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文档简介

…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2025年沪科新版高三物理上册阶段测试试卷含答案考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共5题,共10分)1、阴极射线示波管的聚焦电场是由电极A1、A2形成,实线为电场线,虚线为等势线,Z轴为该电场的中心轴线,P、Q、R为一个从左侧进入聚焦电场的电子运动轨迹上的三点,则()A.电极A1的电势高于电极A2的电势B.电子在P点处的动能大于在Q点处的动能C.电子从P至R的运动过程中,电场力对它一直做正功D.电子在Q点的加速度小于在R点的加速度2、下列关于匀变速直线运动的分析正确的是()A.匀变速直线运动就是速度大小不变的运动B.匀变速直线运动就是加速度均匀变化的运动C.匀变速直线运动就是位移均匀增加的运动D.匀变速直线运动就是加速度大小、方向均不变的运动3、以下说法正确的是()A.被当作参考系的物体一定是静止的B.被当作质点的物体一定是体积很小的C.位移大小仅取决于物体的始、末位置,与运动路径无关D.牛顿第一定律可以通过实验验证4、汽车从静止开始先做匀加速直线运动,然后做匀速运动.

汽车所受阻力恒定,下列汽车功率P

与时间t

的关系图象中,能描述上述过程的是()

A.B.C.D.

5、将一束等离子体沿如图所示方向喷射入磁场,磁场中有两块金属板A、B,这时金属板上就聚集了电荷.在磁极配置如图中所示的情况下,下列说法正确的是()A.A板带正电B.有电流从a经用电器流向bC.金属板B间的电场方向向下D.等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力评卷人得分二、填空题(共6题,共12分)6、完成下列核反应方程:

(1)Th→Pa+____;

(2)____+n→Ba+Kr+3n.7、(2011秋•合浦县期中)如图所示,在电场强度为E的水平匀强电场中,有一质量为m的带电小球被细线拴住静止不动,此时细线与竖直方向成α角,小球带____电,电荷量是____.若将细线轻轻剪断,小球将做____运动.8、弹簧振子做简谐运动,通过M点时的速度为v,经1s第一次以相同的速度通过P点,又经过1s,振子第二次通过P点,振子在2s内的总路程为18cm,由已知条件可求得该弹簧振子的周期是____s,振幅是____cm.9、(2009秋•诸城市校级期末)如图所示;回旋加速器的两个D型盒之间接有交变电源,电源电压为U.上方D型盒中央为质子源,静止的质量为m电量为e的质子经电场加速后,进入下方的D型盒.其最大轨道半径R,磁场的磁感应强度B;

(1)质子最初进入下方D型盒的动能是____.

(2)质子经回旋加速器最后得到的动能是____.

(3)交变电源的周期是____.10、某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验如图;图1中小车是在一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行,这时,橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条;3条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致.每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出.

(1)除了图1中已有的实验器材外,还需要导线、开关、刻度尺和____电源(填“交流”或“直流”).

(2)实验中,小车会受到摩擦阻力的作用,可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力,则下面操作正确的是____.

A.放开小车;能够自由下滑即可。

B.放开小车;能够匀速下滑即可。

C.放开拖着纸带的小车;能够自由下滑即可。

D.放开拖着纸带的小车;能够匀速下滑即可。

(3)若木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置,下列说法正确的是____.

A.橡皮筋处于原长状态B.橡皮筋仍处于伸长状态。

C.小车在两个铁钉的连线处D.小车已过两个铁钉的连线。

(4)实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条,并起来挂在小车的前端进行多次实验,每次都要把小车拉到同一位置再释放小车.把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W,第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W,;橡皮筋对小车做功后而使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸测出.根据第四次的纸带(如图2所示)求得小车获得的速度为____m/s.

(5)本实验可通过作图来寻找功与速度变化的关系.若所作的W-v的图象如图3所示,则下一步应作____(填“W-v2”或“W-”)的关系图象.

