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如图所示,亚铃状玻璃容器由两段粗管和一段细管连接而成,容器竖直放置,容器粗管的截...

如图所示,亚铃状玻璃容器由两段粗管和一段细管连接而成,容器竖直放置,容器粗管的截面积为S1=2cm2。细管的截面积为为S2=1cm2,开始时粗细管内水银长度分别为h1=h2=4cm。整个细管长为4cm,封闭气体长度为L=6 cm。大气压强为p0=77cmHg,气体初始温度为27℃。

求:(1)若要使水银刚好离开下面的粗管,封闭气体的温度应上升到多少?

(2)若在容器中再倒入同体积的水银,且使容器中气体体积不变,封闭气体的温度应为多少?

 

(1)405K;(2)315K 【解析】开始时气体的压强为:p 1=p 0+p h1+p h2=80cmHg,体积为V 1=LS 1,温度T 1=300K 水银全离开下面的粗管时,设水银进入上面的粗管中的高度为h 3,则h 1S 1+h 2S 2=2h 2S 2+h 3S 1 解得h 3=1cm 此时粗管中气体的压强为:p 2=p 0+2p h2+p h3=81cmHg 此时粗管中气体的体积为V 2=(L+h 1)S 1 由理想气体状态方程 得T 2=405K ②再倒入同体积的水银,粗管中气体的体积不变,则粗管中气体的压强为:p 3=p 0+2(p h1+p h2)=84cmHg, 由气体发生的是等容变化,则: 解得T 3=315K  
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关于温度,下列说法正确的是    

A. 温度是分子平均动能的标志,温度升高,则物体的每一个分子的动能都增大

B. 同一温度下,气体分子速率呈现出”中间多,两头少”的分布规律

C. 布朗运动反映了悬浮颗粒所在液体中的液体分子在不停地做规则热运动,液体温度越高,布朗运动越明显

D. 一定质量的理想气体,温度升高,气体分子的平均动能量增大,压强未必增大

E. 温度越高,内部分子热运动较激烈,分子热运动的平均动能较大,物体的内能越大

 

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某同学设想用带电粒子的运动轨迹做出“0”、“8”字样,首先,如图甲所示,在真空空间的竖直平面内建立xOy坐标系,在y1=0.1m和y2=-0.lm处有两个与x轴平行的水平界面PQ和MN把空间分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域,在三个区域中分别存在匀强磁场B1、B2、B3,其大小满足B2= 2B1= 2B3=0.02T,方向如图甲所示。在Ⅱ区域中的y轴左右两侧还分別存在匀强电场E1、E2(图中未画出)。忽格所有电、磁场的边缘效应,ABCD基以坐标原点O为中心对称的正方形,其边长L=0.2m。现在界面PQ上的A处沿y轴正方向发射一比荷的带正电荷的粒子(其重力不计),粒子恰能沿图中实线途经BCD三点后回到A点并做周期性运动,轨迹构成一个“0”字。已知粒子每次穿越II区域时均做直线运动。

(1)E1、E2的大小和方向;

(2)去掉II和Ⅲ区域中的匀强电场和磁场,其他条件不变,仍在A处以相同的速度发射相同的粒子,请在Ⅱ和Ⅲ区城内重新设计适当的匀强电场或匀强磁场,使粒子运动的轨迹成为上、下对称的“8”字,且粒子运动的周期跟甲图中相同,请通过必要的计算和分析,求出你所设计的“场”的大小、方向和区域, 并在乙图中描给出带电粒子的运动轨迹和你所设计的“场”。(上面半圆轨迹N在图中画出)

 

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ETC是目前世界上最先进的路桥收费方式,它通过安装在车辆挡风玻璃上的车载电子标签,与设在收费站ETC通道上的微波天线进行短程通讯,利用网络与银行进行后台结算处理,从而实现车辆不停车就能支付路桥费的目的。2015年我国ETC已实现全国网,大大缩短了车辆通过收费站的时间。假设一辆汽车以10m/s的速度驶向收费站,若进入人工收费通道,它从距收费窗口 20m处开始减速至窗口处恰好停止,再用10s时间完成交费;若进入ETC通道,它从某位置开始减速,当速度减至5m/s后,再以此速度匀速行驶5m可完成交费。若两种情况下,汽车减速时加速度相同。求:

(1)汽车进入ETC通道减速行驶的位移。

(2)汽车从开始减速到交费完成,从ETC通道比从人工收费通道通行节省的时间。

 

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某研究小组要测定一铭牌上只有额定电压为10V、而其它字迹不清楚的直流电动机正常工作时的机械功率,现实验室提供的器材有电流表、电压表、滑动变阻器(阻值较小),备用电池若干节,开关、若干导线、固定电池的电池盒、细线、重物。

(1)小组成员设计如下甲、乙两个测量电路,其中比较合理的是_____图(填写“甲”或“乙”)

(2)根据选取的电路图完善下面丙图中用电动机提升重物的实物电路连接。

(3)闭合电键前应将丙图中的滑动变阻器的滑片移到最______端(填“左”或“右”)。闭合电键后移动滑动变阻器,使电压表和电流表都有明显的示数,但电动机并未转动,读出此时电压表和电流表的示数分别为2V、1A。继续移动滑动变阻器的滑片,将电压表的示数调为10V,这时电流表的示数为0.4A,此时电动机输出的机械功率为_______W,若重物重为8N,则重物匀速上升的速度大小为______ m/s。

 

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某同学设计了一个测定油漆喷枪向外喷射油漆雾滴速度的实验。他采用如图所示的装置,该油漆漆枪能够向外喷射四种速度大小不同的油漆雾滴,设喷射速度大小为。 —个直径为D=40cm的纸带环,安放在一个可以按照一定转速转动的固定转台上,纸带环上刻有一条狭缝A,在狭缝 A的正对面画一条标志线,在转台开始转动达到稳定转速时,油漆喷枪向侧面同样开有狭缝B的纸盒中喷射油漆雾滴,当狭缝A转至与狭缝 B 正对平行时,雾滴便通过狭缝A在纸带的内侧面留下痕迹。改变喷射速度重复实验,在纸带上留下一系列的痕迹a、b、 c、d。将纸带从转台上取下来,展开平放在刻度尺旁边,如图所示,已知,则:

(1)在上图中,速度最大的雾滴所留的痕迹是_____点,该点到标志线的距离为_____cm。

(2)如果不计雾滴所受的空气阻力,转台转动的角速度为2.1rad/s,则该喷枪喷出的油漆雾滴速度的最大值为________m/s;考虑到空气阻力的影响,该测量值____真实值(选填“大于”、“小于”或“等于”)。

 

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