【物理—选修3-3】(15分)
(1)(6分)在某一密闭容器内装有一定质量的理想气体(设此状态为甲),现设法降低气体的温度同时增大气体的压强,达到状态乙,则下列判断正确的是( )
A.气体在状态甲时的密度比状态乙时的大
B.气体在状态甲时的分子平均动能比状态乙时的大
C.气体在状态甲时的内能比状态乙时的大
D.气体从状态甲变化到状态乙的过程中,放出的热量多于外界对气体做的功
(2)(9分)如图所示,在一端封闭的U形管中用水银柱封一段空气柱L,当空气柱的温度为14℃时,左臂水银柱的长度h1=10cm,右臂水银柱长度h2=7cm,气柱长度L=15cm;将U形管放入100℃水中且状态稳定时,h1变为7cm。分别写出空气柱在初末两个状态的气体参量,并求出末状态空气柱的压强和当时的大气压强(单位用cmHg)。
(15分)如图所示,直线OA与x轴成135°角,x轴上下方分别有水平向右的匀强电场E1和竖直向上的匀强电场E2,且电场强度E1=E2=10N/C,x轴下方还存在垂直于纸面向外的匀强磁场B,磁感应强度B=10T。现有一质量m=1.0×10-5kg,电荷量q=1.0×10-5C的带正电尘粒在OA直线上的A点静止释放,A点离原点O的距离d=m(g取10m/s2,).求:
(1)尘粒刚进入磁场区域时的速度v的大小;
(2)从进入磁场区域开始到离开磁场区域所经历的时间t;
(3)第一次回到OA直线上的某位置离原点O的距离L。
(12分)如图甲所示,竖直平面内的光滑轨道由倾斜直轨道AB和圆轨道BCD组成,AB和BCD相切于B点,CD连线是圆轨道竖直方向的直径(C、D为圆轨道的最低点和最高点),已知。可视为质点的小滑块从轨道AB上高H处的某点由静止滑下,用压力传感器测出滑块经过圆轨道最高点D时对轨道的压力为F,并得到如图乙所示的压力F与高度H的关系图象,取g=10m/s2。求:
(1)滑块的质量和圆轨道的半径;
(2)是否存在某个H值,使得滑块经过最高点D后能直接落到直轨道AB上与圆心等高的点。若存在,请求出H值;若不存在,请说明理由。
(10分)如图甲所示,质量为m=1kg的物体置于倾角为θ=37°的固定且足够长的斜面上,对物体施以平行于斜面向上的拉力F,t1=1s时撤去拉力,物体运动的部分v-t图象如图乙所示。试求:
(1)拉力F的大小;
(2) 物体和斜面的滑动摩擦因数μ的大小。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
从下表中选出适当的实验器材,设计一电路来测量电流表A1的内阻r1,要求方法简捷,有尽可能高的测量精度,并能测出多组数据。
(1)画出电路图,标明所用器材的代号。
(2)若选测量数据中的一组来计算r1,则所用的表达式为r1= ,式中各符号的意义是: 。
器材(代号) |
规格 |
电流表(A1) |
量程10mA、内阻r1待测(约40Ω) |
电流表(A2) |
量程500μA、内阻r2=750Ω |
电压表(V) |
量程10V、内阻r3=10kΩ |
电阻(R1) |
阻值约为100Ω、做保护电阻用 |
滑动变阻器(R2) |
总阻值约为50Ω |
电源(E) |
电动势1.5V、内阻很小 |
开关(S2)、电线若干 |
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关于高中物理实验,下列说法中正确的是( )
A.利用打点计时器“研究匀变速直线运动规律”的实验中,可以利用纸带打出的点迹间接测得物体的运动速度
B.在“验证力的平行四边形定则”实验中,应用等效替代的思想方法
C.在“验证牛顿第二定律”实验中,采用了控制变量的实验方法
D.在“验证机械能守恒定律”的实验中,应该先释放重物后接通电源