与1988年全国高考物理试卷第七题及标准答案商榷

1988年全国高考物理试题第七题如下:“N个长度逐个增大的金属圆筒和一个靶,它们沿轴线排列成一串,如图所示(图中只画了五个圆筒作为示意)。各筒和靶相间地接到频率为v,最大值为U的正弦交流电源的两端。整个装置放在高真空的容器中。圆筒的两底面中心开有小孔。现有一电量为为q,质量为m的正离子沿轴线射入圆筒,并将在圆筒处受到电场力的作用而加速(设圆筒内没有电场)。缝隙的宽度很小,离子穿过缝隙的时间可以不计。已知离子进入第一个圆筒左端的速度为v_1,且此时第一、二两圆筒     

强化“工具学科”的“工具”作用 提高运用“工具”的能力

数学同语文、英语是大家公认的三大工具学科.笔者认为所谓工具学科就应该是:它所传授的知识和方法,应成为学生解决相关学科及生产实践和生活实践中遇到问题的有力工具,但是,我们的学生使用“工具”的情况如何呢?从学生解答1988年全国高校统一招生考试物理试题第七题的情况便可见一斑.试题是:N个长度逐个增大的金属圆筒和一个靶,它们沿轴线排列成一串,如图所示(图中只画出了六个圆筒,作为示意)各筒和靶相间地连接到频率为O,最大电压值为U的正弦交流电源的两端.整个装置放在高真空容器中.圆筒的两底面中心开有小孔.现有一电量为Q质量为M的正离子沿轴线射入圆筒,并将在圆筒与靶间的缝隙处受到电场力的作用而加速(设圆筒内部没有电场).缝隙的宽度很小,离子穿过缝隙的时间可以不计.已知离子进入第一个圆筒左端的速度为V_1,且此时第一、二两个圆筒间的电势差V_1-V_2=-U_0为使打到靶上的离子获得最大能量,各个圆筒的长度应满足什么条件?并求出在这种情况下打到靶上的离子的能量(图略).其中考察了当时数学高考中的热门问题,即由数列的递推公式求通     

对一道高考模拟题命题的质疑

在近年来的一些复习资料及高考模拟题中有这样一道题 :如图 1所示为施特恩 (Ｓｔｅｒｎ)在 1 92 0年设计的测定气体分子速率的实验示意图 .Ａ、Ｂ是两个同轴圆筒 ,以一定的角速度旋转 ,Ａ筒壁开有一个与筒的轴线平行的狭缝Ｏ ,沿轴向放置一根涂有银层的细铂丝Ｃ ,抽去两筒间的空气 ,当铂丝通电后 ,银层被蒸发 ,圆筒内充满了银原子的气体 ,一些银原子通过狭缝Ｏ到达圆筒Ｂ的内表面沉积下来 ,若测得圆筒旋转的角速度ω ,银原子在圆筒Ｂ内表面的沉积带弧长为ｓ,圆筒半径为ＲＡ、ＲＢ,则室温下银原子的速率为多少 ?图 1原解 :设银原子的速率为ｖ…     

欣赏运动美 激发求知欲

例1 如图1，两个共轴的圆筒形金属电极，外电极接地，其上均匀分布着平行于轴线的四条狭缝a、b、c和d，外筒的外半径为r0。在圆筒之外的足够大区域中有平行于轴线方向的均匀磁场，磁感强度的大小为B，在两极间加上电压，使两圆筒之间的区域内有沿半径向外的电场，一质量为m、带电量为＋q的粒子，从紧靠内筒且正对狭缝a的S点出发，初速度为零。如果该粒子经过一段时间的运动之后恰好又回到出发点S，则两极之间的电压U应是多少？（不计重力，整个装置在真空中）     

一道典型习题的引申与拓展

如图1所示,在半径为R的固定绝缘圆筒内,有平行于筒的轴线方向的匀强磁场,磁感应强度为B．一个质量为m、电量为q的带正电粒子以速度v0从简壁上小孔A沿筒的半径方向垂直于磁场射入筒内．若粒子在筒内只受洛仑兹力作用且与筒壁发生弹性碰撞,碰撞时无电荷迁移．     

两道二○○○年高考物理实验题解答分析

20 0 0年高考物理实验题 ,题目本身的难度不大 ,但新颖别致 .从高考的阅卷情况来看 ,实验题得分率很低 ,平均分不足 3分 ,由此可见物理实验仍是目前中学物理学习中一个薄弱环节 .本文通过对两道 2 0 0 0年高考物理实验题进行解答分析 ,以期能对 2 0 0 1年高考实验复习起到抛砖引玉的作用 .例 1　 (第 1 5题 )如图 ,一光源位于金属圆筒内部轴线上Ａ点 ,与筒Ｂ端的距离为ｄ ,ｄ无法直接测量 ,另有凸透镜、光屏、米尺及带支架的光具座 .现用这些器材测量ｄ .为此 ,先将圆筒、凸透镜、光屏依次放在光具座支架上 ,令圆筒轴线与透镜主光轴重合 ,屏…     

