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1、光刻机是半导体行业中重中之重的利器,我国上海微电子装备公司在这一领域的技术近年取得了突破性进展。电子束光刻技术原理简化如图所示,电子枪发射的电子经过成型孔后形成电子束,通过束偏移器后对光刻胶进行曝光。某型号光刻机的束偏移器长 , 间距也为L,两极间有扫描电压,其轴线垂直晶圆上某芯片表面并过中心O点,该轴线也是束偏移器的一条对称轴。芯片到束偏移器下端的距离为。若进入束偏移器时电子束形成的电流大小为 , 单个电子的初动能为。不计电子重力及电子间的相互作用力,忽略其他因素的影响,电子到达芯片即被吸收。
求:
(1)、若扫描电压为零,电子束在束偏移器中做何种运动?(2)、若扫描电压为多少时,电子束刚好打在束偏移器的下边界不能离开束偏移器?(3)、若某时刻扫描电压为 , 则电子束到达芯片时的位置离O点的距离为多少? -
2、如图,在电场强度为的匀强电场中有三个点,的长度为的长度为 , 其中沿着电场线方向,和电场线方向的夹角为。将电荷量为的正电荷从A点移动到B点,再从B点移到C点。求
(1)、将电荷从A点移动到B点,静电力做了多少功;(2)、若选取B点为电势零点,该电荷在C点的电势能为多少。 -
3、某兴趣小组同学应用所学的物理知识来测量一捆细铜电线的电阻率,检验其是否合格。小组成员经查阅,纯铜的电阻率为1.8 ×10−8Ω·m。现取横截面积约为1mm2、长度为100m的铜电线进行实验。实验所用主要器材如下:
A.电源(电动势约为 5V,内阻不计)
B.待测长度为 100m 的铜电线,横截面积约 1mm2
C.电压表 V1(量程为 3V,内阻约为 2kΩ)
D.电压表 V2(量程为 4.5V,内阻约为 3kΩ)
E.电阻箱 R(阻值范围 0~99.9Ω)
F.定值电阻 R0 =1Ω
G.开关、导线若干

(1)用螺旋测微器测量得该细铜电线直径 d=1.000mm
(2)小组合作设计了如图甲所示的实验电路,则 R0在电路中的作用是
(3)对照电路图,连接好实物电路,调节 R,读出电表示数,作出如图乙所示图像。则在闭合开关S之前,电阻箱R 阻值应先调到(“零”或“最大”)
(4)通过图乙相关数据,计算得筒导线的电阻为Ω(结果保留两位有效数字)
(5)利用实验得到的数据,通过计算得铜电线的电阻率ρ= m·Ω (结果保留两位有效数字);与纯铜的电阻率有一定的差距,从铜电线自身角度,你认为出现差距的可能原因是
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4、如图甲所示,一简谐横波沿x轴传播,其波源位于坐标原点,t=0时刻,波源开始振动,振动图像如图乙所示。当t=0.25s时,该波传播到的质点Q处。质点P位于x=15m处,下列说法正确的是( )
A、该简谐横波的波长为4m B、t=2.5s时P点第一次到达波谷 C、P点第一次到达波谷时,Q运动的时间为2.25s D、P点第一次到达波谷时,Q通过的路程为0.8m -
5、将两截阻值均为R、长度均为L的均匀铜棒A和铝棒B沿中轴线对接后串联接入电路中,已知两棒的横截面积分别为和 , 忽略温度变化对电阻的影响,下列说法正确的是( )
A、通过铜棒和铝棒的电流大小一定相同 B、铜棒两端的电压与铝棒两端电压之比为 C、铜和铝的电阻率之比为 D、相同时间内,流过A、B横截面的电荷量不相同 -
6、如图,在直角坐标系中有四点,c点坐标为。现加上一方向平行于平面的匀强电场,三点电势分别为 , 将一电荷量为的点电荷从a点沿移动到d点,下列说法正确的是( )
A、电场强度的大小为 B、坐标原点O的电势为 C、该点电荷在a点的电势能小于在b点的电势能 D、该点电荷从a点移到d点的过程中,电场力做的功为 -
