如图所示,一圆柱形绝热气缸竖直放置,通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m,横截面积为S,与容器底部相距h,此时封闭气体的温度为T1。现通过电热丝缓慢加热气体,当气体吸收热量Q时,气体温度上升到T2。已知大气压强为p0,重力加速度为g,不计活塞与气缸的摩擦,求:
①活塞上升的高度;
②加热过程中气体的内能增加量。
下列说法中哪些结论是正确的 (填正确的答案标号,选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得6分,每错一个扣3分,最低得0分)
A.饱和汽和液体之间的动态平衡,是指汽化和液化同时进行的过程,且进行的速率相等
B.晶体的各向异性是由于它的微粒按空间点阵排列
C.两个物体内能相同,则它们的温度一定相同
D.自然界一切过程能量都是守恒的,符合能量守恒定律的宏观过程都能自然发生
E.一定质量理想气体对外做功,内能不一定减少,但密度一定减小
空间中有一直角坐标系,其第一象限中在圆心为O1、半径为R、边界与x轴和y轴相切的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场(图中未画出),磁感应强度大小为B,第二象限中存在方向竖直向下的匀强电场。现有一群质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从圆形区域边界与x轴的切点A处沿纸面上的不同方向射入磁场中,如图所示。已知粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径均为R,其中沿AO1方向射入的粒子恰好到达x轴上与O点距离为2R的N点。不计粒子的重力和它们之间的相互作用。求:
(1)粒子射入磁场时的速度大小及电场强度的大小;
(2)速度方向与AO1夹角为60°(斜向右上方)的粒子到达x轴所用的时间。
正方形木板水平放置在地面上,木板的中心静置一小滑块,下图为俯视图。为将木板从滑块下抽出,需要对木板施加一个作用线通过木板中心点的水平恒力F。已知木板边长L=2 m,质量M=3 kg,滑块质量m=2 kg,滑块与木板、木板与地面间的动摩擦因数均为μ=0.2(g取10 m/s2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),求:
(1)要将木板抽出,水平恒力F需满足的条件;
(2)当水平恒力F=29 N时,在木板抽出时滑块能获得的最大速率。
利用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
(1)除打点计时器(含纸带、复写纸)、交流电源、铁架台、导线及开关外,在下面的器材中,必须使用的还有________。(选填器材前的字母)
A.大小合适的铁质重锤
B.体积较大的木质重锤
C.刻度尺
D.游标卡尺
E.秒表
(2)如图是实验中得到的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。重锤质量用m表示,已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。从打下O点到打下B点的过程中,重锤重力势能的减少量ΔEp = ________,动能的增加量ΔEk = ________。
(3)在实验过程中,下列实验操作和数据处理正确的是________
A.释放重锤前,使纸带保持竖直
B.做实验时,先接通打点计时器的电源,再释放重锤
C.为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v,可测量该点到O点的距离h,再根据公式计算,其中g应取当地的重力加速度
D.用刻度尺测量某点到O点的距离h,利用公式mgh计算重力势能的减少量,其中g应取当地的重力加速度
(4)某同学在纸带上选取计数点后,测量它们到起始点O的距离h,并计算出打相应计数点时重锤的速度v,通过描绘v2-h图像去研究机械能是否守恒。若实验中重锤所受阻力不可忽略,且阻力大小保持不变,从理论上分析,合理的v2-h图像是图中的哪一个________。
如图为欧姆表的原理示意图,其中电流表的满偏电流Ig=300μA,内阻Rg=100Ω,可变电阻R的最大值为10kΩ,电池的电动势E=1.5V,内阻r=0.5Ω,图中与接线柱A相连的表笔颜色应该是_______色,按照正确使用方法测量电阻Rx的阻值时,指针指在刻度盘的正中央,则Rx=_______Ω。