高考物理专题：示波器【精品】

一、单选题1. 示波器是一种用来观察电信号的电子仪器，其核心部件是示波管，下图是示波管的原理图。

示波管由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空。

电子从灯丝K发射出来（初速度可不计），经电压为U0的加速电场加速后，以垂直于偏转电场的方向先后进入偏转电极YY＇、XX＇。

当偏转电极XX＇、YY＇上都不加电压时，电子束从电子枪射出后，沿直线运动，打在荧光屏的中心O点，在那里产生一个亮斑。

若要荧光屏上的A点出现亮斑，则（）A．电极X、Y接电源的正极，X＇、Y＇接电源的负极B．电极X、Y＇接电源的正极，X＇、Y接电源的负极C．电极X＇、Y接电源的正极，X、Y＇接电源的负极D．电极X＇、Y＇接电源的正极，X、Y接电源的负极2. 在如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，闭合开关S，电灯L正常发光。

两块电表均为理想电表。

在滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是（ ）A．电流表的示数变小B．灯泡L的亮度变小C．电压表的示数变大D．电源的总功率变小3. 2021年8月24日19时15分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丙运载火箭，成功将融合试验卫星星送入预定轨道．“融合试验卫星星”是我国“星网”的首批试验卫星，这两颗卫星都将工作于距离地面高度的极地轨道．则这两颗卫星（ ）A．运行周期一定相同B．受到地球引力一定相同C．线速度一定相同D．有可能与地面保持相对静止4. 某正弦式交变电流随时间变化的图像如图所示。

下列说法正确的是（ ）A．此交变电流的有效值为B．时，线圈位于中性面C．时，穿过线圈的磁通量最大D．时，穿过线圈的磁通量变化率最大5. 下列说法中正确的是______A．水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是光的干涉现象B．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，并通过实验加以证实C．某种介质中振源振动得越快，机械波传播得就越快D．运动物体速度可以大于真空中的光速6. 一辆汽车快要到十字路口时，驾驶员看到绿灯旁计时器开始从数字8开始倒计时，每秒减1，此时汽车的速度为12m/s，驾驶员立刻踩刹车制动做减速直线运动，当倒计时数恰为0时，汽车正好停止在停止线前，则汽车开始刹车时与停止线的距离为（ ）A ．12 mB ．24 mC ．36 mD ．48m7. 关于用平行四边形定则研究力的合成的实验，下列说法正确的是（ ）A ．连接橡皮筋与弹簧测力计的细线应尽量短B．两弹簧测力计所拉细线的夹角必须是C ．本实验采用了等效替代的研究方法D ．本实验采用了理想实验的研究方法8. 两辆完全相同的汽车，沿平直公路一前一后以相同的速度匀速行驶，若前车突然以恒定的加速度刹车，在它刚停住时，后车以前车刹车时的加速度的二分之一的大小开始刹车，已知前车在刹车过程中所行驶的距离为s ，若要保证两车在上述情况中不相撞，则两车在匀速行驶时保持的距离至少应为( )A ．1sB ．2 sC ．2.5 sD ．3 s9. 幽门螺杆菌很容易诱发胃肠疾病，临床上常用的检测方法之一是做碳14（）呼气试验。

（选修3-1） 第一部分 静电场 专题1.31 示波器一．选择题1．示波器是一种多功能电学仪器，由加速电场和偏转电场组成。

如图所示，电子在电压为U 1的电场中由静止开始加速，然后射入电压为U 2的平行金属板间的电场中，入射方向与极板平行，在满足电子能射出平行电场区域的条件下，下述情况一定能使电子偏转角度θ变大的是( )A ．U 1变大，U 2变大B ．U 1变小，U 2变大C ．U 1变大，U 2变小D ．U 1变小，U 2变小 【参考答案】B【名师解析 电子通过加速电场时有eU 1＝12mv 02，电子在偏转电场中，垂直于电场线的方向上做匀速直线运动，则运动时间t ＝l v 0；平行于电场线的方向上做初速度为零的匀加速直线运动，加速度a ＝eU 2md，末速度v y ＝at ＝eU 2l mdv 0，偏转角tan θ＝v y v 0＝U 2l 2U 1d ，所以θ∝U 2U 1，B 正确。

2.（天津市河北区2015-2016学年度高三年级总复习质量检测（二）理科综合试卷物理部分）如图所示是示波器的原理示意图，电子经电压为1U 的加速电场加速后，进入电压为2U 的偏转电场，离开偏转电场后打在荧光屏上的P 点。

