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某同学设计的简易火灾报警装置如图所示,竖直固定、上端开口的试管中装有高h=20c...

某同学设计的简易火灾报警装置如图所示,竖直固定、上端开口的试管中装有高h=20cm的水银.其下方封闭有一段气柱。当环境温度为57℃时,电路恰好接通,电铃D发出报警声。取绝对零度为-273℃。

   

①若环境温度缓慢降至27℃时,水银柱下降了△L=5cm,试求环境温度为57℃时,试管内封闭气柱的长度L;

②若使环境温度降低,并且往玻璃管内注入高△h=4 cm的水银时,报警装置恰好再次报警,求此时的环境温度t(已知大气压强p0= 76 cmHg)。

 

(1)55cm (2) 45.75oC 【解析】试题①加入水银柱后空气柱下降,气体做等压变化;由盖-吕萨克定律可求得气柱的长度L;②加入水银柱的长度.温度升高,封闭气体体积增大,水银柱上升,当电路恰好接通时,报警器开始报警;此时空气柱长度,以封闭空气柱为研究对象,根据等压变化规律求出温度. ①设试管的横截面积为S,在温度从57℃缓慢至27℃的过程中,封闭气体做等压变化,由盖-吕萨克定律有: 上式中:; 代入解得:L=55cm; ②当环境温度为57℃时,封闭气体的压强为:; 当报警装置再次恰好报警时,封闭气柱的长度为: 此时封闭气体的压强为 由理想气体状态方程有: 解得t=45.75℃;  
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下列说法正确的是________(填正确答案标号。选对1个得2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.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

E.用活塞压缩气缸内的理想气体,对气体做了3.0x105J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

 

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如图所示,MN为中心开有小孔的平行板电容器的两极板,相距为D,其右侧有一边长为2a的正三角形区域,区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,在极板MN之间加上电压U后,M板电势高于N板电势.现有一带正电的粒子,质量为m、电荷量为q,其重力和初速度均忽略不计,粒子从极板M的中央小孔S1处射入电容器,穿过小孔S2后从距三角形AaP处垂直AB方向进入磁场,试求:

1)粒子到达小孔S2时的速度;

2)若粒子从P点进入磁场后经时间tAP间离开磁场,求粒子的运动半径和磁感应强度的大小;

3)若粒子能从AC间离开磁场,磁感应强度应满足什么条件?

 

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如图所示,半径为R的竖直光滑半圆轨道bc与水平光滑轨道abb点连接,开始时可视为质点的物体AB静止在ab上,AB之间压缩有一处于锁定状态的轻弹簧(弹簧与AB不连接).某时刻解除锁定,在弹力作用下A向左运动,B向右运动,B沿轨道经过c点后水平抛出,落点pb点间距离为2R.已知A质量为2mB质量为m,重力加速度为g,不计空气阻力,求:

(1)Bc点抛出时速度的大小?              

(2)Bb时速度的大小?

(3)锁定状态的弹簧具有的弹性势能?

 

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在冰壶比赛中,运动员用的F=6N的水平恒力推着质量为m=20kg的冰壶由静止开始运动,一段时间后撤去F,冰壶继续沿直线运动,从开始运动到停止的总位移为30m,冰壶与冰面之间的动摩擦因数为,取重力加速度g=10m/s2.:

(1)撤去F之前冰壶运动的位移大小;

(2)冰壶运动的总时间.

 

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某同学测量一只未知阻值的电阻Rx.

1)表内电池的____极与红表笔相连;

2)他先用多用电表进行测量,把选择开关旋到“×10”档位,测量时指针偏转如图甲所示。该同学应选用______________档位,更换档位重新测量之前应进行的步骤是__________

3)接下来再用伏安法,测量该电阻,所用仪器如图乙所示,其中电压表内阻约为5kΩ,电流表内阻约为,变阻器最大阻值为100Ω.图中部分连线已经连接好,为了尽可能准确地测量电阻,请你完成其余的连线___________

4)该同学用伏安法测量的电阻Rx的值将_____(大于”“小于等于”)被测电阻的实际值.

 

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