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如图所示,内壁光滑长度为4L、横截面积为S的汽缸A、B,A水平、B竖直固定,之间...

如图所示,内壁光滑长度为4L、横截面积为S的汽缸A、B,A水平、B竖直固定,之间由一段容积可忽略的细管相连,整个装置置于温度27℃、大气压为p0的环境中,活塞C、D的质量及厚度均忽略不计.原长3L、劲度系数的轻弹簧,一端连接活塞C、另一端固定在位于汽缸A缸口的O点.开始活塞D距汽缸B的底部为3L.后在D上放一质量为的物体.求:

①稳定后活塞D下降的距离;

②改变汽缸内气体的温度使活塞D再回到初位置,则气体的温度应变为多少?

 

(i)(ii)℃ 【解析】 (1)开始时被封闭气体的压强为 ,活塞C距气缸A的底部为l,被封气体的体积为4lS,重物放在活塞D上稳定后,被封气体的压强为: 活塞C将弹簧向左压缩了距离l1,则活塞C受力平衡,有: 根据玻意耳定律,得: 解得:x=2l 活塞D下降的距离为:△l=4l−x+l1=l (2)升高温度过程中,气体做等压变化,活塞C的位置不动,最终被封气体的体积为(4l+ l1)•S,对最初和最终状态,根据理想气体状态方程得 解得:t2=377℃
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考点分析:
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下列说法不正确的是_____

A.竖直玻璃管里的水银面不是平面,而是“上凸”的,这是因为水银对玻璃管不浸润的结果

B.相对湿度是空气里水蒸气的压强与大气压强的比值

C.物理性质表现为各向同性的固体一定是非晶体

D.压缩气体需要用力,这是气体分子间有斥力的表现

E.汽缸里一定质量的理想气体发生等压膨胀时,单位时间碰撞器壁单位面积的气体分子数一定减少

 

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如图所示,直线MN与水平线夹角为60°,其右侧有一垂直纸面向外的范围足够大的匀强磁场,磁感应强度为B;直线PQ垂直MN,且PQ与MN包围的空间有一匀强电场,电场方向平行于PQ.有一质量为m 电量为+q的带电粒子在纸面内以v0的水平初速度从A点飞入磁场,粒子进入磁场t0(t0未知)时间后立即撤除磁场,此时粒子未到达MN,之后粒子垂直MQ边界从C点(图中未画出)飞入电场;随后粒子再次通过C点.粒子在以上整个过程中所用总时间恰为此带电粒子在磁场中运动一周所需时间,粒子所受重力不计.试求:

1)粒子在磁场中运动的时间t0

2)匀强电场场强E的大小.

 

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细管 AB 内壁光滑、厚度不计,加工成如图所示形状。长 L0.5m BD 段竖直,其 B 端与半径 R0.3m 的光滑圆弧轨道平滑连接,P 点为圆弧轨道的最高点。CD 段是半径 R0.3m 的四分之一圆弧,AC 段在水平面上。管中有两个可视为质点的小球 ab 质量分别为 ma6kgmb2kg。最初 b 球静止在管内 AC 段某一位置,a 球以速度 v0 水平向右运动,与b 球发生弹性碰撞。重力加速度g 10m/s2

1)若 v04m/s,求碰后 ab 两球的速度大小:

2)若 a 球恰好能运动到 B 点,求 v0的大小,并通过分析判断此情况下 b 球能否通过 P 点。

 

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几位同学对一个阻值大约为 600Ω的未知电阻进行测量,要求较精确地测量电阻的阻值。有下列器材供选用:

A.待测电阻 Rx

B.电压表 V(量程 6V,内阻约 3k)

C.电流表 A1(量程 20mA,内阻约 5)

D.电流表 A2(量程 10mA,内阻约 10)

E.滑动变阻器 R1(020Ω,额定电流 2A)

F.滑动变阻器 R2(02000Ω,额定电流 0.5A)

G.直流电源 E(6V,内阻约 1)

H.多用表

I.开关、导线若干

1)甲同学用多用表直接测量待测电阻的阻值如图甲所示。若选用欧姆表“×100”档位, 则多用表的读数为_____

2)乙同学根据以上器材设计成用伏安法测量电阻的电路,电路图如图乙所示,则电流表应选择 ____(选填“A1“A2”) 滑动变阻器应选择____ (选填R1R2”)

3)丙同学经过反复思考,利用所给器材设计出了如图丙所示的测量电路,具体操作如下:

按图丙连接好实验电路,调节滑动变阻器 R1R2 的滑片至适当位置;

开关 S2 处于断开状态,闭合开关 S。调节滑动变阻器 R1R2 的滑片,使电流表 A2 的示数恰好为电流表 A1 的示数的一半,读出此时电压表 V 的示数 U1 和电流表 A 的示数 I1

保持开关 S1 闭合,再闭合开关 S2,保持滑动变阻器 R2 的滑片位置不变,读出此时电压表 V 的示数 U2 和电流表 A2 的示数 I2

可测得待测电阻的阻值为_____,同时可测出电流表 A1 的内阻为 ___ ( U1U2I1I2 表示)

4)比较乙、丙两位同学测量电阻 Rx 的方法,你认为哪个同学的方法更有利于减小系统误差?____ (选填”)同学。

 

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某同学在“探究功与速度变化之间的关系”的实验中,同时测出实验中橡皮绳的劲度系数。所用实验装置如图所示,已知小球质量为m。具体实验步骤如下:

(1)将小球放在木板上,木板左端抬高一个小角度,以平衡摩擦力。

(2)将原长为OM的橡皮绳一端固定在木板右端的O点,另一端通过力传感器连接小球,将小球拉至P点(M点左侧),测得OM的距离为llOP的距离为l2,力传感器示数为F,则橡皮绳的劲度系数为______(用Fl1l2表示)。

(3)将小球从P点由静止释放,在M点右侧放置一速度传感器,可测出传感器所在位置的速度v。将小球连上2根、3根…橡皮绳,重复操作过程,测出多组速度数值,如下表所示。

橡皮绳

1

2

3

4

5

6

做功

W

2 W

3 W

4 W

5 W

6 W

速度

1.01

1.41

1.73

2.00

2.24

2.45

速度平方

1.02

1.99

2.99

4.00

5.02

6.00

 

 

在坐标系中描点、连线,作出W-v2图像。

_______

(4)由图像可知,橡皮绳做功与小球获得的速度的关系为_______________

 

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