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15．如圖所示.在地球表面附近某處存在這樣的電場.當質量為m.帶電量為-q的小球從A點從靜止釋放后.小球恰能在A.B之間往復運動.AB連線長為l且在豎直方向.C 為AB連線上一點.當帶電小球經過C時速度最大.根據你學過的物理學規律和題中所給的信息.對反映電場本身性質的物理量.你能求得哪些定量結果? 【查看更多】

題目列表(包括答案和解析)

如圖6-2-15 所示，在地球表面附近某處存在這樣的電場，當質量為m、帶電荷量為-q的小球從A點由靜止釋放后，小球恰能在A、B之間往復運動，AB連線長為l且在豎直方向，C為AB連線上一點.當帶電小球經過C時速度最大.根據你學過的物理學規律和題中所給的信息，對反映電場本身性質的物理量，你能求得哪些定量結果？

圖6-2-15

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選做題：請從A、B和C三小題中選定兩小題作答，如都作答，則按A、B兩小題評分．
A．（選修模塊33）
（1）下列說法正確的是

．
A．當兩個分子間的分子勢能增大時，分子間作用力一定減小
B．大量分子的集體行為是不規則的，帶有偶然性
C．晶體和非晶體在一定的條件下可以轉化
D．人類利用能源時，是將高品質的能量釋放出來并最終轉化為低品質的內能
（2）一定質量的理想氣體，體積由V₁壓縮至V₂，第一次是經過一個等溫過程，最終氣體壓強是p₁、氣體內能是E₁；第二次是經過一個等壓過程，最終氣體壓強是p₂、氣體內能是E₂；則p₁

p₂，E₁

E₂．（填“＞”“=”或“＜”）
（3）當把一滴用酒精稀釋過的油酸滴在水面上時，油酸就在水面上散開，油酸分子就立在水面上，形成單分子層油膜，現有按酒精與油酸的體積比為m：n 配制好的油酸酒精溶液置于容器中，還有一個裝有約2cm深水的淺盤，一支滴管，一個量筒．現用滴管從量筒中取V體積的溶液，讓其自由滴出，全部滴完共為N滴．
①用滴管將一滴油酸酒精溶液滴入淺盤，待油酸薄膜穩定后，將薄膜輪廓描繪在坐標紙上，如圖甲所示．（已知坐標紙上每個小方格面積為S，求油膜面積時，半個以上方格面積記為S，不足半個舍去）則油膜面積為

．
②求出估算油酸分子直徑的表達式．
B．（選修模塊34）
（1）下列說法正確的是

．
A．測定某恒星特定元素發出光的頻率，對比地球上該元素的發光頻率，可以推算該恒星遠離地球的速度
B．無線電波沒有偏振現象
C．紅外線比無線電波更容易發生干涉和衍射現象
D．在一個確定的參考系中觀測，運動物體上物理過程的時間進程跟物體運動速度有關
（2）在“研究單擺周期與擺長的關系”實驗中，擺的振幅不要太大，擺線要細些、伸縮性要小，線的長度要盡量

（填“長些”或“短些”）．懸點要固定，擺長是懸點到

的距離．
（3）如圖乙，為一圓柱中空玻璃管，管內徑為R₁，外徑為R₂，R₂=2R₁．一束光線在圓柱橫截面內射向玻璃管，為保證在內壁處光不會進入中空部分，問入射角i應滿足什么條件？
C．（選修模塊35）
（1）存在下列事實：①一對高能的γ光子相遇時可能產生一對正負電子；②一個孤立的γ光子不論其頻率多高都不可能產生一對正負電子；③一個高能的γ光子經過重核附近時可能產生一對正負電子；④原子核發生變化時，只發射一些特定頻率的γ光子．關于上述事實下列說法正確的是（電子質量m_e，光在真空中速度為c，普朗克常量為h）