11、一物体以2m/s2的加速度做匀加速直线运动,第2s内的位移为12m,则物体的初速度为____m/s.评卷人得分三、判断题(共6题,共12分)12、地面上静止的人观察一条沿自身长度方向高速运动的杆,其长度总比杆静止时的长度小____(判断对错)13、没有施力物体的力有可能存在.____(判断对错)14、物体速度变化的方向与它受到的合外力的方向相同.____(判断对错)15、月亮在云中穿梭,参考系是云.____(判断对错)16、不论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有电流产生.____(判断对错)17、滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反.____(判断对错)评卷人得分四、识图作答题(共2题,共20分)18、某课外活动小组用唾液淀粉酶探究PH值对酶活性的影响;得到如图所示的实验结果。请回答相关问题:

(1)酶的活性是指_____________________。(2)如图所示的实验结果与预期不符,于是活动小组又进行了_____(选填“对照”“对比”和“重复”)实验,得到与该图基本无差异的结果。查阅资料后发现盐酸能催化淀粉水解,因此推测在酸性条件下淀粉可能是在盐酸和酶的共同作用下水解的。据图分析可知PH值为3条件下淀粉酶的活性________(选填“大于”“等于”和“小于”)PH为9条件下的淀粉酶活性。(3)在常温常压条件下,与盐酸相比,淀粉酶降低化学反应活化能的效果更显著。请据图找出判断依据并做简要说明_________________________19、铁皮石斛为药用草本植物,喜生活在阴湿环境。图1为叶肉细胞内光合作用的某反应过程;图2为某科研小组测定其在光照和黑暗交替条件下的CO2吸收速率:

(1)图1所示的结构为___________,其上分布的色素易溶于___________,据此可提取绿叶中的色素。(2)图1所示的反应过程将水分解,最终产生O2和物质A,同时将光能转化为_________,其中物质A是___________。(3)据图2分析,铁皮石斛不同于一般植物的特点是在暗处_______(填“能”或“不能”)吸收CO2。在暗处____(填“能”或“不能”)将CO2转化为糖类等有机物,原因是______________________。评卷人得分五、证明题(共3题,共18分)20、如图,太阳系中星体A绕太阳做半径为R1的圆周运动,星体B作抛物线运动.B在近日点处与太阳的相距为R2=2R1,且两轨道在同一平面上,两星体运动方向如图中箭头所示.设B运动到近日点时,A恰好运动到B与太阳连线上,A、B随即发生某种强烈的相互作用而迅速合并成一个新的星体,其间的质量损失可忽略.试证明新星体绕太阳的运动轨道为椭圆.21、如图甲所示的控制电子运动装置由偏转电场、偏转磁场组成.偏转电场处在加有电压U、相距为d的两块水平平行放置的导体板之间,匀强磁场水平宽度一定,竖直长度足够大,其紧靠偏转电场的右边.大量电子以相同初速度连续不断地沿两板正中间虚线的方向向右射入导体板之间.当两板间没有加电压时,这些电子通过两板之间的时间为2t0;当两板间加上图乙所示的电压U时,所有电子均能通过电场、穿过磁场,最后打在竖直放置的荧光屏上.已知电子的质量为m、电荷量为e,不计电子的重力及电子间的相互作用,电压U的最大值为U0;磁场的磁感应强度大小为B;方向水平且垂直纸面向里.

(1)如果电子在t=t0时刻进入两板间;求它离开偏转电场时竖直分位移的大小.

(2)要使电子在t=0时刻进入电场并能最终垂直打在荧光屏上;匀强磁场的水平宽度l为多少?

(3)证明:在满足(2)问磁场宽度l的条件下,所有电子自进入板间到最终打在荧光屏上的总时间相同.22、带电离子以速度v沿CB方向射入一横截面为正方形的区域,C,B为该正方形两边的中点,如图所示,不计粒子的重力,当区域内有竖直方向的匀强电场E时,粒子恰好从A点飞出;当区域内有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场时,粒子也恰好从A点飞出,试证明:=v.评卷人得分六、解答题(共4题,共28分)23、如图所示,边长为2l的正方形ABCD内存在两个场强大小相等、方向相反的有界匀强电场,中位线OO′上方的电场方向竖直向下,OO′下方的电场方向竖直向上.从某时刻起,在A、O两点间(含A点,不含O点)连续不断地有电量为+q、质量为m的粒子以相同速度v0沿水平方向射入电场.其中从A点射入的粒子第一次穿越OO′后就恰好从C点沿水平方向射出正方形电场区.不计粒子的重力及粒子间的相互作用.求:

(1)从A点入射的粒子穿越电场区域的时间t和匀强电场的场强E的大小;

(2)在AO间离O点高度h为多大的粒子;最终能沿水平方向从CD间射出正方形电场区?

