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如图所示,导热性能良好的气缸内用活塞封闭一定质量的理想气体,活塞用轻弹簧与缸底相...

如图所示,导热性能良好的气缸内用活塞封闭一定质量的理想气体,活塞用轻弹簧与缸底相连,当气缸如图甲水平放置时,弹簧伸长了x0,活塞到缸底的距离为L0,将气缸缓慢转动竖直放置,开口向上,如图乙所示,这时活塞刚好向缸底移动了x0的距离。已知活塞的横截面积为S,活塞与气缸壁的摩擦不计,且气密性良好,活塞的质量为m,重力加速度为g,大气压强为p0

求:①弹簧的劲度系数的大小;

②若从甲图到乙图的过程中,气体放出的热量为Q,活塞的重力对气体做的功为W,则弹簧开始具有的弹性势能为多少?

 

(i)(ii) 【解析】(i)气缸水平放置时,缸内气体的压强为 当气缸竖直放置时,缸内气体的压强为: 根据玻意耳定律有: 求得: (ii)从甲图到乙图的过程中,气体的温度始终不变,因此气体的内能不变,根据热力学第一定律可知: , 求得: 。  
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水的摩尔质量为M=18g/mol,水的密度为ρ=1.0×103kg/m3,阿伏伽德罗常数NA=6.0×1023mol-1,则一个水分子的质量为____________kg,一瓶600ml的纯净水所含水分子的个数为 ___________

 

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如图所示,ABCD间的区域有竖直向上的匀强电场,在CD的右侧有一与CD相切于M点的圆形有界匀强磁场,磁场方向垂直于纸面.一带正电粒子自O点以水平初速度v0正对P点进入该电场后,从M点飞离CD边界,再经磁场偏转后又从N点垂直于CD边界回到电场区域,并恰能返回O点.已知OP间距离为d,粒子质量为m,电荷量为q,电场强度大小,不计粒子重力.试求:

(1)MN两点间的距离

(2)磁感应强度的大小和圆形匀强磁场的半径

(3)粒子自O点出发到回到O点所用的时间

 

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如图所示,质量均为m=1kg的AB两物体通过劲度系数为k=100N/m的轻质弹簧拴接在一起,物体A处于静止状态。在A的正上方h高处有一质量为的小球C,由静止释放,当CA发生弹性碰撞后立刻取走小球Ch至少多大,碰后物体B有可能被拉离地面?

 

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实验室有如下器材:

待测电阻Rx:约500 Ω; 

电流表A1:量程0~500 μA,内阻r1=1000 Ω; 

电流表A2:量程0~1.5mA,内阻r2约100 Ω;

电压表V:量程0~3 V,内阻r3约20 kΩ

定值电阻:阻值R=1 kΩ   

滑动变阻器:0~5 Ω,额定电流2 A

电池:电动势3 V,内阻0.5Ω.另有开关,导线若干

要求较准确地测出未知电阻Rx的阻值。

⑴在方框内画出测量所使用电路的电路图,要求测量过程中各电表的示数不小于其量程的,测量的精度尽可能高_________

⑵在下图中按电路图用细笔画线代替导线连接实物图_________

⑶应测量的物理量及符号:____________未知电阻Rx=_____________.(用物理量符号表示)

 

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DIS实验是利用现代信息技术进行的实验。某同学“用DIS研究机械能守恒定律”的装置如图(a)所示,小球下端挡光片的宽度用螺旋测微器测量情况如图(b)所示。在某次实验中,选择DIS以图像方式显示实验的结果,所显示的图像如图(c)所示。图像的横轴表示小球距D点的高度h,纵轴表示摆球的重力势能Ep、动能Ek或机械能E。试回答下列问题:

(1)小球下端挡光片的宽度为__________mm。

(2)图(c)的图像中,表示小球的重力势能Ep、动能Ek、机械能E随小球距D点的高度h变化关系的图线分别是________________(按顺序填写相应图线所对应的文字)。

(3)根据图(b)所示的实验图像,可以得出的结论是_________________

 

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