如图1所示,真空室中电极K发出的电子(初速不计)经过U 0=1000V的加速电场后,由小孔S沿两水平金属板A、B间的中心线射入。A、B板长l=0.20m,相距d=0.020m,加在A、B两板间的电压u随时间t变化的u-t图线如图2所示。设A、B间的电场可看作是均匀的,且两板外无电场。在每个电子通过电场区域的极短时间内,电场可视作恒定的。两板右侧放一记录圆筒,筒在左侧边缘与极板右端距离b=0.15m,筒绕其竖直轴匀速转动,周期T=0.20s,筒的周长s=0.20m ,筒能接收到通过A、B板的全部电子。
(1)以t=0时(见图2,此时u=0)电子打到圆筒记录纸上的点作为xy坐标系的原点,并取y轴竖直向上。试计算电子打到记录纸上的最高点的y坐标和x坐标。(不计重力作用)
(2)在给出的坐标纸(图3)上定量地画出电子打到记录纸上的点形成的图线。
自2012年11月起,“歼15”舰载机在“辽宁舰”航空母舰上进行常规训练。图(a)为利用阻拦索系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图。飞机着舰并成功钩住阻拦索后,飞机动力立即关闭,阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力,使飞机在甲板上短距离滑行后停止。某次降落,以飞机着舰为计时零点,飞机在t=0.4s时恰好钩住阻拦索中间位置,其着舰到停止的速度—时间图线如图(b)所示。假如无拦阻索,飞机从着舰到停止需要滑行的距离约为1000m。已知航母始终静止,舰载机质量为17500千克,重力加速度为 g=10m/s2,求:
(1)飞机着舰的初速度为m/s。
(2)有阻拦索作用情况下,飞机滑行的加速度。
(3)阻拦索对飞机的作用力。
小张利用高中学过的物理知识探测“深井”的深度。他向“深井”丢下一块石块(有安全措施),同伴记录时间,经1.0秒,听到石块落底的声音。若不计石块的初速度和声音回传时间的影响,重力加速度取10m/s2,试估算“深井”的深度。
【物理一选修3-5】
(1)在如图所示的光电效应现象中,光电管阴极K的极限频率为v0,现用频率大于v0的光照射在阴极上,当在A、K之间加一数值为U的反向电压时,光电流恰好为零。由以上信息可知:光电子的最大初动能为_________;若入射光频率为v(v>v0),则光电子的最大初动能为_________。
(2)如图所示,三个质量分别为3kg、1kg、1kg的木块A、B、C放置在光滑水平轨道上,开始时B、C均静止,A以初速度v0=5m/s向右运动,A与B碰撞后分开,B又与C发生碰撞并粘在一起,此后A与B间的距离保持不变。
①求B与C碰撞前B的速度大小。
②若A与B的碰撞时间约为0.01s,求B对A的作用力F。
【物理一选修3-4】
(1)下图是某绳波形成过程示意图,1、2、3、4……为绳上的一系列等间距的质点,绳处于水平方向。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动,带动2、3、4……各个质点依次上下振动,把振动从绳的左端传到右端。t=0时质点1开始竖直向上运动,质点振动周期为T。经过四分之一周期,质点5开始运动,此时质点1已发生的位移为6cm。则当t=时质点5的运动方向为 ,当t=
时质点9运动的路程为 。
(2)如图所示,三棱镜的横截面为直角三角形ABC,∠A=30°,∠B=60°。一束平行于AC边的光线自AB边的P点射入三棱镜,若棱镜的折射率,光在真空中的速度为c。
①求光在棱镜中的传播速度;
②通过计算说明光线射出棱镜时的出射方向。
【物理一选修3-3】
(1)下列说法正确的是 。(选对一个给3分,选对两个给4分,选对3个给6分。每选错一个扣3分,最低得分为0分)
A.当人们感到潮湿时,空气的绝对湿度不一定大,但相对湿度一定很大 |
B.在轮胎爆裂的这一短暂过程中,气体膨胀,气体温度下降 |
C.随着科技的发展,将来可以利用高科技手段,将散失在环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化 |
D.用油膜法测出油分子的直径后,要测定阿伏加德罗常数,只需再知道油的密度即可 |
E.产生表面张力的原因是表面层内液体分子间引力大于斥力
(2)如图所示,一直立的气缸用一质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体,活塞横截面积为S,气体最初的体积为V0,气体最初的压强为0.5p0;汽缸内壁光滑且缸壁是导热的。开始活塞被固定,打开固定螺栓K,活塞下落,经过足够长时间后,活塞停在B点,设周围环境温度保持不变,已知大气压强为p0,重力加速度为g。
①求活塞停在B点时缸内封闭气体的体积V;
②结合学过知识,说明整个过程中封闭气体是吸热还是放热。