(9分)如图所示,两端开口的气缸水平固定,A、B是两个厚度不计的活塞,可在气缸内无摩擦滑动。面积分别为S1=20cm2,S2=10cm2,它们之间用一根细杆连接,B通过水平细绳绕过光滑的定滑轮与质量为M=2kg的重物C连接,静止时气缸中的气体温度T1=600K,气缸两部分的气柱长均为L,已知大气压强p0=1×105Pa,取g=10m/s2,缸内气体可看作理想气体。
①活塞静止时,求气缸内气体的压强;
②若降低气缸内气体的温度,当活塞A缓慢向右移动时,求气缸内气体的温度。
[物理—选修3-3(15分)
(1)(6分)下列说法正确的是。(填正确答案标号。选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分。每错选1个扣3分,最低得分为0分)
A.气体扩散现象表明气体分子间存在斥力
B.对于同一理想气体,温度越高,分子平均动能越大
C.热量总是自发的从分子平均动能大的物体传递到分子平均动能小的物体
D.用活塞压缩气缸内的理想气体,对气体做了3.0×105J的功,同时气体向外界放出1.5×105J的热量,则气体内能增加了1.5×105J
E.在阳光照射下,可以观察到教室空气中飞舞的灰尘做无规则运动,灰尘的运动属于布朗运动
(19分)如图所示,在xoy平面内,以O'(0,R)为圆心、R为半径的圆内有垂直平面向外的匀强磁场,x轴下方有垂直平面向里的匀强磁场,两区域磁感应强度大小相等。第四象限有一与x轴成45°角倾斜放置的挡板PQ,P、Q两点在坐标轴上,且OP两点间的距离大于2R,在圆形磁场的左侧0<y<2R的区间内,均匀分布着质量为m、电荷量为+q的一簇带电粒子,当所有粒子均沿x轴正向以速度v射入圆形磁场区域时,粒子偏转后都从O点进人x轴下方磁场,结果有一半粒子能打在挡板上。不计粒子重力、不考虑粒子间相互作用力。求:
(1)磁场的磁感应强度B的大小;
(2)挡板端点P的坐标;
(3)挡板上被粒子打中的区域长度。
(13分)如图所示,某滑冰运动员参加直线滑行练习,在滑行时,左右脚交替向后蹬冰,每次蹬冰的时间t1=1s,冰面给人水平向前的动力F=165N,左右脚交替时有t2=0.5s的时间不用蹬冰。已知整个过程中运动员受到的阻力f=55N,运动员总质量rn=55kg,设运动员由静止开始滑行,求0-3s内运动员的位移。
(9分)为了测量某电池的电动势E(约为3V)和内阻r,选用的器材如下:
A.电流表G1(量程为2mA内电阻为100Ω)
B.电流表G2(量程为1mA内电阻为200Ω)
C.电阻箱R1(0-99.99Ω)
D.电阻箱R2(0-9999Ω)
E.滑动变阻器R3(0-1000允许最大电流1A)
F.待测电池
G.开关一个、导线若干
(1)某同学利用上述器材,采用图甲的电路测量该电池的电动势和内阻,请按照图甲将图乙所示的实物图连线;
(2)图甲中利用电阻箱R1,将电流表G1改装成了量程为0.5A的电流表,利用电阻箱R2将电流表G2改装成了量程为3V的电压表,则电阻箱R2的阻值调到_________Ω;
(3)以G2示数I2为纵坐标,G1示数I1为横坐标,作出I2-I1图象如图丙所示,结合图象可得出电源的电动势为_________V,电源的内阻为___________Ω(结果均保留两位有效数字)
(6分)某学习小组利用如图所示的装置验证动能定理。
(1)将气垫导轨调至水平,安装好实验器材,从图中读出两光电门中心之间的距离S=__________cm;
(2)测量挡光条的宽度d,记录挡光条通过光电门1和2所用的时间△t1和△t2,并从拉力传感器中读出滑块受到的拉力F,为了完成实验,还需要直接测量的一个物理量是____________________________;
(3)该实验是否需要满足砝码盘和砝码的总质量远小于滑块、挡光条和拉力传感器的总质量?______________(填“是”或“否”)