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如图所示,固定的绝热气缸内有一质量为m的“T”型绝热活塞(体积可忽略),距气缸底...

如图所示,固定的绝热气缸内有一质量为m的“T”型绝热活塞(体积可忽略),距气缸底部h0处连接一U形管(管内气体的体积忽略不计).初始时,封闭气体温度为T0,活塞距离气缸底部为1.5h0,两边水银柱存在高度差.已知水银的密度为ρ,大气压强为p0,气缸横截面积为s,活塞竖直部分长为1.2h0,重力加速度为g.试问:

(1) 初始时,水银柱两液面高度差多大?

(2) 缓慢降低气体温度,两水银面相平时温度是多少?

 

(1);(2) 【解析】 根据活塞平衡求得气体压强,再根据水银柱高度差求出气体压强表达式,联立得到高度差;等压变化,根据盖-吕萨克定律求解出温度. (1)选取活塞为研究对象,对其受力分析并根据平衡条件有 可得被封闭气体压强: 设初始时两侧水银柱液面高度差为h,则被封闭气体的压强: 联立以上三式可得,初始时液面高度差为 (2)降低温度直至两液面相平的过程中,被封闭气体先做等压变化,后做等容变化. 初状态:,V1=1.5h0S,T1=T0; 末状态:,V2=1.2h0S 根据理想气体状态方程有 代入数据,可得
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滑冰是青少年喜爱的一项体育运动。如图,两个穿滑冰鞋的男孩和女孩一起在滑冰场沿直线水平向右滑行,某时刻他们速度均为v02m/s,后面的男孩伸手向前推女孩一下,作用时间极短,推完后男孩恰好停下,女孩继续沿原方向向前滑行。已知男孩、女孩质量均为m50kg,假设男孩在推女孩过程中消耗的体内能量全部转化为他们的机械能,求男孩推女孩过程中:

(1)女孩受到的冲量大小;

(2)男孩消耗了多少体内能量?

 

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描绘小灯泡的伏安特性曲线实验中,某实验小组决定测绘标有“3.8 V  0.4 A”小灯泡的伏安特性曲线.

(1)使用多用电表粗测小灯泡的电阻,选择“×1”欧姆挡测量,示数如图所示,读数为_______Ω.

(2)实验室提供的实验器材有:

A.电源E(4 V,内阻约0.4 Ω)

B.电压表V(2 V,内阻为2 kΩ)

C.电流表A(0.6 A,内阻约0.3 Ω)

D.滑动变阻器R(0~10 Ω)

E.三个定值电阻(R1=1 kΩ,R2=2 kΩ,R3=5 kΩ)

F.开关及导线若干

①小组同学们研究后发现,电压表的量程不能满足实验要求,为了完成测量,他将电压表进行了改装.在给定的定值电阻中选用______(选填R1”“R2R3)与电压表______(选填串联并联),完成改装.

②在图虚线框中画出正确的实验电路图(虚线框中已将部分电路画出,请补齐电路的其他部分)_____________

(3)该实验小组按照正确的电路图和实验操作描绘出了小灯泡的伏安特性曲线如图所示.先将两个相同规格的小灯泡按如图所示电路连接,图中定值电阻阻值为R0=3 Ω,电源电动势E=4.5 V,内阻r=1.5 Ω,此时每个小灯泡消耗的电功率为________W.(结果保留2位有效数字,I表示通过每个小灯泡的电流)

 

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某同学从实验室天花板处自由释放一钢球,用频闪摄影手段验证机械能守恒.频闪仪每隔相等时间短暂闪光一次,照片上记录了钢球在各个时刻的位置.

(1)操作时比较合理的做法是__________

A.先打开频闪仪再释放钢球    B.先释放钢球再打开频闪仪

(2)频闪仪闪光频率为f,拍到整个下落过程中的频闪照片如下图所示,结合实验场景估算f可能值为________

A0.1 Hz       B1 Hz      C10 Hz      D100 Hz

(3)用刻度尺在照片上测量钢球各位置到释放点O的距离分别为s1s2s3s4s5s6s7s8及钢球直径,重力加速度为g.用游标卡尺测出钢球实际直径D,如下图所示,则D_______cm.(已知实际直径与照片上钢球直径之比为k.)

(4)选用以上各物理量符号,验证从OA过程中钢球机械能守恒成立的关系式为:2gs5=______.(用题中所给字母表示)

 

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如图所示,在I、Ⅱ两个区域内存在磁感应强度均为B的匀强磁场,磁场方向分别垂直于纸面向外和向里,ADAC边界的夹角∠DAC=30°,边界AC与边界MN平行,Ⅱ区域宽度为d.质量为m、电荷量为+q的粒子可在边界AD上的不同点射入,入射速度垂直AD且垂直磁场,若入射速度大小为,不计粒子重力,则(   )

A.粒子在磁场中的运动半径为

B.粒子距A0.5d处射入,不会进入Ⅱ区

C.粒子距A1.5d处射入,在I区内运动的时间为

D.能够进入Ⅱ区域的粒子,在Ⅱ区域内运动的最短时间为

 

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如图所示,一质量为2m半径为R的由绝缘材料制成的薄球壳,均匀带正电,电荷量为Q,球壳内部场强为零,球壳下面有与球壳固连的质量不计的绝緣底座,底座静止在光滑水平面上,球壳内部有一轻鹿绝缘弹簧,弹簧始终处于水平位置,其一端与球壳内壁固连,另一端恰位于球心处,球壳上开有一小孔C,小孔位于过球心的水平线上,在此水平线上离球壳很远的0处有一质量为m电荷量为Q的带正电的点电荷P,它以初速沿水平的OC方向开始运动,并知P能通过小孔C进入球壳内,不考虑重力对点电荷P的影响。下列说法正确的是 ( )

 

A. 点电荷P从开始运动到弹簧压缩至最短过程中一直做减速运动

B. 点电荷P从刚进入球壳到刚要出球壳的过程中,由点电荷产、球壳、弹簧组成的系统机械能守恒

C. 点电荷P从刚进入球壳到刚要出球壳的过程中,弹簧最大弹性势能一定小于

D. 点电荷P由C孔出来时相对地面速度方向可能向左也可能向右

 

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