如图所示,用活塞将热力学温度为T0的气体封闭在竖直汽缸里,活塞的质量为m、横截面积为S,活塞到汽缸底部的距离为h。现对缸内气体缓慢加热一段时间,使活塞上升后立即停止加热。已知气体吸收的热量Q与其温度差T的关系为Q=kT(中k为正的常量),大气压强为(n为常数),重力加速度大小为g,活塞、汽缸均用绝热材料制成,缸内气体视为理想气体,不计一切摩擦。求:
(1)停止加热时,缸内气体的压强p和热力学温度T;
(2)加热过程中气体的内能改变量U。
下列说法正确的是( )
A.气体吸收了热量,其温度一定升高
B.第一类永动机不可能造成的原因是违反了能量守恒定律
C.自然界中涉及热现象的宏观过程都具有方向性
D.晶体均有规则的几何形状
E.水黾能停在液体的表面是因为液体的表面张力的作用
跑步健身可以增强体质,发达肌肉,完美身材,增强人的意志和毅力。跑步涉及很多物理现象。如图所示,长的木板右端固定一立柱,板和立柱的总质量,木板置于水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数。质量的人(视为质点)立于木板左端,木板与人均静止。若人以大小的加速度匀加速向右跑至木板的右端,并立即抱住立柱,取,求:
(1)从人开始奔跑至到达木板右端所经历的时间;
(2)人抱住立柱的瞬间损失的机械能;
(3)从人开始运动到最终木板静止,木板发生的位移大小。
回旋加速器D形盒的半径为R,高频加速电压的频率为f,空间存在方向垂直D形盒、磁感应强度大小为B的匀强磁场。用该回旋加速器加速带负电的粒子束,粒子达到最大速度后被引出,测得粒子被引出时的平均电流为I。不计粒子的加速时间,求:
(1)粒子被引出时的最大速度vm;
(2)粒子束的输出功率P。
某实验小组想测量某电源的电动势(约为3V)和内阻(约为10Ω)。
(1)张同学根据实验室提供的器材连接的实物电路如图甲所示,其中滑动变阻器的最大阻值为30Ω。对该实物电路,下列说法正确的是____________。(填选项前的字母)
A.滑动变阻器不起变阻作用
B.电流表的接线有误
C.电流表的量程选用不当
D.电压表的接线有误
(2)若实验中发现电流表已损坏,李同学找来一个电阻箱R(最大阻值为999.9Ω),用电压表和电阻箱测电源的电动势和内阻,请将图乙所示虚线框中的电路补充完整_______。
(3)根据(2)中实验电路测得的多组电压表的示数U与电阻箱的阻值R,在(纵坐标)—(横坐标)坐标系中描点作出一图象。若图线的斜率为k,图线在纵轴上的截距为b,则该电源的电动势E=___________________,内阻r=___________。
某同学利用图示装置验证滑块通过两个光电门的过程中机械能守恒。图中1、2是两个光电门(当物体从1、2间通过时,光电计时器可以显示物体的挡光时间),木板的一端在水平面上,将光滑木板的一端垫起,让滑块从木板的顶端滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1和t2。用游标卡尺测得滑块的宽度为d,测得1、2间的距离为x,木板的倾角为θ。
(1)滑块通过光电门1时的速度大小为________;
(2)本实验________(选填“需要”或“不需要”)测量滑块的质量;
(3)若滑块通过两个光电门的过程中机械能守恒,则有2gxsin θ=__________。