(3)上一问中能沿水平方向射出正方形电场区的这些粒子,在穿越OO′时的速度v的大小.24、一个氢气球,质量为200kg,系一根绳子使它静止不动,且绳子竖直,如图所示.当割断绳子后,气球以2m/s2的加速度匀加速上升,求割断绳子前绳子的拉力为多大?25、如图所示,两根竖直放置的足够长的光滑平行金属导轨间距l=0.50m,上端接有阻值R=0.80Ω的定值电阻,导轨的电阻可忽略不计.导轨处于磁感应强度B=0.40T、方向垂直于金属导轨平面向外的有界匀强磁场中,磁场的上边界如图中虚线所示,虚线下方的磁场范围足够大.一根质量m=4.0×10-2kg、电阻r=0.20Ω的金属杆MN,从距磁场上边界h=0.20m高处,由静止开始沿着金属导轨下落.已知金属杆下落过程中始终与两导轨垂直且接触良好,重力加速度g=10m/s2;不计空气阻力.

(1)求金属杆刚进入磁场时通过电阻R的电流大小;

(2)求金属杆刚进入磁场时的加速度大小;

(3)若金属杆进入磁场区域一段时间后开始做匀速直线运动,则金属杆在匀速下落过程中其所受重力对它做功的功率为多大?26、有三根长度均为L=0.3m的不可伸长的绝缘细线,其中两根的一端分别固定在天花板上的P、Q点,另一端分别拴有质量均为m=0.12kg的带电小球A和B,其中A球带正电,电荷量为q=3×10-6C.A、B之间用第三根线连接起来.在水平向左的匀强电场E作用下,A、B保持静止,悬线仍处于竖直方向,且A、B间细线恰好伸直.(静电力恒量k=9×109N•m2/C2.)

(1)此匀强电场的电场强度E为多大;

(2)现将PA之间的线烧断;由于有空气阻力,A;B球最后会达到新的平衡位置.求此时细线QB所受的拉力T的大小,并求出A、B间细线与竖直方向的夹角θ;

(3)求A球的电势能与烧断前相比改变了多少(不计B球所带电荷对匀强电场的影响).参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、C【分析】【分析】沿电场线电势降低,电场强度的大小与电场线的疏密的关系;明确电子在电场中的受力特点以及电场力做功情况,从而进一步判断电势能、动能等变化情况.【解析】【解答】解:A、沿电场线电势降低,因此电极A1的电势低于电极A2;故A错误;

B;电子从P至R的运动过程中;是由低电势向高电势运动时,电场力做正功,动能增加,电势能减小,故B错误,C正确;

D;据电场线的疏密程度可知;因此Q点电场线比R点电场线密,故Q点的电场强度大于R点的电场强度.故D错误;

故选:C2、D【分析】【分析】匀变速直线运动的特点是加速度不变,速度均匀变化.位移与时间的关系是x=v0t+.【解析】【解答】解:A;匀变速直线运动是加速度不变的直线运动;速度随时间增大.故A错误;

B;匀变速直线运动的加速度不变;故B错误;

C、匀变速直线运动的位移与时间的关系是x=v0t+;根据数学知识可知位移是非均匀增加,故C错误.

D;匀变速直线运动的特点是加速度恒定不变;即加速度大小、方向均不变,故D正确;

故选:D3、C【分析】【分析】参考系是为了研究物体的运动;而选作参照的其他物体,参考系被认为是静止的,实际可以是运动的,也可以是静止的.

物体位移大小等于初末位置之间的有向线段长度.

牛顿第一定律是理想实验模型,不能通过实验证实.【解析】【解答】解:A;参考系是为了研究物体的运动;而选作参照的其他物体,参考系被认为是静止的,实际可以是运动的,也可以是相对静止的,故A错误.

B;参考系与物体的体积;速度,是否运动等无关,任何物体都可以做为参考系,故B错误.

C;物体位移大小等于初末位置之间的有向线段长度;仅取决于物体的始、末位置,与运动路径无关,故C正确.

D;牛顿第一定律是理想实验模型;不能通过实验证实,故D错误.

故选:C4、C【分析】【分析】根据P=Fv

分析,匀加速运动时F

不变,v

随时间均匀增大,故P

随时间均匀增大,当匀速时牵引力等于阻力,说明牵引力突变,故功率突变。此题考查P=Fv

的应用,注意在机车问题中F

为牵引力,不是合力,力可以突变,速度不会突变。【解答】AD.

根据P=Fv

分析知匀加速运动时牵引力大于阻力;F

不变,v

随时间均匀增大,故P

随时间均匀增大,故A;D错误;

BC.

