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如图所示,导热良好的细直玻璃管内用长度为10cm的水银封闭了一段空气柱(可视为理...

如图所示,导热良好的细直玻璃管内用长度为10cm的水银封闭了一段空气柱(可视为理想气体),水银柱可沿玻璃管无摩擦滑动。现使水银柱随玻璃管共同沿倾角为30°的光滑斜面下滑,两者保持相对静止时,空气柱长度为8cm。某时刻玻璃管突然停止运动,一段时间后水银柱静止,此过程中环境温度恒为300K,整个过程水银未从收璃管口溢出。已知大气压强为p0=75cm水银柱高。求:

(1)水银柱静止后的空气柱长度;

(2)水银柱静止后缓慢加热气体,直到空气柱长度变回8cm,求此时气体的温度。

 

(1) L1=7.5cm;(2)T3=320K 【解析】 (1)玻璃管和水银柱保持相对静止时设玻璃管质量为m0,横截面积为S,水银柱质量为m。对玻璃管和水银柱整体,有: (m+m0)gsin30°=(m+m0)a ① 设封闭气体压强为p1,对水银柱: mgsin30°+p0S-p1S=ma ② 解得: p1=p0 ③ 水银柱静止时,设封闭气体压强为p2,水银与试管下滑相对静止时空气柱长度为L0,水银静止时空气柱的长度为L1,水银柱的长度为L2,可得: ④ 从玻璃管停止运动到水银柱静止,据玻意耳定律可得: plL0S=p2L1S ⑤ 解得: L1=7.5cm ⑥ (2)加热气体过程中,气体发生等压变化,有: ⑦ 据题意有,初态: V2=L1S,T2=T0 ⑧ 末态: V3=L0S ⑨ 解得: T3=320K ⑩  
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下列说法正确的是      

A.一定质量的理想气体,压强变小时,分子间的平均距离可能变小

B.晶体的物理性质表现为各向异性,是由于组成晶体的微粒在空间排列不规则

C.物体内能改变时,其温度一定变化

D.机械能可通过做功全部转化为内能,但内能一定不能通过做功全部转化为机械能而不引起其它的变化

E.0.05mL浓度为0.02%的油酸酒精溶液滴入水中,测得油膜面积为20cm2,则可测得油酸分子的直径为5×10-9m

 

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如图所示,半径为光滑圆弧轨道,与半径为的半圆光滑空心管轨道平滑连接并固定在竖直面内,粗糙水平地面上紧靠管口有一长度为L=2.5m、质量为M=0.1 kg的静止木板,木板上表面正好与管口底部相切,处在同一水平线上。质量为m2= 0.05 kg的物块静止于B处,质量为m1=0.15kg的物块从光滑圆弧轨道项部的A处由静止释放,物块m1下滑至B处和m2碰撞后合为一个整体。两物块一起从空心管底部C处滑上木板,两物块恰好没从木板左端滑下。物块与木板之间的动摩擦因素μ=0.3,两物块均可视为质点,空心管粗细不计,重力加速度取g=10m/s2。求:

(1)物块m1滑到圆弧轨道底端B处未与物块m2碰撞前瞬间受到的支持力大小;

(2)物块m1m2碰撞过程中损失的机械能;

(3)木板在地面上滑行的距离。

 

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如图所示,MNPQ是边长为的正方形匀强磁场区域,磁场方向垂直于MNPQ平面。电子从电极K处由静止开始经电势差为U的电场加速后,从MN的中点垂直于MN射入匀强磁场区域,经磁场偏转后恰好从P点射出。已知电子的质量为m、电荷量为e,不计电子重力。求:

(1)电子射入匀强磁场时的速度大小;

(2)匀强磁场区域中磁感应强度的大小和方向。

 

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某小组要测量一电源的电动势和内阻。供使用的实验器材有:量程为0~ 0.6A电阻不计的电流表一只;阻值均为6的定值电阻三只;开关S及导线若干。根据实验器材,同学们设计出如图甲所示的电路图,其主要实验操作步骤如下:

(1)三个6的电阻通过串、并联等不同的组合方式可以得到七个不同阻值的电阻R,表中已列出R的不同阻值。

(2)把不同组合方式得到的电阻R分别接入图甲所示电路的MN之间,可测得七组电阻R对应电流I的数据如下表。

(3)纵坐标、R为横坐标,根据表中数据在图乙坐标纸上作出图像______

(4)根据图像求出电源的电动势E=_______V;内阻r=_______。(结果均保留两位有效数字)

(5)该小组利用此电路测量一未知电阻的阻值。把未知电阻接入电路MN间,电流表的读数为0.25A,可得待测电阻的阻值为________(保留两位有效数字)

 

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某实验小组测量重力加速度的实验装置,如图所示,图中D为铁架台,E为固定在铁架台上的定滑轮(质量和摩擦可忽略), F为光电门,C为固定在重物上的宽度为d=0.48cm的遮光条(质量不计)。让质量为3.0kg的重物A拉着质量为1.0kg的物块B从静止开始下落。某次实验,测得A静止时遮光条到光电门的距离h=60.0cm,测出遮光条C经过光电门的时间,根据以上数据,可得该次实验重物A经过光电门的速度为_______m/s, 重力加速度为________m/s2(计算结果均保留两位有效数字)。本次实验重力加速度的测量值比实际值________(填“偏小”、“偏大”或“不变”)。

 

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