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如图所示,导热性能良好的玻璃容器由三支横截面积相同的玻璃管构成,将其竖直放置,左...

如图所示,导热性能良好的玻璃容器由三支横截面积相同的玻璃管构成,将其竖直放置,左、右两管的上端等高,管内装有水银。左管上端封闭,内有气体,右管上端开口与大气相通。下管中水银的下方用活塞顶住,三支玻璃管用不计体积的细管相连。开始时,左管中气柱长L1= 18cm ,右管中气柱长L2=18cm,下管中的水银柱长L3=25cm ,整个装置处于平衡状态。现将活塞缓慢上推,直到下管中的水银全部顶到上面的管中。(已知大气压强P075cmHg )

(ⅰ)请判断水银是否从右管溢出?

(ⅱ)求此时左管中气柱的长度L1

 

(i)水银会从右管溢出。(ii)L1′= 15cm 【解析】 (i)假设右管水银面到达管口吋,左管水银柱上升h,此时气体压强 p1=p0+ρg(L2-h) 设玻璃管横截面积为S,由玻意耳定律 P0L1S=pl(Ll-h)S 解得h=3cm 此时,活寒上移的距离为H=h+L2=21cm,H<L3,水银会从右管溢出。 (ii)水银从右管溢出,左管空气柱的长度不变。 L1′=L1-h=15cm。  
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关于热现象,下列说法正确的是          

A. 布朗运动反映了悬浮在液体中的固体小颗粒内部分子的无规则运动

B. 自行车打气越打越困难是因为胎内气体压强增大而非气体分子间斥力的原因

C. 从单一热源吸收热量用来全部对外做功是不可能的

D. 一定质量的理想气体在压强不变而体积增大时,单位时间内碰撞容器壁单位面积的分子数一定减少

E. 液晶既具有液体的流动性,又具有晶体的各向异性

 

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如图所示,足够长的光滑水平桌面与长度L=5.4m 的水平传送带平滑连接,传送带右端与半径r= 0.5m的光滑半圆轨道相切,半圆的直径CE竖直。AB两小物块的质量分别为mA=4kgmB=2kg,物块之间压缩着一根轻弹簧并用细绳锁定。当AB在桌面上向右运动的速度υ11m/s时,细线断裂,弹簧脱离两物块后,A继续向右运动,并在静止的传送带上滑行了s=1.8m。已知物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.25,重力加速度g = 10m/s2。求

(1)细线断裂后,弹簧释放的弹性势能EP

(2)若在物块A滑上传送带时,传送带立即以速度υ11m/s逆时针匀速运动,求物块与传送带之间因摩擦产生的热量Q1

(3)若物块A滑仁传送带时,传送带立即以速度υ2顺时针匀速运动,为使A能冲上圆轨道,并通过最高点E,求υ2的取值范围,并作出物块与传送带之间因摩擦产生的热量Q2υ2的关系图。(作图不需要推导过程,标示出关键点的横、纵坐标)

 

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如图所示,在水平面内放置着金属导轨OACOA段是直径为a 的半圆,AC段是半径为a圆弧,半圆、圆弧和虚线CO围成的区域内充满垂直于水平面向下的匀强磁场(未画出),磁感应强度大小为B;其余区域没有磁场。OP是一根长为a的均匀细金属棒,以恒定的角速度ωO点顺时针旋转,旋转过程中金属棒OP与圆弧均接触良好。已知金属棒OP电阻为R0,两个圆弧的电阻可忽略,开始时P点与A点重合。求t(T<)时刻,

(l)金属棒OP产生的感应电动势的大小;

(2)金属棒OP所受到的安培力的大小。

 

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为制作电子吊秤,物理小组找到一根拉力敏感电阻丝,拉力敏感电阻丝在拉力作用下发生微小形变(宏观上可认为形状不变),它的电阻也随之发生变化,其阻值 R 随拉力F变化的图象如图(a)所示,小组按图(b)所示电路制作了一个简易吊秤。电路中电源电动势E = 3V,内阻r =1Ω;灵敏毫安表量程为10mA ,内阻Rg=50ΩR1是可变电阻器,AB两接线柱等高且固定。现将这根拉力敏感电阻丝套上轻质光滑绝缘环,将其两端接在AB两接线柱上。通过光滑绝缘滑环可将重物吊起,不计敏感电阻丝重力,具体步骤如下:

步骤a:滑环下不吊重物时,闭合开关,调节可变电阻R1,使毫安表指针满偏;

步骤b:滑环下吊已知重力的重物G,测出电阻丝与竖直方向的夹角为θ

步骤c:保持可变电阻R1接入电路电阻不变,读出此时毫安表示数 I

步骤d:换用不同已知重力的重物,挂在滑环上记录每一个重力值对应的电流值;

步骤e:将电流表刻度盘改装为重力刻度盘。

(1)写出敏感电阻丝上的拉力F与重物重力G的关系式 F=__________

(2)若图(a)R0=100Ω,图象斜率 k = 0.5Ω/N ,测得θ=60°,毫安表指针半偏,则待测重物重力G= _________N

(3)改装后的重力刻度盘,其零刻度线在电流表________________(零刻度满刻度”)处,刻度线_________均匀不均匀)。

(4)若电源电动势不变,内阻变大,其他条件不变,用这台吊秤称重前,进行了步骤 a 操作,则测量结果______________(填偏大偏小不变)。

 

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某同学用下列器材粗测两个沙袋的质量(质量不等)。

A.轻质光滑定滑轮   

B.总质量为500g的钩码一盒(10)

C.米尺   

D.秒表

E.铁架台  F.细线具体步骤如下:

(1)如图安装实验装置,两侧沙袋的质量分别为 m1 m2;

(2)从钩码盒中取出质量为m的钩码放在沙袋m1中,剩余钩码都放在m2中,将系统由静止释放;

(3)用米尺测出m1下降的高度h,用秒表测出m1下降的时间t ,沙袋运动的加速度大小为a=____

(4)改变砝码的质量m ,重复步骤(2)(3),得到多组ma的数据,作出a-m图线;

(5)若求得图线的斜率 k = 4.0m/kg•s2,截距为b = 2.0m/ s2,沙袋的质量m1 =____kg , m2 =___kg。(重力加速度g10m/ s2,结果保留2位有效数字)

 

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