P 点与O 点的距离叫偏转距离。

要提高示波器的灵敏度（即单位偏转电压2U 引起的偏转距离），应采用下列办法中可行的是A ．提高加速电压1UB ．增加偏转极板a 、b 的长度C ．增大偏转极板与荧光屏的距离D ．减小偏转极板间的距离 【参考答案】BCD 【名师解析】电子经加速后动能为：E k =eU 1，加速后的速度为：v=m eU 12，经偏转电场的时间为：t=vl，出偏转电场的偏转位移为：y=21at 2=21×md eU 2×2)(vl =1224dU l U ，以此示波器的灵敏度为：2U y =124dU l ，可知要提高灵敏度一可以降低加速电压，故B 正确，二可以增长偏转极板或减小偏转极板间的距离，故CD 正确。

实验十七练习使用示波器第一关：基础关展望高考基础知识实验原理：示波器是研究各种电信号常用的一种电子仪器.示波器用示波管来显示各种电学量的变化情况，示波管内阴极发射的电子被加速后，轰击示波管的荧光屏发光，如果在电子轰击荧光屏前给电子运动区域加上一定的电场，则电子在电场的作用下会按电场的规律发生偏转.因此我们可以通过示波器内的电子线路，对我们要测量的电信号处理后，变成相应的电场，来观察和测量所加的物理量.实验步骤：一、认识示波器的面板二、图是J2459型示波器的面板，其各旋钮开关的名称、作用应熟悉1.辉度调节旋钮——用来调节图像亮度2.聚焦调节旋钮3.辅助聚集旋钮——二者配合使用使图线线条清晰4.电源开关5.指示灯6.竖直位移旋钮7.水平位移旋钮——分别用来调节图像在竖直和水平方向的位置.8.Y增益旋钮9.X增益旋钮——分别用来调节图像在竖直和水平方向的辐度10.衰减调节旋钮——指加在偏转电极上的信号按开关上的倍率衰减.“∞”表示机内给竖直方向提供正弦变化的电压.11.扫描范围旋钮——用来改变扫描电压的频率范围，其中的“外X”表示扫描电压机外输入的扫描信号提供水平扫描.12.扫描微调旋钮——使扫描电压频率在选定范围内连续变化13.Y输入、X输入、地——对应方向的输入接线柱和公共接地接线柱14.交直流选择开关——“DC”表示直流，“AC”表示交流，“AC”只能通过交流信号，不能输入直流信号.15.同步极性开关二、练习使用各种基本调节1.光屏上亮斑的调节a.将辉度调至最低，竖直、水平位移旋钮居中，衰减倍率最大，扫描范围调至“外X”b.打开电源，预热1-2分钟c.调节辉度，使亮度适中d.调节聚焦和辅助聚焦，使亮斑最小e.调节竖直位移、水平位移、使亮斑移动2.观察扫描并进行调节a.调节x增益至13处，扫描频率至最低，观察亮斑移动b.增大扫描频率，观察亮线c.调节x增益，观察亮线长度变化3.竖直方向的偏移及测量a.扫描范围调节“外X”b.将直流开关置于“DC”位置c.输入直流电压观察亮斑的移动d.改变电压正负极，再次观察4.观察正弦电压图线a.扫描范围调至第一档，衰减调至“∞”b.调节X、Y增益，使曲线变化c.转换同步极性，观察波形的变化说明：（1）首先必须熟悉各开关和旋钮的作用才能进行调节（2）注意各开关、旋钮的状态设置要合理（3）亮度不宜过大，以免烧坏荧光屏（4）开关、旋钮用力适度，以防损坏第二关：技法关解读高考解题技法一、调节旋钮的使用典例剖析例1如图中为示波器面板，屏上显示的是一亮度很低，线条较粗且模糊不清的波形.（1）若要增大显示波形的亮度，应调节____（2）若要屏上波形线条变细且边缘清晰，应调节_______（3）若要将波形曲线调至屏中央，应调节_______与________旋钮.解析:辉度旋钮用于调节亮度，聚焦旋钮用来调节清晰度，若要图像平移可调节竖直位移（上下移动）和水平位移（左右移动）.答案:（1）辉度（或写为）（2）聚焦（或写为○）（3）竖直位移（或写为↓↑）水平位移（或写为←→）二、调节信号源典例剖析例2如图所示，图甲为示波器上的面板，图乙为一信号源.（1）若要观测此信号源发出的如图丙所示的正弦交流信号，应将信号源的a端与示波器面板上的____接线柱相连，b端与接线柱相连.（2）若示波器显示屏上显示的波形如图丁所示，要使波形横向展宽，应调节___旋钮.（3）若将信号源改为一节干电池的直流电源，并已正确接入示波器，此时DC、AC开关应置于___________位置（填“DC”或“AC”）解析：“Y输入”、“X输入”、“地”分别是对应方向的信号输入电压的接线柱和公共接地的接线柱，因此应将信号源的a端与示面板上的“Y 输入”接线柱相连，b端与“地”接线柱相连.使波形横向展宽，应调节“X增益”.交直流选择开关的作用是用于所加信号电压的情况的.因此，将一节干电池的直流电源接入示波器时，此时应将DC、AC开关置于“DC”位置.答案：（1）Y输入、地（2）X增益（3）DC第三关：训练关笑对高考随堂训练1.