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如图,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...

如图,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,两活塞用刚性轻杆连接,两活塞间充有氧气,小活塞下方充有氮气.已知:大活塞的质量为2m,横截面积为2S,小活塞的质量为m,横截面积为S;两活塞间距为L;大活塞导热性能良好,汽缸及小活塞绝热;初始时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,两活塞与气缸壁之间的摩擦不计,重力加速度为g.现通过电阻丝缓慢加热氮气,求当小活塞缓慢上升至上表面与大圆筒底部平齐时,氮气的压强.

 

【解析】 以两活塞整体为研究对象,根据平衡条件求出初始时氧气压强为p1和体积V1;再求出当小活塞缓慢上升至上表面与大圆筒底部平齐时氧气的体积V2;再由玻意耳定律,求出此时氧气的压强p2,最后利用平衡条件求出氮气压强为p;根据平衡条件求出压强,在根据理想气体状态方程求出温度. ①以两活塞整体为研究对象,设初始时氧气压强为p1,根据平衡条件有 p0S+3mg=p1S 化简得: 初始时氧气体积: 当小活塞缓慢上升至上表面与大圆筒底部平齐时,氧气体积 V2=2SL 由于大活塞导热,小活塞缓慢上升可认为氧气温度不变,设此时氧气压强为p2, 由玻意耳定律得 p2V2=p1V1 联立解得氧气的压强: ②设此时氮气压强为p,温度为T,根据平衡条件有 p0·2S+3mg=p2S+pS 得:  
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以下说法正确的是________

A.某物质的密度为ρ,其分子的体积为,分子的质量为m,则

B.空气中水蒸气的压强与同温度下水的饱和汽压的比值越大,空气的相对湿度越大

C.在装满水的玻璃杯内,可以不断地轻轻投放一定数量的大头针,水也不会流出,这是由于大头针填充了水分子间的空隙

D.内能不同的物体,物体内部分子热运动的平均动能可能相同

E.玻璃管裂口放在火上烧熔,它的尖锐处就变圆滑,是因为熔化的玻璃在表面张力的作用下,表面积要收缩到最小的缘故

 

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如图所示,在直角坐标系xoy的第一象限中有两个全等的直角三角形区域,充满了方向均垂直纸面向里的匀强磁场,区域的磁感应强度大小为B0,区域的磁感应强度大小可调, C点坐标为(4L,3L),M点为OC的中点.质量为m带电量为-q的粒子从C点以平行于y轴方向射入磁场中,速度大小为,不计粒子所受重力,粒子运动轨迹与磁场区域相切时认为粒子能再次进入磁场.

(1)若粒子无法进入区域中,求区域磁感应强度大小范围;

(2)若粒子恰好不能从AC边射出,求区域磁感应强度大小;

(3)若粒子能到达M点,求区域磁场的磁感应强度大小的所有可能值.

 

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如图甲所示,足够长的木板A静止在水平面上,其右端叠放着小物块B左端恰好在点。水平面以点为界,左侧光滑、右侧粗糙。物块C(可以看成质点)和D间夹着一根被压缩的轻弹簧,并用细线锁住,两者以共同速度向右运动某时刻细线突然断开,C和弹簧分离后撤去DCA碰撞(碰撞时间极短)并与A粘连,此后时间内,ACB的速度一时间图象如图乙所示。已知ABCD的质量均为AC与粗糙水平面间的动摩擦因数相同,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度。求:

1)木板A与粗糙水平面间的动摩擦因数及BA间的动摩擦因数;

2)细线断开之前弹簧的弹性势能。

 

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在练习使用多用电表的实验中。请完成下列问题:

(1)用多用表测量某元件的电阻,选用“×100”倍率的电阻挡测量,发现多用表指针偏转角度过小,因此需选择________(填“×10”“×1k”)倍率的电阻挡,并需______________(填操作过程)后,再次进行测量,多用表的指针如图甲所示,测量结果为________Ω

(2)某同学设计出了一个欧姆表,用来测量电阻,其内部结构可简化成图乙电路,其中电源内阻r=1.0Ω,电流表G的量程为Ig,故能通过读取流过电流表G的电流值而得到被测电阻的阻值。该欧姆表的调零方式和普通欧姆表不同。该同学想用一个电阻箱Rx来测出电路中电源的电动势E和表头的量程Ig,进行如下操作步骤:

A.先使两表笔间不接入任何电阻,断开状态下闭合开关,调滑动电阻器使表头满偏;

B.将该欧姆表与电阻箱Rx连成闭合回路,改变电阻箱阻值;记下电阻箱示数Rx和与之对应的电流表G的示数I

C.将记录的各组RxI的数据转换成后并描点得到图线,如图丙所示;

D.根据图丙中的图线,求出电源的电动势E和表头的量程Ig。由图丙可知电源的电动势为________,电流表G的量程是________

(3)(2)中,某次实验发现电流表G的指针半偏,则电阻箱接入电路中的电阻Rx_________(保留2位有效数字)

 

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某同学用如图甲所示装置测当地的重力加速度,光电门AB与光电计时器相连,可记录小球经过光电门A和光电门B所用的时间

1)实验前用游标卡尺测量小球的直径,示数如图乙所示,则小球的直径d=_____mm

2)让小球紧靠固定挡板,由静止释放,光电计时器记录小球经过光电门A和光电门B所用的时间t1t2,测出两光电门间的高度差h,则测得的重力加速度g=_____(用测得的物理量的符号表示)

3)将光电计时器记录小球通过光电门的时间改为记录小球从光电门A运动到光电门B所用的时间,保持光电门B的位置不变,多次改变光电门A的位置,每次均让小球从紧靠固定挡板由静止释放,记录每次两光电间的高度差h及小球从光电门A运动到光电门B所用的时间t,作出图象如图丙所示,若图象斜率的绝对值为k,则图象与纵轴的截距意义为____,当地的重力加速度为____

 

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