模块3—3试题（12分）
（1）（4分）下列说法正确的是 （填入正确选项前的字母，每选错一个扣2分，最低得分为0分。）
（A）当一定量气体吸热时，其内能可能减小
（B）玻璃、石墨和金刚石都是晶体，木炭是非晶体
（C）单晶体有固定的熔点，多晶体和非晶体没有固定的熔点
（D）当液体与大气相接触时，液体表面层内的分子所受其它分子作用力的合力总是指向液体内部
（E）气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体温度有关
（2）（8分）如右图，体积为V、内壁光滑的圆柱形导气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞；气缸内密封有温度为2.4T0、压强1.2p0的理想气体，p0与T0分别为大气的压强和温度。已知：气体内能U与温度T的关系为
，
为正的常量；容器内气体的所有变化过程都是缓慢的。求：
（i）气缸内气体与大气达到平衡时的体积V1；
（ii）在活塞下降过程中，气缸内气体放出的热量Q。
图1中，质量为m的物块叠放在质量为2m的足够长的木板上方右侧，木板放在光滑的水平地面上，物块与木板之间的动摩擦因数为
。在木板上施加一水平向右的拉力F，在0～3s内F的变化如图2所示，图中F以mg为单位，重力加速度g=10m/s2.整个系统开始时静止。
（1）求1s、1.5s、2s、3s末木板的速度以及2s、3s末物块的速度；
（2）在同一坐标系中画出0～3s内木板和物块的v—t图象，据此求0～3s内物块相对于木板滑过的距离。
右图中左边有一对平行金属板，两板相距为d，电压为V；两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为B0，方向与金属板面平行并垂直于纸面朝里，图中右边有一半径为R、圆心为O的圆形区域，区域内也存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面朝里。一电荷量为q的正离子沿平行于金属板面、垂直于磁场的方向射入平行金属板之间，沿同一方向射出平行金属板之间的区域，并沿直径EF方向射入磁场区域，最后从圆形区域边界上的G点射出，已知弧
所对应的圆心角为
。不计重力，求：
（1）离子速度的大小；
（2）离子的质量。
利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置示意图如图1所示：
（1）实验步骤：
①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平。
②用游标卡尺测量挡光条的宽度
，结果如图2所示，由此读为
mm。
③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s= cm。
④将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2。
⑤从数字计数器（图1中未画出）上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间
。
⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m。
（2）有表示直接测量量的字母写出下列所求物理量的表达式：
①滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为v1= 和v2= 。
②当滑块通过光电门1和光电门2时，系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为EK1= 和EK2= 。
③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少
=
（重力加速度为g）。
（3）如果
，则可认为验证了机械能守恒定律。
图1为测量电压表V内阻r的电路原理图。图中两个固定电阻的阻值均为R，S1、S2是开关，E是电源（内阻可忽略）.
（1）按电路原理图将图2中的实物图连线；
（2）开关S1保持断开，合上开关S2，此时电压表的读数为U1；再合上开关S1，电压表的读数变为U2，电压表内阻r= （用U1、U2和R表示）.
雨滴下落时所受到的空气阻力与雨滴的速度有关，雨滴速度越大，它受到的空气阻力越大；此外，当雨滴速度一定时，雨滴下落时所受到的空气阻力还与雨滴半径的
次方成正比
。假设一个大雨滴和一个小雨滴从同一云层同时下落，最终它们都
（填“加速”、“减速”或“匀速”）下落。 （填“大”或“小”）雨滴先落到地面；接近地面时， （填“大”或“小”）雨滴的速度较小。
