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如图,将导热性良好的薄壁圆筒开口向下竖直缓慢地放入水中,筒内封闭了一定质量的气体...

如图,将导热性良好的薄壁圆筒开口向下竖直缓慢地放入水中,筒内封闭了一定质量的气体(可视为理想气体)。当筒底与水面相平时,圆筒恰好静止在水中。此时水的温t1=7.0℃,筒内气柱的长度h1=14cm。已知大气压强p0=1.0×105Pa,水的密度=1.0×103 kg/m3,重力加速度大小g取10m/s2

(i)若将水温缓慢升高至27℃,此时筒底露出水面的高度△h为多少;

(ii)若水温升至27℃后保持不变,用力将圆筒缓慢下移至某一位置,撤去该力后圆筒恰能静止,求此时筒底到水面的距离H(结果保留两位有效数字).

 

(i)Δh=1cm  (ii)H=72cm 【解析】(i)设水温升至27℃时,气柱的长度为h2,根据盖·吕萨克定律有                              圆筒静止,筒内外液面高度差不变,有Δh=h2-h1    得 Δh=1cm     (ii)设圆筒的质量为m,横截面积为S,静止在水中时筒内气柱的长度为h3。则      mg=ρgh1S   mg=ρgh3S                    圆筒移动过程,根据玻意耳定律有:(p0+ρgh1)h2S=1p0+ρg(h3+H)]h3S     得: H=72cm         
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下对说法正确的是______

A. 给车胎打气,越压越吃力,是由于分子间存在斥力

B. 在温度不变的情况下,饱和汽的压强不随体积而变化

C. 悬浮在水中花粉颗粒的布朗运动反映了花粉中分子做无规则的热运动

D. 干湿泡湿度计的示数差越大,表示空气中水蒸气离饱和状态越远

E. 液晶的光学性质与某些晶体相似,具有各向异性

 

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如图所示,真空中有一以O点为圆心的圆形匀强磁场区域,半径为R,磁场垂直纸面向里.在y>R的区域存在沿-y方向的匀强电场,电场强度为EM点有一粒子源,辐射的粒子以相同的速率v,沿不同方向射入第一象限.发现沿+x方向射入磁场的粒子穿出磁场进入电场,速度减小到0后又返回磁场.已知粒子的质量为m,电荷量为+q.粒子重力不计.求:

(1)圆形磁场区域磁感应强度的大小;

(2)沿+x方向射入磁场的粒子,从进入到再次穿出所走过的路程;

(3)沿与+x方向成60°角射入的粒子,最终将从磁场边缘的N点(图中未画出)穿出,不再进入磁场,求N点的坐标和粒子从M点运动到N点的总时间.

 

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2017年世界女子冰壶锦标赛在北京首都体育馆举行。冰壶(可视为质点)在水平冰面上的运动可简化为如下过程:如图所示,乙冰壶静止于B点,运动员将甲冰壶加速推到A点放手,此后沿直线AC滑行,在B点与乙冰壶发生对心碰撞,碰撞时间极短,碰撞后,乙冰壶刚好运动到圆垒的圆心O处,甲冰壶继续滑行x=0.375m停止。已知冰面与冰壶间的动摩擦因数均为μ=0.012;BO距离为L=6m;两冰壶质量均为m=19kg,重力加速度为g=10m/s2.求:

(1)碰撞结束时乙冰壶的速度大小:

(2)碰撞前甲冰壶的速度大小,在碰撞过程中乙冰壶对甲冰壶的冲量大小和方向.

 

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有一个额定电压为10V、额定功率在10~15W之间的用电器L(该用电器在电路中可用电阻符号表示),为了测定它的额定功率,现有下面器材可供选用:

A.电动势为3V、15V、50V的直流电源各一个(内阻均不计)

B.滑动变阻器:R1(0~5  3A)、R2(0~15 2A)、R3(0~50  1 A)

C.量程分别为0~0.6A、0~3A内阻可忽略的双量程直流电流表一只

D.量程为0~3V、内阻为2k的直流电压表一只

E.阻值为r1=2kr2=6kr3=20k的定值电阻各一个(实验中只能选用一个)

F.开关一个,导线若干

利用上述仪器,为使测量尽可能准确、方便,并使耗电功率最小,则:

(1)应选择的滑动变阻器是__________.

(2)应选择的电流表量程是__________.

(3)画出测量电路图.

(4)若电表的指针如图所示,由此可求得该用电器额定功率P=_____W(结果保留三位有效数字).

 

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小明同学利用如图所示的装置来验证机械能守恒定律.A为装有挡光片的钩码,总质量为M挡光片的挡光宽度为b,轻绳一端与A相连,另一端跨过光滑轻质定滑轮与质量为m(m<M)的重物层相连。他的做法是:先用力拉住B,保持AB静止,测出A的挡光片上端到光电门的距离h;然后由静止释放BA下落过程中经过光电门,光电门可测出挡光片的挡光时间t,算出挡光片经过光电门的平均速度,将其视为A下落h(h>>b)时的速度,重力加速度为g

(1)在A从静止开始下落h的过程中,验证以AB、地球所组成的系统机械能守恒定律的表达式为_____________(用题目所给物理量的符号表示);

(2)由于光电门所测的平均速度与物体A下落h时的瞬时速度间存在一个差值△v,因而系统减少的重力势能______系统增加的动能(选填“大于”或“小于”);

(3)为减小上述△v对结果的影响,小明同学想到了以下一些做法,其中可行的是_______

A.保持A下落的初始位置不变,测出多组t,算出多个平均速度然后取平均值

B.减小挡光片上端到光电门的距离h

C.适当减小挡光片的挡光宽度b

 

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