当匀速时牵引力等于阻力;说明F

突变小,速度不变,故功率突变小,以后保持不变,故B错误,C正确。

故选C。【解析】C

5、D【分析】【分析】根据左手定则判断出正负电荷所受洛伦兹力的方向,从而判断出正负电荷的偏转方向,带正电的极板电势高,电流从正极板流向负极板.【解析】【解答】解:A;根据左手定则知;正电荷向下偏,负电荷向上偏,则A板带负电.故A错误.

B、因为B板带正电,A板带负电,所以电流的流向为b流向a.故B错误.

C;因为B板带正电;A板带负电,所以金属板间的电场方向向上.故C错误.

D;等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力.故D正确.

故选:D.二、填空题(共6题,共12分)6、【分析】【分析】核反应中质量数和电荷数守恒,根据守恒规律列式求解即可【解析】【解答】解:根据核反应书写规律:质量数和电荷数守恒;则有:

(1)Th→Pa+;

(2)+n→Ba+Kr+3n.

故答案为:(1);(2)7、负初速度为零的匀加速直线【分析】【分析】对小球受力分析,根据共点力平衡得出电场力的方向,求出电荷量的大小.剪断细线后,由于重力和电场力的合力不变,小球做初速度为零的匀加速直线运动.【解析】【解答】解:小球的受力如图所示,根据共点力平衡知,小球所受的电场力水平向左,则小球带负电,

根据平衡知,qE=mgtanα,解得电荷量q=.

剪断细线;小球所受的重力和电场力的合力不变,小球做初速度为零的匀加速直线运动.

故答案为:负,,初速度为零的匀加速直线.8、4s或9cm或3【分析】【分析】简谐运动的质点,先后以相同的速度通过M、P两点,则可判定这两点关于平衡位置对称,则平衡位置到P点的时间为1s的一半;由再次经过P点的时间,即可求出从P点到最大位置的时间为1s的一半,因此质点的振动同期可求.由题意可知,质点总路程的一半,即为振幅.【解析】【解答】解:过M;P点速度相等;MP两点一定关于平衡位置O对称.

由简谐运动的周期性和往复性可知;本题有两种可能性:

(1)2s为半个周期;则T=4s,18cm=2A,得:A=9cm

(2)2s为个周期,T=s;18cm=6A,得A=3cm

故答案为:4s或,9cm或3.9、eU【分析】【分析】(1)根据质子在电场力作用下;被加速,由动能定理,即可求解;

(2)根据运动半径等于R;结合牛顿第二定律与向心力,即可求解;

(3)根据洛伦兹力提供向心力,即可求出运动的周期,从而确定交流电源的周期.【解析】【解答】解:(1)质子在电场中被加速;根据动能定理;

则有最初进入下方D型盒的动能:Ek=eU;

(2)根据qvB=m得,粒子出D形盒时的速度vm=,则粒子出D形盒时的动能Ekm=mv2=;

(3)由洛伦兹力提供向心力,则有:Bqv=;

而T=,所以粒子在磁场中运行周期为T=;

因一直处于加速状态;则磁场中的周期与交流电源的周期相同;

即为:T=;

故答案为:eU;;;10、略

【分析】

(1)打点计时器应该选用交流电源;

故答案为:交流。

(2)木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力J时;注意放开小车上的纸带;故选D.

(3)木板水平放置;存在摩擦力,当合力等于零时,速度达到最大,则橡皮条的拉力与摩擦力平衡,即橡皮筋仍要处于伸长;

故选:B.

(4)小车速度为v=m/s=2m/s

(5)根据动能定理可知,合外力做的功应等于物体动能的变化量,所以W与v2成正比;即。

Wn∝vn2;用描点法作出图象如图所示:

故答案为:(1)交流(2)D(3)B(4)2(5)W-v2

【解析】【答案】(1)打点计时器是应该选用交流电源;

(2)木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力J时;注意放开小车上的纸带;

(3)木板水平放置;存在摩擦力,当合力等于零时,速度达到最大,所以橡皮筋仍要处于伸长状态;

(4)根据纸带确定匀速运动的阶段,再由可求出速度大小;

(5)根据动能定理可知,合外力做的功应等于物体动能的变化量,所以W与v2成正比;用描点法作出图象.

