(12分)如图11所示,圆柱形绝热气缸(设其足够长)固定于水平面上,缸内用绝热活塞密封一定质量的理想气体,已知活塞与气缸壁的接触是光滑的,活塞的横截面积是S,大气压强为P0,电源和电热丝构成回路,可以对气体缓慢加热,开始时,电路未接通,系统处于平衡状态,封闭气体的温度为T1,现用两种方法使气缸内气体温度均由T1缓慢升高到T2,第一次先将活塞固定,接通电路后电热丝产生的热量为Q1;第二次活塞不固定,可以缓慢自由移动,接通电路后电热丝产生的热量为Q2,
(1)通过计算说明Q1和Q2哪个大些?
(2)求第二种情况下气缸内气体温度由T1升高到T2的过程中,活塞移动的距离?
(10分)质量为M的楔形物块上有圆弧轨道,静止在水平面上。质量为m的小球以速度v1向物块运动。不计一切摩擦,圆弧小于90°且足够长。求小球能上升到的最大高度H 和物块的最终速度v。
(6分)1932年查德威克用α粒子去轰击铍核发现了中子,并产生一个新核.已知铍核的质量为9.01219u,α粒子的质量为4.00260u,新核的质量为12.00000u,中子的质量为1.008665u。求:(1)写出核反应方程;(2)计算放出的能量。(1 u相当于931.5Mev,结果保留两位有效数字)
(6分)容积为2L的烧瓶,在压强为1.0×105Pa时,用塞子塞住,此时温度为27℃,当把它加热到127℃时,塞子被打开了,稍过一会儿,重新把盖子塞好,停止加热并使它逐渐降温到27℃,求:
(1)塞子打开前的最大压强;
(2)27℃时剩余空气的压强。
(4分)如图9表示某种放射性元素的衰变化规律(纵坐标表示的是任意时刻放射性元素的原子数与t=0时的原子数之比),该放射性元素的半衰期约是____________天。在从某古迹中发掘出来的木材中,所含的比例是正在生长的植物中的50%,放射性的半衰期是5700年,根据图象可以推算,该古迹距今约_____________年.
氢原子的能级如图所示.有一个处于n=4能级的氢原子,向低能级跃迁时最多能发出 种不同频率光子;让一群n=4能级的氢原子发出的光子照射某金属能产生光电效应现象,则该金属的逸出功应小于 eV.