有关交流电的力电综合问题

1 带电粒子做定向运动 例1 图1所示为一直线加速器的示意图,在高 真空长隧道中,有n个长度逐渐加大的共轴金属圆筒,各圆筒相互间隔地接在频率为f,电压峰值为U的交变电源两极间,筒间间隙极小,粒子从离子源发出后经过第一次加速,以速度v1进入第一个圆筒,此时第二个圆筒的电势比第一个圆筒的电势高U．若粒子质量为m,电荷量为Q,为使粒子不断得到加速,各筒的长度应该满足什么条件？     

巧解一道全国竞赛题

第 8届全国中学生物理竞赛预赛第 1 0题是 :半径为r、质量为m的 3个相同的球放在水平桌面上 ,两两互相接触 .用一个高 1 .5r的圆柱形圆筒 (上下均无底 )将此 3球套在筒内 ,圆筒的内半径取适当值 ,使得各球间以及球与筒壁之间均保持无形变接触 .现取一质量也为m ,半径为R的第 4个球 ,放在 3球的上方正中 .设 4个球的表面、圆筒的内壁表面均由相同的物质构成 ,其相互之间的最大静摩擦因数均为 μ= 31 5 (约等于 0 .775 ) ,问R取何值时 ,用手轻轻竖直图 1向上提起圆筒即能将 4个球一起提起来 ?这是一道既典型而难度又大的赛题 ,原解过程复杂 ,…     

有序运动能量与不规则热运动能量间的转换

众所周知 ,用打气筒向自行车轮胎里打气 ,筒壁会发热 ;在一个装有活塞的玻璃圆筒中放入浸有乙醚的棉花 ,若使活塞急速下压 ,棉花就会燃烧起来 .此类现象 ,用热力学第一定律不难解释 ,压缩过程近似绝热过程 ,外力通过活塞对筒内气体做功 ,气体的内能增加 ,分子热运动加剧 ,气体的温度升高 .但对其微观过程 ,气体分子如何获得 (或失去 )能量问题 ,一直为很多学图 1生困惑不解 .本文对此提出解释和计算 .设理想气体盛在一圆柱形筒内 ,活塞可以无摩擦地沿轴向移动 ,如图 1 ,在竖直方向不能运动 .气体分子间的碰撞及分子与筒壁间、分子与活塞间均…     

圆筒在水平面上滚动时的摩擦分析

让我们考虑一个匀质的刚体圆筒,质量为m,半径为R,放在一个固定的水平面上,如图1所示, 图1 设圆筒与水平面的接触点的速度为Vp,质心的速度为Vc,它们存在如下关系: Vp=Vc+ω×R (1) 这里ω是以圆筒轴线为转轴的角速度,R是点P相对于质心的位矢,假定圆筒顺时针方向转动,可得(1)的标量式: Vp=Vc-ωR (2) 我们假定圆筒受到一个恒定的水平力F作用,力F的作用线与水平面的高度为h(如图1所示),圆筒由于受到水平面的摩擦力f和力F的作用而运动。假设摩擦力f的大小不随着圆筒运动速度的变化而变化,圆筒的质心加速度ac和角加速度β均恒定。     

光学试题精选

1.如图1所示,在房间内靠近墙角的天花板附近有一平面镜,地板上的B点处有一点光源S,光线通过平面镜反射后,在竖直墙壁上形成一个光斑.若要使墙壁上的光斑的面积增大一些,下列方法中可行的是A.保持光源的位置不变,将平面镜绕过O点且垂直纸面的轴,沿顺时针方向转动一个小角度B.将光源沿地面向左移动一小段距离C.将光源竖直向上移动一小段距离D.在B点的位置放一盆清水,将光源放在水底(忽略盆底的厚度)2.一平面镜放在圆筒的中心处,平面镜正对筒壁上一点光源S,平面镜从如图2所示的位置开始以角速度棕绕圆筒的中心轴O匀速转动.在其转动45°角的…     

几个热学习题的分析

例1水平固定的圆筒截面积不等,两活塞截面积SA=20cm2,SB=10cm2,重物C质量mC=2kg.当活塞间气柱温度为327℃时,两活塞静止,此时两活塞相距2l,具体位置如图1所示.已知大气压P0=1.0×105Pa,一切摩擦不计,求:(1)此时筒内两活塞间气体压强P;(2)当筒内气柱温度缓慢降到27℃时,活塞A能否向右移l距离?试说明理由.     

《一个典型的惯性演示实验的理论再分析》一文的拓展

在桌面上竖直固定一个圆筒,在筒上放置一个硬板,将一个小球静置于板上并对准圆筒(小球直径略小于圆筒直径).沿水平方向用力猛烈地打击板,板被打出圆筒,小球落入圆筒内.这个"惯性实验"在大学、中学物理实验中是常见的一个简单实验,源于民间杂技表演.文献[1]对此作了颇为深刻全面的论述,笔者犹觉笔力未尽,在此再作拓展.     

