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如图所示,条形区域Ⅰ和Ⅱ内分别存在方向垂直于纸面向外和向里的匀强磁场,磁感应强...

 如图所示,条形区域Ⅰ和Ⅱ内分别存在方向垂直于纸面向外和向里的匀强磁场,磁感应强度B的大小均为0.3T,AA′、BB′、CC′、DD′为磁场边界,它们相互平行,条形区域的长度足够长,磁场宽度及BB′、CC′之间的距离d=1m。一束带正电的某种粒子从AA′上的O点以沿与AA′成60°角、大小不同的速度射入磁场,当粒子的速度小于某一值v0时,粒子在区域Ⅰ内的运动时间t0=4×10-6s;当粒子速度为v1时,刚好垂直边界BB′射出区域Ⅰ。取π≈3,不计粒子所受重力。 求:

6ec8aac122bd4f6e   (1)粒子的比荷6ec8aac122bd4f6e

   (2)速度v0v1 的大小;

   (3)速度为v1的粒子从ODD′所用的时间。   

 

   

 

 

 

 

 

 

 

 

    (1)若粒子的速度小于某一值v0时,则粒子不能从BB′ 离开区域Ⅰ,只能从AA′边离开区域Ⅰ,无论粒子速度大小,在区域Ⅰ中运动的时间相同,轨迹如图所示(图中只画了一个粒子的轨迹)。     粒子在区域Ⅰ内做圆周运动的圆心角为=240o ,     运动时间(2分) 又 (1分)     解得  C/kg 或 C/kg  (1分)     (2)当粒子速度为v0时,粒子在区域I内的运动轨迹刚好与BB′边界相切,此时有     R0+R0sin= d  (2分),     又    (1分)     得m/s (1分)     当粒子速度为v1时,刚好垂直边界BB′射出区域Ⅰ,此时轨迹所对圆心角φ2=300,有R1sinφ2 = d  (2分)     又  (1分)     得v1 =2×106m/s    (1分)   (3)区域I、Ⅱ宽度相同,则粒子在区域I、Ⅱ中运动时间均为(1分)     穿过中间无磁场区域的时间为×s (1分)     则粒子从O1到DD′所用的时间t= +t1 =1.5×s (2分)
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考点分析:
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 如图所示,电阻不计且足够长的U型金属框架放置在绝缘水平面上,框架与

水平面间的动摩擦因数μ=0.2,框架的宽度l=0.4m、质量m1=0.2kg。质量m2=0.1kg、电阻R=0.4Ω的导体棒ab垂直放在框架上,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小B=0.5T。对棒施加图示的水平恒力F,棒从静止开始无摩擦地运动,当棒的运动速度达到某值时,框架开始运动。棒与框架接触良好,设框架与水平面间最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,g取10m/s2。求:

   (1)框架刚开始运动时棒的速度v

   (2)欲使框架运动,所施加水平恒力F的最小值;

6ec8aac122bd4f6e   (3)若施加于棒的水平恒力F为3N,棒从静止开始运动0.7m时框架开始运动,求此过程中回路中产生的热量Q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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 如图所示,粗糙斜面AB与竖直平面内的光滑圆弧轨道BCD相切于B点,圆弧轨道的半径为RC点在圆心O的正下方,D点与圆心O在同一水平线上,∠COB=θ。现有质量为m的物块从D点无初速释放,物块与斜面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。求:

(1)物块第一次通过C点时对轨道压力的大小;

(2)物块在斜面上运动离B点的最远距离。

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 (请从A、B和C三小题中选定两小题作答,并在答题卡相应的答题区域内作答,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.当分子间的距离增大时,分子间的引力变大而斥力变小

B.布朗运动反映了悬浮在液体中固体颗粒分子的无规则运动

C.气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁频繁碰撞而产生的

D.随着低温技术的发展,我们可以使温度逐渐降低,并最终达到绝对零度 

6ec8aac122bd4f6e

 
    (2)一定质量的某种理想气体分别经历下图所示的三种变化过程,其中表示等压变化的是          (选填A、B或C),该过程中气体的内能          (选填“增加”、“减少”或“不变”)。

 

 

 

 

 

   (3)在一个大气压下,1g水在沸腾时吸收了2260J的热量后变成同温度的水蒸汽,对外做了170J的功,阿伏伽德罗常数NA=6.0×1023mol-1,水的摩尔质量M=18g/mol。则

①水的分子总势能变化了      ▲      J;

