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如图所示,竖直平面内有一粗细均匀的导热良好的直角形细玻璃管,A端封闭,C端开口,...

如图所示,竖直平面内有一粗细均匀的导热良好的直角形细玻璃管,A端封闭,C端开口,AB=BC=,平衡时,AC端等高,管内水银柱如图所示,管内水银柱总长度为,玻璃管ab内封闭有长为的空气柱,己知大气压强相当于高度为的水银柱产生的压强,环境温度为300K(AB管内封入的空气可视为理想气体)

(i)如果使玻璃管绕B点在竖直平面内逆时针缓慢地转动,并缓慢升高环境温度,求AB管水平时,若要保持AB管内空气柱的长度不变,则温度需要升高到多少?

(ii)如果使玻璃管绕B点在竖直平面内逆时针缓慢地转动,并保持环境温度不变,求AB管水平时,管内空气的压强为多少?(水银密度为,重力加速度为g)

 

(i)450K (ii)1.4ρgl0 【解析】 (i)设AB管水平时管内气体压强: , 由题意可知:AB管内气体做等容变化,由查理定律得 , 解得: T=450 K; (ii)设AB管水平时,BC管内水银柱长度为x,AB管长l0,水银柱总长l0,所以末态体积为xS, 对AB中密闭气体由玻意耳定律得 , 解得 , 所以AB管内气体的压强为p=p0+xρg,解得  
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考点分析:
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下列说法正确的是 

A.定质量的气体,在压强不变时,则单位时间内分子与器壁碰撞次数随温度降低而减少

B.知道阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度,可以估算出该气体中分子间的平均距离

C.若一定质量的理想气体在被压缩的同时放出热量,则气体内能可能减小

D.同种物质不可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现

E.液体表面具有收缩的趋势,是由于液体表面层里分子的分布比内部稀疏的缘故

 

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如图所示,质量为、长度为L的绝缘滑板B静置于水平面上,滑板与地面间的动摩擦因数,水平面右端的固定挡板C与滑板等高。在挡板C的右边有一个区域PQMN,区域内有竖直向上的匀强电场,还有两个半径分别为R1=1R2=3的半圆构成的半圆环区域,在半圆环区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,半圆环的圆心O到固定挡板C的顶点的距离为2r,现有一质量为m带电量为+q的小物块A(视为质点)以初速度滑上滑板BAB之间的动摩擦因数。当小物块A运动到滑板B右端时两者刚好共速,且滑板B刚好与挡板C碰撞,A从挡板C上方飞入PQNM区城,并能够在半圆环磁场区域内做匀速圆周运动。求:

(1)A刚滑上B时,AB的加速度大小;

(2)A刚滑上B时,B右端与挡板C之间的距离S

(3)区域PQMN内电场强度E的大小,以及要保证小物块A只能从半圆环区域的开口端飞出,磁感应强度B需满足的取值范围。

 

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如图,半径R = 1.0m的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置,圆弧最低点B与长为L=0.5m的水平面BC相切于B点,BC离地面高h = 0.45m,C点与一倾角为θ = 37°的光滑斜面连接,质量m=1.0 kg的小滑块从圆弧上某点由静止释放,到达圆弧B点时小滑块对圆弧的压力刚好等于其重力的2,当小滑块运动到C点时与一个质量M=2.0kg的小球正碰,碰后返回恰好停在B点,已知滑块与水平面间的动摩擦因数µ=0.1.(sin37°=0.6  cos37°=0.8, gl0 m/s2

求:

(1)小滑块应从圆弧上离地面多高处释放;

(2)小滑块碰撞前与碰撞后的速度;

(3)碰撞后小球的速度;

 

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某个同学设计了一个电路,既能测量电池组的电动势E和内阻r,又能同时测量未知电阻的阻值。器材如下:

A.电池组(四节干电池)

B.待测电阻(约10

C.电压表V1 (量程3V、内阻很大)

D.电压表V2 (量程6V、内阻很大)

E.电阻箱及(最大阻值99.9)

F.开关一只,导线若干

实验步骤如下:

(1)将实验器材连接成如图甲所示的电路,闭合开关,调节电阻箱的阻值,先让电压表V1接近满偏,逐渐增加电阻箱的阻值,并分别读出两只电压表的读数。

(2)根据记录的电压表V1的读数U1和电压表V2的读数U2,以为纵坐标,以对应的电阻箱的阻值A为横坐标,得到的实验结果如图乙所示。由图可求得图像在纵轴的截距为____,待测电阻=____ (保留两位有效数字)

(3)图丙分别是以两电压表的读数为纵坐标,以两电压表读数之差与电阻箱阻值的比值为横坐标得到结果。由图可求得电池组的电动势E=______V,内阻r= ____;两图线的交点的横坐标为___A,纵坐标为_____V.(结果均保留两位有效数字)

 

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图甲是某同学验证动能定理的实验装置。其步骤如下:

A.易拉罐内盛上适量细沙,用轻绳通过滑轮连接在小车上,小车连接纸带。合理调整木板倾角,让小车沿木板匀速下滑。

B.取下轻绳和易拉罐,测出易拉罐和细沙的质量m1以及小车质量m2

C.撤去细绳和易拉罐后,换一条纸带,让小车由静止释放,打出的纸带如图乙(中间部分未画出)O为打下的第一点。己知打点计时器的打点时间间隔为T,重力加速度为g

(1)步骤C中小车所受的合外力大小为___

(2)为验证从OC过程中小车合外力做功与小车动能变化的关系,测出BD间的距离为OC间距离为,则C点速度大小为___,需要验证的关系式为____  (用所测物理量的符号表示)

 

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