高考物理壓軸題匯編

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1、WORP文檔下載可編輯高考物理壓軸題匯編如圖所示，在盛水的圓柱型容器內(nèi)豎直地浮著一塊圓柱型的木塊，木塊的體積為V，高為h，其密度為水密度ρ的二分之一，橫截面積為容器橫截面積的二分之一，在水面靜止時(shí)，水高為2h，現(xiàn)用力緩慢地將木塊壓到容器底部，若水不會(huì)從容器中溢出，求壓力所做的功。解：由題意知木塊的密度為ρ/2，所以木塊未加壓力時(shí)，將有一半浸在水中，即入水深度為h/2，木塊向下壓，水面就升高，由于木塊橫截面積是容器的1/2，所以當(dāng)木塊上底面與水面平齊時(shí)，水面上升h/4，木塊下降h/4，即：木塊下降h/4，同時(shí)把它新占據(jù)的下部V/4體積的水重心升高3h/4，由功能關(guān)系可得這一

2、階段壓力所做的功壓力繼續(xù)把木塊壓到容器底部，在這一階段，木塊重心下降，同時(shí)底部被木塊所占空間的水重心升高，由功能關(guān)系可得這一階段壓力所做的功整個(gè)過程壓力做的總功為：(16分)為了證實(shí)玻爾關(guān)于原子存在分立能態(tài)的假設(shè)，歷史上曾經(jīng)有過著名的夫蘭克—赫茲實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)裝置的原理示意圖如圖所示.由電子槍A射出的電子，射進(jìn)一個(gè)容器B中，其中有氦氣.電子在O點(diǎn)與氦原子發(fā)生碰撞后，進(jìn)入速度選擇器C，然后進(jìn)入檢測(cè)裝置D.速度選擇器C由兩個(gè)同心的圓弧形電極P1和P2組成，當(dāng)兩極間加以電壓U時(shí)，只允許具有確定能量的電子通過，并進(jìn)入檢測(cè)裝置D.由檢測(cè)裝置測(cè)出電子產(chǎn)生的電流I，改變電壓U，同時(shí)測(cè)出I

3、的數(shù)值，即可確定碰撞后進(jìn)入速度選擇器的電子的能量分布.專業(yè)技術(shù)資料WORP文檔下載可編輯我們合理簡化問題，設(shè)電子與原子碰撞前原子是靜止的，原子質(zhì)量比電子質(zhì)量大很多，碰撞后，原子雖然稍微被碰動(dòng)，但忽略這一能量損失，設(shè)原子未動(dòng)（即忽略電子與原子碰撞過程中，原子得到的機(jī)械能）.實(shí)驗(yàn)表明，在一定條件下，有些電子與原子碰撞后沒有動(dòng)能損失,電子只改變運(yùn)動(dòng)方向.有些電子與原子碰撞時(shí)要損失動(dòng)能，所損失的動(dòng)能被原子吸收，使原子自身體系能量增大，(1)設(shè)速度選擇器兩極間的電壓為U（V）時(shí)，允許通過的電子的動(dòng)能為Ek（eV），導(dǎo)出Ek（eV）與U（V）的函數(shù)關(guān)系（設(shè)通過選擇器的電子的軌道半徑r

4、=20.0cm，電極P1和P2之間隔d=1.00cm,兩極間場(chǎng)強(qiáng)大小處處相同），要說明為什么有些電子不能進(jìn)入到接收器.(2)當(dāng)電子槍射出的電子動(dòng)能Ek=50.0eV時(shí)，改變電壓U（V），測(cè)出電流I（A），得出下圖所示的I—U圖線，圖線表明，當(dāng)電壓U為5.00V、2.88V、2.72V、2.64V時(shí)，電流出現(xiàn)峰值，定性分析論述I—U圖線的物理意義.(3)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果求出氦原子三個(gè)激發(fā)態(tài)的能級(jí)En（eV），設(shè)其基態(tài)E1=0.解：(1)當(dāng)兩極間電壓為U時(shí)，具有速度v的電子進(jìn)入速度選擇器兩極間的電場(chǎng)中，所受電場(chǎng)力方向與v垂直，且大小不變，則電子在兩極間做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力提

5、供向心力，設(shè)電子質(zhì)量為m，電量為e,則電場(chǎng)力F=qE=eU/d根據(jù)牛頓第二定律有eU/d=mv2/R解得電子動(dòng)能Ek=mv2/2=eUR/2d=10.0U(eV)(6分)即動(dòng)能與電壓成正比,此結(jié)果表明當(dāng)兩極間電壓為U時(shí)，允許通過動(dòng)能為10.0U（eV）的電子，而那些大于或小于10U（eV）的電子，由于受到過小或過大的力作用做趨心或離心運(yùn)動(dòng)而分別落在兩電極上，不能到達(dá)檢測(cè)裝置D.（2）I—U圖線表明電壓為5.0V時(shí)有峰值，表明動(dòng)能為50.0eV的電子通過選擇器，碰撞后電子動(dòng)能等于入射時(shí)初動(dòng)能，即碰撞中原子沒有吸收能量，其能級(jí)不變．當(dāng)電壓為2.88V、2.72V、2.64V時(shí)

6、出現(xiàn)峰值，表明電子碰撞后，動(dòng)能分別從50.0eV，變?yōu)?8.8eV，27.2eV、26.4eV,電子通過選擇器進(jìn)入檢測(cè)器，它們減小的動(dòng)能分別在碰撞時(shí)被原子吸收，I—U圖線在特定能量處出現(xiàn)峰值，表明原子能量的吸收是有選擇的、分立的、不連續(xù)的存在定態(tài).(例如在電壓為4.0V時(shí)沒有電流，表明碰撞后，電子中沒有動(dòng)能為40.0eV的電子，即碰撞中，電子動(dòng)能不可能只損失（50.0-40.0）eV=10.0eV，也就是說氦原子不吸收10.0eV的能量，即10.0eV不滿足能級(jí)差要求)(4分)（3）設(shè)原子激發(fā)態(tài)的能極為En，E1=0，則從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，氦原子可能的激發(fā)態(tài)能級(jí)中有以下幾個(gè)能

7、級(jí)存在：（50．0-28．8）eV=21.2eV(50.0-27.2)eV=22.8eV(50.0-26.4)eV=23.6eV(6分)17.(14分)如圖甲，A、B兩板間距為，板間電勢(shì)差為U，C、D兩板間距離和板長均為L，兩板間加一如圖乙所示的電壓.在S處有一電量為q、質(zhì)量為m的帶電粒子，經(jīng)A、B間電場(chǎng)加速又經(jīng)C、D間電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后進(jìn)入一個(gè)垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感強(qiáng)度為B.不計(jì)重力影響，欲使該帶電粒子經(jīng)過某路徑后能返回S處.求：(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度L′至少為多少?(2)該帶電粒子周期性運(yùn)動(dòng)的周期T.專業(yè)技術(shù)資料WORP文