如图所示,在长为L=56cm的一端封闭、另一端开口向上、粗细均匀、导热良好竖直玻璃管内,用4cm高的水银柱封闭着长为L1=50cm的理想气体,管内外的温度均为27℃。现缓慢对玻璃管进行加热,最终水银柱刚好到达与玻璃管开口相平处静止。(大气压强是p0=76cmHg)求:
①此时玻璃管内气体的温度为多少?
②此过程中玻璃管内的气体对外界 (填“做正功”、“做负功”或“不做功”),气体的内能 (填“增加”、“减少”或“不变”)。
以下说法正确的有 。
a.布朗运动证明,组成固体小颗粒的分子在做无规则运动
b.液晶的光学性质会随温度、外加电压等外界因素的变化而变化
c.第二类永动机不可能制成,是因为违反了能量守恒定律
d.已知阿伏伽德罗常数,某气体的摩尔质量,就可以计算出该气体的分子质量
(18分)如图甲所示,两个完全相同的平行板电容器PQ和MN,板间距离为d,极板长为L,极板厚度不计。将它们置于图示方向足够大的匀强磁场中,磁感应强度为B0,两电容器极板的左端和右端分别对齐,两电容器极板所加电压值相同。一质量为m、电荷量为+q、重力不计的粒子从极板P、Q间的中轴线O1O2左边缘的O1点,以速度v0沿O1O2匀速穿过电容器PQ,经过磁场偏转后沿极板M、N的中轴线O3O4做匀速直线运动,又经过磁场回到O1点,如此循环往复。不计电容器之外的电场对粒子运动的影响。求
(1)极板P、Q,M、N间所加电压的数值U。
(2)Q板和M板间的距离x。
(3)粒子从O1点开始运动到再次回到O1点所用的时间。
(4)若撤去电容器上所加的电压,将原磁场换作按图乙规律变化的磁场,取垂直纸面向里为磁场的正方向。粒子仍从O1点沿O1O2在0时刻以速度v0进入电容器PQ,在时刻恰好从P板右边缘水平射出(为未知量)。则B1为多少?
(15分)一辆轿车违章超车,以108 km/h的速度驶入左侧逆行道时,猛然发现、正前方80 m处一辆卡车正以72 km/h的速度迎面驶来,两车司机同时刹车,刹车加速度大小都是10 m/s2,两司机的反应时间(即司机发现险情到实施刹车所经历的时间)都是Δt.试问Δt是何数值,才能保证两车不相撞?
(15分) 屋檐上每隔相同的时间隔滴下一滴水,当第5滴正欲滴下时,第1滴已刚好到达地面,而第3滴与第2滴分别位于高为1 m的窗户的上、下沿,如图所示,求:
(1)此屋檐离地面多高?
(2)滴水的时间间隔是多少?(g取10 m/s2)
(10分)刀、斧、凿、刨等切削工具的刃都叫做劈,劈的截面是一个等腰三角形,如图所示,使用劈的时候,在劈背上加力F,这个力产生的作用效果是使劈的两侧面推压物体,把物体劈开.设劈的纵截面是一个等腰三角形,劈背的宽度是d,劈的侧面的长度是L.通过计算说明为什么劈的两个侧面之间的夹角越小(即越锋利的切削工具)越容易劈开物体。