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如图所示,在一端封闭的粗细均匀U形管中用水银柱封闭一段空气柱长度为L,U形管底边...

如图所示,在一端封闭的粗细均匀U形管中用水银柱封闭一段空气柱长度为L,U形管底边宽度为d=4 cm,开口一侧管很长,当空气柱的温度为27 ℃时,左管水银柱的长度,右管水银柱长度,气柱长度;当空气柱的温度变为127 ℃时,左管水银柱的长度为。求:

①当时的大气压强和末状态空气柱的压强;

②要让水银柱全部进入U形管右侧,空气柱的温度至少是多少?

 

(1) 76 cmHg (2) 477 ℃ 【解析】①设大气压强为p0,横截面积为S,左侧封闭气体为研究对象,当空气柱的温度变为127 ℃时,左管水银柱的长度为,右管水银柱的长度为 初状态:气体压强为:p1=p0–(h1–h2) 体积为:V1=LS=20S 温度为:T1=(273+27)K=300K 末状态:气体压强为:p1=p0+() 体积为:V2=(L+(h1–h2))S=24S 温度为:T2=(273+127)K=400 K 由理想气体状态方程得: 解得:p0=76 cmHg ②要让水银柱刚好全部进入U形管右侧,这时空气柱体积V3=(h1+d+L)S=36S 压强p3=p0+(h1+h2+d) 由理想气体状态方程得: 解得T3=750 K 要让水银柱全部进入U形管右侧,空气柱的温度至少是477℃  
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考点分析:
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下列说法正确的是_________。(填正确答案标号,选对1个给2分,选对2个得4分,选对3个得5分,每选错1个扣3分,最低得分0分)

A.物体温度升高,其内能一定增大

B.在分子相互远离的过程中,分子引力和斥力都减小

C.浸润和不浸润现象都是分子力作用的表现

D.气体发生的热现象,热只能从高温气体传给低温气体而不能从低温气体传给高温气体

E.一定质量的水,温度从30 ℃升高到50 ℃,水分子的平均动能变大

 

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如图所示,竖直圆形轨道半径为R,固定在木板B上,木板放在水平地面上,B的左右两侧各有一挡板固定在地上,B不能左右运动,木板上静止一个小球A,小球A的质量为3m。木板B和含圆周轨道总质量为12m。一质量为m的子弹以速度v0射入小球并停在其中,小球向右运动进入圆形轨道后,会在圆形轨道内侧做圆周运动。重力加速度为g,不计小球与环和木板间的摩擦阻力。求:

(1)子弹射入小球过程中产生的内能;

(2)当小球运动到圆形轨道的最低点时,木板对水平面的压力;

(3)为保证小球不脱离圆形轨道,且木板不会在竖直方向上跳起,求子弹速度的范围。

 

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如图所示,两根足够长的光滑金属导轨abcd与水平面成=30°角且固定,导轨间距离为L=2.0 m,电阻不计。在导轨上端接一个阻值为R0的定值电阻。在cN之间接有电阻箱。整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度方向与导轨所在平面垂直,磁感应强度大小为B=1 T;现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放。金属棒下滑过程中与导轨接触良好。不计一切摩擦。改变电阻箱的阻值R,测定金属棒的最大速度vm,得到vmR的关系如图所示。若轨道足够长,重力加速度g10 m/s2。求:

(1)金属杆的质量m和定值电阻R0的阻值;

(2)当电阻箱R3.5 Ω时,且金属杆的加速度为3 m/s2时,此时金属棒的速度。

 

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现有一电池,其电动势E约为3 V,内阻1~2 Ω,允许通过的最大电流为750 mA。为测定该电池的电动势和内阻,某同学利用如图1所示的电路进行实验。图1R为电阻箱,阻值范围为0~9 999 Ω,R0为保护电阻。

    

     1                          2

(1)可备选用的定值电阻R0有以下几种规格,本实验应选用___________________

A.2 Ω            B.3 Ω             C.4 Ω               D.5 Ω

(2)按照图1所示的电路图,将图2所示的实物连接成实验电路。

(3)某同学测量该电池的电动势和内阻,经正确操作后得到几组数据,并根据这几组数据作出电压表示数U的倒数1/U随变阻器R的阻值的倒数1/R变化的规律如图3所示。由图象可知:

①用表示该电池的电动势和内阻,则关系式为________________________

②依据实验数据绘出的图线如图3所示,则该电源的电动势=_______V,内阻=_______Ω。(计算结果保留两位有效数字)

3

 

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在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时,采用如图所示的实验装置。小车及车中的砝码的总质量用M表示,盘及盘中砝码的总质量用m表示。

(1)当Mm的大小关系满足________时,才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力。

(2)某同学打出的一条纸带如图所示,用刻度尺测得记数点1,2,3,4到记数起点0的距离分别为3.15 cm,12.40 cm,27.7 cm,49.05 cm,已知打点周期为0.02 s,则:

①图中四个数据中有不符合有效数字要求的一组数据应改为_______cm;

②物体运动的加速度是_______m/s2;(保留三位有效数字)

(3)另两组同学保持小车及车中砝码的总质量M一定,探究加速度a与所受外力F的关系,由于他们操作不当,这两组同学得到的a-F关系图象分别如图所示,其原因分别是:

①左图:____________________________________________________

②右图:_____________________________________________________

 

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