．
A．事實①表明，微觀世界中的相互作用，只要符合能量守恒的事件就一定能發生
B．事實②說明，動量守恒定律和能量守恒定律是自然界的普遍規律
C．事實③中，由于外界重核的參與，系統動量不守恒，而γ光子的頻率需滿足ν≥

mec2

D．事實④中表明，原子核的能級也是不連續的
（2）

232

Th本身不是易裂變材料，但是一種增殖材料，它能夠吸收慢中子變成

233

Th，然后經過

次

衰變轉變為易裂變材料鈾的同位素

233

U．
（3）如圖丙為通過某光電管的光電流與兩極間電壓的關系，當用光子能量為4.5eV的藍光照射光電管的陰極K時，對應圖線與橫軸的交點U₁=-2.37V．（普朗克常量h=6.63×10^-34 J?s，電子電量e=1.6×10^-19 C）（以下計算結果保留兩位有效數字）
①求陰極K發生光電效應的極限頻率．
②當用光子能量為7.0eV的紫外線持續照射光電管的陰極K時，測得飽和電流為0.32μA，求陰極K單位時間發射的光電子數．

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選做題：請從A、B和C三小題中選定兩小題作答，如都作答，則按A、B兩小題評分．
A．（選修模塊33）
（1）下列說法正確的是______．
A．當兩個分子間的分子勢能增大時，分子間作用力一定減小
B．大量分子的集體行為是不規則的，帶有偶然性
C．晶體和非晶體在一定的條件下可以轉化
D．人類利用能源時，是將高品質的能量釋放出來并最終轉化為低品質的內能
（2）一定質量的理想氣體，體積由V₁壓縮至V₂，第一次是經過一個等溫過程，最終氣體壓強是p₁、氣體內能是E₁；第二次是經過一個等壓過程，最終氣體壓強是p₂、氣體內能是E₂；則p₁______p₂，E₁______E₂．（填“＞”“=”或“＜”）
（3）當把一滴用酒精稀釋過的油酸滴在水面上時，油酸就在水面上散開，油酸分子就立在水面上，形成單分子層油膜，現有按酒精與油酸的體積比為m：n 配制好的油酸酒精溶液置于容器中，還有一個裝有約2cm深水的淺盤，一支滴管，一個量筒．現用滴管從量筒中取V體積的溶液，讓其自由滴出，全部滴完共為N滴．
①用滴管將一滴油酸酒精溶液滴入淺盤，待油酸薄膜穩定后，將薄膜輪廓描繪在坐標紙上，如圖甲所示．（已知坐標紙上每個小方格面積為S，求油膜面積時，半個以上方格面積記為S，不足半個舍去）則油膜面積為______．
②求出估算油酸分子直徑的表達式．
B．（選修模塊34）
（1）下列說法正確的是______．
A．測定某恒星特定元素發出光的頻率，對比地球上該元素的發光頻率，可以推算該恒星遠離地球的速度
B．無線電波沒有偏振現象
C．紅外線比無線電波更容易發生干涉和衍射現象
D．在一個確定的參考系中觀測，運動物體上物理過程的時間進程跟物體運動速度有關
（2）在“研究單擺周期與擺長的關系”實驗中，擺的振幅不要太大，擺線要細些、伸縮性要小，線的長度要盡量______（填“長些”或“短些”）．懸點要固定，擺長是懸點到______的距離．
（3）如圖乙，為一圓柱中空玻璃管，管內徑為R₁，外徑為R₂，R₂=2R₁．一束光線在圓柱橫截面內射向玻璃管，為保證在內壁處光不會進入中空部分，問入射角i應滿足什么條件？
C．（選修模塊35）
（1）存在下列事實：①一對高能的γ光子相遇時可能產生一對正負電子；②一個孤立的γ光子不論其頻率多高都不可能產生一對正負電子；③一個高能的γ光子經過重核附近時可能產生一對正負電子；④原子核發生變化時，只發射一些特定頻率的γ光子．關于上述事實下列說法正確的是（電子質量m_e，光在真空中速度為c，普朗克常量為h）______．
A．事實①表明，微觀世界中的相互作用，只要符合能量守恒的事件就一定能發生
B．事實②說明，動量守恒定律和能量守恒定律是自然界的普遍規律
C．事實③中，由于外界重核的參與，系統動量不守恒，而γ光子的頻率需滿足ν≥

