如图所示,一端开口且内壁光滑的玻璃管竖直放置,管中用一段长H0=25cm的水银柱封闭一段长L1=20cm的空气,此时水银柱上端到管口的距离为L2=25cm,大气压强恒为p0=75cmHg,开始时封闭气体温度为t1=27℃,取0℃为273K。求:
(i)将封闭气体温度升高到37℃,在竖直平面内从图示位置缓慢转动至玻璃管水平时,封闭空气的长度。
(ii)保持封闭气体初始温度27℃不变,在竖直平面内从图示位置缓慢转动至玻璃管开口向下竖直放置时,封闭空气的长度。(转动过程中没有发生漏气)
根据热力学知识,下列说法正确的是 (填正确答案标号。选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分,每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A. 当r>r0(平衡距离)时随着分子间距增大,分子间的引力增大,斥力减小,所以合力表现为引力
B. 热量可以从低温物体传到高温物体
C. 有些物质,在适当的溶剂中溶解时,在一定浓度范围具有液晶态
D. 空气相对湿度越大时,空气中水蒸气压强越接近饱和汽压,水蒸发越快
E. 夏天中午时车胎内的气压比清晨时的高,且车胎体积增大,则胎内气体对外界做功,内能增大(胎内气体质量不变且可视为理想气体)
在某空间建立如图所示直角坐标系,并在该空间加上沿y轴负方向、磁感应强度大小为B的匀强磁场,和沿某个方向的匀强电场。一质量为m、带电量为+q(q>0)的粒子从坐标原点O以初速度v沿x轴正方向射入该空间,粒子恰好能做匀速直线运动。不计粒子重力的影响,试求:
(1)所加电场强度E的大小和方向;
(2)若撤去电场,并改变磁感应强度的大小,使得粒子恰好能够经过坐标为(,0,-a)的点,则改变后的磁感应强度B'为多大?
若保持磁感应强度B不变,将电场强度大小调整为E',方向调整为平行于yOz平面且与y轴正方向成某个夹角θ,使得粒子能够在xOy平面内做匀变速曲线运动(类平抛运动)并经过坐标为(,a,0)的点,则E'和tanθ各为多少?
如图所示,光滑平行金属导轨的水平部分处于竖直向下的B=4T的匀强磁场中,两导轨间距为L=0.5m,轨道足够长。金属棒a和b的质量都为m=1kg,电阻Ra=Rb=1Ω。b棒静止于轨道水平部分,现将a棒从h=80cm高处自静止沿弧形轨道下滑,通过C点进入轨道的水平部分,已知两棒在运动过程中始终保持与导轨垂直,且两棒始终不相碰。求a、b两棒的最终速度,以及整个过程中b棒中产生的焦耳热(已知重力加速度g=10m/s2)。
某学习小组欲精确测量电阻Rx的阻值,有下列器材供选用:
A.待测电阻Rx(约300Ω)
B.电压表V(3V,内阻约3kΩ)
C.电流表A1(10mA,内阻约10Ω)
D.电流表A2(20mA,内阻约5Ω)
E.滑动变阻器R1(0~20Ω,额定电流2A)
F.滑动变阻器R2(0~2000Ω,额定电流0.5A)
G.直流电源E(3V,内阻约1Ω)
H.开关、导线若干
(1)甲同学根据以上器材设计成用伏安法测量电阻的电路,并能满足Rx两端电压能从0开始变化进行多次测量。则电流表应选择____________(填“A1”或“A2”);滑动变阻 器应选择__________(填“R1”或“R2”);并请在方框中帮甲同学完成实验原理电路图。
(2)乙同学经过反复思考,利用所给器材设计出了如图所示的测量电路,具体操作如下:
①如图所示连接好实验电路,闭合开关S1前调节滑动变阻器R1、R2的滑片至适当位置;
②闭合开关S1,断开开关S2,调节滑动变阻器R1、R2的滑片,使电流表A1的示数恰好为电流表A2的示数的一半;
③闭合开关S2并保持滑动变阻器R2的滑片位置不变,读出电压表V和电流表A1的示数,分别记为U、I;
④待测电阻的阻值Rx=_____________。
比较甲、乙两同学测量电阻Rx的方法,你认为哪种方法更有利于减小系统误差,答:___________同学(填“甲”或“乙”)。
某同学为了探究杆转动时的动能表达式,设计了一实验:质量为m的均匀长直杆一端固定在光滑转轴O处,杆由水平位置静止释放,用光电门测出另一端A经过某位置时的瞬时速度vA,并记下该位置与转轴O的高度差h。
调节h的大小并记录对应的速度vA,数据如下表。为了形象直观地反映vA和h的关系,应选择______(填“vA”、“vA-1”或“vA2”)为纵坐标,并在坐标纸中标明纵坐标,画出图象。
组 次 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
h/m | 0.05 | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.25 | 0.30 |
vA/(m·s-1) | 1.23 | 1.73 | 2.12 | 2.46 | 2.74 | 3.00 |
vA-1/ (s·m-1) | 0.81 | 0.58 | 0.47 | 0.41 | 0.36 | 0.33 |
vA2/ (m2·s-2) | 1.50 | 3.00 | 4.50 | 6.05 | 7.51 | 9.00 |
当地重力加速度g取10m/s2,结合图象分析,杆转动时的动能Ek=___________(请用质量m、速度vA表示)