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如图所示,在绝热圆柱形汽缸中用光滑绝热活塞密闭有一定质量的理想气体,在汽缸底部开...

如图所示,在绝热圆柱形汽缸中用光滑绝热活塞密闭有一定质量的理想气体,在汽缸底部开有一小孔,与U形水银管相连,外界大气压为P0=75cmHg,缸内气体温度t0=27℃,稳定后两边水银面的高度差为△h=1.5cm,此时活塞离容器底部的高度为L=50cm(U形管内气体的体积忽略不计).已知柱形容器横截面S=0.01m2,取75cmHg压强为1.0×105Pa,重力加速度g=10m/s2. 

(i)求活塞的质量; 

(ii)若容器内气体温度缓慢降至-3℃,求此时U形管两侧水银面的高度差△h′和活塞离容器底部的高度L′.

 

(i) (ii) 【解析】(i)A中气体压强PA=P0+P△h=76.5cmHg=1.02×105Pa 对活塞 PAS=P0S+mg 解得m=2kg. (ii)由于气体等压变化,U形管两侧水银面的高度差不变△h′=1.5cm T1=300K,体积V1=50cm.s T2=270K,体积V2= L′S 由: 解得:L′=45cm.  
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考点分析:
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下面说法中正确的是(    )

A. 所有晶体沿着各个方向的物理性质和化学光学性质都相同

B. 足球充足气后很难压缩,是因为足球内气体分子间斥力作用的结果

C. 自然界中只要涉及热现象的宏观过程都具有方向性

D. 一定质量的理想气体,如果压强不变,体积增大,那么它一定从外界吸热

E. 一定质量的理想气体保持体积不变,温度升高,单位时间内撞击器壁单位面积上的分子数增多

 

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如图所示,xOy是位于足够大的绝缘光滑水平桌面内的平面直角坐标系,虚线MN是∠xOy的角平分线.在MN的左侧区域,存在着沿x轴负方向、场强为E的匀强电场;在MN的右侧区域,存在着方向竖直向下,磁感应强度为B的匀强磁场.现有一带负电的小球a从y轴上的P(0,l)点,在电场力作用下由静止开始运动,a球到达虚线MN上的Q点时与另一个不带电的静止小球b发生碰撞,碰后两小球粘合在一起进入磁场,它们穿出磁场的位置恰好在O点.若a、b两小球的质量相等且均可视为质点,a、b碰撞过程中无电荷量损失.求: 

(1)a、b两球碰撞合在一起进入磁场中的速度大小; 

(2)a球的比荷k(即电荷量与质量之比);

(3)过O点后,粘在一起的两个小球再次到达虚线MN上的位置坐标(结果用E、B、l表示).

 

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如图所示,半径R=1m的光滑半圆轨道AC与倾角θ=37°的粗糙斜面轨道BD放在同一竖直平面内,两轨道之间由一条光滑水平轨道AB相连,B处用光滑小圆弧平滑连接.在水平轨道上,用挡板a、b两物块间的轻质弹簧挡住后处于静止状态,物块与弹簧不拴接.只放开左侧挡板,物块a恰好通过半圆轨道最高点C;只放开右侧挡板,物块b恰好能到达斜面轨道最高点D.已知物块a的质量为m1=2kg,物块b的质量为m2=1kg,物块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5,物块到达A点或B点时已和弹簧分离.重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求: 

(1)物块a经过半圆轨道的A点时对轨道的压力FN; 

(2)斜面轨道BD的高度h.

 

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为测量某一电压表的内阻,实验室准备如下器材: 

A.待测电压表V1,量程0~3V,内阻约为3kΩ; 

B.电压表V2,量程0~15V,内阻约15kΩ; 

C.电阻箱R1,电阻范围0~9999Ω; 

D.滑动变阻器R2,电阻范围0~10; 

E.电源电动势约为15V,内阻可不计; 

F.电键、导线若干. 

(1)请按照给定的电路图连接实验器材: 

(2)将电阻箱的阻值调到7375Ω; 

(3)闭合电键前,将滑动变阻器的滑片滑到______端(填“a”或“b”); 

(4)调节滑动变阻器的滑片位置时,发现两表均有读数,但读数几乎不变,经排查发现故障为导线断路引起,请指出发生断路的导线为______(填写电路图中的数字序号); 

(5)排除故障后,继续进行实验,调节滑动变阻器滑片到某一位置,发现V1表刚好满偏,V2表指针偏转情况如图所示,读出V2表读数为 ______V,待测电压表的内阻为 ______Ω; 

(6)改变滑动变阻器的位置,获得多组待测电压表内阻的测量值,取平均值作为待测电压表内阻的最终结果.

 

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某学习小组利用如图所示的装置验证动能定理:

(1)将气垫导轨调至水平,安装好实验器材,从图中读出两光电门中心之间的距离s=___cm; 

(2)测量挡光条的宽度d,记录挡光条通过光电门1和2所用的时间△t1和△t2,并从拉力传感器中读出滑块受到的拉力F,为了完成实验,还需要直接测量的一个物理量是_______; 

(3)该实验是否需要满足砝码盘和砝码总质量远小于滑块、挡光条和拉力传感器的总质量? _______(填“是”或“否”).

 

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