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如图,将质量为 m、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...

如图,将质量为 m、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=27 ℃ ,筒内气柱的长度 h11m.已知大气压 p01.0×105 Pa,水的密度 ρ1.0×10 3 kg/m3,重力加速度大小g10m/s2

)若水温缓慢升高至42℃,求筒底露出水面的高度Δh为多少

)若水温保持 42℃不变,用手竖直向下缓慢压圆筒(封闭气体没有溢出),到某一深度后松手,气缸刚好静止(悬浮)在水中,求此时圆筒底部距离水面距离h

 

(i)(ii) 【解析】 (i)初始时缸内气体温度,长度,水温升高至过程,气体做等压变化,由盖-吕萨克定律有 ① 得 (ii)初始时缸内气体压强为,则有 ② 得 移动圆筒后,由阿基米德定律有:气缸内气体长度仍为,即体积不变,设此时气体压强为p,由查理定律有: ③ 得 设圆筒内液面距离水面高度为,则有 ④ 得 所以 ⑤ 得  
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考点分析:
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1912年,英国物理学家威尔逊发明了观察带电粒子运动径迹的云室,结构如图所示,在一个圆筒状容器中加入少量酒精,使云室内充满酒精的饱和蒸汽.迅速向下拉动活塞,室内气体温度________(选填升高”“不变降低”),酒精的饱和汽压________(选填升高”“不变降低”).

 

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如图所示,在第一、四象限有垂直于纸面向里和向外的磁场区域OM 是两磁场区域的交界线,两区域磁场磁感应强度大小相同 B =0.1TOM x 轴正方向夹角为α。在第二、四象限存在着沿 x 轴正向的匀强电场,电场强度大小E= 1×104V/m。一带正电的粒子,质量m=1.6×10 −24kg、电荷量q=1.6×10−15C,由 x 轴上某点 A 静止释放,经电场加速后从 O 点进入区域磁场(带电粒子的重力不计)

1)若 OA 距离l1=0.2m,求粒子进入磁场后,做圆周运动的轨道半径大小R1

2)要使经电场加速后,从O 点进入磁场的所有带电粒子仅在第一象限区域内运动,设计两磁场区域大小时,角α最大不能超过多少?

3)若=30°OM 上有一点 P(图中未画出),距 O 点距离l2=0.3πm。上述带正电的粒子从 x 轴上某一位置 C 由静止释放,以速度 v 运动到 O 点后能够通过 P 点,v 等于多大时,该粒子由 C 运动到 P 点总时间最短,并求此最短时间。

 

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某一电动机,它的输出功率 P 与拉动物体的速度 v 之间的关系如图甲所示。现用该电动机在水平地面拉动一可视为质点的物体,运动过程中轻绳始终拉直且不可伸长,如图乙所示。已知物体质量 m1 kg,与地面间的动摩擦因数 μ0.35,点 B 距出发点C距离为s.(g10m/s2 )

(1)若 s 足够长,物体在电动机牵引下从静止开始运动,求物体的最大速度vm

(2)若物体从 C 静止开始运动,到达 B 点时速度恰好达到v1=0.5m/s ,则 BC 间的距离 s 为多少?

 

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某兴趣小组同学应用所学的物理知识来测量一捆细铜电线的电阻率,检验其是否合格。小组成员经查阅,纯铜的电阻率为1.8 ×10−8Ω·m。现取横截面积约为1mm2、长度为100m的铜电线进行实验。实验所用主要器材如下:

A.电源(电动势约为 5V,内阻不计)

B.待测长度为 100m 的铜电线,横截面积约 1mm²

C.电压表 V1(量程为 3V,内阻约为 2kΩ

D.电压表 V2(量程为 4.5V,内阻约为 3kΩ

E.电阻箱 R(阻值范围 0~99.9Ω

F.定值电阻 R0 =1Ω

G.开关、导线若干

1)用螺旋测微器测量得该细铜电线直径 d=1.000mm

2)小组合作设计了如图甲所示的实验电路,则 R0 在电路中的作用是______

3)对照电路图,连接好实物电路,调节 R,读出电表示数,作出如图乙所示图像。则在闭合开关S之前,电阻箱R 阻值应先调到______最大

4)通过图乙相关数据,计算得筒导线的电阻为______Ω(结果保留两位有效数字)

5)利用实验得到的数据,通过计算得铜电线的电阻率ρ= _____m·(结果保留两位有效数字);与纯铜的电阻率有一定的差距,从铜电线自身角度,你认为出现差距的可能原因是_______

 

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某实验小组想通过如图甲所示的实验装置来探究功与速度变化的关系。实验中通过改变拉伸的橡皮筋的条数来改变外力对小车做功的数值,用速度传感器测出每次小车获得的速度

(1)下列关于本实验的说法中正确的是________

A.本实验需要先平衡摩擦力

B.实验中必须测出小车的质量

C.实验中必须测出橡皮筋对小车做功的具体数值

D.每次所用的橡皮筋应该是相同规格的,且每次都拉伸到同一位置

(2)某次实验中同学们通过速度传感器得到小车沿木板运动的速度随时间变化的关系图像如图乙所示,图中内的图线为曲线,内的图线为直线。由此可知,该实验中存在的不当之处是____________

 

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