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如图所示,一根两端开口、横截面积为 S=2cm2 足够长的玻璃管竖直插入水银槽中...

如图所示,一根两端开口、横截面积为 S2cm2 足够长的玻璃管竖直插入水银槽中并固定(插入水银槽中的部分足够深) 管中有一个质量不计的光滑活塞,活塞下封闭着长 L21cm 的气柱,气体的温度为7 ℃,外界大气压取 Pa(相当于 75 cm 高的汞柱压强)

1)若在活塞上放一个质量为 m0.1 kg 的砝码,保持气体的温度不变,则平衡后气柱为多长? (g10)

2)若保持砝码的质量不变,对气体加热,使其温度升高到77 ℃,此时气柱为多长?

3)若在(2)过程中,气体吸收的热量为 10J,则气体的内能增加多少?

 

(1)20cm;(2)25cm;(3)8.95J 【解析】 (1)被封闭气体的初状态为:   P1=P0=1.0×105Pa=75cmHg,V1=LS=21S,T1=280K 末态为: V2=L2S,T2=T1=280K 根据玻意耳定律,有:P1V1=P2V2 即:P1L1=P2L2 得: (2)对气体加热后,气体的状态变为:P3=P2,V3=L3S,T3=350K  根据盖•吕萨克定律,有 即: 得: (3)气体对外做功为: W=P2Sh=P2S(L3-L2)=1.05×105×2×10-4×(0.25-0.20)J=1.05J 根据热力学第一定律有:△U=W+Q=-1.05+10=8.95J
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如图所示是在竖直方向上振动并沿水平方向传播的简谐横波,实线是t=0时刻的波形图,虚线是t=0.2s时刻的波形图.

若波沿x轴负方向传播,求它传播的速度.

若波沿x轴正方向传播,求它的最大周期.

若波速是25m/s,求t=0时刻P点的运动方向.

 

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一半径为R的半圆柱形透明体镶嵌在墙壁中,其横截面如图所示,AB为直径上两个端点,O点为圆心。一根光线在横截面内从A点处以45°的入射角射入透明体。已知透明体的折射率为,真空中的光速为c,求:

(1)光在透明体中的传播速度;

(2)光线在A点处射入透明体后的折射角;

(3)该光线从射入透明体到第一次射出透明体时所经历的时间。

 

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将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力,如图甲所示,O点为单摆的悬点,现将小球(可视为质点)拉到A点,此时细线处于张紧状态,释放摆球,则摆球在竖直平面内的ABC之间来回摆动,其中B点为运动中最低位置,∠AOB=COB=小于5°且是未知量。图乙表示由计算机得到细线对摆球的拉力大小F随时间变化的曲线,且图中t=0时刻为摆球从A点开始运动的时刻,g10m/s2,根据力学规律和题中信息,求:

(1)单摆的周期和摆长;

(2)摆球所受重力(用F1F2表示)。

 

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利用“插针法”测定平行玻璃砖的折射率:

(1)下列哪些措施能够提高实验准确程度________

A.入射角不宜过小

B.选用粗的大头针完成实验

C.选用两光学表面间距稍大的玻璃砖

D.插在玻璃砖同侧的两枚大头针间距适当大些

(2)甲同学将坐标纸用图钉钉在平木板上,画出玻璃砖界面和入射光线,并在入射光线上竖直插上两枚大头针AB,再在另一侧竖直插上两枚大头针CD,使C挡住AB的像,D挡住____________;移去大头针和玻璃砖,过CD所在处作出射光线,在坐标纸上记录处理的情况如甲图所示。请你选择合适的方法,计算出玻璃砖的折射率n=___________(结果保留两位有效数字);

(3)乙、丙、丁三位同学在纸上画出的界面abcd与玻璃砖位置分别如下图所示,其中乙同学画边界cd时没有紧靠玻璃砖,丙同学采用的是梯形玻璃砖,丁同学画好边界后不慎触碰玻璃砖使其略有平移。他们的其他操作均正确,且均以abcd为界面画光路图;

则三位同学测得的折射率与真实值相比:乙同学________,两同学_______,丁同学_______(均选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。

 

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在一次“油膜法估测油酸分子的大小”实验中,有下列实验步骤:

①往浅盆里倒入适量的水,待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上;

②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待油膜形状稳定;

③将玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,从而估算出油酸分子直径的大小;

④将6mL的油酸溶于酒精中制成104mL的油酸酒精溶液,用注射器将溶液一滴一滴的滴入量筒中,每滴入75滴,量筒内的溶液增加1mL

⑤将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上;

(1)上述步骤中,正确的顺序是_____________________

(2)这次实验中一滴油酸溶液中含有的油酸体积为___________mL。油酸膜边缘轮廓如图所示(已知图中正方形小方格的边长为1cm),则可估算出油酸分子的直径约为____________m(结果保留一位有效数字);

(3)本实验中做了三点理想化假设:①将油酸分子视为球形;②将油膜看成单分子层;③___________。做完实验后,发现所测的分子直径d明显偏大,出现这种情况的原因可能是_____________

A.水面上痱子粉撒得太多,油膜没有充分展开

B.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算

C.求每滴溶液体积时,1mL的溶液的滴数多计了10

D.油酸酒精溶液久置,酒精挥发使溶液的浓度发生了变化

 

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