(9分)如图所示,竖直放置的均匀细U型试管,左侧管长 LOA=30 cm,右管足够长且管口开口,初始时左管内被水银封闭的空气柱长20 cm,气体温度为27°C,左右两管水银面等高.已知大气压强为p0=75 cmHg.现对左侧封闭气体加热,直至两侧水银面形成10 cm长的高度差.则此时气体的温度为多少摄氏度?
(6分)关于热现象和热学规律,下列说法中正确的是( )
A.只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数,就可以算出气体分子的体积
B.悬浮在液体中的固体微粒越小,布朗运动就越明显
C.密封在体积不变的容器中的气体,温度升高,气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大
D.用打气筒的活塞压缩气体很费力,说明分子间有斥力
E.物体的温度越高,分子热运动越剧烈,分子的平均动能就越大
(18分) 如图甲所示,长为l、相距为d的两块正对的平行金属板AB和CD与一电源相连(图中未画出电源),B、D为两板的右端点,两板间电压的变化如图乙所示,在金属板B、D端的右侧有一与金属板垂直放置的荧光屏MN,荧光屏距B、D端的距离为l,质量为m,电荷量为e的电子以相同的初速度v0从极板左边中央沿平行极板的直线O1O2连续不断地射入。已知所有的电子均能够从金属板间射出,且每个电子在电场中运动的时间与电压变化的周期相等,忽略极板边缘处电场的影响,不计电子的重力以及电子之间的相互作用。求
(1)t=0和t=T/2时刻进入两板间的电子到达金属板B、D端界面时偏离O1O2的距离之比
(2)两板间电压U0的最大值
(3)电子在荧光屏上分布的最大范围
(14分)如图所示,在粗糙水平面上有一质量为M、高为h的斜面体,斜面体的左侧有一固定障碍物Q,斜面体的左端与障碍物的距离为d。将一质量为m的小物块置于斜面体的顶端,小物块恰好能在斜面体上与斜面体一起保持静止;现给斜面体施加一个水平向左的推力,使斜面体和小物块一起向左匀加速运动,当斜面体到达障碍物与其碰撞后,斜面体立即停止,小物块水平抛出,最后落在障碍物的左侧p处(图中未画出),已知斜面体与地面间的动摩擦因数为,斜面倾角为,重力加速度为g,滑动摩擦力等于最大静摩擦力,求:
(1)小物块与斜面间的动摩擦因数;
(2)要使物块在地面上的落点p距障碍物Q最远,水平推力F为多大;
(3)小物块在地面上的落点p距障碍物Q的最远距离。
(9分)某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案。如图所示,将一个小球和一个滑块用细绳连接,跨在斜面上端。开始时小球和滑块均静止,剪短细绳后,小球自由下落,滑块沿斜面下滑,可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音,保持小球和滑块释放的位置不变,调整挡板位置,重复以上操作直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移。(空气阻力对本实验的影响可以忽略)
①滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为________。
②滑块与斜面间的动摩擦因数为__________________。
③以下能引起实验误差的是________。
a.滑块的质量
b.当地重力加速度的大小
c.长度测量时的读数误差
d.小球落地和滑块撞击挡板不同时
(6分)一个同学在研究小球自由落体运动时,用频闪照相连续记录下小球的位置如图所示。已知闪光周期为s,测得x1=7.68cm,x3=12.00cm,用上述数据通过计算可得小球运动的加速度约为_______m/s2,图中x2约为________cm。(结果保留3位有效数字)