如图所示,用质量m=2kg的绝热活塞在绝热汽缸内封闭一定质量的理想气体,活塞与汽缸壁间摩擦力忽略不计,开始时活寒距离汽缸底部的高度h1=0.2m,气体的温度t1=27℃;现用汽缸内一电热丝(未画出)给气体缓慢加热,加热至t2=177℃,活塞缓慢上升到距离汽缸底某高度h2处,此过程中被封闭气体吸收的热量为3000J。已知大气压强p0=1.0×105Pa,重力加速度g取10m/s2,活塞截面积S=4.0×10-4m2.求:
(1)初始时汽缸内气体的压强p和缓慢加热后活塞距离汽缸底部的高度h2;
(2)此过程中气体内能的变化量△U
以下说法中正确是
A.第二类永动机违反了热力学第二定律,也违反了能量守恒定律
B.分子质量不同的两种气体,温度相同时,其分子的平均动能一定相同
C.布朗运动的规律反映出分子热运动的规律,即小颗粒的运动是液体分子的无规则运动
D.干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度,这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果
E.如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡,那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡,用来表征它们所具有的“共同热学性质”的物理量叫做温度
如图,质量为m的A球下面固定一轻质弹簧,用长度为l的轻绳穿过弹簧连接在B球上,弹簧原长远小于轻绳长度(绳未连接在弹簧上),B球离地面的高度也为1;手拿A球,A球与B球处于静止状态,将A球由静止释放,B球与地面每次碰撞时反弹速度前速度的一半,B球第一次触地反弹后在空中与A球发生碰撞,碰撞后瞬间弹簧被用缩到最短,此时弹簧锁定。然后A球与B球一起下落,B球第二次触地反弹后的瞬间,弹簧解除锁定,同时轻绳断裂,A球被弹起。整个过程A、B球都保持竖直方向,且A球一直在上,B球在下,所有碰时间均不计。(重力加速度为g,最后结果可以用根号表示)
(1)B球第一次触地后到B球与A球碰撞的时间;
(2)要求B球与A球碰撞后瞬间弹簧被压缩到最短时弹簧的势能达到最大,求B球的质量M满足的条件和弹簧势能的最大值Ep;
(3)在B球的质量M满足(2)问的条件下,求B球第二次触地反弹后A球被弹起的最大高度。
如图所示,两块等大且平行正对的金属板水平放置,金属板间有竖直向下的匀强电场,电场强度大小为。以下板金属板的中轴线为x轴,金属板右侧第一象限内存在一足够大的匀强磁场。现有一重力不计的绝缘带电粒子, 质量为m,带电荷量为-q,从下金属板上表面的电场中坐标位置(-L,0)处以初速度v0沿x轴正方向开始运动。
求:(1)带电粒子进入磁场时的位置坐标(用L表示)以及带电粒子进人磁场时的速度大小;
(2)若要使带电粒子能垂直打到x轴上,计算匀强磁场的磁感应强度B的大小。
(1)测量电源的电动势E及内阻r的实验中,按图甲所示的电路图连好实验电路,合上开关,电流表和电压表的读数正常,当将滑动变阻器的滑动触头由A端向B端逐渐滑动时,发现电流表的示数逐渐增大,而电压表的示数几乎不变,直到当滑动触头滑至临近B端时电压表的示数急剧变化,这种情况很难读出电压数值分布均匀的几组不同的电流、电压值,出现上述情况的原因可能是(_______)
A.电源内阻太小 B.滑动变阻器阻值太大
D.电流表内阻不够小 C.电压表内阻不够大
为了更好地测出电源的电动势E及内阻r,增加了一个固定电阻R0,改变了电路,顺利完成实验。
(2)用笔画线代替导线,在图乙中完成增加R0后的实物连线_____。
(3)调节滑动变阻器,电压表和电流表的示数记录如下(已知R0=1.0Ω):
表中的数据已描绘在图所示的方格纸上;可求得电动势E=_________V,内阻r=_______Ω;
为验证“两小球碰撞过程中动量守恒”,某同学用如图的装置进行如下的实验操作:
①、先将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将该木板竖直立于靠近槽口处,然后让木板绕与地面交点向右转动一定角度,然后固定木板,使小球a从斜槽轨道上某固定点A处静止释放,撞到木板井在白纸上留下点迹P1;
②、然后把半径相同的小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端B点,让小球a仍从原固定位置由静止开始滚下,与小球b相碰后,两球撞在木板上得到痕迹M和N
③、用天平测得a、b两小球的质量分别为ma、mb;
④、该同学建立一个直角坐标系,如图所示,并将刻度尺测得的数据标在坐标
纸上,坐标值为B(O,h),P(x1,y1),M(x2,y2),N(x3,y3)
(1)本实验中所选用的两小球质量关系为ma_____mb(填“>”“<”或“=”)。
(2)小球a下滑过程中与斜槽轨道间存在摩擦力,这对实验结果_________(填“会”或“不会”)产生误差。
(3)用本实验中所测得的量来验证两球碰撞过程动量守恒,其表达式为____________________。