如图所示,上端开口的竖直汽缸由大、小两个同轴圆筒组成,两圆筒中各有一个活塞,两活塞用一根长度为L的刚性轻质细杆连接,两活塞间充有氧气,小活塞下方充有氮气,大、小活塞的质量分别为2m、m,横截面积分别为2S、S。氮气和汽缸外大气的压强均为p0,大活塞与大圆筒底部相距。现通过电阻丝缓慢加热氮气,使小活塞缓慢上升至上表面与大圆筒底部平齐位置。已知大活塞导热性能良好,汽缸及小活塞绝热,两活塞与汽缸壁之间的摩擦不计,重力加速度为g。求:
①初始状态下氧气的压强;
②小活塞与大圆筒底部平齐时,氧气的压强。
如图所示,一细长玻璃管插入面积很大的水银槽中,玻璃管上方有一段被封闭的长为L的理想气体,玻璃管内、外水银面的高度差为h,玻璃管是导热的。当环境温度升高,玻璃管固定不动,气体和外界达到新的热平衡时,下列说法正确的是 。
A.L增大,h减小,气体压强增大
B.理想气体每个分子的速率都增大
C.封闭气体的内能一定增大
D.外界对封闭气体做功
E.封闭气体一定从外界吸收热量
如图所示,在区域Ⅰ中有水平向右的匀强电场,在区域Ⅱ中有竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小;两区域中的电场强度大小相等,两区域足够大,分界线如甲图中虚线所示。一可视为质点的带电小球用绝缘细线拴住静止在区域Ⅰ中的A点,小球的比荷,细线与竖直方向的夹角为,小球与分界线的距离x=0.4m。现剪断细线,小球开始运动,经过一段时间t1从分界线的C点进入区域Ⅱ,在其中运动一段时间后,从D点第二次经过分界线。图中除A点外,其余各点均未画出,g=10m/s2,求:(以下结果均保留两位有效数字)
(1)小球到达C点时的速度大小v;
(2)C、D两点间的距离d及小球从C点运动到D点的时间t2。
在车辆碰撞实验中,质量为4m的大车与质量为m的小车沿同一直线相向而行,在碰前瞬间大车和小车的速度大小分别为v和2v,碰撞后小车沿反方向运动,大车运动的方向不变,并且大车经过时间t停止运动。已知碰撞过程的时间很短,碰撞后两车都处于制动状态,两车与地面之间的动摩擦因数均为,重力加速度大小为g。求:
(1)碰撞后瞬间大车的速度大小和碰撞后大车滑行的最大距离。
(2)碰撞过程中小车受到的冲量大小。
某研究性学习小组在实验室进行了测定金属电阻率的实验,实验操作如下:
(1)检查螺旋测微器零位线是否准确,若测微螺杆和测砧紧密接触时,螺旋测微器的示数如图甲所示,则用该螺旋测微器测金属丝直径时,测量结果将______(选填“偏大”或“偏小”),这属于______(选填“系统误差”或“偶然误差”)。
(2)若用如图乙所示的电路测金属丝Rx的电阻,测量误差主要来源于______,它将导致测量的金属丝电阻率______(选填“偏大”或“偏小”)。
(3)为了更准确地测量金属丝的电阻,该学习小组对电路进行了改进,选择了一个与金属丝电阻差不多的已知阻值的电阻R,接入如图丙所示的电路。实验时,单刀双掷开关接位置1时,电流表示数为I1,电压表示数为U1;单刀双掷开关接位置2时,电流表示数为I2,电压表示数为U2,根据以上测量数据可知金属丝电阻的表达式为Rx=______。另外,实验中不仅能得到金属丝电阻的准确值,还可以测出电流表的内阻,电流表的内阻RA=______。(均用题中所给字母表示)
某同学利用如图甲所示的实验装置,通过研究纸带上第一个点到某一个点之间的运动来验证机械能守恒定律。通过实验数据分析,发现本实验存在较大的误差,为此改用如图乙所示的实验装置:通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落,下落过程中球心正好经过光电门B时,通过与光电门B相连的毫秒计时器(图中未画出)记录挡光时间t,用毫米刻度尺测出A、B之间的距离h,用游标卡尺测得小铁球的直径,重力加速度为g。请回答下列问题:
(1)小铁球经过光电门时的瞬时速度v=______(用题中所给字母表示)。
(2)如果d、t、h、g满足关系式______,就可验证机械能守恒定律。
(3)比较两个方案,改进后的方案相比原方案主要的两个优点是______。
A.不需要测出小铁球的质量
B.电磁铁控制小铁球,更易保证小铁球的初速度为0
C.消除了纸带与打点计时器之间的摩擦力影响
D.数据处理大大简化