D．事實④中表明，原子核的能級也是不連續的
（2）

本身不是易裂變材料，但是一種增殖材料，它能夠吸收慢中子變成

，然后經過______次______衰變轉變為易裂變材料鈾的同位素

．
（3）如圖丙為通過某光電管的光電流與兩極間電壓的關系，當用光子能量為4.5eV的藍光照射光電管的陰極K時，對應圖線與橫軸的交點U₁=-2.37V．（以下計算結果保留兩位有效數字）
①求陰極K發生光電效應的極限頻率．
②當用光子能量為7.0eV的紫外線持續照射光電管的陰極K時，測得飽和電流為0.32μA，求陰極K單位時間發射的光電子數．

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（1）在做“研究平拋物體的運動”的實驗中，為了確定小球在不同時刻所通過的位置，實驗時用如圖所示的裝置，先將斜槽軌道的末端調整水平，在一塊平木板表面釘上復寫紙和白紙，并將該木板豎直立于槽口附近處．使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞到木板并在白紙上留下痕跡A；將木板向遠離槽口平移距離x，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞在木板上得到痕跡B；又將木板再向遠離槽口平移距離x，小球再從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，再得到痕跡C．若測得木板每次移動距離x=10.00cm，A、B間距離y₁=4.78cm，B、C間距離y₂=14.58cm．（g取9.80m/s²）
①根據以上直接測量的物理量得小球初速度

（用題中所給字母表示）．
②小球初速度的測量值為

_m/s．（保留兩位有效數字）
（2）在利用電磁打點計時器（電磁打點計時器所用電源頻率為50Hz）驗證“機械能守恒定律”的實驗中：
①某同學進行實驗后，得到如圖所示的紙帶，把第一點（初速度為零）記作O點，測出點O、A間的距離為68.97cm，點A、C間的距離為15.24cm，點C、E間的距離為16.76cm，已知當地重力加速度為9.8m/s²，重錘的質量為m=1.0kg，則打點計時器在打O點到C點的這段時間內，重錘動能的增加量為

J，重力勢能的減少量為

J．
②利用這個裝置也可以測量重錘下落的加速度a=

m/s²．
③在實驗中發現，重錘減小的重力勢能總大于重錘增大的動能，其原因主要是因為在重錘帶著紙帶下落的過程中存在著阻力的作用，用題目中人出的已知值可求出重錘下落過程中受到的平均阻力大小為

N．

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“重力探礦”是常用的探測石油礦藏的方法之一。其原理可簡述如下：如圖，P、Q為某地區水平地面上的兩點，在P點正下方一球形區域內儲藏有石油，假定區域周圍巖石均勻分布，密度為；石油密度遠小于，可將上述球形區域視為空腔。如果沒有這一空腔，則該地區重力加速度（正常值）沿豎直方向；當存在空腔時，該地區重力加速度的大小和方向會與正常情況有微小偏差。重力加速度在原堅直方向（即PO方向）上的投影相對于正常值的偏離叫做“重力加速度反常”。為了探尋石油區域的位置和石油儲量，常利用P點附近重力加速度反常現象。已知引力常數為G。

（1）“重力探礦”利用了“割補法”原理：如圖所示，在一個半徑為R、質量為M的均勻球體中，緊貼球的邊緣挖去一個半徑為R/2的球形空穴后，剩余的陰影部分對位于球心和空穴中心連線上、與球心相距d的質點m的引力是多大?
（2）設球形空腔體積為V，球心深度為d（遠小于地球半徑），=x，利用“割補法”原理：如果將近地表的球形空腔填滿密度為的巖石,則該地區重力加速度便回到正常值.因此,重力加速度反常值可通過填充后的球形區域對Q處物體m產生的附加引力來計算,式中M是填充巖石后球形區域的質量,求空腔所引起的Q點處的重力加速度反常值（在OP方向上的分量）
（3）若在水平地面上半徑L的范圍內發現：重力加速度反常值在與（k>1）（為常數）之間變化，且重力加速度反常的最大值出現在半為L的范圍的中心,如果這種反常是由于地下存在某一球形空腔造成的，試求此球形空腔球心的深度和空腔的體積。