【正文】 3 gτ39。1+τ2　 得t2=( +1) 　 ④　　在電場力和重力的合力作用下，P又由B板向上作勻加速運動，經(jīng)過時間τ3，速度變?yōu)関3，此時使電壓變?yōu)?，讓P在重力作用下向上作勻減速運動，經(jīng)過τ39。2　 d= gτ22+v2τ39。1　 　因為t1=τ1　 得 　 ③　　在重力作用下，P由A板處向下做勻加速運動，經(jīng)過時間τ2，P的速度變?yōu)関2，方向向下。1，P正好達到A板且速度變?yōu)?。(質(zhì)點開始從中點上升到最高點，及以后每次從最高點到最低點或從最低點到最高點的過程中，電壓只改變一次。在兩板之間有一帶負電的質(zhì)點P。電子槍的加速電壓為U0，緊挨著是偏轉(zhuǎn)電極YY′和XX′，設(shè)偏轉(zhuǎn)電極的極板長均為？，板間距離均為d，偏轉(zhuǎn)電極XX′的右端到熒光屏的距離為。＝⑥ 則 Ｌ′＝⑦注：L′也可由下面方法求得：粒子從S點射入到出偏轉(zhuǎn)電場，電場力共做功為Ｗ＝2qＵ⑧設(shè)出電場時速度為ｖ′，有 解得ｖ′＝⑨粒子在磁場中做圓周運動的半徑：∴ ⑩(2)設(shè)粒子在加速電場中運動的時間為ｔ２則ｔ２＝ 帶電粒子在磁場中做圓周運動的周期實際轉(zhuǎn)過的角度α＝２π－２θ＝ 在磁場中運動時間ｔ３＝故粒子運動的周期T＝２ｔ２＋２ｔ１＋ｔ３＝４Ｌ 評分標準：本題14分，第(1)問8分，其中①、②、③式各1分，④式2分，⑤、⑥、⑦(2)問6分，其中 、式各1分，式2分.22.(13分)1951年，物理學家發(fā)現(xiàn)了“電子偶數(shù)”，所謂“電子偶數(shù)”、負電子的質(zhì)量均為me，普朗克常數(shù)為h，靜電力常量為k，假設(shè)“電子偶數(shù)”中正、負電子繞它們質(zhì)量中心做勻速圓周運動的軌道半徑r、運動速度v及電子的質(zhì)量滿足量子化理論：2mevnrn=nh/2π，n=1,2……，“電子偶數(shù)”的能量為正負電子運動的動能和系統(tǒng)的電勢能之和，已知兩正負電子相距為L時的電勢能為Ep=k，試求n=1時“電子偶數(shù)”的能量.18.(13分)由量子化理論知 n=1時，2mev1r1= 解得 ①設(shè)此時電子運轉(zhuǎn)軌道半徑為r，由牛頓定律有me ②由①②聯(lián)立可得v1＝πke2／h 系統(tǒng)電勢能Ep=k=－2mev12而系統(tǒng)兩電子動能為Ek=2系統(tǒng)能量為E=Ep+Ek＝mev12=π2mk2e4／h2評分：解答①式正確得2分；解答②式正確得3分；正確分析系統(tǒng)勢能得2分；解答動能正確得3分；正確列式、得出總能量表達式得3分.23.(14分)顯像管的工作原理是陰極K發(fā)射的電子束經(jīng)高壓加速電場(電壓U)加速后垂直正對圓心進入磁感應(yīng)強度為B、半徑為r的圓形勻強偏轉(zhuǎn)磁場，如圖11所示，偏轉(zhuǎn)后轟擊熒光屏P，熒光粉受激而發(fā)光，所生產(chǎn)的陰極材料中會有少量SO，SO打在屏上出現(xiàn)暗斑，稱為離子斑，如發(fā)生上述情況，試分析說明暗斑集中在熒光屏中央的原因［10－31 kg，硫酸根離子(SO)10－25 kg］. 2電子或硫酸根離子在加速電場中 qU=設(shè)粒子在偏轉(zhuǎn)磁場中偏轉(zhuǎn)時，軌道半徑為R,有：qvB=m 則R=設(shè)粒子在偏轉(zhuǎn)磁場中速度偏角為θ，有：tan故tan∝由于硫酸根離子荷質(zhì)比遠小于電子的荷質(zhì)比，高速硫酸根離子經(jīng)過磁場幾乎不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而集中打在熒光屏中央，形成暗斑.