7、电子秤在日常生活中应用很广泛。某同学在研究性学习活动中自制两种电子秤,原理如图甲、乙所示。用理想电压表的示数指示物体的质量,托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连,托盘与弹簧的质量均不计,滑动变阻器R的滑片与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时,滑片恰好指在变阻器的最上端。已知滑动变阻器总电阻 , 长度 , 电源电动势 , 内阻 , 限流电阻 , 弹簧劲度系数 , 除重力外,不计其他作用力,。下列说法正确的是( )
A、甲、乙两图托盘中没有放物体时,电压表示数不为0 B、当图甲电压表示数为时,可推测托盘中所放物体质量为 C、甲、乙两图流过的电流均随着托盘中物体质量增大而增大 D、甲、乙两图托盘中没有放物体时,流过的电流均为 -
8、如图甲所示为某同学收集的一个“足球”玻璃球,球内的“足球”是不透光体,该同学过球心所在的竖直截面将激光水平向右照射,其正视图如乙所示,是沿水平方向的直径。当光束从C点射入时,折射光线恰好能沿着“足球”边缘穿过且从右侧的B点射出,已知点C到竖直距离 , 玻璃球的半径为R,不考虑反射光的情况下,下列说法正确的是( )
A、B点的出射光相对C点入射光方向偏折了 B、该“足球”的直径为 C、玻璃球的折射率为 D、入射光方向不变,继续增加则光将会在右侧发生全反射 -
9、如图所示,平行板电容器通过一滑动变阻器R与直流电源连接,G为一零刻度在表盘中央的电流计,闭合开关S后,下列说法正确的是( )
A、若在两板间插入玻璃,电容器的电容变小 B、若在两板间插入玻璃,电容器的电容不变 C、若只将电容器下极板向下移动一小段距离,此过程电流计中有从a到b方向的电流 D、若只将电容器下极板向下移动一小段距离,此过程电流计中有从b到a方向的电流 -
10、1998年6月18日,某国产轿车载着两个仿真人在清华大学汽车工程研究所进行整车安全性碰撞实验取得成功,创造了中国汽车工业历史上的里程碑事件——中华第一撞。已知该辆国产汽车的质量为 , 仿真人质量一共为 , 当汽车以的速度向左撞向钢性墙时,撞击时间为0.1秒,撞击时,安全气囊也同时弹开,仿真人与安全气囊的接触时间为10秒。则下列说法正确的是( )
A、钢性墙对车的冲量方向向左 B、钢性墙对汽车的平均作用力约为 C、安全气囊对人的作用力约为 D、钢性墙对车的合力冲量为0 -
11、在磁感应强度为、方向水平向左的匀强磁场中,垂直匀强磁场水平放置一根长直通电直导线,电流的方向垂直于纸面向里。在以直导线为圆心的同一圆周上,为平行匀强磁场的直径,为垂直匀强磁场的直径,四点中,磁感应强度最小的点是( )
A、A点 B、B点 C、C点 D、D点 -
12、在一次课外活动中,某同学向平静水面上扔一块石头,形成如图的波形,已知相邻实线间的距离等于一个波长,不考虑水波的反射,水波向外传播遇到如图四个障碍物,遇到障碍物后水波传播情况为四种可能形态,正确的是( )
A、a处 B、b处 C、c处 D、d处 -
13、如图所示,为某仪器控制离子偏转的原理示意图。在xOy平面的第一、四象限中存在磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外的匀强磁场。坐标原点O处有一个离子源,可以向xOy平面的第一象限内持续发射质量为m、电荷量为的离子,离子的速度方向与y轴的夹角满足 , 离子的速度大小与角度满足 , 为已知定值。已知时,离子垂直通过界面 , 不计离子的重力及离子间的相互作用,并忽略磁场的边界效应,求:
(1)、匀强磁场磁感应强度B的大小;(2)、离子通过界面时,y坐标的最小值;(3)、为回收离子,在界面和界面之间加一个宽度为L、方向平行于x轴且沿x轴负方向的匀强电场,如图所示。要使所有离子都不能穿过界面 , 求电场强度E的最小值。 -
14、有一款趣味游戏装置,由水平直轨道ABC和半径为R的竖直光滑半圆形轨道CDE组成,直轨道AB段光滑,BC段粗糙,O点为半圆形轨道的圆心。在O点左侧同一水平线上相距2R处固定一个小网兜P,将自然长度小于AB段长度的轻弹簧左端固定在竖直挡板上,右端放一小球1(与弹簧不栓接),小球2静置于B处。游戏者将球1向左压缩弹簧到某一位置后(弹簧处在弹性限度内)由静止释放,与球2发生弹性正碰,碰撞后,球1立即锁定。若球2能从半圆形轨道最高点E水平飞出,并落入网兜P,视为挑战成功。已知球1的质量为m,球2的质量为 , 球2在BC段所受的摩擦力大小 , g为重力加速度,两小球均视为质点。若游戏挑战成功,求:
(1)、球2通过E点时的速度大小;(2)、球2经过圆轨道最低点C时对轨道的压力大小;(3)、球1静止释放时弹簧弹性势能的大小。 -
15、某物理兴趣小组用图甲所示的电路测量电流表G(量程为1mA)的内阻 , 可用的器材有:
A.电源(电动势1.5V,内阻很小)
B.电源(电动势6.0V,内阻很小)
C.滑动变阻器(阻值0~2000Ω)
D.滑动变阻器(阻值0~10000Ω)
E.电阻箱
F.开关两个,导线若干
(1)、小组同学选用上述器材中的A、C、E、F进行实验,以下是主要的实验步骤,请将步骤补充完整:①按图甲所示电路图连接实物电路;
②闭合开关前,将滑动变阻器的滑片置于端(选填“a”或“b”);
③闭合开关 , 调节 , 使电流表指针偏到满刻度处;
④保持不变,闭合开关 , 调节使电流表指针偏到满刻度的一半处,记下此时的值;
⑤断开开关,整理器材。
(2)、若步骤④中,电阻箱的示数如图乙所示,则电流表内阻的测量值是Ω。(3)、实际上,步骤④中的接入,会使电路总电阻减小,总电流增大,导致电流表指针半偏时,的值(填“大于”“等于”或“小于”)电流表内阻的真实值。(4)、有同学提出换用上述器材中的B、D、E、F进行实验,可以减小实验误差,您是否同意这个观点?请说明理由:。 -
16、某实验小组用单摆测量当地重力加速度,实验装置如图甲所示。细线的上端固定在铁架台上,下端系一个磁性小球制成单摆。
(1)、下列操作正确的是______。A、选用弹性较好的细线 B、选用质量小、体积大的小球 C、尽可能让小球摆动的幅度大一些 D、可以通过测量多个全振动的时间计算周期(2)、用游标卡尺测量小球直径d,示数如图乙所示,则cm。(3)、实验小组用手机App中的磁力计测量单摆周期。将手机置于小球摆动最低点的正下方,打开磁力计。摆动过程中,小球每经过一次最低点,磁力计测得磁感应强度的一个峰值,绘制图像如图丙所示。若摆线长度为l,可以推导出重力加速度(用l、d、表示)。
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17、如图所示是著名的阿特伍德装置,不考虑绳和滑轮的质量,不计轴承、绳与滑轮间的摩擦。初始时,甲、乙两人均站在水平地面上,质量分别为M和m。当乙加速向上攀爬时,甲始终用力抓住绳子。结合两人加速度的关系图像,下列说法中正确的是( )
A、甲对绳子拉力比乙对绳子的拉力大 B、甲比乙的质量大 C、乙比甲先到最高点 D、图像的斜率表示 -
18、如图所示,光滑水平桌面上直线边界的一侧存在范围足够大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于桌面向下。边长为l、电阻为R的单匝正方形导线框abcd平放在桌面上,其对角线ac与磁场边界平行。现用沿db方向的外力拉着导线框以恒定的速度v进入磁场区域,进入过程中,下列说法正确的是( )
A、感应电流方向为a→b→c→d→a B、导线框受到的安培力先均匀增大,后均匀减小 C、通过导线框导体横截面的电荷量为 D、导线框中产生的热量小于 -
19、冬日滑冰是大家喜欢的娱乐项目。如图所示,当人沿着倾斜直线冰道加速下滑过程中,下列说法正确的是( )
A、人处于失重状态 B、冰面对人的支持力的冲量为0 C、重力做功的瞬时功率增大 D、人的机械能增大 -
20、如图所示,真空中M、N两点分别放有电荷量为和的点电荷,O、P为MN连线上的两点,虚线为两电荷形成的以O为球心、电势为零的球形等势面(取无穷处电势为零),S为等势面与直线MN的交点,T、Q为等势面上关于MN对称的两点,下列说法正确的是( )
A、T、Q两点电场强度相同 B、O点的电势比S点的高 C、将正试探电荷从T点移到P点,静电力做负功 D、除无穷远处外,再没有电场强度为零的点