如图所示的示波管，当两偏转电极XX′、YY′电压为零时，电子枪发射的电子经加速电压加速后会打在荧屏上的正中间（图示坐标的O点，其中x轴与XX′电场的场强方向重合，x轴正方向垂直于纸面指向纸内，y轴与YY′电场的场强方向重合）.若要电子打在图示坐标的第Ⅲ象限，则（）A.X、Y极接电源的正极，X′、Y′接电源的负极B.X、Y′极接电源的正极，X′、Y接电源的负极C.X′、Y极接电源的正极，X、Y′接电源的负极D.X′、Y′极接电源的正极，X、Y接电源的负极答案：D2.用示波器观察频率为900 Hz的正弦电压信号.把该信号接入示波器Y输入.①当屏幕上出现如图所示的波形时,应调节_____钮.如果正弦波的正负半周均超出了屏幕的范围,应调节_____钮或________钮,或这两个钮配合使用,以使正弦波的整个波形出现在屏幕内.②如需要屏幕上正好出现一个完整的正弦波形,应将___钮置于____位置,然后调节___钮.答案：①竖直位移↓↑衰减Y增益②扫描范围1 k档扫描微调点评：题目涉及了示波器上常用旋钮应用的知识,考查了考生能否熟练操作实验仪器的能力.3.某学生用示波器观察按正弦规律变化的电压图线时，他将扫描范围旋钮置于第一挡（10 Hz～100 Hz）.把衰减调节旋钮置于“”挡，把同步极性选择开关置于“+”位置，调节扫描微调旋钮，在屏上出现了如图甲所示的正弦曲线.后来他又进行了两步调节，使图像变成如图乙所示的曲线，这两步调节可能是（）A.将衰减调节旋钮换挡并调节标有“↓↑”的竖直位移旋钮B.将衰减调节旋钮换挡并调节Y增益旋钮C.调节扫描范围旋钮和调节Y增益旋钮D.将同步极性选择开关置于“-”位置并调节Y增益旋钮答案：D1.在“练习使用示波器”实验中，某同学将衰减调节旋钮置于最右边的“”挡，扫描范围旋钮置于“外X”挡，“X输入”与“地”之间未接信号输入电压，他在示波器荧光屏上看到的图象可能是图中的_____.答案：B5.在“练习使用示波器”的实验中：（1）为观察亮斑在竖直方向上的偏移，应该将扫描范围旋钮置于“外X”挡，使亮斑位于屏的____，然后，应把“DC-AC”开关置于位置________，以给示波器输入一个直流电压.（2）为给示波器输入一个Y方向的直流电压（要求电压从零开始逐渐增加），请将下列器材与示波器连成正确的电路.（3）如果在示波器荧光屏上发现水平方向有一自左向右的移动图形，现要使它在水平方向出现一条直线的方法是（）A.逆时针旋转辉度调节旋钮B.调节扫描范围旋钮和扫描微调旋钮，减小扫描频率C.调节衰减旋钮D.调节扫描范围旋钮和扫描微调旋钮，增大扫描频率（4）若在示波器的“Y输入”和“地”之间加上如下图所示的电压，而扫描范围旋钮置于“外X”挡，则此时屏上应出现的情形是下图中的（）解析：当把扫描范围旋钮置于“外X”挡，调整水平位移、竖直位移旋钮，使亮斑位于屏的中心.然后，应把“DC-AC”开关置于“DC”位置，以给示波器输入一个直流电压.电路的连接要求符合电压是从零开始逐渐增加的，故Y输入端电势要比接地端电势高，电路连接图如图所示.当图形自左向右移动，若速度更快，便可成为一条亮线，故应增加扫描频率.在“Y输入”与“地”之间加一恒定电压，扫描范围旋钮置于“外X”挡时，在光屏上出现的是竖直方向上的一个亮斑，C正确.答案：（1）中心DC（2）电路图如下图（3）D（4）C6.某同学在科技活动中，设计一个实验装置来研究弹簧振子的运动规律，其结构如图所示，当滑决A在光滑的水平杆上做简谐运动时，滑块A发生位移并带动P在光滑的电阻丝上运动从而在BC间输出电压信号，成为示波器的信息源.已知A的质量为m，弹簧劲度系数为k、自然长度为L0，电源电动势为E、内阻不计，光滑电阻丝的总长度为L，电阻分布均匀，D 是电阻丝的中点，系统静止时滑片P在D点，当A做简谐运动时带动滑片P在电阻丝上运动.请回答下列问题：（1）当滑块A做简谐运动带动滑片P在光滑电阻丝上运动时，求出在B、C间得到的电压与滑块A相对于平衡位置位移x的关系式（设取位移向右为正）.（2）为了研究弹簧振子的运动规律，可以用示波器观察在B、C间得到的电压信号的变化规律，则B点需接__接______线柱，C点需接_______接线柱.这时“衰减”旋钮不能置于“_____”，“扫描范围”不能置于挡.若信号水平方向的幅度过小或过大，应该用_______旋钮进行调整，若信号过于偏向屏幕下方，应该用旋钮进行调整.解析：若B点接示波器Y输入，C点接示波器的地接线柱.“”输入的为内部提供的交流信号.答案：（1）当触点P偏离平衡位置位移为x，其到D点的电阻为xRL，所以加在其两端的电压为BC EU x.L（2）B点接示波器Y输入，C点接示波器的地接线柱.“”，“外X”，“X增益旋钮”，“竖直位移旋钮”.。