評分：正確運用動能定理處理粒子在加速電場中的運動得3分；求解粒子在偏轉(zhuǎn)磁場中的軌道半徑得3分；正確抓住切入點，求解tan得3分；明確tan與的關(guān)系得2分；最后將tan∝應(yīng)用于電子和硫酸根離子，得出正確結(jié)論得2分. 24.(14分)如圖12是用高電阻放電法測電容的實驗電路圖，其原理是測出電容器在充電電壓為U時所帶的電荷量Q，：①按電路圖接好實驗電路。.. . . ..高考物理壓軸題匯編如圖所示，在盛水的圓柱型容器內(nèi)豎直地浮著一塊圓柱型的木塊，木塊的體積為V，高為h，其密度為水密度ρ的二分之一，橫截面積為容器橫截面積的二分之一，在水面靜止時，水高為2h，現(xiàn)用力緩慢地將木塊壓到容器底部，若水不會從容器中溢出，求壓力所做的功。②接通開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，使微安表的指針接近滿刻度，記下這時的電壓表讀數(shù)U0＝ V和微安表讀數(shù)I0＝490 μA。電子電量為e，質(zhì)量為m（不計偏轉(zhuǎn)電極YY′和XX′二者之間的間距）、在YY′、XX′偏轉(zhuǎn)電極上不加電壓時，電子恰能打在熒光屏上坐標的原點。已知若在A、B間加電壓U0，則質(zhì)點P可以靜止平衡。)　　 　設(shè)質(zhì)點P的質(zhì)量為m，電量大小為q，根據(jù)題意，當A、B間的電壓為U0時，　　有： 　 ①　　當兩板間的電壓為2U0時，P的加速度向上，其大小為a，　　 　 ②　 解得a=g　　當兩板間的電壓為0時，P自由下降，加速度為g，方向向下。　　故有：v1=gτ1　 0=v1gτ’1　 d= gτ12+v1τ39。此時加上電壓使P向下作勻減速運動，再經(jīng)過τ39。2 gτ39。3，P正好達到A板且速度變?yōu)?。32　　由上得 τ3=τ39。3+τ2　 得t4=( +5) 　　同樣分析可得tn=( +2n3) (n≥2)1988N個長度逐個增大的金屬圓筒和一個靶,它們沿軸線排列成一串,如圖所示(圖中只畫出了六個圓筒,作為示意)．各筒和靶相間地連接到頻率為υ、最大電壓值為U的正弦交流電源的兩端．整個裝置放在高真空容器中．圓筒的兩底面中心開有小孔．現(xiàn)有一電量為q、質(zhì)量為m的正離子沿軸線射入圓筒,并將在圓筒間及圓筒與靶間的縫隙處受到電場力的作用而加速(設(shè)圓筒內(nèi)部沒有電場)．縫隙的寬度很小,離子穿過縫隙的時間可以不計．已知離子進入第一個圓筒左端的速度為v1,且此時第一、二兩個圓筒間的電勢差V1V2=U．為使打到靶上的離子獲得最大能量,各個圓筒的長度應(yīng)滿足什么條件?并求出在這種情況下打到靶上的離子的能量．為使正離子獲得最大能量,要求離子每次穿越縫隙時,前一個圓筒的電勢比后一個圓筒的電勢高U,這就要求離子穿過每個圓筒的時間都恰好等于交流電的半個周期．由于圓筒內(nèi)無電場,離子在筒內(nèi)做勻速運動．設(shè)vn為離子在第n個圓筒內(nèi)的速度,則有將(3)代入(2),得第n個圓筒的長度應(yīng)滿足的條件為:n=1,2,3……N．打到靶上的離子的能量為:評分標準:本題共9分．列出(1)式給2分。ss2為兩球間距離從l變至最小的過程中,A、B兩球通過的路程.由牛頓定律得A球在減速運動而B球作加速運動的過程中,A、B兩球的加速度大小為 ③設(shè)v0為A球的初速度,則由勻加速運動公式得聯(lián)立解得⑥解二:A球向B球接近至A、B間的距離小于l之后,A球的速度逐步減小,B球從靜止開始加速運動,、B的速度相等時,v1=v2① l+s2s12r②其中vv2為當兩球間距離最小時A、B兩球的速度。(1)若已知A和B的初速度大小為v0，求它們最后的速度的大小和方向。