11、略

【分析】【解析】设物体的初速度为v0,则第2s的初速度和末速度分别为:v1=v0+at1=v0+2m/sv2=v0+at2=v0+4m/s。第2s内的位移为12m,则第2s内的平均速度为12m/s,由=得=12,解得:v0=9m/s思路分析:物体初速度的求法,先设出初速度,然后用初速度和加速度表示出第2秒内的初速度和末速度,利用初速度与末速度和的一半为平均速度计算第二秒内的位移。试题【解析】【答案】9三、判断题(共6题,共12分)12、√【分析】【分析】根据狭义相对论的几个重要的效应之一:尺缩效应:在尺子长度方向上运动的尺子比静止的尺子短,当速度接近光速时,尺子缩成一个点,即可正确解答.【解析】【解答】解:根据相对论的尺缩效应:一条沿自身长度方向运动的杆;其长度总比杆静止时的长度短.故该说法是正确的.

故答案为:√13、×【分析】【分析】从力的概念,力作用的相互性,一个对另一个物体施加力的作用有两种形式:一是物体直接接触作用,二是物体之间的间接作用,分析即可.【解析】【解答】解:力是物体对物体的作用;力不能脱离物体而存在;因此有力必然涉及两个物体,一个是施力物体,另一个是受力物体,施力物体对受力物体施力的同时也受到受力物体对它的作用力,也就是说,物体间力的作用是相互的,没有施力物体的力有不可能存在.

故答案为:×14、√【分析】【分析】根据牛顿第二定律和运动学规律分析答题.【解析】【解答】解:物体速度变化的方向就是加速度的方向;由牛顿第二定律可知,加速度方向与物体受到的合外力的方向相,故说法正确;

故答案为:√.15、√【分析】【分析】参考系,是指研究物体运动时所选定的参照物体或彼此不作相对运动的物体系;参考系的选取是任意的,如何选择参照系,必须从具体情况来考虑,一般情况下我们以地面或地面上的物体作为参考系.【解析】【解答】解:月亮在云中穿梭;月亮相对于云层的位置发生变化,所以参考系为云层,该说法是正确的.

故答案为:√16、√【分析】【分析】感应电流产生的条件是穿过闭合电路磁通量发生变化.1、电路要闭合;2、穿过的磁通量要发生变化.【解析】【解答】解:感应电流产生的条件是穿过闭合电路磁通量发生变化;只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有电流产生.该说法是正确的.

故答案为:√17、×【分析】【分析】滑动摩擦力与物体相对运动的方向相反.【解析】【解答】解:滑动摩擦力阻碍相对运动;与物体相对运动的方向相反.有时会和物体的运动方向相同,故与物体的运动方向相反说法错误.

故答案为:×四、识图作答题(共2题,共20分)18、(1)酶对化学反应的催化效率

(2)重复小于

(3)1小时后PH为7下淀粉的剩余量小于PH值为1下淀粉的剩余量。PH值为1时酶已完全失活,体现的是酸的催化效率,PH值为7时没有酸的作用,体现的是酶的催化效率【分析】【分析】本题结合题图,考查酶的概念以及影响酶活性的因素,意在考查学生对基础知识的理解掌握,难度适中。【解答】(1)酶的活性是指酶对化学反应的催化效率。

(2)当实验结果与预期不符;需进行重复实验,观察结果。由于盐酸能催化淀粉水解。因此推测,该实验中淀粉可能是在淀粉酶和盐酸的作用下分解的;据图示可知pH为3和pH为9条件下淀粉剩余量相等,但pH为3条件下的酶活性小于pH为9条件下的酶活性,原因是因为pH为3的条件下,有盐酸催化淀粉分解干扰实验结果。

(3)1小时后PH为7下淀粉的剩余量小于PH值为1下淀粉的剩余量。PH值为1时酶已完全失活,体现的是酸的催化效率,PH值为7时没有酸的作用,体现的是酶的催化效率,故在常温常压条件下,与盐酸相比,淀粉酶降低化学反应活化能的效果更显著。【解析】(1)酶对化学反应的催化效率(2)重复小于(3)1小时后PH为7下淀粉的剩余量小于PH值为1下淀粉的剩余量。PH值为1时酶已完全失活,体现的是酸的催化效率,PH值为7时没有酸的作用,体现的是酶的催化效率19、(1)类囊体薄膜有机溶剂(无水乙醇)

(2)活跃的化学能NADPH([H])

(3)能不能暗处没有光反应提供的ATP和[H]【分析】【分析】

【解答】【解析】(1)类囊体薄膜有机溶剂(无水乙醇)(2)活跃的化学能NADPH([H])(3)能不能暗处没有光反应提供的ATP和[H]五、证明题(共3题,共18分)20、略

