时间:2019-06-23 21:27:36
1、计算题 制备纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为d的两平行极板，如图甲所示，加在极板A、B间的电压UAB作周期性变化，其正向电压为U0，反向电压为-kU0（k>l），电压变化的周期为2T，如图乙所示，在t=0时，极板B附近的一个电子，质量为m、电荷量为e，受电场作用由静止开始运动若整个运动过程中，电子未碰到极板A，且不考虑重力作用。
（1）若k=5/4，电子在0～2T时间内不能到达极板A，求d应满足的条件；
（2）若电子在0~200T时间内未碰到极板B，求此运动过程中电子速度v随时间t 变化的关系；
（3）若电子在第N个周期内的位移为零，求k的值。 
参考答案：解：（1）电子在0~T时间内做匀加速运动加速度的大小
①
位移
②
?在T~2T时间内先做匀减速运动，后反向做匀加速运动加速度的大小
③
初速度的大小
④
匀减速运动阶段的位移
⑤
依据题意d>x1+x2
解得
⑥
（2）在2nT~(2n+l)T，(n=0，1，2，…，99)时间内速度增量△v1=a1T ⑦
在(2n+l)T-2(n+l)T，(n=0，l，2，…，99)时间内加速度的大小
速度增量△v2=-a2"T ⑧
（a）当0≤t -2nT<T时电子的运动速度v=n△v1+ n△v2+a1(t-2nT) ⑨
解得
⑩
（b）当0≤l-(2n+l)T<T时，电子的运动速度v=(n+I)△v1+n△v2-a2"[t一(2n+1)T]
?
?（3）电子在2(N -1)T-(2N-1)T时间内的位移
电子在(2N -1)T~2NT时间内的位移
?
由⑩可知
由可知
依据题意
解得
。
本题解析：
本题难度：困难
2、填空题 多用电表正确测量了一个13Ω的电阻后，需要继续测量一个阻值大约是2kΩ左右的电阻，在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，以下哪些操作步骤是必须的，请选择并按操作顺序写出：______．
A．将红表笔和黑表比接触
B．把开关旋转到“×1kΩ”位置
C．把选择开关旋转到“×100Ω”位置
D．调节欧姆调零旋钮使表针指着欧姆零点．
参考答案：为准确测量电阻阻值，欧姆表指针应指在表盘中央刻度线附近，测量阻值2kΩ欧姆作用的电阻，应把选择开关置于“×100Ω”挡，
然后两表笔接触，旋转欧姆调零旋钮，使指针指在欧姆表零刻度线上，然后再进行欧姆调零，故正确是实验步骤是：C、A、D．
故答案为：C、A、D．
本题解析：
本题难度：简单
3、填空题 某同学采用如图所示的电路测定电源电动势和内电阻，已知干电池的电动势为1.5V左右，内阻为2Ω左右，电压表（0-3V，3kΩ），电流表（0-0.6A，1.0Ω），滑动变阻器有R1（10Ω，2A）和R2（100Ω，0.1A）各一只．
（1）在实验中滑动变阻器应选用______（填“R1”或“R2”）
（2）在图乙中用笔划代替导线连接实验电路．
（3）在实验中测得多组电压和电流值，得到如图丙所示的U-I图象，由图可较准确地求出电源电动势E=______V；内阻r=______Ω．
参考答案：（1）由题意可知，电源的电动势为1.5V，电流表量程为0～0.6A，为了准确测量，滑动变阻器阻值不能太大，故只能选择R1；
（2）将电源、开关、电流表及滑动变阻器串联，再将电压并联在电源两端；注意电表的正负极的接法；
（3）U-I图象中图象与纵坐标的交点为电源的电动势；故电源的电动势为1.55V；图象的斜率表示物体的r=1.55-0.80.4=1.97Ω；
故答案为：（1）R1；（2）如上图；（3）1.97．
本题解析：
本题难度：简单
4、简答题 如图所示，一水平放置的平行板电容器与某一电压U=22.5V电源相连，它的极板长l=5cm，两板距离d=10cm．一电子以速度v0垂直于板间的匀强电场从两板间的中央A点飞入，恰从下极板右下边缘飞出．运动轨迹上有一点B，B点距下极板的距离为3cm，已知电子电量q=1.6×10-19C，电子的质量m=9×10-31kg．求：
（1）板间电场强度大小E；
（2）AB两点的电势差UAB；
（3）电子的入射速度v0．
参考答案：（1）电场强度大小 E=Ud=22.50.1V/m=225V/m
（2）A、B两点沿电场方向的距离 dAB=5cm-3cm=2cm=0.02m
则AB两点的电势差的绝对值 U=EdAB=225×0.02V=4.5V
电子向下偏转，下极板比上极板电势高，所以UAB=-4.5V
（3）电子进入电场后做类平抛运动，则
在水平方向上l=v0t
在竖直方向上 d2=12at2
又 a=Eqm
联立可解得：v0=l
本题解析：
本题难度：一般
5、简答题 某物理课外兴趣小组，为测量一根细长而均匀的金属材料样品的电阻率：
（1）他们先用多用表电阻“×1”挡测量金属丝的电阻时表针指示如图1所示，由此可粗测得金属丝的电阻为______Ω．
（2）为了更准确测量金属丝的电阻，他们准备用伏安法测量金属丝的电阻，由于电流表和电压表的电阻未知，他们将可动触头由位置a移到位置b，同时观察电流表和电压表示数的变化，发现电流表A的示数变化显著．为减小误差，你认为宜将可动触头P接______（a或b）．
（3）由于电流表和电压表不是理想的，图2中的测量电路存在系统误差，若可动触头P接a，则Rx的测量值______真实值（填“等于”、“大于”、“小于”）
（4）图3、4中分别为用螺旋测微器测金属丝的直径d，用电压表、电流表测金属丝上电压U和电流I的刻度示意图，请分别写出对应的读数：d=______mm，U=______V，I=______A．
参考答案：（1）欧姆表的读数为：示数×倍率=5.0×1=5.0Ω；
（2）若P从a移到b时，安培表读数有显著变化，说明伏特表的分流明显，P应接在b处；
（3）若可动触头P接a，则电压表示数准确，电流表示数偏大，根据欧姆定律R=UI，可知测量值偏小；
（4）固定刻度的读数为：0.5mm，可动刻度读数为0.01×20.0mm=0.200mm，所以最终读数为：0.5mm+0.200mm=0.700mm．
电压表的示数为：U=2.60V，电流表的读数为：I=0.52A
故答案为：（1）5.0Ω；（2）b；（3）小于；（4）0.700mm，2.60V，0.52A．
本题解析：
本题难度：一般