如图所示,两竖直且正对放置的导热气缸底部由细管道(体积忽略不计)连通,两活塞a、b用刚性轻杆相连,可在两气缸内无摩擦地移动。上下两活塞(厚度不计)的横截面积分别为S1=10 cm2、S2=20 cm2,两活塞总质量为M=5 kg,两气缸高度均为H=10 cm。气缸内封闭有一定质量的理想气体,系统平衡时活塞a、b到气缸底部距离均为l=5 cm(图中未标出)。已知大气压强为Po=1.0×105Pa,环境温度为T0=300K,重力加速度g取10 m/s2。
(i)若缓慢升高环境温度,使活塞缓慢移到一侧气缸的底部,求此时环境温度;
(ii)若保持温度不变,用竖直向下的力缓慢推活塞b,在活塞b由开始运动到气缸底部过程中,求向下推力的最大值。
根据热力学定律,下列说法正确的是______________
A.电冰箱的工作过程表明,热量可以从低温物体向高温物体传递
B.空调机在制冷过程中,从室内吸收的热量少于向室外放出的热量
C.科技的进步可以使内燃机成为单一的热源热机
D.对能源的过度消耗使自然界的能量不断减少,形成“能源危机”
E.能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性
(14分)如图所示,在直角坐标系内,有一质量为,电荷量为的粒子A从原点O沿y 轴正方向以初速度射出,粒子重力忽略不计,现要求该粒子能通过点P(a, -b),可通过在粒子运动的空间范围内加适当的“场”实现。
(1) 若只在整个I、II象限内加垂直纸面向外的匀强磁场,使粒子A在磁场中作匀速圆周运动,并能到达P点,求磁感应强度B的大小;
(2) 若只在x轴上某点固定一带负电的点电荷Q, 使粒子A在Q产生的电场中作匀速圆周运动,并能到达P点,求点电荷Q的电量大小;
(3) 若在整个I、II象限内加垂直纸面向外的匀强磁场,并在第IV象限内加平行于x轴,沿x轴正方向的匀强电场,也能使粒子A运动到达P点。如果此过程中粒子A在电、磁场中运动的时间相等,求磁感应强度B的大小和电场强度E的大小
某工厂用倾角为37°的传送带把货物由低处运送到高处,已知传送带总长为L=50 m,正常运转的速度为v=4 m/s。一次工人刚把M=10 kg的货物放到传送带上的A处时停电了,为了不影响工作的进度,工人拿来一块m=5 kg带有挂钩的木板,把货物放到木板上,通过定滑轮用绳子把木板拉上去。货物与木板及木板与传送带之间的动摩擦因数均为0.8。(物块与木板均可看做质点,g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)为了把货物拉上去又不使货物相对木板滑动,求工人所用拉力的最大值;
(2)若工人用F=189N的恒定拉力把货物拉到L/5处时来电了,工人随即撤去拉力,求此时货物与木板的速度大小;
(3)来电后,还需要多长时间货物能到达B处?(不计传送带的加速时间)
为测定两节干电池的电动势和内阻,实验室准备了下列器材:
A.待测的干电池(每节电池电动势约为1.5V,内阻均小于1.0Ω)
B.电流表A1(量程0~3mA,内阻Rg1=10Ω)
C.电流表A2(量程0~0.6A,内阻Rg2=0.1Ω)
D.滑动变阻器R1(0~20Ω,10A)
E.滑动变阻器R2(0~200Ω,lA)
F.定值电阻R0(990Ω)
G.开关和导线若干
(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图甲中所示的(a(b)两个参考实验电路,其中合理的是______所示的电路,在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选____(填写器材前的字母代号).
(2)该同学从图甲中选出的合理的实验电路后进行实验,利用测出的数据绘出I1―I2图线(I1为电流表A1的示数,I2为电流表A2的示数,在分析干路电流时,R0所在支路电流可忽略),如图乙所示,已知图像的斜率大小为k,纵截距为b,则两节干电池的电动势E=________,一节干电池的内阻r0=_________。(用题中所给的各物理量的符号表示)
(3)由于电表都不是理想电表,该同学按照从图甲中选出的合理的实验电路测出的数据存在系统误差,即E测_______E真,r测_______r真。(填“>“,”<“或”=“)
在“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验中
(1)甲同学用如图甲所示的装置探究加速度与力的关系,带滑轮的长木板和弹簧测力计均水平固定。实验时,一定要进行的操作是__________。
a.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录弹簧测力计的示数
b.改变砂和砂桶质量,打出几条纸带
c.用天平测出砂和砂桶的质量
d.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量
(2)甲同学若测出的a–F图象的斜率为k,则小车的质量为________。
(3)乙同学用如图乙所示的装置探究加速度与力的关系,得到a–F图象如图丙如示。图线______是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的;(选填“①”或“②”)在轨道水平时,小车运动的阻力Ff=__________N;
(4)图丙中,图线在末端弯曲的原因是____________。