[物理——选修3-3](15分)
(1)(5分)若已知阿伏加德罗常数、物质的摩尔质量、摩尔体积,则可以计算出( )
A.固体物质分子的大小和质量
B.液体物质分子的大小和质量
C.气体分子的大小和质量
D.气体分子的质量和分子间的平均距离
(2)(10分)如图所示,在竖直放置的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分气体,活塞与容器壁间能无摩擦滑动,容器的横截面积为S。开始时气体的温度为T0,活塞与容器底的距离为h0,再将整个装置放在大气压恒为P0的空气中,当气体从外界吸收热量Q后,活塞缓慢上升d后再次平衡,求:
①外界空气的温度是多少?
②在此过程中的密闭气体的内能增加了多少?
(18分)如图所示,水平地面上有一辆固定有竖直光滑绝缘管的小车,管的底部有一质量m=0.10g,电荷量的小球,小球的直径比管的内径略小。在小车的右方存在着垂直纸面向里、磁感应强度B=5T的匀强磁场,在管口所在平面MN面的上方还存在着竖直向上、场强E=1.25V/m的匀强电场。现在小车始终保持的速度匀速向右运动,以带电小球刚经过场的边界PQ为计时的起点,测得小球对管侧壁的弹力FN随高度h变化的关系如图所示。g取10m/s2,不计空气阻力。求(结果保留两位有效数字)
(1)小球刚进入磁场B时加速度a的大小;
(2)绝缘管的长度L;
(3)电磁场上边界PS与下边界MN间距离d满足什么条件才能使小球不从PS飞出?
(14分)人和雪橇的总质量为75kg,沿倾角且足够长的斜坡向下运动,已知雪橇所受的空气阻力与速度成正比,比例系数k未知,从某时刻开始计时,测得雪橇运动的v-t图象如图中的曲线AD所示,图中AB是曲线在A点的切线,切线上一点B的坐标为(4,15),CD是曲线AD的渐近线,g取10m/s2,试回答和求【解析】
(1)雪橇在下滑过程中,开始做什么运动,最后做什么运动?
(2)当雪橇的速度为5m/s时,雪橇的加速度为多大?
(3)雪橇与斜坡间的动摩擦因数多大?
(9分)一轻弹性材料AB可以被压缩,最大压缩量为10cm,某小组的同学为测定它压缩时能诸存的最大弹性势能,甲同学做了如下操作:
①在光滑木板上固定一挡板,使弹性材料的A端固定在竖直挡板上,另一端B不受力时刚好在木板边缘。再将此装置固定水平桌面上,且使B端在桌外(如图甲),记下B在水平地面上的射影O。
②将一大小不计的小铁球靠在B端向A端压弹性材料,压缩量10cm,后将小球释放,使小球水平抛出,记下小球在地面上的落点P。
③测出相关物理量后进行计算。
(1)甲同学需要测量的物理量有
(2)用以上物理量表示弹性材料的最大弹性势能EP
(3)乙同学采用了另一种方法用一测力计缓慢压B端,当压缩量为x1时,测力计示数为F1;压缩量为x2时,示数为F2;……然后以压缩量x为横坐标,测力计的示数F为纵坐标,描点后得到F—x图像如右图。则由图像可得该弹性材料的最大弹性势能为 J。
(6分)螺旋测微器是一种精密的测量长度的仪器。现有下列问题:
常用螺旋测微器的精度是0.001mm,下图是某次测量的读数为5.620mm,请你在刻度线旁边的方框内标出相应的数值以符合给出的读数:A B C
质量为m1的小环A套在光滑的直角杆上,MN部分竖直,小环A与物块B用细绳连接,如图所示。物块B的质量为m2,小环A在M点由静止释放,MN间距为h,ON水平,OM与竖直夹角为,则有 ( )
A.小环A运动到N点时,小环A的速度为零
B.小环A运动到N点时,物块B的速度为零
C.小环A运动到N点时,小环A的速度为
D.小环A从M点运动到N点的过程中,绳的拉力对A做的功为