一根两端开口、横截面积为S=2cm
2足够长的玻璃管竖直插入水银槽中并固定（插入水银槽中的部分足够深）．管中有一个质量不计的光滑活塞，活塞下封闭着长L=21cm的气柱，气体的温度t
1=7℃，外界大气压取P
=1.0×10
5Pa（相当于75cm汞柱高的压强）．
（1）对气体加热，使其温度升高到t
2=47℃，此时气柱为多长？
（2）在活塞上施加一个竖直向上的拉力F=4N，保持气体的温度t
2不变，平衡后气柱为多长？此时管内外水银面的高度差为多少？
考点分析：
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一根两端开口、横截面积为S=2cm
2足够长的玻璃管竖直插入水银槽中并固定（插入水银槽中的部分足够深）．管中有一个质量不计的光滑活塞，活塞下封闭着长L=21cm的气柱，气体的温度t
1=7℃，外界大气压取P
=1.0×10
5Pa（相当于75cm汞柱高的压强）．
（1）在活塞上放一个质量m=0.1kg的砝码，保持气体的温度t
1不变，平衡后气柱为多长？此时管内外水银面的高度差为多少（g=10m/s
2）？
（2）保持砝码的质量不变，对气体加热，使其温度升高到t
2=77℃，此时气柱为多长？
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在图甲所示电路中，电压表与电流表均可视为理想电表．当滑动变阻器的阻值改变时，电压表与电流表的示数也会随之改变．
（1）某同学在实验中测得6组数据，如下表所示，请在图乙中的坐标纸上画出电压随电流变化的U-I图线；
| I（A） | 0.80 | 1.20 | 1.60 | 2.00 | 2.40 | 2.80 |
| U（V） | 2.60 | 2.40 | 2.20 | 2.00 | 1.80 | 1.60 |
（2）根据实验得到的图乙所示的U-I图线，可知滑动变阻器在电路中消耗的最大功率为______W，此时变阻器的电阻为______Ω．
（3）现有两个小灯泡L
1、L
2，它们分别标有“4V、3W”、“3V、3W”的字样、两个电阻箱、与图甲中相同的电源三节、一个电键．请设计一个电路，使两灯泡都能正常发光且电路消耗的总功率最小，请在图丙所示的方框中画出电路图．（须在图中标出灯泡L
1、L
2）
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在一次研究型课的活动中，某小组提出了测量一种棉线能承受的最大拉力的课题，其中一位同学提出了运用一个已知质量为m的钩码和一把米尺进行测量的方案．首先，他把钩码直接悬挂在这种棉线上，结果棉线没有断，而且没有发生明显伸长．然后该同学进行了一系列的测量和计算，得出了该棉线能承受的最大拉力．请你根据该同学已具有的上述器材，回答下列问题：
（1）请在方框内画出实验方案的示意图（标出需测量的量）；
（2）实验中需要测量的物理量是：
；
（3）棉线能承受的最大拉力F的表达式是：F=
．
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如图所示的实验装置中的横杆能够绕竖直轴旋转，横杆在转动过程中，由于摩擦阻力的作用，横杆会越转越慢．在横杆的一端装有宽度为d=0.005m的竖直“挡光圆柱”，当“挡光圆柱”通过光电门时，光电门就记录挡光的时间间隔，“挡光圆柱”宽度与挡光时间之比，可以近似认为是“挡光圆柱”在该时刻的速度．横杆每转一圈，“挡光圆柱”通过光电门记录一次挡光时间．
| n | t（10-3s） | v= （m/s） | v2（m2/s2） |
| 1 | 2.778 | 1.80 | 3.24 |
| 2 | 2.826 | … | 3.13 |
| 3 | 2.877 | … | 3.02 |
| 4 | 2.931 | … | 2.91 |
| 5 | 2.988 | … | |
| 6 | 3.049 | … | 2.69 |
| 7 | 3.113 | … | 2.58 |
| 8 | 3.181 | … | 2.47 |
| 9 | 3.255 | … | 2.36 |
| 10 | 3.333 | … | 2.25 |
| … | … | … | … |
在一次实验中记录下横杆转动圈数n和每次挡光的时间t，并计算出“挡光圆柱”在该时刻的速度以及速度的平方（部分数据如表中所示）．请计算表中当n=5时，v
2=______m
2/s
2；如果继续测量“挡光圆柱”的速度，那么当n=15时，“挡光圆柱”的速度为______m/s．则“挡光圆柱”速度大小与横杆转动圈数n的关系为______
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全自动洗衣机可以自动实现进水、洗涤等工序．洗衣机的进水是通过控制器实现自动控制的．如图所示为一种洗衣机水位控制器的原理示意图，洗衣机进水前粗细均匀的塑料管内充满空气，当洗衣机进水时，洗衣桶内的水位上升，塑料管中空气的压强______（选填“增大”、“减小”或“不变”），当水位上升到一定高度时，水位控制器根据压强传感器向外输出的信号，切断进水阀电磁线圈的电路，使进水停止并转入其它工作程序．若不计细塑料管下部水平部分长度，当洗衣桶内的水位达到一定深度时，水进入塑料管的高度为1.75cm，压强传感器测得的气体压强是1.03×10
5Pa，则塑料管的长度是______cm．（设水的密度是1.0×10
3kg/m
3，大气压强是1.0×10
5Pa）
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