2001高考压轴题解赏析

第22题:一个圆柱形的竖直的井里存着一定量的水,并的侧面和底部是密闭的。在井中固定地插着一根两端开口的薄壁圆筒,筒和井共轴,筒下端未触及井底。在圆筒内有一不漏气的活塞,它可沿圆筒上下滑动。开始时,筒内外水面相齐,且活塞恰好接触水面,如图1所示。现用卷扬机通过绳子对活塞施加一个向上的力 F,使活塞缓慢向上移动。已知圆筒半径 r=0.100m,井的半径 R=2r,水的密度ρ=1.00×10~3kg/m~3,大气压 P_0=1.00×10~5Pa。求活塞上升 H=9.00m的过程中拉力 F 所做的功。(井和筒在水面以上及水面以下的部分都足够长。不计活塞质量,不计摩擦,重力加速度 g=10m/s~2。)     

洛仑兹力做功吗?(高二)

题如图1所示,在空间有水平方向的匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,在磁场中有一长为L、内壁光滑且绝缘的细筒MN竖直放置,筒的底部有一质量为m,带电量为+q的小球.现使细筒MN沿垂直磁场的方向水平向右匀速运动,设小球带电量不变, (1)若使小球能沿筒壁上升,则细筒运动速     

估测肺活量的一种简易方法

肺活量是人的一项重要生理指标 ,其大小反映了一个人的身体素质状况 .下面利用理想气体的玻意耳定律 ,介绍一种估测肺活量的简易方法 .如图 1所示为测定肺活量的装置示意图 ,图 1图中 A为倒扣在水中的开口圆筒 ,测量前排尽其中的空气 ,测量时 ,被测者尽力吸足空气 ,再通过B尽量将空气呼出 ,呼出的空气通过导管进入圆筒 A内 ,使圆筒 A浮起 .测出圆筒的质量 m,横截面积 S,筒底浮出水面的高度 H ,大气压强 p0 ,水的密度ρ.假设被测者的肺活量为 V,以被封在圆筒内气体为研究对象 ,在气体未进入圆筒之前 ,这部分气体的状态为p1=p0 ,V1=V.在气体进入圆筒之后 ,设这部分气体的压强为 p2 ,体积为 V2 ,圆筒漂浮在水中稳定后 ,根据物体平衡条件 ,可得p2 S=p0 S mg,则 p2 =p0 mgS.又根据圆筒所受重力与受到的浮力大小相等 ,可知mg=ρh Sg,则 h=mSρ.h为筒内外水面高度差 ,H为水面到浮在水面上的圆筒底的高度 ,则V2 =( H h) S=( H mSρ) S.　　假设温度不变 ,根据玻意耳定律 ,有p1V1=p2 V2 ,即 p0 V=( p0 ...     

测定肺活量的简易方法

肺活量是人的一项重要生理指标 ,其大小反映了一个人的身体状况的好坏 .下面利用理想气体的玻意耳定律 ,介绍一种测定肺活量的简单实用的方法 .如图1所示为测定肺活量的装置示意图 ,图中Ａ为倒扣在水中的开口圆筒 ,测量前排尽其中的空气 ,测量时 ,被测者尽力吸足空气 ,再通过Ｂ尽量将空气呼出 ,呼出的空气通过导管进入Ａ内 ,使Ａ浮起 .图 1测出圆筒的质量ｍ ,横截面积Ｓ ,筒底浮出水面的高度Ｈ ,大气压强ｐ0 ,设水的密度 ρ .假设被测者的肺活量为Ｖ ,以被封在圆筒内气体为研究对象 :在未进入圆筒之前 ,这部分气体的状态 :ｐ1=ｐ0 ;　Ｖ1=Ｖ…     

高考物理变式题探析

（高考变式题）如图所示，两个共轴的圆筒形金属电极，其内筒上均匀分布着平行于轴线的五条狭缝a、b、c、d、e，其内筒半径为R。在内筒里存在平行于轴线方向的均匀磁场，在两电极间加上稳定电压U，使两筒之间的区域内有沿半径向内的电场。一质量为m、电荷量为＋q的粒子，从紧靠外筒且正对狭缝a的s点，由静止释放，该粒子经过一段时间的运动后，恰好回到出发点s（不计粒子重力，且整个装置处在真空中），求：     

做个简易天文望远镜

一、制作材料:两片直径不同的老花镜片,草板纸、胶水、墨汁等。二、制作工具:剪刀、毛笔等。三、制作方法: 1、用草纸板做两个大小不同的圆筒,大圆筒长约40厘米,直径约5.3厘米;小圆筒长约43厘米,直径约5厘米。(能使小圆筒塞进大圆筒内,且抽拉自如为宜。)     

一个典型惯性演示实验的理论再分析

1引言有一个在中学物理教学中经常被采用的、源于杂技节目的演示惯性的实验：如图1所示,在桌面上竖直固定一个圆筒,在筒上放一块硬板,再将一个小球静置在板上并对准圆筒（圆筒的直径稍大于小球直径）.用一个弹片猛力快速打击板（或用其他方式打击）后,板被弹出,而小球由于惯性掉进下面的圆筒内.