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粗细均匀的U形管中装有水银,左管上端有一活塞P,右管上端有一阀门S,开始时活塞位...

粗细均匀的U形管中装有水银,左管上端有一活塞P,右管上端有一阀门S,开始时活塞位置与阀门等高,如图所示,阀门打开时,管内两边水银柱等高,两管空气柱长均为l=20cm,此时两边空气柱温度均为27℃,外界大气压为p0=76cmHg,若将阀门S关闭以后,把左边活塞P慢慢下压,直至右边水银上升10cm,在活塞下压过程中,左管空气柱的温度始终保持在27 ℃,并使右管内温度上升到177℃,求此时左管内空气的长度。

 

6.1cm 【解析】 设U形管横截面积为S。左管:初状态 p1=76cmHg,V1=20cm×S,T1=273K+27K=300K 末状态 p2=?,V2=?,T2=300K 右管:初状态 p3=76cmHg,V3=20cm×S,T3=273K+27K=300K 末状态 p4=p2-20cmHg,V4=10cm×S,T4=450K 对右管:由理想气体状态方程得 代入数据得 p2=248cmHg 对左管:由玻意耳定律p1V1=p2V2得 76×20×S=248×V2 解得 所以此时空气柱长度
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如图所示,一定质量的理想气体,从状态A变化到状态B,再变化到状态C,其状态变化过程的p-V图象如图所示。已知状态A时的温度为27℃,则下列判断正确的是(  )

A.气体处于状态B时的温度是900K

B.气体处于状态C时的温度是300K

C.从状态A变化到状态C过程理想气体内能增大

D.从状态A变化到状态B过程理想气体放热

E.从状态B变化到状态C过程气体放热

 

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如图所示,在xOy直角坐标平面内-m≤x0的区域有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B0.32 T0≤x2.56 m的区域有沿方向的匀强电场。在x轴上坐标为S点有一粒子源,它一次能沿纸面同时向磁场内每个方向各发射一个比荷5.0×107 C/kg,速率v1.6×106 m/s的带正电粒子。若粒子源只发射一次,其中只有一个粒子Z刚好能到达电场的右边界,不计粒子的重力和粒子间的相互作用。求:

(1)带电粒子在磁场中运动的轨道半径r

(2)电场强度的大小EZ粒子从S点发射时的速度方向与磁场左边界的夹角θ

(3)Z粒子第一次刚进入电场时,还未离开过磁场的粒子占粒子总数的比例η

 

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如图所示,可看做质点的小物块放在长木板的正中央,长木板置于光滑水平面上,两物体皆静止;已知长木板质量为M=40kg,长度为L=30m,小物块质量为m=10kg,小物块与长木板之间的动摩擦因数μ=02;两物体间的最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小,重力加速度g=10m/s2,试求:

1)用水平向右的恒力F作用于小物块,当F满足什么条件,两物块才能发生相对滑动?

2)若一开始就用水平向右55N的恒力作用与小物块,则小物块经过多长时间从长木板上掉下?

 

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灵敏电流计G的量程为500 μA、内阻未知,某小组要将该电流计的量程扩大至5 mA,有下列器材可选:

A.干电池一节

B.电压表V(量程1.5 V,内阻几千欧)

C.滑动变阻器R10~100 Ω

D.电阻箱R20~999.9 Ω

E.开关、导线若干

某同学设计了如下实验:

(1)用如图乙所示电路测量电流计和电压表的内阻。

①将R1滑片滑到左端,断开S2,闭合S1,调节R1,使电流计满偏,此时电压表V的示数为1.0 V

②将R2调至最大,闭合S2,调节R1R2,当电压表示数为1.2 V时,电流计的示数为300 μAR2的阻值为180 Ω。由以上数据可得电压表的内阻RV________Ω,电流计的内阻Rg________Ω

(2)用灵敏电流计和电阻箱改装电流表,请在线框中画出改装电路图______,此时电阻箱的阻值应调为________Ω

 

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某同学用如图甲所示装置验证动量守恒定律。入射球和靶球的半径相同,质量分别为m1m2,平放于地面的记录纸上铺有复写纸。实验时先使入射球从斜槽上固定位置G由静止开始滚下,落到复写纸上,重复上述操作多次。再把靶球放在水平槽末端,让入射球仍从位置G由静止开始滚下,和靶球碰撞后继续向前运动落到复写纸上,重复操作多次。最终记录纸上得到的落点痕迹如图乙所示。

(1)关于本实验下列说法正确的是________

A.需要用游标卡尺测量两小球的直径

B.应使m1>m2

C.实验中记录纸的位置可以移动

D.斜槽要固定好,末端切线不需要调节水平

(2)按照本实验方法,该同学确定了落地点的平均位置PQR并测出了OPPQQR间的距离分别为x1x2x3,则验证动量守恒定律的表达式是______________

 

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