不用普通声波，是因为超声波不易发生衍射
    （2）如图甲所示，现有一束白光从图示位置射向棱镜Ι，在足够大的光屏M上形成彩色光谱，下列说法中正确的是
     

    精英家教网A、屏M自上而下分布的色光的波长由小到大
    B、在各种色光中，红光通过棱镜时间最长
    C、若入射白光绕入射点顺时针旋转，在屏M上最先消失的是紫光
    D、若在棱镜Ι和屏M间放置与Ι完全相同的棱镜Ⅱ，相对面平行（如图乙所示），则在屏M上形成的是彩色光谱
    （3）如图，质点O在垂直x轴方向上做简谐运动，形成了沿x轴正方向传播的横波．在t=0时刻质点O开始沿Y方向运动，经0.4s第一次形成图示波形，则求该简谐波波速和x=5m处的质点B在t=1.8s时间内通过的路程．
    精英家教网
    C、（选修模块3-5）
    （1）下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是
     

    精英家教网
    A、图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一
    B、图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的
    C、图丙：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子
    D、图丁：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有粒子性
    （2）一点光源以功率P向外发出波长为λ的单色光，已知普朗克恒量为h，光速为c，则此光源每秒钟发出的光子数为
     
    个，若某种金属逸出功为W，用此光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能为
     
    ．
    （3）在光滑的水平面上有甲、乙两个物体发生正碰，已知甲的质量为1kg，乙的质量为3kg，碰前碰后的位移时间图象如图所示，碰后乙的图象没画，则求碰后乙的速度，并在图上补上碰后乙的图象
    精英家教网

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （2011?江苏模拟）[选做题]本题包括A、B、C三小题，请选定其中两题，并在相应的答题区域内作答．若三题都做，则按A、B两题评分．
    A．（选修模块3-3）
    （1）由以下数据能估算出水分子直径的是
    D
    D

    A．水的质量、水的体积和阿伏加德罗常数
    B．水的质量、水的密度和阿伏加德罗常数
    C．水的摩尔质量和阿伏加德罗常数
    D．水的摩尔体积和阿伏加德罗常数
    （2）如图乙所示，用一根与绝热活塞相连的细线将绝热气缸悬挂在某一高度静止不动，气缸开口向上，内封闭一定质量的气体（分子间的相互作用力忽略不计），缸内活塞可以无摩擦移动且不漏气，现将细线剪断，让气缸自由下落，下列说法正确的是
    BD
    BD

    A．气体压强减小，气体对外界做功
    B．气体压强增大，外界对气体做功
    C．气体体积增大，气体内能减小
    D．气体体积减小，气体内能增大
    （3）如图甲所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体．活塞的质量为m，横截面积为S，此时活塞处于平衡状态，气体的温度为T1．现通过电热丝缓慢加热气体，在气体吸收热量为Q的过程中，气体对活塞做功的大小为W．已知大气压强为p0，重力加速度为g，不计活塞与气缸的摩擦．求：
    ①气体的压强；
    ②加热过程中气体的内能增加量；
    B．（选修模块3-4）
    （1）下列说法中正确的是
    AC
    AC
    ．
    A．激光比普通光源的相干性好
    B．紫外线在水中的传播速度大于红外线在水中的传播速度
    C．在光的衍射实验中，出现明条纹的地方光子到达的概率较大
    D．接收电磁波时首先要进行调频
    （2）一列沿x轴正方向传播的简谐横波，t=0时刻的波形如图中实线所示，t=0.2s时刻的波形如图丙中虚线所示，则：
    A．质点P的运动方向向右
    B．波的周期可能为0.27s
    C．波的传播速度可能为630m/s
    D．波的频率可能为1.25Hz
    （3）如图丁所示，ABC为玻璃三棱镜的横截面，∠A=30°，∠B=60°，BC=3cm，一条平行于AC边的光线从O点垂直射向棱镜，OC=2cm，已知棱镜对光的折射率为n=1.5，试求光线在棱镜内传播的最短时间是多少？
    C． （选修模块3-5）
    （1）正电子（PET）发射计算机断层显像的基本原理是：将放射性同位素
     
    15
    8
    O    注入人体，参与人体的代谢过程．
     
    15
    8
    O    在人体内衰变放出正电子，与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子，被探测器探测到，经计算机处理后产生清晰的图象．根据PET原理，回答下列问题：
    ①写出
     
