如图,内壁光滑的绝热气缸竖直放置,内有厚度不计的绝热活塞密封,活塞质量m=10kg。初始时,整个装置静止且处于平衡状态,活塞与底部的距离为l0,温度T0=300K。现用电阻丝(体积不计)为气体加热,同时在活塞上添加细砂保持活塞的位置始终不变直到T=600K。已知大气压强p0=1×105Pa,活塞截面积S=1.0×10-3m2,取g=10m/s2,求:
(i)温度为T时,气体的压强;
(ii)活塞上添加细砂的总质量△m。
气闸舱是空间站中供航天员进入太空或由太空返回用的气密性装置,其原理如图所示。座舱A与气闸舱B间装有阀门K,A中充满空气,B内为真空。航天员由太空返回到B时,将B封闭,打开阀门K,A中的气体进入B中,最终达到平衡。假设此过程中系统与外界没有热交换,舱内气体可视为理想气体,不考虑航天员的影响,则此过程中( )
A.气体对舱壁做功,内能减小
B.气体分子的平均动能不变
C.气体温度不变,压强减小
D.气体分子在单位时间内对A舱壁单位面积碰撞的次数减少
E.一段时间后,A内气体的密度可能自发地恢复到原来的密度
如图,在平面直角坐标系xOy的第Ⅰ象限内存在匀强磁场,方向垂直纸面向外;第Ⅳ象限内存在匀强电场,方向沿x轴负方向。现在y 轴上的M点,以与y轴正方向间夹角θ=60°、大小为v0的速度发射一带正电荷的粒子,该粒子从N(d,0)点垂直于x轴进入电场,粒子离开电场时速度方向与y轴负方向的夹角仍为θ=60°,求:
(1)电场强度大小与磁感应强度大小的比值;
(2)粒子从射入磁场到离开电场运动的时间。
“天梯高速”拖乌山至石棉51km 长的路,几乎全是长下坡,临崖临壁,急转弯多,堪称“魔鬼中的魔鬼路段”,故这段路上设置了许多避险车道。已知其中某路段坡长为10.0km, 平均坡度(高度差与坡长之比)为3%,限速80km/h。某卡车行驶到该路段时由于连续刹车导致刹车失灵,到达坡底时冲上 长100m、与水平呈37°的碎石避险车道,恰好停到避险车道的顶端。已知卡车与避险车道碎石路面间的摩擦因数为0.25,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求卡车到达避险车道底端时的速度值。
(2)若卡车是在该路段坡顶时刹车失灵的,且刹车失灵后受到的阻力仅为车重的0.024 倍,判断该车在坡顶是否超速。
电动车的遥控器中装有图(a)所示的干电池,小刚认为,从体积和用途上看,27A 应该是型号,不可能是电流,并且其内阻应该较大。为验证其猜想并测量电池的电动势E 和内电阻r,小刚找到了下列器材:
A.电压表Ⓥ(量程3V,内阻为3.0kΩ)
B.电流表Ⓐ(量程40mA,内阻未知)
C.电位器(滑动变阻器)R(0~4.7kΩ)
D.定值电阻R0(阻值12.0kΩ)
E.开关一个,导线若干
(1)小刚设计的电路如图(b)所示。电路中Ⓥ与定值电阻R0 串联,实际上是扩大了电压表的量程,则改装后的电压表对应的量程是_______V;
(2)闭合开关后,调节滑动变阻器的滑动触头到某一位置时,电流表的示数如图(c)所 示,则其读数为 _______ mA;
(3)多次调节滑动变阻器,读出电压表的示数U及对应电流表的示数I如下表。在图(d)中描出所缺数据点,连同已描出的点作出U—I 图线______;
(4)由图(d)可推知,被测电池的电动势为_________V,内电阻为______Ω。(不考虑电表的影响,保留三位有效数字)
图(a)中,水平放置的气垫导轨上有A、B两个质量相同的滑块,滑块上的遮光片宽度均为d,A位于导轨的左端,B位于导轨中间,A、B间,B与导轨右端各有一个光电门。用手推一下A,A向右运动与B 发生碰撞并粘到一起,测得A通过光电门1的遮光时间为t1;A、B一起通过光电门2时B上遮光片的遮光时间为t2。完成下列填空:
(1)A通过光电门时速度的大小为_______;(用题中物理量的符号表示)
(2)用游标卡尺测量d时示数如图(b)所示,则d=______cm;
(3)当t1=_______t2时,A、B组成的系统碰撞前后的动量守恒。