(9分)如图所示,上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置,截面积为40cm2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在汽缸内.在汽缸内距缸底60cm处设有a、b两限制装置,使活塞只能向上滑动.开始时活塞搁在a、b上,缸内气体的压强为(=1.0×105Pa为大气压强),温度为300K.现缓慢加热汽缸内气体,当温度为330K,活塞恰好离开a、b;当温度为360K时,活塞上升了4cm..求活塞的质量和物体A的体积.
(6分)以下说法正确的有 。(填正确答案标号.选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分.错选得0分)
A.布朗运动证明,组成固体小颗粒的分子在做无规则运动
B.液晶的光学性质会随温度、外加电压等外界因素的变化而变化
C.第二类永动机不可能制成,是因为违反了能量守恒定律
D.已知阿伏伽德罗常数,某气体的摩尔质量,就可以计算出该气体的分子质量
E.雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力
(15分)如图所示,虚线OC与y轴的夹角θ=60°,在此角范围内有一方向垂直于xOy平面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场。虚线OC与x轴所夹范围内有一沿x轴正方向、电场强度大小为E的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子a(不计重力)从y轴的点M(0,L)沿x轴的正方向射入磁场中。求:
(1)要使粒子a从OC边界离开磁场后竖直向下垂直进入匀强电场,经过匀强电场后从x轴上的P点(图中未画出)离开,则该粒子射入磁场的初速度v1和OP的距离分别为多大?
(2)若大量粒子a同时以从M点沿xOy平面的各个方向射入磁场中,则从OC边界最先射出的粒子与最后射出的粒子的时间差。
(13分)如图所示,一平面框架与水平面成37°角,宽L=0.4m,上、下两端各有一个电阻R0=1Ω,框架的其他部分电阻不计,框架足够长.垂直于框平面的方向存在向上的匀强磁场,磁感应强度B=2T。ab为金属杆,其长度为L=0.4m,质量m=0.8kg,电阻r=0.5Ω,金属杆与框架的动摩擦因数μ=0.5。金属杆由静止开始下滑,直到速度达到最大的过程中,金属杆克服磁场力所做的功为W=1.5J。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8;g取10m/s2.求:
(1)ab杆达到的最大速度v.
(2)ab杆从开始到速度最大的过程中沿斜面下滑的距离.
(3)在该过程中通过ab的电荷量.
(10分)为了安全,在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离.已知某高速公路的最高限速v=120km/h.假设前方车辆突然停止,后车司机从发现这一情况,经操纵刹车,到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间)t=0.60s.刹车时汽车受到阻力的大小f为汽车重力的0.50倍,取重力加速度。该高速公路上汽车间的距离s至少应为多少?(结果保留一位小数)
(9分)(1)某研究小组的同学为了测量某一电阻RX的阻值,甲同学先用多用电表进行粗测。使用多用电表欧姆挡时,将选择开关调到欧姆挡“×10”档位并调零,测量时发现指针向右偏转角度太大,这时他应该:先将选择开关换成欧姆挡的“______”档位,将红、黑表笔短接,再进行 ,使指针指在欧姆刻度的“0”处;再次测量电阻RX的阻值时,指针在刻度盘上停留的位置如图所示,则所测量的值为 Ω。
(2)为进一步精确测量该电阻,实验台上摆放有以下器材:
A.电流表(量程15mA,内阻约100Ω)
B.电流表(量程0.6A,内阻约0.5Ω)
C.电阻箱(最大电阻99.99Ω)
D.电阻箱(最大电阻999.9Ω)
E.电源(电动势3V,内阻0.8Ω)
F.单刀单掷开关2只
G.导线若干
乙同学设计的电路图如图所示,现按照如下实验步骤完成实验:
①调节电阻箱,使电阻箱有合适的阻值R1,仅闭合S1,使电流表有较大的偏转且读数为I;
②调节电阻箱,保持开关S1闭合,开关S2闭合,再次调节电阻箱的阻值为R2,使电流表读数仍为I。
a.根据实验步骤和实验器材规格可知,电流表应选择 (填器材前字母)
b.根据实验步骤可知,待测电阻Rx= (用题目所给测量数据表示)。
(3)利用以上实验电路,闭合S2调节电阻箱R,可测量出电流表的内阻RA,丙同学通过调节电阻箱R,读出多组R和I值,作出了图像如图11所示。若图像中纵轴截距为1A-1,则电流表内阻RA= Ω。