【分析】【分析】A、B星体靠拢过程中动量守恒,从而求出新星体C的速度,计算C新星体的机械能判断轨道的形状是否为椭圆.【解析】【解答】证明:计算新星体C的机械能,设C距日R3,设A、B星球的速度分别为vA和vB;则:

在径向:可以认为在A;B靠拢过程中质心未动;所以C到太阳的距离为。

R3==①

在切向:A、B合并过程中动量也守恒,则有(mA+mB)vC=mAvA+mBvB②

研究②中的vA、vB:

因A做圆周运动,故vA=

所以vB====vA

将vA、vB带入②得vC=③

利用①③C星体的机械能为。

EC=(mA+mB)-G=(mA+mB)-=-G

因此,新星体C的轨道为椭圆.21、略

【分析】【分析】(1)电子在t=t0时刻进入两板间,先做匀速运动,后做类平抛运动,运动时间为t0,根据牛顿第二定律求出加速度,由y=求出电子离开偏转电场时竖直分位移的大小.

(2)根据加速度和时间求出电子在电场中速度的偏向角θ.在磁场中最终垂直打在荧光屏上;则电子在磁场中的速度偏向角也θ,轨迹的圆心角为θ,由牛顿第二定律和几何关系求解匀强磁场的水平宽度.

(3)电子在电场中水平是匀速直线运动,在两板间运动的时间均为t1=2t0.电子在磁场中速度偏向角仍为θ,电子在磁场中运动时间为t2==,得到总时间总是相同.【解析】【解答】解:(1)电子在t=t0时刻进入两板间;先做匀速运动,后做类平抛运动;

在2t0~3t0时间内发生偏转

(2)设电子从电场中射出的偏向角为θ,速度为v,则

电子通过匀强磁场并能垂直打在荧光屏上;其圆周运动的半径为R,根据牛顿第二定律

由几何关系得

得水平宽度

(3)证明:无论何时进入两板间的电子,在两板间运动的时间均为t1=2t0

射出电场时的竖直分速度vy均相同,

射出电场时速度方向与初速v0方向的夹角θ均相同,满足

因进入偏转磁场时电子速度大小相同;方向平行,所以电子在磁场中的轨道半径相同,都垂直打在荧光屏上

根据几何关系;电子在磁场中运动轨迹所对的圆心角必为θ;

则在磁场中运动时间

故电子运动的总时间,即总时间相同.22、略

【分析】【分析】粒子垂直射入电场,在电场中偏转做类平抛运动,在磁场中做匀速圆周运动,根据平抛运动的基本公式及圆周运动的向心力公式、周期公式,联立方程即可求解.【解析】【解答】解:设正方形的边长为2l;当区域内有竖直方向的匀强电场E时,粒子做类平抛运动;

则有:l=a1t12

2l=vt1

解得:a1=

当区域内有垂直于纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场时;粒子做匀速圆周运动;

设圆的半径为R;则依勾股定理得:

R2=(R-l)2+(2l)2

解得:R=;

所以圆周运动的加速度a2=

所以

则证得六、解答题(共4题,共28分)23、略

【分析】【分析】(1)粒子在电场中做类平抛运动;由类平抛运动可以求出粒子的运动时间与电场强度;

(2)作出粒子运动轨迹;粒子在电场中做类平抛运动,由类平抛运动规律可以求出高度h;

(3)由动能定理可以求出粒子的速度.【解析】【解答】解:(1)带电粒子先类平抛后类斜抛;轨迹如图1所示,上下两段对称;

水平方向匀速运动,穿越电场区域的时间:;

竖直方向先匀加速运动,位移:=;

解得:;

(2)满足题意的带电粒子运动轨迹如图2所示,每小段抛物线的水平长度为;

则:,(n=1;2,3);

结合(1)中的E解得:(n=1;2,3);

(3)由题意粒子每次到达中位线的速度大小相同;

从进入电场到第一次到达中位线过程;

由动能定理得:qEh=mv2-mv02;

将E、h代入解得:(n=1;2,3);

答:(1)从A点入射的粒子穿越电场区域的时间,匀强电场的场强E的大小;

(2)在AO间离O点高度:(n=1;2,3)的粒子,最终能沿水平方向从CD间射出正方形电场区.

(3)在穿越OO′时的速度:(n=1,2,3).24、略

【分析】【分析】以气球为研究对象,由平衡条件与牛顿第二定律可以求出绳子的拉力.【解析】【解答】解:以气球为研究对象;气球静止,处于平衡状态;

由平衡条件得:G+T=F

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