（2006?靜安區(qū)模擬）圖為某一種秤結(jié)構(gòu)圖，物體L放在Γ型平臺上，物體以及平臺的重量由刀口A和E分擔(dān)，并通過杠桿組的作用由Q處的砝碼表示出來．該秤的結(jié)構(gòu)裝置中B和D為刀口，O、C、F為絞鏈，P為吊環(huán)（是OQ桿的固定轉(zhuǎn)動軸），P、D在同一鉛垂線上，Q、C、F在同一鉛垂線上．
（1）本秤是測量什么物理量的儀器？
（2）已知：AB=L₁，BC=L₂，DE=L₃，DF=L₄，OP=L₅．若物體L放在平臺上的某一位置時，刀口A和E的受力相等，此時砝碼的質(zhì)量為m，則該物理量的測量值為多少？（Γ型平臺及型杠桿組的質(zhì)量不計．）
（3）若物體L不論放在平臺上什么位置，本秤應(yīng)給出同一結(jié)果．求L₁，L₂，L₃，L₄之間應(yīng)有的關(guān)系．

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圖中y軸AB兩點的縱坐標(biāo)分別為d和－d．在0《y《d的區(qū)域中，存在沿y軸向上的非均勻電場，場強E的大小與y成正比，即E＝ky；在y》d的區(qū)域中，存在沿y軸向上的勻強電場，電場強度F＝kd(k屬未知量)．X軸下方空間各點電場分布與x軸上方空間中的分布對稱，只是場強的方向都沿y軸向下．現(xiàn)有一帶電量為q質(zhì)量為m的微粒甲正好在O、B兩點之問作簡諧運動．某時刻將一帶電蕾為2q、質(zhì)量為m的微粒乙從y軸上的c點處由靜止釋放，乙運動到0點和甲相碰并結(jié)為一體(忽略兩微粒之間的庫侖力)．在以后的運動中，它們所能達到的最高點和最低點分別為A點和D點，且經(jīng)過P點時速度達到最大值(重力加速度為g)．

(1)求勻強電場E；

(2)求出AB間的電勢差U_AB及OB間的電勢差U_OB；

(3)分別求出P、C、D三點到0點的距離．

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選修3—3（12分）（1）有以下說法：其中正確的是_________________．

A．“用油膜法估測分子的大小”實驗中油酸分子直徑等于純油酸體積除以相應(yīng)油酸膜的面積

B．理想氣體在體積不變的情況下，壓強p與熱力學(xué)溫度T成正比

C．氣體分子的平均動能越大，氣體的壓強就越大

D．物理性質(zhì)各向同性的一定是非晶體

E．液體的表面張力是由于液體分子間的相互作用引起的

F．控制液面上方飽和汽的體積不變，升高溫度，則達到動態(tài)平衡后該飽和汽的質(zhì)量增大，密度增大，壓強也增大

G．讓一小球沿碗的圓弧型內(nèi)壁來回滾動，小球的運動是可逆過程

（2）如圖甲所示，用面積為S的活塞在汽缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的空氣，活塞上放一砝碼，活塞和砝碼的總質(zhì)量為m，現(xiàn)對汽缸緩緩加熱使汽缸內(nèi)的空氣溫度從T_I升高到T₂，且空氣柱的高度增加了∆l， 已知加熱時氣體吸收的熱量為Q，外界大氣壓強為p₀，問此過程中被封閉氣體的內(nèi)能變化了多少？請在下面的圖乙的V－T圖上大致作出該過程的圖象（包括在圖象上標(biāo)出過程的方向）．

 

 

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選修3—3

（1）有以下說法：其中正確的是_________________．

A．“用油膜法估測分子的大小”實驗中油酸分子直徑等于純油酸體積除以相應(yīng)油酸膜的面積

B．理想氣體在體積不變的情況下，壓強p與熱力學(xué)溫度T成正比

C．氣體分子的平均動能越大，氣體的壓強就越大

D．物理性質(zhì)各向同性的一定是非晶體

E．液體的表面張力是由于液體分子間的相互作用引起的

F．控制液面上方飽和汽的體積不變，升高溫度，則達到動態(tài)平衡后該飽和汽的質(zhì)量增大，密度增大，壓強也增大

G．讓一小球沿碗的圓弧型內(nèi)壁來回滾動，小球的運動是可逆過程

（2）如圖甲所示，用面積為S的活塞在汽缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的空氣，活塞上放一砝碼，活塞和砝碼的總質(zhì)量為m，現(xiàn)對汽缸緩緩加熱使汽缸內(nèi)的空氣溫度從T_I升高到T₂，且空氣柱的高度增加了∆l， 已知加熱時氣體吸收的熱量為Q，外界大氣壓強為p₀，問此過程中被封閉氣體的內(nèi)能變化了多少？請在下面的圖乙的V－T圖上大致作出該過程的圖象（包括在圖象上標(biāo)出過程的方向）．