②1g水所含的分子数为      ▲     (结果保留两位有效数字)。

B.(选修模块3-4)(12分)

    (1)关于声波和光波,以下叙述正确的是    ▲    

A.声波和光波均为横波

B.声波和光波都能发生干涉、衍射现象

C.波速、波长和频率的关系式6ec8aac122bd4f6e,既适用于声波也适用于光波

D.同一列声波在不同介质中传播速度不同,光波在不同介质中传播速度相同

   6ec8aac122bd4f6e(2)一根长绳左端位于平面直角坐标系的O点,

t=0时某同学使绳子的左端开始做简谐运

动,t=1s时形成如图所示波形。则该波的

周期T=s,传播速度v=m/s。

6ec8aac122bd4f6e   (3)如图所示为直角三棱镜的截面图,一

条光线平行于 BC边入射,经棱镜折射

后从AC边射出。已知∠A=θ=60°,该棱

镜材料的折射率为    ▲  

光在棱镜中的传播速度为   ▲  

(已知光在真空中的传播速度为c)。

C.(选修模块3-5)(12分)

   (1)在下列核反应方程中,x代表质子的方程是      ▲      

       A.6ec8aac122bd4f6e+6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e            B.6ec8aac122bd4f6e+6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e

C.6ec8aac122bd4f6e+6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e               D.6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e+6ec8aac122bd4f6e

(2)当具有5.0 eV能量的光子照射到某金属表面后,从金属表面逸出的光电子的最大初动能是1.5 eV。为了使该金属产生光电效应,入射光子的最低能量为     ▲    

        A.1.5 eV         B.3.5 eV             

C.5.0 eV              D.6.5 eV

(3)一台激光器发光功率为P0,发出的激光在真空中波长为6ec8aac122bd4f6e,真空中的光速为6ec8aac122bd4f6e,普朗克常量为6ec8aac122bd4f6e,则每一个光子的动量为  ▲  ;该激光器在6ec8aac122bd4f6e秒内辐射的光子数为  ▲

 

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 发光二极管在生产和生活中得到了广泛应用。图甲是一种发光二极管的实物图,正常使用时,带“+”号的一端接高电势,带“-”号的一端接低电势。某同学想描绘它的伏安特性曲线,实验测得它两端电压U和通过它电流I的数据如下表所示:

 

U/V

0

0.40

0.80

1.20

1.60

2.00

2.40

2.80

I/mA

0

0.9

2.3

4.3

6.8

12.0

19.0

30.0

   (1)实验室提供的器材如下:

6ec8aac122bd4f6e        A.电压表(量程0-3V,内阻约10kΩ)

        B.电压表(量程0-15V,内阻约25 kΩ)

        C.电流表(量程0-50mA,内阻约50Ω)

        D.电流表(量程0-0.6A,内阻约1Ω)

E.滑动变阻器(阻值范围0-10Ω,允许最大电流3A)

F.电源(电动势6V,内阻不计)

G.开关,导线

该同学做实验时,电压表选用的是    ▲    ,电流表选用的是    ▲   

(填选项字母)。

   6ec8aac122bd4f6e(2)请在图乙中以笔划线代替导线,按实验要求将实物图中的连线补充完整。

6ec8aac122bd4f6e
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


   (3)根据表中数据,在图丙所示的坐标纸中画出该发光二极管的I-U图线。

   (4)若此发光二极管的最佳工作电流为10mA,现将此发光二极管与电动势为3V、内阻不计的电池组相连,还需串联一个阻值R=  ▲  Ω的电阻,才能使它工作在最佳状态 (结果保留三位有效数字) 。

 

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 6ec8aac122bd4f6e某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能

守恒定律。频闪仪每隔0.05s闪光一次,图中所标数据

为实际距离,该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表

(当地重力加速度取9.8m/s2 ,小球质量m=0.2kg,结

果保留三位有效数字):

时刻

t2

t3

t4

t5

速度(m/s)

4.99

4.48

3.98

 

 

 

 

 

   (1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5=          m/s;

   (2)从t2t5时间内,重力势能增量6ec8aac122bd4f6eE p  =        J,动能减少量

6ec8aac122bd4f6eE k=         J;

   (3)在误差允许的范围内,若6ec8aac122bd4f6eE p6ec8aac122bd4f6eE k近似相等,从而验证了机械能守恒定律。由上述计算得6ec8aac122bd4f6eE p         6ec8aac122bd4f6eE k  (选填“>”、“<”或“=”),造成这种结果的主要原因是        

 

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