    15
    8
    O    的衰变的方程式
     
    15
    8
    O→
     
    15
    7
    N+
     
    0
    1
    e
     
    15
    8
    O→
     
    15
    7
    N+
     
    0
    1
    e
    ．
    ②将放射性同位素
     
    15
    8
    O    注入人体，
     
    15
    8
    O    的主要用途
    B
    B

    A．利用它的射线       B．作为示踪原子
    C．参与人体的代谢过程  D．有氧呼吸
    ③PET中所选的放射性同位素的半衰期应
    短
    短
    ．（填“长”或“短”或“长短均可”）
    （2）一辆小车在光滑水平面上以v1=1m/s的速度向右运动，小车的质量为M=100kg，一质量为m=50kg的人从小车的右端迎面跳上小车，接触小车前的瞬间人的水平速度大小为v2=5.6m/s．求人跳上小车后，人和小车的共同速度和人跳上小车的过程中人对小车做的功．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    第Ⅰ卷（选择题　共31分）

    一、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. 关于科学家和他们的贡献，下列说法中正确的是[来源:Www..com]

    A．安培首先发现了电流的磁效应

    B．伽利略认为自由落体运动是速度随位移均匀变化的运动

    C．牛顿发现了万有引力定律，并计算出太阳与地球间引力的大小

    D．法拉第提出了电场的观点，说明处于电场中电荷所受到的力是电场给予的

    2．如图为一种主动式光控报警器原理图，图中R1和R2为光敏电阻，R3和R4为定值电阻．当射向光敏电阻R1和R2的任何一束光线被遮挡时，都会引起警铃发声，则图中虚线框内的电路是

    A．与门                  B．或门               C．或非门                  D．与非门

     


    3．如图所示的交流电路中，理想变压器原线圈输入电压为U1，输入功率为P1，输出功率为P2，各交流电表均为理想电表．当滑动变阻器R的滑动头向下移动时

    A．灯L变亮                                    B．各个电表读数均变大

    C．因为U1不变，所以P1不变                              D．P1变大，且始终有P1= P2

    4．竖直平面内光滑圆轨道外侧，一小球以某一水平速度v0从A点出发沿圆轨道运动，至B点时脱离轨道，最终落在水平面上的C点，不计空气阻力．下列说法中不正确的是

    A．在B点时，小球对圆轨道的压力为零

    B．B到C过程，小球做匀变速运动

    C．在A点时，小球对圆轨道压力大于其重力

    D．A到B过程，小球水平方向的加速度先增加后减小

    5．如图所示，水平面上放置质量为M的三角形斜劈，斜劈顶端安装光滑的定滑轮，细绳跨过定滑轮分别连接质量为m1和m2的物块．m1在斜面上运动，三角形斜劈保持静止状态．下列说法中正确的是

    A．若m2向下运动，则斜劈受到水平面向左摩擦力

    B．若m1沿斜面向下加速运动，则斜劈受到水平面向右的摩擦力

    C．若m1沿斜面向下运动，则斜劈受到水平面的支持力大于（m1+ m2+M）g

    D．若m2向上运动，则轻绳的拉力一定大于m2g

    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．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．

    6．木星是太阳系中最大的行星，它有众多卫星．观察测出：木星绕太阳作圆周运动的半径为r1、 周期为T1；木星的某一卫星绕木星作圆周运动的半径为r2、 周期为T2．已知万有引力常量为G，则根据题中给定条件

    A．能求出木星的质量

    B．能求出木星与卫星间的万有引力

    C．能求出太阳与木星间的万有引力

    D．可以断定

    7．如图所示，xOy坐标平面在竖直面内，x轴沿水平方向，y轴正方向竖直向上，在图示空间内有垂直于xOy平面的水平匀强磁场．一带电小球从O点由静止释放，运动轨迹如图中曲线．关于带电小球的运动，下列说法中正确的是

    A．OAB轨迹为半圆

    B．小球运动至最低点A时速度最大，且沿水平方向

    C．小球在整个运动过程中机械能守恒

    D．小球在A点时受到的洛伦兹力与重力大小相等

    8．如图所示，质量为M、长为L的木板置于光滑的水平面上，一质量为m的滑块放置在木板左端，滑块与木板间滑动摩擦力大小为f，用水平的恒定拉力F作用于滑块．当滑块运动到木板右端时，木板在地面上移动的距离为s，滑块速度为v1，木板速度为v2，下列结论中正确的是

    A．上述过程中，F做功大小为　　　　　　　　　　　　

    B．其他条件不变的情况下，F越大，滑块到达右端所用时间越长

    C．其他条件不变的情况下，M越大，s越小

    D．其他条件不变的情况下，f越大，滑块与木板间产生的热量越多

    9．如图所示，两个固定的相同细环相距一定的距离，同轴放置，O1、O2分别为两环的圆心，两环分别带有均匀分布的等量异种电荷．一带正电的粒子从很远处沿轴线飞来并穿过两环．则在带电粒子运动过程中

