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如图所示,开口向上、粗细均匀的玻璃管竖直放置,管内用两段水银柱封闭了两部分理想气...

如图所示,开口向上、粗细均匀的玻璃管竖直放置,管内用两段水银柱封闭了两部分理想气体,AB段和CD段分别是两段长h15 cm的水银柱。BC段气柱长l15 cm, D到玻璃管底端长l25 cm。已知大气压强是75 cmHg,玻璃管的导热性能良好,环境的温度T0300 K,以下过程中水银均未从管内流出。

①将玻璃管从足够高处由静止释放,不计空气阻力,求下落过程中A处的水银面沿玻璃管移动的距离xA

②保持玻璃管静止,缓慢升高环境温度,同样可以使A处的水银面沿玻璃管移动到与①中所求相同的位置,求此时环境温度T

 

①3 cm ②T=390K 【解析】 ①静止时,BC段气体的压强为p1 =75 cmHg+15 cmHg=90 cmHg D到玻璃管底端气体的压强为p2=75 cmHg+15 cmHg+15 cmHg=105 cmHg 自由下落后,水银柱产生的压强消失,上下两部分气体的压强均为p0=75 cmHg 根据玻意耳定律得, p1l1=p′1l′1 p2l2=p′2l′2 解得 l′1=6 cm l′2=7cm xA=l′1+l′2-l1-l2=3 cm ②缓慢升高环境温度的过程中,上下两部分气体均做等压变化,由盖·吕萨克定律得 = = 由于l1=l2,xA=3 cm,故最终 l″1=l″2=6.5 cm 解得 T=390 K  
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考点分析:
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以下说法正确的是___________

A. 当一定量气体吸热时,其内能可能减小

B. 单晶体有固定的熔点,多晶体和非晶体都没有固定的熔点

C. 一定量的理想气体在等温变化的过程中,随着体积减小,气体压强增大

D. 已知阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度,可估算出该气体分于间的平均距离

E. 给自行车打气时越往下压,需要用的力越大,是因为压缩气体使得分子间距减小,分子间作用力表现为斥力导致的

 

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欧洲大型强子对撞机是现在世界上最大、能量最高的粒子加速器,是一种将质子加速对撞的高能物理设备,其原理可简化如下:两束横截面积极小,长度为l-0质子束以初速度v0同时从左、右两侧入口射入加速电场,出来后经过相同的一段距离射入垂直纸面的圆形匀强磁场区域并被偏转,最后两质子束发生相碰。已知质子质量为m,电量为e;加速极板ABA′B′间电压均为U0,且满足eU0=mv02。两磁场磁感应强度相同,半径均为R,圆心OO′在质子束的入射方向上,其连线与质子入射方向垂直且距离为H=R;整个装置处于真空中,忽略粒子间的相互作用及相对论效应。

(1)试求质子束经过加速电场加速后(未进入磁场)的速度ν和磁场磁感应强度B

(2)如果某次实验时将磁场O的圆心往上移了,其余条件均不变,质子束能在OO′ 连线的某位置相碰,求质子束原来的长度l0应该满足的条件。

 

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如图所示,在风洞实验室中,从A点以水平速度v0向左抛出一个质最为m的小球,小球抛出后所受空气作用力沿水平方向,其大小为F,经过一段时间小球运动到A点正下方的B 处,重力加速度为g,在此过程中求

(1)小球离线的最远距离;

(2)A、B两点间的距离;

(3)小球的最大速率vmax

 

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某探究小组准备用图甲所示的电路测量某电源的电动势和内阻,实验器材如下:

待测电源(电动势约2V);

电阻箱R(最大阻值为99.99Ω);

定值电阻R0(阻值为2.0Ω);

定值电阻R1(阻值为4.5kΩ)

电流表G(量程为400μA,内阻Rg=500Ω)

开关S,导线若干.

(1)图甲中将定值电阻R1和电流表G串联,相当于把电流表G改装成了一个量程为_____V的电压表;

(2)闭合开关,多次调节电阻箱,并记下电阻箱的阻值R和电流表G的示数I;

(3)分别用Er表示电源的电动势和内阻,则 的关系式为_________(用题中字母表示);

(4)以为纵坐标,为横坐标,探究小组作出的图像如图(乙)所示,根据该图像求得电源的内阻r=0.50Ω,则其电动势E=______V(保留两位有效小数);

(5)该实验测得的电动势与真实值相比,理论上______ .(填“>”“<”“=”)

 

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某同学利用如图甲所示的装置探究物体的加速度a与所受合力F的关系。

图甲

①打点计时器使用的电源是______(选填选项前的字母)。

A.交流电源    B.直流电源

②他用小木块将长木板无滑轮的一端垫高,目的是平衡摩擦力。具体操作是:把木板垫高后,小车放在木板上,在不挂小桶且计时器______(选填打点不打点)的情况下,轻推一下小车若小车拖着纸带做匀速运动,表明已经消除了摩擦力和其它阻力的影响。

实验时保持小桶和砝码的总质量远小于小车的质量,其目的是____选填选项前的字母)。

A小车所受的拉力近似等于小车所受的合力

B小车所受的拉力近似等于小桶和砝码的总重力

C保证小车运动的加速度不超过当地重力加速度

③图乙是实验中得到的一条纸带,ABCDEFG7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。相邻的计数点之间的距离分别为: 。已知打点计时器的工作频率为50Hz,则小车的加速度a=________(结果保留两位有效数字)。

图乙

④另一位同学也利用图甲所示的装置做实验。他保持小桶和砝码的质量不变,改变放在小车中砝码的质量m,测出对应的加速度a假设已经完全消除了摩擦力和其它阻力的影响。他没有测量小车的质量,而是以为纵坐标,m为横坐标,画出图像。从理论上分析,下列图像正确的是_______

        

A                B               C               D

 

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