高考物理2.1学习使用示波器专题12020.031,如图，水平放置的光滑的金属导轨M 、N ，平行地置于匀强磁场中，间距为d ，磁场的磁感强度大小为B ，方向与导轨平面夹为α ，金属棒ab 的质量为m ，放在导轨上且与导轨垂直。

电源电动势为E ，定值电阻为R ，其余部分电阻不计。

则当电键调闭合的瞬间，棒ab 的加速度为多大？2,如图所示，电子射线管（A 为其阴极），放在蹄形磁轶的N 、S 两极间，射线管的AB 两极分别接在直流高压电源的_______极和_______极。

此时，荧光屏上的电子束运动径迹________偏转。

（填“向上”、“向下”“不”）。

3,某地地磁场的磁感应强度的水平分量是3.0×l0-5T ，竖直分量是4.0×10-5T ，则地磁场磁感应强度的大小为__________，方向为__________________，在水平面上，面积为5m 2的范围内，地磁场的磁通量为____________Wb 。

4,由磁感应强度的定义式IL F B 可知，磁场中某处的磁感应强度的大小（ ）A ．随通电导线中的电流I 的减小而增大B．随IL乘积的减小而增大C．随通电导线所受磁场力F的增大而增大D．跟F、I、L的变化无关5,如图所示，正方形区域内有一匀强磁场，方向垂直于纸面向外，在顶角a、b、c处均有一缝隙，若有一束质量不等的一价正离子束从a处垂直射入磁场，其中有一部分离子从b处射出，另一部分从c处射出，则（）A．从同一出口处射出的离子速率相同B．从同一出口处射出的离子动量相同C．从同一出口处射出的离于动能相同D．从同一出口处射出的离子在磁场中运动的时间相同6,下列说法中正确的是（）A．磁极与电流间的相互作用是磁极的磁场和电流的电场产生的B．磁极与电流间的相互作用是通过磁场产生的C．电流与电流间的相互作用是通过电场产生的D．电流与电流间的相互作用是通过磁场产生的7,下图所示的是磁感应强度B、正电荷速度v和磁场对电荷的作用力F三者方向的相互关系图（其中B垂直于F与v决定的平面，B、F、v两两垂直）。

