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如图所示,开口向上粗细均匀的玻璃管长L=l00cm,管内有一段高h=20cm的水...

如图所示,开口向上粗细均匀的玻璃管长L=l00cm,管内有一段高h=20cm的水银柱,封闭着长a=50cm的空气柱,大气压强P0=76cmHg,温度t0=27℃.求温度至少升到多高时,可使水银柱全部溢出?

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温度至少升到211℃时,可使水银柱全部溢出 【解析】【解析】 开始温度升高时,气体压强不变,气体体积膨胀,水银柱上升.当水银柱上升至管口时,温度再升高,水银就会开始溢出,这时的气体压强随水银的溢出而减小,气体的体积在不断增大,温度不需要继续升高,设该温度为t2,剩余的水银柱的高度为x,玻璃管的横截面积为S. 气体的初始状态 P1=P0+h V1=aS T1=300K 气体的末状态 P2=P0+X V2=(100﹣X)S T2=273+t2 根据理想气体状态方程=,即 = 要使剩余气体全部溢出的温度t2最高,则(76+x)(100﹣x)必为最大. 又因为 76+x+100﹣x=176为常数,所以当76+x=100﹣x,即x=12cm时,(76+x)(100﹣x)有最大值. 代入得 =16,解得 t2=211℃,水银全部溢出. 答:温度至少升到211℃时,可使水银柱全部溢出. 【点评】解决本题的关键要正确分析气体的状态变化过程,明确水银不断外溢过程中,气体不再是等压变化,温度随体积增大按“抛物线”规律变化,由气态方程列式求解最值.  
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考点分析:
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下列关于热力学第二定律说法正确的是(  )

A.所有符合能量守恒定律的宏观过程都能真的发生

B.一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的

C.机械能可以全部转化为内能,而内能无法全部用来做功以转换成机械能

D.气体向真空的自由膨胀是可逆的

E.热运动的宏观过程会有一定的方向性

 

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一个质量为m带电量为q的小球,以初速度v0自离地面h高度处水平抛出.重力加速度为g,空气阻力忽略不计.

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(1)求小球自抛出到第一次落地点P的过程中发生的水平位移x的大小.

(2)若在空间加一个竖直方向的匀强电场,发现小球以相同方式水平抛出后做匀速直线运动,请判断电场的方向并求出电场强度E的大小.

(3)若在空间再加一个垂直纸面的匀强磁场,发现小球以相同方式水平抛出后第一次落地点仍然是P.已知OP间的距离大于h,请判断磁场的方向并求出磁感应强度B的大小.

 

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质量为0.1kg 的弹性球从空中某高度由静止开始下落,该下落过程对应的v﹣t图象如图所示.球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的满分5 manfen5.com.设球受到的空气阻力大小恒为f,取g=10m/s2,求:

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(1)弹性球受到的空气阻力f的大小;

(2)弹性球第一次碰撞后反弹的高度h.

 

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某同学要测量由某种新材料制成的粗细均匀的圆柱形导体的电阻率ρ步骤如下:

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(1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示,由图可知其长度为      cm;

(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示,由图可知其直径为      mm;

(3)用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱形导体的电阻,表盘的示数如图丙所示,则该电阻的阻值约为      Ω.

(4)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:

待测圆柱形导体(电阻为R)

电流表A1(量程4mA,内阻约为50Ω)

电流表A2(量程10mA,内阻约为30Ω)

电压表V1(量程3V,内阻约为10kΩ)

电压表V2(量程15V,内阻约为25kΩ)

直流电源E(电动势4V,内阻不计)

滑动变阻器R1(阻值范围0~15Ω,额定电流2.0A)

滑动变阻器R2(阻值范围0~2kΩ,额定电流0.5A)

开关S,导线若干.

为减小实验误差,要求测尽可能的多组数据进行分析,请在图丁的虚线框中画出合理的实验原理电路图,并标明所用器材的代号.

 

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(1)某同学利用如图甲所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律.物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处).从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图乙所示.打点计时器电源的频率为50Hz.

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①计数点5对应的速度大小为      m/s.(保留两位有效数字).

②物块减速运动过程中加速度的大小为a=      m/s2,(保留两位有效数字).若用满分5 manfen5.com来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g为重力加速度),则计算结果比动摩擦因数的真实值      (填“偏大”或“偏小”).

 

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