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如图,将导热性良好的薄壁圆筒开口向下竖直缓慢地放入水中,筒内封闭了一定质量的气体...

如图,将导热性良好的薄壁圆筒开口向下竖直缓慢地放入水中,筒内封闭了一定质量的气体(可视为理想气体).当筒底与水面相平时,圆筒恰好静止在水中.此时水的温度t1=7.0℃,筒内气柱的长度h1=14cm.已知大气压强p0=1.0×105=Pa,水的密度ρ=1.0×103kg/m3,重力加速度大小g10m/s2

i)若将水温缓慢升高至27℃,此时筒底露出水面的高度Δh为多少?

ii)若水温升至27℃后保持不变,用力将圆筒缓慢下移至某一位置,撤去该力后圆筒恰能静止,求此时筒底到水面的距离H(结果保留两位有效数字).

 

(i)1cm ;(ii)72cm 【解析】 (i)设水温升至27℃时,气柱的长度为h2,根据盖·吕萨克定律有 圆筒静止,筒内外液面高度差不变,有Δh=h2-h1 得Δh=1cm (ii)设圆筒的质量为m,横截面积为S,静止在水中时筒内气柱的长度为h3.则 mg=ρgh1S,mg=ρgh3S 圆筒移动过程,根据玻意耳定律有:(p0+ρgh1)h2S=[p0+ρg(h3+H)]h3S 得: H=72cm  
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考点分析:
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下列说法正确的是(  )

A.只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数,就可以算出气体分子的体积

B.第二类永动机不能制成是因为它违反了能量守恒定律

C.一定质量的理想气体经历缓慢的绝热膨胀过程,气体的内能减小

D.1kg0℃的冰比1kg0℃的水的内能小些

E.干湿泡温度计的干泡与湿泡的示数差越大,相对湿度越小

 

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如图,两足够长的平行金属导轨平面与水平面间夹角为,导轨电阻忽略不计,二者相距=1m,匀强磁场垂直导轨平面,框架上垂直放置一根质量为m=0.1kg的光滑导体棒ab,并通过细线、光滑滑轮与一质量为2m、边长为正方形线框相连,金属框下方h=1.0m处有垂直纸面方向的长方形有界匀强磁场,现将金属框由静止释放,当金属框刚进入磁场时,电阻R上产生的热量为=0.318J,且金属框刚好能匀速通过有界磁场。已知两磁场区域的磁感应强度大小相等。定值电阻R=1Ω。导体棒ab和金属框单位长度电阻r=1Ω/mg=10m/s2,求

(1)两磁场区域的磁感应强度为多大?

(2)金属框刚离开磁场时,系统损失的机械能是多大?

(3)金属框下方没有磁场时,棒的最大速度是多少?

 

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如图所示,在绝缘水平面上,相距为LAB两点处分别固定着两个等量正电荷。abAB连线上两点,其中Aa=Bb=ab两点电势相等,OAB连线的中点。一质量为m带电量为+q的小滑块(可视为质点)以初动能E0a点出发,沿AB直线向b运动,其中小滑块第一次经过O点时的动能为初动能的3倍,到达b点时动能恰好为零,小滑块最终停在O点,求:

(1)小滑块与水平面间的动摩擦因数μ

(2)Ob两点间的电势差UOb

(3)小滑块运动的总路程s

 

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小明同学想测量一节旧干电池的电动势和内电阻,身边仅有下列器材:一个多用电表、一个定值电阻R1、一个滑动变阻器R2020Ω)、一个开关S、导线若干.小明设计了实验原理图(如图甲所示),并进行了如下实验:

根据原理图,连接实验器材,且S断开;

多用电表选择“R×1”挡,先     ,后用红表笔接a端,黑表笔接b端,记录下R1示数(如图乙所示);

③S闭合,多用电表选择直流电压2.5V”挡,     表笔接a端,     表笔接b端(选填),记录下示数U1;然后再测出bc间的电压,记录下示数U2

调节滑动变阻器,重复步骤,得到如下表所示的6组数据;

U1/V
 

0.10
 

0.20
 

0.30
 

0.40
 

0.50
 

0.60
 

U2/V
 

1.05
 

0.90
 

0.75
 

0.70
 

0.45
 

0.30
 

 

1)请你完成上述操作步骤中的三处填空;

2)由图乙可知R1测量值为     Ω

3)请在如图丙所示的坐标纸中画出U2﹣U1关系图;

4)该电池的内电阻为     Ω.(保留两位有效数字)

 

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高三学生小明和小华设计了一个物理实验来验证动能定理,实验装置如图所示,A、B为长木板上固定的两个光电门,已知当地重力加速度为.

(1)他们利用游标卡尺测滑块上的遮光条的宽度,如图所示,则遮光条的宽度_____ cm.

(2)垫高长木板右端,当长木板和水平面夹角为时,在处沿斜面轻推滑块,测得滑块经过两光电门的时间相等,则滑块和长木板间动摩擦因数为____________.

(3)将长木板水平放置,在处给滑块一个瞬时冲量,使滑块依次滑过光电门AB.测得滑块经过光电门A的时间为、滑块经过光电门B的时间为,两个光电门间距离为,在误差允许的范围内,验证动能定理成立的式子为__________(用题中已给字母表示).

 

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