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如图,一上端开口、下端封闭的细长玻璃管,下部有长L1=66cm的水银柱,中间封有...

如图,一上端开口、下端封闭的细长玻璃管,下部有长L1=66cm的水银柱,中间封有长L2=6.6cm的空气柱,上部有长L3=44cm的水银柱,此时水银面恰好与管口平齐.已知大气压强为P0=76cmHg.如果使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢地转动一周,求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度.(封入的气体可视为理想气体,在转动过程中没有发生漏气.)

 

在开口向下管中空气柱的长度为12cm,到原来位置时管中空气柱的长度是9.2cm. 【解析】 【解析】 设玻璃管开口向上时,空气柱压强为:P1=P0+ρgl3① (式中ρ和g分别表示水银的密度和重力加速度.) 玻璃管开口向下时,原来上部的水银有一部分会流出,封闭端会有部分真空. 设此时开口端剩下的水银柱长度为x,则P2=ρgl1,P2+ρgx=P0 ② (P2管内空气柱的压强.) 由玻意耳定律得P1(sl2)=P2(sh) ③ (式中,h是此时空气柱的长度,S为玻璃管的横截面积.) 由①②③式和题给条件得h=12cm ④ 从开始转动一周后,设空气柱的压强为P3,则P3=P0+ρgx⑤ 由玻意耳定律得P1(sl2)=P3(sh′)⑥ (式中,h′是此时空气柱的长度.) 由①②③⑤⑥h′≈9.2cm 答:在开口向下管中空气柱的长度为12cm,到原来位置时管中空气柱的长度是9.2cm.
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考点分析:
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列说法正确的是_______

A. 一定质量的气体,在体积不变时,分子每秒与器壁平均碰撞次数随着温度降低而减少

B. 晶体熔化时吸收热量,分子平均动能一定增大

C. 空调既能制热又能制冷,说明在不自发的条件下热传递方向性可逆

D. 外界对气体做功时,其内能一定会增大

E. 生产半导体器件时,需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素,可以在高温条件下利用分子的扩散来完成

 

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如图所示,足够大的荧光屏ON垂直xOy坐标面,与x轴夹角为30°,当y轴与ON间有沿+y方向、场强为E的匀强电场时,一质量为m、电荷量为-q的离子从y轴上的P点,以速度v0、沿+x轴方向射入电场,恰好垂直打到荧光屏上的M点(图中未标出).现撤去电场,在y轴与ON间加上垂直坐标面向里的匀强磁场,相同的离子仍以速度v0y轴上的Q点沿+x轴方向射入磁场,恰好也垂直打到荧光屏上的M点,离子的重力不计.求:

 

(1)离子在电场中运动的时间t1

(2)P点距O点的距离y1和离子在磁场中运动的加速度大小a

(3)若相同的离子分别从y轴上的不同位置以速度0k为常数)、沿+x轴方向射入磁场,离子都能打到荧光屏上,k应满足的条件.

 

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如图所示,往光滑的水平而上有M=2kg的长木板,在其右端放一个质量m=1kg、可视为质点的物体B,长木板的左上端恰与一个固定在紧直面内半径R=1.25m的光滑圆弧底端平齐,现将一个质量m=1kg、可视为质点的物体A从圆弧最高点由静止滑下。己知物体A与长木板间的动摩擦因数为0.4,物体B与长木板间的动摩擦因数为0.2。当物体A刚滑上长木板时对物体B施加一大小为I=1N·s、方向向左的瞬时冲量,结果两物体在长木板上恰好不相撞。取g=10m/s2,求:

(1)全程因摩擦而产生的热量:

(2)长木板的长度。

 

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现要测电阻R0阻值和干电池组的电动势E及内阻r.给定的器材有:两个理想电压表V(量程均为3V),理想电流表A(量程为0.6A),滑动变阻器R,待测的电阻R0,两节串联的电池,电键S及导线若干.

某同学设计一个如图(a)所示的电路同时测电阻R0阻值和电池组的电动势及内阻,调节变阻器,两电压表和电流表分别测得多组U1U2I的读数,并作出U1-I(图线1)U2-I图(图线2),见图(b)

(1)由图可得出电阻R0阻值为_______Ω,电池组E的电动势为_____V,内阻为______Ω(均保留两位有效数字).实验中的电压表和电流表不是理想的,电动势的测量值_____(偏大偏小).

(2)若上述电路中少了一个电压表,仍可用一个电路同时测电阻R0阻值和干电池组的电动势E及内阻,其电路图如下,请完成下列实验步骤:

①按电路图连接好电路;

②闭合开关S,移动滑片P使滑动变阻器________,读取两电表读数为U1I1

③移动滑片P使滑动变阻器不短路,读取两电表读数为U2I2

④整理器材,数据处理.

⑤根据以上数据得出电阻R0_______,电源电动势E_____r__________

 

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用图甲所示的实验装置探究动能定理 某学习小组在气垫导轨上安装了一个光电门B,滑块上固定一遮光条.细线一端连着滑块,另一端绕过气垫导轨左端的定滑轮与力电传感器相连,传感器下方悬挂钩码,每次滑块都从A处由静止释放.

(1)某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则d=______mm

(2)下列实验要求中不必要的一项是_________(请填写选项前对应的字母)

A.应使A位置与光电门间的距离适当大些

B.应使滑块质量远大于钩码和力电传感器的总质量

C.应将气垫导轨调至水平

D.应使细线与气垫导轨平行

(3)实验时保持滑块的质量MAB间的距离L不变,改变钩码质量m,测出对应的力电传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t,通过描点作出线性图象,研究滑块动能的变化量与合外力对它所做功的关系,处理实验数据时应作出的图象是_________(请填写选项前对应的字母)

A.作出t-F图象”             B.作出t2-F图象

C.作出t2-图象”           D.作出-F2图象

 

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