設(shè)l1為A開始運動到速度變?yōu)榱氵^程中向左運動的路程， l2為A從速度為零增加到速度為V的過程中向右運動的路程，L為A從開始運動到剛到達B的最左端的過程中B運動的路程，如圖所示。其中關(guān)于B的運動關(guān)系式(例如②式)占1分；關(guān)于A的運動關(guān)系式(例如③、④兩式)占3分，只要有錯，就不給這3分；幾何關(guān)系(例如⑤式)占1分；求出正確結(jié)果⑥，占1分。今對平板車施一水平方向的恒力，使車向前行駛，結(jié)果物塊從車板上滑落。取g=10米/秒2。正確求得物塊離開車板后平板車的加速度給1分。則有Ff=Ma１①f=ma２②f=μmg③以及s0＝(1/2)a１t１2④s0－b＝(1/2)a１t１2⑤由②、③兩式得a２=μg=10=2米/秒2由④、⑤兩式得由①、③兩式得F=μmg+Ma１=5010+1004=500牛頓物塊開始離開車板時刻，物塊和車的速度分別為v和V，則物塊離車板后作平拋運動，其水平速度為v，所經(jīng)歷的時間為t１，走過的水平距離為s１，則有s１=vt１⑥h＝(1/2)gt１2⑦解之得：s１=vt１=2=1米在這段時間內(nèi)車的加速度a＝F/M＝500/100＝5米/秒2車運動的距離s=s２s１==評分標準:全題8分正確求得物塊離開車板前，物塊和車的加速度a１、a2，占2分，求得物塊開始離開車板時刻的速度v和此時車的速度V占1分，求得作用于車的恒力F占1分。1994 如圖1919所示，一帶電質(zhì)點,質(zhì)量為m，電量為q，以平行于Ox軸的速度v從y軸上的a點射入圖中第一象限所示的區(qū)域。過a點作平行于x軸的直線,過b點作平行于y軸的直線，則與這兩直線均相距R的O′點就是圓周的圓心。1995如圖15所示,一排人站在沿x軸的水平軌道旁,原點O兩側(cè)的人的序號都記為n(n=1,2,3…).每人只有一個沙袋,x0一側(cè)的每個沙袋質(zhì)量為m=14千克,x0一側(cè)的每個沙袋質(zhì)量m′==,此人就把沙袋以水平速度u朝與車速相反的方向沿車面扔到車上,u的大小等于扔此袋之前的瞬間車速大小的2n倍.(n是此人的序號數(shù)) (1)空車出發(fā)后,車上堆積了幾個沙袋時車就反向滑行? (2)車上最終有大小沙袋共多少個?　　　　　　　　　　　　　　　解:(1)在小車朝正x方向滑行的過程中,第(n1)個沙袋扔到車上后的車速為Vn1,第n個沙袋扔到車上后的車速為Vn,由動量守恒定律有 [M+(n1)m]Vn12nmVn1=(M+mn)VnVn=［M(n1)m］Vn1247。m′－1=88≤n≤9n=8時,車停止滑行,即在x+8=11個.評分標準:(1)問4分:求得①式給2分,正確分析車反向滑行條件并求得反向時車上沙袋數(shù)再給2分.(若未求得①式,但求得第1個沙袋扔到車上后的車速,正確的也給2分。(若未列出⑤、⑥兩式,但能正確分析并得到左側(cè)n=8的結(jié)論,也可給上述⑤、⑥、⑦式對應(yīng)的4分.)1996設(shè)在地面上方的真空室內(nèi)存在勻強電場和勻強磁場。由此推知此三個力在同一豎直平面內(nèi)，如右圖所示，質(zhì)點的速度垂直紙面向外。設(shè)磁場方向與重力方向間夾角為θ，由合力為零的條件，可得qEsinθ＝qvBcosθ，①qEcosθ＋qvBsinθ＝mg，②解得，③代入數(shù)據(jù)得　　q/m＝④tgθ=vB/E=20，θ＝⑤即磁場是沿著與重力方向成夾角θ＝，且斜向下方的一切方向。在每個電子通過電場區(qū)域的極短時間內(nèi)，電場可視作恒定的。（不計重力作用） （2）在給出的坐標紙（圖3）上定量地畫出電子打到記錄紙上的點形成的圖線。 第（1）問10分，①、②、③、④、⑤、⑥式各1分，⑦式2分，⑧、⑨式各1分?，F(xiàn)使槽A以大小為v0的初速向右運動，已知v0 。解：(1)A與B剛發(fā)生第一次碰撞后，A停下不動，B以初速v0向右運動。