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如图甲所示,玻璃管竖直放置,AB 段和 CD 段分别是两段长为25 cm的水银柱...

如图甲所示,玻璃管竖直放置,AB 段和 CD 段分别是两段长为25 cm的水银柱。 BC段是长为10 cm的理想气体, D到玻璃管底端是长为12 cm的理想气体。已知大气压强是75 cmHg,玻璃管的导热性能良好,环境的温度不变。将玻璃管旋转 180°倒置(如图乙所示),经过足够长时间后, 水银未从玻璃管流出。试求 A 处的水银面沿玻璃管移动了多远?

 

58cm 【解析】设玻璃管的横截面积为S, 初状态,BC 段的气体体积为 V1=hBCS BC段气体的压强为p1 =75 cmHg+25 cmHg=100 cmHg 末状态,BC 段的气体体积为V2=h′BCS BC段气体的压强为p2=75 cmHg-25 cmHg=50 cmHg 根据p1V1=p2V2 可得h′BC=20 cm 初状态,D 到玻璃管底端的气体体积为 V3=hDS, D到玻璃管底端气体的压强为 p3=75 cmHg+25 cmHg+25 cmHg=125 cmHg 末状态,D到玻璃管底端的气体体积为V4=h′DS D到玻璃管底端气体的压强为 p4 =75 cmHg-25 cmHg-25 cmHg=25 cmHg 根据p3V3=p4V4 可得h′D=60 cm A 处的水银面沿玻璃管移动了l=(20-10)cm+(60-12)cm=58 cm  
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考点分析:
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关于热学的一些现象,以下说法正确的是

A. 一定质量的理想气体分子平均动能增大其内能一定增大

B. 木棍被折断后不能恢复原状是因为分子间存在斥力

C. 物体机械能可以为零,但内能永远不可能为零

D. 单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的、非晶体是各向同性的

E. 在没有摩擦时热机的效率也不可达到100%

 

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如图所示,平面直角坐标系xOy中,在第二象限内存在匀强电场,在第一象限一个圆形区域内存在磁感应强度大小为B1的匀强磁场(图中未画出),在第四象限存在边长为l的正方形边界的匀强磁场CDEF一质量为m、带电荷量为-q的粒子从x轴上A(L0)点以初速度v0沿y轴正方向射入电场,经过y轴上B(02L)点进入第一象限的匀强磁场中,穿出磁场后经过x轴上的C点与x轴成45°角进入正方形匀强磁场区域并从DE边离开。

(1)求匀强电场的电场强度大小;

(2)求圆形匀强磁场的最小面积;

(3)求正方形磁场的磁感应强度B2的范围,以及粒子从正方形磁场的C点进入磁场到从D点射出磁场时,粒子在正方形磁场中的运动时间。

 

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在杂技表演荡秋千中,若质量相等的两人直立站在踏板上,从绳与竖直方向成90°角的A点由静止开始运动,摆到最低点B时,一人在极短时间内将另一个人沿水平方向推出,然后使秋千能摆到对面绳与竖直方向成θ60°角的C点。设人的重心到悬点O的距离为l,两人的质量均为m,踏板和绳的质量不计,空气阻力不计,人摆到最低点B时离地面的距离为l,求:

(1)两人摆到最低点B时两根绳子拉力的合力大小;

(2)落到地面上的人被推出后的水平位移。

 

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利用如图(a)所示电路可以测量金属丝的电阻率ρ,所用的实验器材有:

待测的粗细均匀的电阻丝、电流表(量程0.6 A,内阻忽略不计)

电源(电动势3.0 V,内阻r未知)、保护电阻(R04.0 Ω)

刻度尺、开关S、导线若干、滑片P

实验步骤如下:

①用螺旋测微器测得电阻丝的直径d如图(b)所示。

②闭合开关,调节滑片P的位置,分别记录每次实验中aP长度x及对应的电流值I

③以为纵坐标,x为横坐标,作­x图线(用直线拟合)

④求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b

回答下列问题:

(1)螺旋测微器示数为d ________mm

(2)用题中字母可求得x满足的关系式为________

(3)实验得到的部分数据如下表所示,其中aP长度x0.30 m时电流表的示数如图(a)所示,读出数据,完成下表。①________________

x(m)

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

I(A)

0.49

0.43

0.33

0.31

0.28

(A1)

2.04

2.33

3.03

3.23

3.57

 

(4)在图(b)的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图,根据图线求得斜率k______A1·m1,截距b________A1(保留两位小数)

(5)根据图线求得电阻丝的电阻率ρ _______Ω·m,电源的内阻为r ________Ω(保留一位小数)

 

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某实验小组的同学利用如图甲所示的装置“探究合外力做功与动能变化的关系”其中小车和沙桶的质量分别为Mm打点计时器所用的交流电源的频率为f。接通电源待打点计时器打点稳定时,由静止释放小车,通过打点计时器打下一条纸带,该小组的同学多次完成上述操作,并从其中选择了一条点迹清晰的纸带,如图乙所示。选出的计数点如图所示,其中相邻两计数点间还有4个点未标出,经测量计数点123456距离0点的间距分别为d1d2d3d4d5d6。回答下列问题:

(1)该小组的同学在处理数据时,将沙桶的重力作为小车的合外力,则打下第5个计数点时合外力对小车所做的功为________,此时小车的动能为________(以上各空均用题中已给的字母表示)

(2)通过计算可知,合外力对小车所做的功与小车动能的变化量有很大的差值,试分析误差的原因________________(写出一条即可)

 

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