    A．在O1点粒子加速度方向向左

    B．从O1到O2过程粒子电势能一直增加

    C．轴线上O1点右侧存在一点，粒子在该点动能最小

    D．轴线上O1点右侧、O2点左侧都存在场强为零的点，它们关于O1、O2连线中点对称

     


    第Ⅱ卷（非选择题　共89分）

    三、简答题：本题分必做题（第lO、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．

    必做题

    10．测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图所示的装置，图中长木板水平固定．

    （1）实验过程中，电火花计时器应接在  ▲  （选填“直流”或“交流”）电源上．调整定滑轮高度，使  ▲  ．

    （2）已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，木块的加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数μ=  ▲  ．

    （3）如图为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出．从纸带上测出x1=3.20cm，x2=4.52cm，x5=8.42cm，x6=9.70cm．则木块加速度大小a=  ▲  m/s2(保留两位有效数字)．

     


    11．为了测量某电池的电动势 E（约为3V）和内阻 r，可供选择的器材如下：

    A．电流表G1（2mA  100Ω）             B．电流表G2（1mA  内阻未知）

    C．电阻箱R1（0~999.9Ω）                      D．电阻箱R2（0~9999Ω）

    E．滑动变阻器R3（0~10Ω  1A）         F．滑动变阻器R4（0~1000Ω  10mA）

    G．定值电阻R0（800Ω  0.1A）               H．待测电池

    I．导线、电键若干

    （1）采用如图甲所示的电路，测定电流表G2的内阻，得到电流表G1的示数I1、电流表G2的示数I2如下表所示：

    I1（mA）

    0.40

    0.81

    1.20

    1.59

    2.00

    I2（mA）

    0.20

    0.40

    0.60

    0.80

    1.00

     


    根据测量数据，请在图乙坐标中描点作出I1—I2图线．由图得到电流表G2的内阻等于

      ▲  Ω．

    （2）在现有器材的条件下，测量该电池电动势和内阻，采用如图丙所示的电路，图中滑动变阻器①应该选用给定的器材中  ▲  ，电阻箱②选  ▲  （均填写器材代号）．

    （3）根据图丙所示电路，请在丁图中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接．

     


    12．选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答，并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑．如都作答，则按A、B两小题评分．)

    A．(选修模块3-3)(12分)

    （1）下列说法中正确的是  ▲ 

    A．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，液体表面存在张力

    B．扩散运动就是布朗运动

    C．蔗糖受潮后会粘在一起，没有确定的几何形状，它是非晶体

    D．对任何一类与热现象有关的宏观自然过程进行方向的说明，都可以作为热力学第二定律的表述

    （2）将1ml的纯油酸加到500ml的酒精中，待均匀溶解后，用滴管取1ml油酸酒精溶液，让其自然滴出，共200滴．现在让其中一滴落到盛水的浅盘内，待油膜充分展开后，测得油膜的面积为200cm2，则估算油酸分子的大小是  ▲  m（保留一位有效数字）．

    （3）如图所示，一直立的汽缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体，活塞横截面积为S，汽缸内壁光滑且缸壁是导热的，开始活塞被固定，打开固定螺栓K，活塞下落，经过足够长时间后，活塞停在B点，已知AB=h，大气压强为p0，重力加速度为g．

    ①求活塞停在B点时缸内封闭气体的压强；

    ②设周围环境温度保持不变，求整个过程中通过缸壁传递的热量Q（一定量理想气体的内能仅由温度决定）．

    B．(选修模块3-4)(12分)

    （1）下列说法中正确的是  ▲ 

    A．照相机、摄影机镜头表面涂有增透膜，利用了光的干涉原理

    B．光照射遮挡物形成的影轮廓模糊，是光的衍射现象

    C．太阳光是偏振光

    D．为了有效地发射电磁波，应该采用长波发射

    （2）甲、乙两人站在地面上时身高都是L0, 甲、乙分别乘坐速度为0.6c和0.8c（c为光速）的飞船同向运动，如图所示．此时乙观察到甲的身高L  ▲  L0；若甲向乙挥手，动作时间为t0，乙观察到甲动作时间为t1，则t1  ▲  t0（均选填“>”、“ =” 或“<”）．