設(shè)C的速度從零變到v1的過程中，C的路程為s2。由動量守恒定律，得mv1=2mv2⑥解得 v2=v1/2=v0/4因A的速度v1大于B的速度v2，故第三次碰撞發(fā)生在A的左壁。(1)求所考察的粒子在磁場中的軌道半徑；(2)求這兩個粒子從O點射人磁場的時間間隔。粒子2運動的時間為t2=(1/2T)(Rθ/v) ⑥兩粒子射入的時間問隔△t=t1t2=2Rθ/V ①因 Rcos(θ/2) =1/2L得 θ =2arccos (L/2R) ③由①、②、③三式得　△t=4marccos(lqB/2mv)/qB2000在原子核物理中，研究核子與核關(guān)聯(lián)的最有效途徑是“雙電荷交換反應(yīng)”。C與B發(fā)生碰撞并立即結(jié)成一個整體D。已知A、B、C三球的質(zhì)量均為m。當A、D的速度相等時，彈簧伸至最長。并固定，則小球從靜止出發(fā)在細桿上滑下距離S所需時間為多少？（sin37176。僅寫出式，得1分。開4）。（2）每小量從太陽表面輻射的總能量為多少？（3）火星受到來自太陽的輻射可認為垂直射可認為垂直身到面積為（為火星半徑）的圓盤上，已知太陽到火星的距離約為太陽半徑的400倍，忽略其它天體及宇宙空間的輻射，試估算火星的平均溫度。2001年江蘇、安徽、福建卷31．（28分）太陽現(xiàn)正處于主序星演化階段。為了簡化，假定目前太陽全部由電子和核組成。（2）已知質(zhì)子質(zhì)量mp=10－27 kg，質(zhì)量mα=10－27 kg，電子質(zhì)量me=10－30 kg，光速c=3108 m/s。（估算結(jié)果只要求一位有效數(shù)字。第（1）問中，①、②兩式各3分，③式4分，得出④式4分；第（2）問中⑤式4分，⑥式3分；第（3）問中⑦、⑧兩式各2分，⑨式2分，⑩式1分。（再提升活塞時，活塞和水面之間將出現(xiàn)真空，另行討論。因為液體不可壓縮，所以管內(nèi)、外大氣壓力做的總功P0p(R2－r2)h2－P0pr2h1=0，故外力做功就只是拉力F做的功，由功能關(guān)系知W1=△E ⑤即⑥活塞移動距離從h1到H的過程中，液面不變，F(xiàn)是恒力F=pr2P0，做功W2=F(H－h(huán)1)= pr2P0(H－h(huán)1)=103 J⑦所求拉力F做的總功為W1＋W2=104 J⑧評分標準：本題13分。第（1）小題7分，第（2）小題8分?，F(xiàn)在知道有一種強水磁材料釹鐵硼，用它制成發(fā)電機的磁極時，磁感強度可增大到原來的K倍，如果保持發(fā)電機結(jié)構(gòu)和尺寸，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動角速度，需產(chǎn)生的電動熱都不變，那么這時轉(zhuǎn)子上的導(dǎo)線框需要多少匝？解析：取軸Ox垂直于磁感強度，線框轉(zhuǎn)角為（如圖所示），線框長邊垂直于紙面，點A、B表示線框長邊導(dǎo)線與紙面的交點，O點表示轉(zhuǎn)軸與紙面的交點。2002年全國卷30．（27分）有三根長度皆為l＝ m的不可伸長的絕緣輕線，其中兩根的一端固定在天花板上的 O點，另一端分別掛有質(zhì)量皆為m＝10－2 kg的帶電小球A和B，它們的電量分別為一q和＋q，q＝10－7C。求最后兩球的機械能與電勢能的總和與燒斷前相比改變了多少。由平衡條件T2sinβ＝qE③T2cosβ＝mg④聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)，得α＝0⑤β＝45176。＋cos45176。）⑩兩種勢能總和減少了W＝WB－WA＋EA＋EB 代入數(shù)據(jù)解得W＝10－2J 2002年上海卷如圖所示為利用電磁作用輸送非導(dǎo)電液體裝置的示意圖。當棒a中通有