随着夏日来临,路面温度升高,当汽车轮胎与路面反复摩擦后轮胎温度会急剧升高,导致轮胎内气体温度升高,由此使胎内气压升高,有可能造成爆胎的危险.查资料得知:胎内气压最高不能超过3.0×105Pa,胎内气体温度最高可达到87℃,则当车停在车库时胎内气体的压强不应超过多少?已知车停在车库时胎内气体温度为27℃,胎内气体可视为理想气体,且体积不变.
下列说法正确的是
A.布朗运动就是液体分子的无规则运动
B.理想气体绝热压缩内能会增大
C.理想气体等温膨胀内能会减小
D.热量不可以从低温物体传到高温物体
(18分)如图所示,水平地面上固定一木板,小滑块A质量为m,带电量为+q,与木板之间没有摩擦力;小滑块B质量为3m,不带电,与木板之间的摩擦因数μ=0.5;木板左边界MN和PQ之间的距离为l,其间存在匀强电场,电场强度E满足qE=mg.B静止在边界PQ处,将A从木板左端静止释放,此后A、B会发生碰撞,每次碰撞均为弹性碰撞,且碰撞前后A、B的电量保持不变,A、B均可视为质点,重力加速度为g.
(1)求第一次碰撞结束时A、B各自的速度;
(2)如木板足够长,求A在电场中运动的总时间:
(3)如木板总长度为,求A、B发生碰撞的次数.
(16分)质谱仪可以测定有机化合物分子结构,其结构如图所示.有机物分子从样品室注入“离子化”室,在高能电子作用下,样品分子离子化或碎裂成离子(如C2H6离子化后得到C2H6+、CH4+等).若这些离子均带一个单位的正电荷e,且初速度为零.此后经过高压电源区、圆形磁场室、真空管,最后在记录仪上得到离子.已知高压电源的电压为U,圆形磁场区的半径为R,真空管与水平线夹角为θ,离子沿半径方向飞入磁场室,且只有沿真空细管轴线进入的离子才能被记录仪记录.
(1)请说明高压电源.A、B两端哪端电势高?磁场室的磁场方向垂直纸面向里还是向外?
(2)试通过计算判断C2H6+和C2H2+离子进入磁场室后,哪种离子的轨道半径较大;
(3)调节磁场室磁场的大小,在记录仪上可得到不同的离子,当磁感应强度调至B0时,记录仪上得到的是H+,求记录仪上得到CH4+时的磁感应强度B.(已知CH4+质量为H+的16倍)
(15分)重庆洋人街有一项惊险刺激的游戏项目高空滑索,游戏者通过绳索悬挂在滑车下,滑车跨在两根钢缆上从高处向下滑去,如图所示.若下滑过程中的某一段可看作人与滑车一起沿钢缆匀速下滑,下滑的速度为15m/s,此段钢缆的倾角为30°,人和滑车的总质量为75kg,空气阻力的大小满足f=kv2,其中v为下滑速度,k为常数,忽略滑车和钢缆间的摩擦,重力加速度取10m/s2,求:
(1)钢缆对滑车的力的大小和方向
(2)k的数值
(3)整体所受重力的功率.
(13分)直流电动机在传感和控制中有着广泛应用.为了探究电动机的伏安特性,某同学找到一只带风扇的玩具电动机,他实验的实物示意图如图1所示,其中,图中M为电动机,电流表和电压表都视为理想电表.
①闭合电键S前,滑动变阻器R的滑动头应置于最______(填“左”或“右”)端。闭合电键S后,发现无论如何调节滑动变阻器R的滑动头,电动机都会转动,则可以判断导线_____(选填“①”, “②”,…,“⑧”)断路;
②排除故障后,测量得到电动机的U﹣I,图线如图2所示。通过图线可以求得该电动机内部线圈的电阻为______Ω;
③实验一:将电动机取下,接在一节电动势为1.50V、内阻为0.50Ω的干电池两级间,则通过电路中的电流应为_______A;
④实验二:将实验一中完全相同的三节干电池串联,接上该电动机上稳定后,该电动机消耗的功率为________W,其效率为________%(计算结果保留两位有效数字).