    （3）x=0的质点在t=0时刻开始振动，产生的波沿x轴正方向传播，t1=0.14s时刻波的图象如图所示，质点A刚好开始振动．

    ①求波在介质中的传播速度；

    ②求x=4m的质点在0.14s内运动的路程．

       C．(选修模块3-5)(12分)

    （1）下列说法中正确的是  ▲ 

    A．康普顿效应进一步证实了光的波动特性

    B．为了解释黑体辐射规律，普朗克提出电磁辐射的能量是量子化的

    C．经典物理学不能解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征

    D．天然放射性元素衰变的快慢与化学、物理状态有关

    （2）是不稳定的，能自发的发生衰变．

    ①完成衰变反应方程    ▲  ．

    ②衰变为，经过  ▲  次α衰变，  ▲  次β衰变．

    （3）1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子．科学研究表明其核反应过程是：α粒子轰击静止的氮核后形成了不稳定的复核，复核发生衰变放出质子，变成氧核．设α粒子质量为m1，初速度为v0，氮核质量为m2，质子质量为m0, 氧核的质量为m3，不考虑相对论效应．

    ①α粒子轰击氮核形成不稳定复核的瞬间，复核的速度为多大？

    ②求此过程中释放的核能．

    四、计算题：本题共3小题，共计47分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．

    13．如图所示，一质量为m的氢气球用细绳拴在地面上，地面上空风速水平且恒为v0，球静止时绳与水平方向夹角为α．某时刻绳突然断裂，氢气球飞走．已知氢气球在空气中运动时所受到的阻力f正比于其相对空气的速度v，可以表示为f=kv（k为已知的常数）．则

    （1）氢气球受到的浮力为多大？

    （2）绳断裂瞬间，氢气球加速度为多大？

    （3）一段时间后氢气球在空中做匀速直线运动，其水平方向上的速度与风速v0相等，求此时气球速度大小（设空气密度不发生变化，重力加速度为g）．

     


    14．如图所示，光滑绝缘水平面上放置一均匀导体制成的正方形线框abcd，线框质量为m，电阻为R，边长为L．有一方向竖直向下的有界磁场，磁场的磁感应强度为B，磁场区宽度大于L，左边界与ab边平行．线框在水平向右的拉力作用下垂直于边界线穿过磁场区．

    （1）若线框以速度v匀速穿过磁场区，求线框在离开磁场时ab两点间的电势差；

    （2）若线框从静止开始以恒定的加速度a运动，经过t1时间ab边开始进入磁场，求cd边将要进入磁场时刻回路的电功率；

    （3）若线框以初速度v0进入磁场，且拉力的功率恒为P0．经过时间T，cd边进入磁场，此过程中回路产生的电热为Q．后来ab边刚穿出磁场时，线框速度也为v0，求线框穿过磁场所用的时间t．

          

    15．如图所示，有界匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，MN为其左边界，磁场中放置一半径为R的圆柱形金属圆筒，圆心O到MN的距离OO1=2R，圆筒轴线与磁场平行．圆筒用导线通过一个电阻r0接地，最初金属圆筒不带电．现有范围足够大的平行电子束以速度v0从很远处沿垂直于左边界MN向右射入磁场区，已知电子质量为m，电量为e．

    （1）若电子初速度满足，则在最初圆筒上没有带电时，能够打到圆筒上的电子对应MN边界上O1两侧的范围是多大？

    （2）当圆筒上电量达到相对稳定时，测量得到通过电阻r0的电流恒为I，忽略运动电子间的相互作用，求此时金属圆筒的电势φ和电子到达圆筒时速度v（取无穷远处或大地电势为零）．

    （3）在（2）的情况下，求金属圆筒的发热功率．

     


    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：2014届度江苏省扬州市高三第一学期期中检测物理试卷（解析版） 题型：计算题

    (16分)如图甲所示，热电子由阴极飞出时的初速度忽略不计，电子发射装置的加速电压为U0，偏转电场板间距离L＝8cm，极板长为2L，下极板接地，偏转电场极板右端到荧光屏的距离也是2L，在两极板间接有一交变电压，电压变化周期T＝4s，上极板的电势随时间变化的图象如图乙所示，大量电子从偏转电场中央持续射入，穿过平行板的时间都极短，可以认为电子穿过平行板的过程中电压是不变的。

    ⑴求电子进入偏转电场时的速度v0(用电子比荷、加速电压U0表示)；

    ⑵在电势变化的每个周期内荧光屏会出现“黑屏”现象，即无电子击中屏幕，求每个周期内的“黑屏”时间有多长；

    ⑶求荧光屏上有电子打到的区间的长度。

     

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案