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1、简答题 如图

所示为一真空示波管,电子从灯丝K发出(初速度不计),经灯丝与A板间的加速电压加速后,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后沿中心线进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直,电子通过偏转电场后打在荧光屏上的P点.已知加速电压为U1,M、N两板间的偏转电压为U2,两板间的距离为d,板长为L1,板右端到荧光屏的距离为L2,电子的质量为m,电荷量为e.试求:
(1)P点到O点的距离;
(2)若已知L1=6cm,d=2cm,U1=900V.为使电子能从M、N两板间飞出,偏转电压U2最大不能超过多少?
参考答案:(1)设电子经加速获得的速度为v0,由动能定理得:
? eU1=12mv02
设电子离开偏转电场时沿电场方向的偏转距离为y1、加速度大小为a、偏转角度为φ:
? a=eEm=eU2dm,
水平方向:t=L1v0
竖直方向:y1=12at2,
则tanφ=atv0
P点对O点的距离为:y2=y1+L2tanφ
联立解得:y2=(L1+2L2)L1U24dU1
(2)由(1)可得,电子离开偏转电场时:y1=L12U24dU1
电子要离开偏转电场,须满足:y1≤12d
解得:U2≤200V,所以偏转电压U2最大不能超过200V.
答:(1)P点到O点的距离为(L1+2L2)L1L24dU1.
(2)为使电子能从M、N两板间飞出,偏转电压U2最大不能超过200V.
本题解析:
本题难度:一般
2、实验题 (1)某同学做《共点的两个力的合成》实验,操作完成后得到的实验记录如图所示,其中A为固定橡皮条的固定点,O为橡皮条与细绳的结点,图中____________是F1、F2合力的理论值,____________是合力的实验值,需要进行比较F′和F,通过本实验,可以得出结论:在误差允许的范围内,____________是正确的。试分析误差差生的原因(至少写出两条)____________、____________。

(2)在上述实验中所说的合力与两个分力具有相同的效果,是指下列说法中的____________。
A、弹簧秤的弹簧被拉长
B、固定橡皮条的图钉受拉力产生形变
C、细线套受拉力产生形变
D、使橡皮条在某一方向上的伸长量相等
参考答案:(1)F′,F,合力和分力满足平行四边形法则,弹簧秤本身的误差、读数误差、作图误差(至少写出两种,其他的原因可适当给分)
(2)D
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 如图甲所示是某同学探究小车加速度与力的关系的实验装置,他将光电门固定在水平轨道上的B点,用不同重物通过细线拉同一小车,每次小车都从同一位置A由静止释放.
(1)若用游标卡尺测出遮光条的宽度d如图乙所示,则d=______cm;实验时将小车从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t=2.0×10-2s,则小车经过光电门时的速度为______m/s;
(2)实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等,则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系______;
(3)测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间△t,并算出相应小车经过光电门时的速度v,通过描点作出线性图象,研究小车加速度与力的关系.处理数据时应作出______(选填“v-m”或“v2-m”)图象;
(4)某同学在(3)中作出的线性图象不通过坐标原点,其原因是______.
参考答案:(1)游标卡尺的主尺读数为11mm,游标读数为0.05×8mm=0.40mm,
所以最终读数为:11mm+0.40mm=11.40mm=1.140cm;
②数字计时器记录通过光电门的时间,由位移公式计算出物体通过光电门的平均速度,
用该平均速度代替物体的瞬时速度,故在遮光条经过光电门时滑块的瞬间速度为:v=d△t=0.57 m/s
(2)该实验的研究对象是小车,采用控制变量法研究.当质量一定时,研究小车的加速度和小车所受合力的关系.
那么小车的合力怎么改变和测量呢?为消除摩擦力对实验的影响,可以把木板D的左端适当垫高,以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消,那么小车的合力就是绳子的拉力.
根据牛顿第二定律得:
对m:mg-F拉=ma
对M:F拉=Ma
解得:F拉=mMgm+M
当M>>m时,即当重物重力要远小于小车的重力,绳子的拉力近似等于重物的总重力.
(3)由题意可知,该实验中保持小车质量M不变,因此有:v2=2as=2mgMs,
由题意可知,M、s不变,画出v2-m图象,若图象为过原点的直线,则说明外力和加速度成正比,故画出v2-m图象可以直观的得出结论.
(4)开始当小车挂上重物时,加速度却为零,线性图象不通过坐标原点,故导致图象不过原点的原因是木板倾角偏小.即说明操作过程中没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足.
故答案为:(1)1.140,0.57(2)m<<M?(3)v2-m
(4)操作过程中没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 下列说法正确的是(? )
A.在牛顿万有引力定律的指导下,开普勒发现了开普勒三大定律
B.太阳系中,所有行星的椭圆轨道都有一个共同的焦点
C.在不同星球上,万有引力常量G的数值不一样
D.牛顿用实验的方法测定了引力常量的值,被称为“测出地球质量的人”
参考答案:B
本题解析:根据开普勒行星运动规律,牛顿推导出万有引力定律,A错误,根据开普勒第一定律可得太阳系中,所有行星的椭圆轨道都有一个共同的焦点,即太阳所在位置,B正确,万有引力常量是一个定值,C错误,卡文迪许测出了万有引力定律常量,D错误
故选B
点评:本题关键要掌握万有引力定律的发现过程,要能够熟悉万有引力定律的推导过程,
本题难度:简单
5、选择题 力学国际单位制中的三个基本量及基本单位是( )
①长度--米②质量--千克③力--牛顿④时间--秒.
A.①②③
B.①②④
C.②③④
D.①③④
参考答案:国际单位制中的力学基本单位有三个:长度的单位米、质量的单位千克、时间的单位秒,故①②④正确
力的单位牛顿是根据牛顿第二定律推导出来的,是导出单位,故③错误
故选:B.
本题解析:
本题难度:简单