 

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1．C由電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可知A、B錯，由于鎳63放出電子，故帶正電，電勢比銅片電勢高，C正確，電流方向從銅片到鎳，D錯

2．C

3．A由可知，A正確

4．B將分子粗略地看成一個小立體，則個

5．D照射到a、b、c上三種光的頻率關(guān)系，為，由光電效應(yīng)的規(guī)律可知板b有電子射出，板c一定有光電子放出，正確答案為D

6．A航天飛機的運行周期

    設(shè)經(jīng)過時間t航天飛機又通過建筑物上方，則

    ，所以

7．A沿著電場線的方向電勢降低，，B錯；E、F兩點在同一等勢面上，且，A正確

    由等量異種電荷的等勢面特點可知．，C錯，D錯

8．C①F＝kA②

    由①②可知，C正確．

9．C先根據(jù)題意畫出電子所走的弧，因為弧上任意一點的速度方向必然與該點所在的半徑垂直，故可以過A點做與方向（即AB方向）垂直的直線，此即為帶電粒子做勻速圓周運動的半徑方向．同理過C點作垂直于BC的直線，也為該點的半徑方向，兩半徑相交點即為帶電粒子做勻速圓周運動的圓心．如答圖1所示．由圖示情況可以看出

答圖1

    當(dāng)時電子剛好不能從BC邊射出．

    要使電子可以從BC邊射出，必滿足r＞，而r＝，

    ∴B＜時，電子可以從BC邊射出

10．D11．（1）大于（2）軌道末端出口水平（3）P、、為落地的平均位置，F一步中的應(yīng)為-2r，

12．（1）1.000

 （2）①略

    ②A．將滑動變阻器調(diào)至輸出電壓為零的位置，再合上．

    B．將扳向2，調(diào)滑動變阻器使電流表指針在某一電流刻度，并記下該位置．

    C．使阻值最大后，將扳向1，調(diào)電阻箱，使電流表指針回到所記的位置，記下電阻箱阻值．

    D．被測電阻＝．

13．偵察衛(wèi)星環(huán)繞地球一周，通過有日照的赤道一次，在衛(wèi)星一個周期時間（設(shè)為）地球自轉(zhuǎn)的角度為q ，只要q 角所對應(yīng)的赤道弧長能被拍攝下來，則一天時間內(nèi)，地面上赤道處全部在有日照條件下就能被拍攝下來．設(shè)偵察衛(wèi)量的周期為，地球?qū)πl(wèi)星的萬有引力為衛(wèi)星做圓周運動的向心力，衛(wèi)星的軌道半徑r＝R＋h，根據(jù)牛頓第二定律，則

    在地球表面的物體重力近似等于地球的萬有引力，即mg＝

    解得偵察衛(wèi)星的周期為

    已知地球自轉(zhuǎn)周期為T，則衛(wèi)星繞行一周，地球自轉(zhuǎn)的角度為q ＝2p?

    攝像機應(yīng)拍攝赤道圓周的弧長為q 角所對應(yīng)的圓周弧長應(yīng)為

14．當(dāng)開關(guān)S在位置1時，粒子在電容器中做類平拋運動，即水平方向做勻速直線運動，豎直方向做初速度為零的勻加速直線運動，有

    l＝vt，

    得

    則帶電粒子的初速度

    （m/s）

    當(dāng)S接到2位置時，電容器內(nèi)形成按余弦規(guī)律變化的振蕩電場，周期為

    ．

    接到位置2時，電容器內(nèi)電場仍豎直向上，設(shè)粒子在第一個內(nèi)加速向下運動，在第二個內(nèi)減速向下運動，在半個周期結(jié)束時，粒子的速度為零，平均加速度＜a，運動時間＜t，故粒子半個周期內(nèi)豎直方向位移，粒子不會打到下極板上．