U dU UL mdV qUL x ∝==0220242高考物理专题复习 练习使用示波器一、示波器的组成示波器是用来显示和测量交直流信号幅度、频率、周期等多种物理量的仪器，种类繁多，但主要由以下三部分组成：垂直（y ）放大器、水平（x ）放大器和扫描系统。

辉度调节“”，用来调整图象的亮度，聚焦调节““○”，这两个旋钮配合着使用，能使电子射线会聚，在荧光屏上产生一个小的亮斑，得到清晰的图象电源开关 和指示灯 垂直位移“↑↓”和水平位移“ ”， 分别用来调整图象在竖直 方向和水平方向的位置。

“Y 增益”和“X 增益”，分别用来调整图象在竖直方向和水平方向的幅度.中间一行左边的大旋钮是“衰减”，它有1、10、100、1000四挡，最右边的正弦符号“ ”档不是衰减，而是由示波器内部自行提供竖直方向的交流试验信号电压，可用来观察正弦波形或检查示波器是否正常工作。

右边的大旋钮是“扫描范围”，也有四挡，可以改变加在水平方向的扫描电压的频率范围，左边第一挡是10～100赫，向右旋转每升高一挡，扫描频率都增大10倍，最右边的是“外X”挡，使用这一挡时，机内没有加扫描电压，水平方向的电压可以从外部输入。

中间的小旋钮是“扫描微调”，用来调整水平方向的扫描频率，顺时针转动时频率连续增加 “Y 输入”、“X 输入” 和 “地”分别是竖直方向、水平方向和公共接地的输入接线柱。

“AC—DC” 是交直流选择开关，置于DC 位置时，所加信号是直接输入的；置于AC 位置时，所加信号电压是通过一个电容器输入的，可以隔断直流成分。

“同步+ - ”置于“+”位置，正弦曲线从正半周开始，置于“-”位置，正弦曲线从负半周开始三、示波器扫描原理根据电子在水平偏转电场中的偏转公式（U 为水平偏转电压） 将如图示的电路接入示波器的x 输入和地之间，若滑动头P 位于最右端A 时，无偏转，亮点在中心， 当P 从A 向B 缓慢滑动时，加在示波器上的偏转电压逐渐增大，x 逐渐增大，亮点向右移动。

示波器高中物理示波器是高中物理学习中重要的实验仪器之一。

它是一种用于观察和测量电信号波形的设备，不仅在物理实验室中广泛应用，也在电子工程和通信领域中发挥着重要作用。

本文将介绍示波器的基本原理、结构和应用，以及其在物理学习和实际应用中的重要性。

一、示波器的基本原理示波器基于示波管的工作原理，通过将电信号转换为可视化的波形来进行观察和分析。

示波器的工作原理基于两个关键概念：扫描和偏转。

1. 扫描：示波器通过水平扫描电子束的方式，在屏幕上形成一个水平的时间基准。

这使得我们可以在屏幕上观察到电信号随时间的变化。

2. 偏转：示波器通过垂直偏转系统控制电子束在屏幕上的位置。

电信号的电压变化将导致电子束在垂直方向上的偏移，从而形成波形。

二、示波器的结构和功能示波器通常由以下几个主要部分组成：1. 示波管：示波器的核心部件是示波管，它是一种真空管或荧光屏幕。

示波管通过电子束在屏幕上的偏转来形成波形图像。

2. 水平系统：水平系统控制电子束的水平扫描速度，以确定时间基准。

它通常包括触发电路，用于确定何时开始扫描。

3. 垂直系统：垂直系统控制电子束在屏幕上的垂直位置，以反映电信号的电压变化。

它包括垂直放大器和垂直偏移电路，可调整波形的幅度和位置。

4. 控制和显示部分：示波器还包括控制按钮、旋钮和显示屏等部分，用于控制示波器的各种功能，并显示观察到的波形。

三、示波器的应用示波器在物理学习和实际应用中具有广泛的用途。

以下是一些示波器的应用场景：1. 实验观测：在物理实验中，示波器用于观测和分析电信号的波形，例如交流电路中的正弦波、方波和脉冲波形。

它使学生能够直观地理解和分析电路中的信号变化，从而深入理解电学原理。

2. 波形分析：示波器可以用于分析复杂的波形，例如调制信号、音频信号和视频信号。

通过观察波形的特征和变化，可以研究信号的频率、振幅、相位等参数，从而帮助理解和解决相关问题。

3. 故障诊断：示波器在电子工程领域中广泛应用于故障诊断和维修。