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如图所示,一长L=37cm的导热细玻璃管AB水平放置,B端密闭,A端开口。在玻璃...

如图所示,一长L=37cm的导热细玻璃管AB水平放置,B端密闭,A端开口。在玻璃管内用一段长L1=25cm的水银柱密闭一段长L2=10cm的理想气体。已知大气压强p0=75cmHg,气体初始温度为t1=27℃,热力学温度与摄氏温度间的关系为T=t+273K

(ⅰ)若将玻璃管绕A端沿逆时针方向缓慢旋转,当玻璃管与水平面的夹角为多少时水银柱的下端刚好到达A端?

(ⅱ)当玻璃管转到与水平面成角时,用一薄玻璃片将A端盖住以防止管中水银流出并对管中气体加热。当加热到温度为t2时由静止释放玻璃管并同时快速抽去玻璃片,让玻璃管做自由落体运动,下落过程中玻璃管不发生翻转,发现在玻璃管下落过程中管中的水银柱相对于玻璃管的位置不变,求t2。(玻璃管下落过程中管中气体温度不变)

 

(ⅰ)(ⅱ)t2=87℃ 【解析】 (ⅰ)初状态气体压强 当玻璃管与水平面的夹角为时,根据平衡条件得 气体做等温变化,根据玻意耳定律得 解得 (ⅱ)由题意可知因玻璃管做自由落体运动,水银柱与玻璃管保持相对静止,水银柱处于完全失重状态,故此状态下管内气体的压强和外界大气压强相等, 即 气体做等容变化,根据查理定律得 解得T2=360K,t2=87℃  
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考点分析:
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下列说法正确的是   

A.气体很容易充满整个容器,这是分子间存在斥力的宏观表现

B.“油膜法”估测分子大小实验中,可将纯油酸直接滴入浅盘的水面上

C.温度升高,分子热运动的平均动能一定增大,但并非所有分子的速率都增大

D.摩尔质量为M(kg/mol),密度 (kg/m3)1 m3的铜所含原子数为(阿伏伽德罗常数为NA)

E.由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离,液面分子间表现为引力,所以液体表面具有收缩的趋势

 

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如图所示,OP为固定的水平轨道,ON段光滑,NP段粗糙,NP段长为Ll.5m,一轻弹簧一端固定在轨道左侧O点的竖直挡板上,另一端自然伸长时在N点,P点右侧有一与水平方向成θ37º角的足够长的传送带PQ与水平面在P点平滑连接,传送带逆时针转动的速率恒为v3m/s.现用力将质量m2kg小物块A缓慢向左压缩弹簧至M点,此时弹簧的弹性势能EP3lJ,然后由静止释放,运动到P点与一个和A相同物块B发生碰撞,时间极短,碰撞时无机械能损失.ANP段间的动摩擦因数10.2B与传送带间的动摩擦因数20.25,重力加速度g10m/s2,求:

1)第一次碰撞前瞬间A的速度大小;

2)第一次碰撞后AB的速度大小;

3)从AB第一次碰撞后到第二次碰撞间经历的时间t.(最终结果可用根号表示)

 

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如图,AB是长Llm的绝缘水平面,BD段为半径R0.2m的绝缘光滑半圆轨道,两段轨道相切于B点,轨道AB处于在竖直向下的匀强电场中,场强大小E4.0×102V/m 一质量为m2.0×102kg,所带电荷量q=+5.0×104C的小球,以v04.0m/s的速度从A点沿水平轨道向右运动,进入半圆轨道后, 恰能通过最高点Dg10m/s2(小球可视为质点,整个运动过程无电荷转移),求:

1)滑块通过D点时的速度大小;

2)滑块在B点时,滑块对轨道压力大小;

3)轨道AB与小球的动摩擦因数.

 

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如图甲是由某种金属制成的均匀空心柱体,其横截面内外均为正方形,电阻约为5,为比较准确测量其电阻率,实验室提供以下器材:

A.电流表:量程0.6A中,内阻0.2;  

B.电压表V1:量程3V,内阻约3k

C.电压表V2:量程15V,内阻约5k     

D.滑动变阻器R1:最大阻值10,

E.滑动变阻器R2:最大阻值1k     

F.电源:电动势3V,内阻不计

G.开关、导线若干

1)用游标卡尺测得该导体截面的外边长D读数如图乙所示,则D=____mm;

2)用伏安法更准确测量该柱体的电阻,为使实验中数据有较大的测量范围,则滑动变阻器应选择___(填仪器前的符号),电压表应选______(填仪器前的符号),电路图应选择______(填电路图下方的代号)电路为本次实验应当采用的最佳电路;

A.   B.    C.    D. 

3)若该空心导体横截面的外正方形的边长为D,横截面金属厚度为d,长度为L,电流表读数为I,电压表读数为U,电流表内阻为RA,用以上符号表示该柱体材料的电阻率_____________

 

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为了探究加速度a与力F的关系,某小组同学设计了如图甲所示的实验装置,力传感器可测出小车所受拉力大小,小车和力传感器的总质量为M,砂和砂桶的质量为m,滑轮的质量m0.

1)实验时,一定要进行的操作是____

A.用天平测量滑轮的质量m0

B.用天平测出小车和力传感器的质量M

C.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录力传感器的示数

D.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M

2)丙同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出),测得AC长为14.56cm CD长为11.15cmDE长为13.73cm.己知打点计时器采用的是周期为0.02s的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为___m/s2(结果保留三位有效数字);

3)丁同学以力传感器的示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,画出的a-F图象是一条直线,图线与横坐标成一夹角,则图线的斜率k____.(用Mmm0g中的符号表示).

 

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