    在第三個內(nèi)，粒子加速向上運動，在第四個內(nèi)減速向上運動，在后半個周期結(jié)束時，粒子的速度為零．從對稱性角度考慮，經(jīng)過一個周期，粒子又回到兩板中央，豎直方向速度為零．

    不論電容器內(nèi)電場如何作用周期性的變化，粒子在水平方向不受電場力的作用，水平速度不變，所以粒子在電場中運動的時間仍為2×s，在這一時間內(nèi)，電場做周期性變化的次數(shù)

    ．

    所以當(dāng)粒子離開電容器時，豎直速度為零，水平速度不變，仍為v＝1.0×m/s，從兩板中央飛出．

    所以粒子能飛出電容器，從兩板中央水平飛出，v＝1.00×m/s．

15．（1）滑塊速度向右，根據(jù)勻速運動條件

    ①

    可知E的方向必水平向右．

    由返回速度向左且作勻速運動可知

    ＝mg ②

    而題中有： ③

    ②③聯(lián)立得知，即＝2mg，代入①式

    所以E＝m （mg＋2mg）/q＝3m mg/q

    （2）設(shè)往返總時間為T有：

    即：，代入②式可得

    （3）返回時不受摩擦力，所以全過程摩擦力做功

    W＝-fL＝-m （mg＋）L＝-3m mgL

16．用答圖2示平面內(nèi)的光線進行分析，并只討論從右側(cè)觀察的情形，如圖所示，由亮點發(fā)出的任一光線CP線經(jīng)過兩次折射而從液面射出．由折射定律，按圖上標(biāo)記的各相關(guān)角度．有sina ＝nsinb  ①

    sing ＝（1/n）sind ②

    其中d ≤p /2g ＝（p /2）-（b ＋j ） ③

答圖2

    注意到，若液體內(nèi)光線入射到液面上時發(fā)生全反射，就沒有從液面射出的折射光線．全反射臨界角滿足條件sin＝1/n

    可知光線CP經(jīng)折射后能從液面射出從而可被觀察到的條件為g ＜④

    或sing ＜1/n⑤

    現(xiàn)在計算sing ．利用③式可得

    sing ＝cos（b ＋j ）＝cosb cosj -sinb sinj

    由①式可得cosb ＝

    因此，nsing ＝cosj -nsinb sinj 又由①式nsing＝cosj  -sina sinj  ⑥

    由圖及①、②式，或由⑥式均可看出a 越大則g 越小，因此，如果與a 值最大的光線相應(yīng)的g 設(shè)為，若＞，則任何光線都不能射出液面．反之，只要＜，這部分光線就能射出液面，從液面上方可以觀察到亮點．由此極端情況即可求出本題要求的條件．

    自C點發(fā)出的a 值最大的光線是極靠近CD的光線，它被DB面折射后進入液體，由⑥式可知與之相應(yīng)的

    a ＝（p /2）-j

    nsin＝cosj  -cosj sinj

    能觀察到亮點的條件為nsin＜1

    即cosj -cosj sinj ＜1

    上式可寫成cosj ＜1＋cosj sinj

    取平方

    化簡

    故

    開方并化簡可得

    這就是在液面上方從側(cè)面適當(dāng)?shù)姆较蚰芸吹搅咙c時n與j 之間應(yīng)滿足的條件．

17．（1）激光器的功率為＝NE①

    已知激光對物體表面的壓力為F＝2N?p②

    由光壓的定義 ③

    聯(lián)立以上各式得④

    （2）太陽光對薄膜產(chǎn)生的光壓

     ⑤

    探測器受到的總光壓力

    F＝I?S⑥

    以探測器為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律F＝m?a ⑦

    ^∴⑧

18．（1）由豎直上拋運動得炮彈被射出時的初速度①

    （2）由動量守恒定律得： ②

    帶電物體在洛侖茲力作用下的直線運動是勻速直線運動，假設(shè)電場強度方向豎直向上，根據(jù)受力有：③

    ④

    聯(lián)立②③④得：

    兩物體勻速運動的速度

    ∴40m/s ⑤

    50m/s ⑥

    所加電場為

    _⑦

    因為E為正，所以場強方向豎直向上

    （3）由動能定理得：爆炸對兩物體做的功

    _⑧

    _⑨

    （4）由平拋運動規(guī)律得落地時間：

    ⑩

    兩物體的水平位移

    ＝＝40×4m＝160m

    ＝＝50×4m＝200m

    兩物體落地點間的距離

    Ds＝＋＋L＝360＋20＝380m