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如图,一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置.玻璃管的下部封有长l1=25.0 cm的空气柱,中间有一段长l2=25.0 cm的水银柱,上部空气柱的长度l3=40.0 cm.已知大气压强为p0=75.0 cmHg,现将一活塞(图中未画出)从玻璃管开口处缓慢往下推,使管下部空气柱长度变为l1′=20.0 cm.假设活塞下推过程中没有漏气,求活塞下推的距离.


解析:研究玻璃管上、下两端封闭气体的初态和末态的状态参量,根据大气压强和水银柱长可求出封闭气体的压强,结合玻意耳定律求解.

以cmHg为压强单位.在活塞下推前,玻璃管下部空气柱的压强为

p1p0l2

设活塞下推后,下部空气柱的压强为p 1′ ,由玻意耳定律得

p1l1p1l1′②

如图,设活塞下推距离为Δl,则此时玻璃管上部空气柱的长度为

l3′=l3l1l1′-Δl

设此时玻璃管上部空气柱的压强为p2′,则p2′=p1′-l2

由玻意耳定律得p0l3p2l3′⑤

由①至⑤式及题给数据解得Δl=15.0 cm.


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有两列简谐横波ab在同一媒质中沿x轴正方向传播,波速均为v=2.5m/s.在t=0时两列波的波峰正好在x=2.5m处重合,如图所示.求:

①两列波的周期TaTb

t=0时两列波的波峰重合处的所有位置.

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2013年12月14日21时11分,嫦娥三号成功着陆在月球西经19.5度、北纬44.1度的虹湾区域。如图所示是嫦娥三号奔月过程中某阶段运动的示意图,关闭动力的嫦娥三号在月球引力作用下沿圆轨道运动,在A处由圆轨道I变轨为椭圆轨道Ⅱ,以便更靠近月面。已知引力常量为G,圆轨道I的半径为r,周期为T.下列说法正确的是

A.嫦娥三号在A处由圆轨道Ⅰ变轨为椭圆轨道Ⅱ时,必须点火减速

B.嫦娥三号沿椭圆轨道由A处飞向B处过程中,月球引力对其做负功

C.根据题中条件可求出月球的平均密度                  

D.根据题中条件可求出月球表面的重力加速度

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下表列出了某种型号轿车的部分数据,表格右侧图为轿车中用于改变车速的挡位.手推变速杆到达不同挡位可获得不同的运行速度,从“1~5”逐挡速度增大,R是倒车挡。试问若轿车在额定功率下,要以最大动力上坡,变速杆应推至哪一档?以最高速度运行时,轿车的牵引力约为多大?

A.“5”档、8000N       B.“5”档、2000N 

C.“1”档、4000N       D.“1”档、2000N

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某活动小组利用图甲装置验证机械能守恒定律。钢球自由下落过程中,先后通过光电门A、B,计时装置测出钢球通过A、B的时间分别为tAtB。用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度。测出两光电门间的距离为h,当地的重力加速度为g

    (1)用游标卡尺测量钢球的直径,读数如图乙所示,钢球直径为D =         cm。

    (2)要验证机械能守恒,只要比较     

A.gh是否相等

B.与2gh是否相等

C.gh是否相等

D.与2gh是否相等

(3)钢球通过光电门的平均速度      (选填“>”或“<”)钢球球心通过光电门的瞬时速度,由此产生的误差      (选填“能”或“不能”)通过增加实验次数减小。

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如图所示,光源S从水下向空气斜射一束红蓝复色光,在A点分成a、b两束,则下列说法正确的是

A.a光是蓝色光,b光是红色光

B.若让a、b色光在真空中传播,它们速度大小相同

C.若a、b色光由水中射向空气,a光的临界角较小

D.若让a、b色光在某区域相互叠加会产生干涉现象

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某物理兴趣小组准备探究某种元件Q(4 V,2 W)的伏安特性曲线,现有下列器材:

A.电压表V1(0~5 V,内阻约10 kΩ)

B.电压表V2(0~10 V,内阻约20 kΩ)

C.电流表A(0~0.6 A,内阻约0.4 Ω)

D.滑动变阻器R1(5 Ω,1 A)

E.滑动变阻器R2(500 Ω,0.2 A)

F.直流电源E(6 V,内阻约1 Ω)

①实验中为使实验误差尽量减小,要求电压表示数从零开始变化且多取几组数据,电压表应选用_________,滑动变阻器应选用________。(选填选项的字母)

②请将图中的实物连线补充完整。

③检查实验电路连接正确,然后闭合开关,移动变阻器滑动片,发现电流表和电压表的示数始终为零。在不断开电路的情况下,检查电路故障,应该使用多用电表的______(选填“欧姆档”、“电流档”或“电压档”),检查过程中将多用电表的黑表笔与电流表“-”接线柱接触, 红表笔依次与电压表和电流表的“+”接线柱接触时,多用电表指针都发生较大角度的偏转,若导线及与接线柱接触良好,说明电路中发生断路故障的元器件是_______(选填“电流表”、“电压表”或“元件Q”)。

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利用传感器可以探测、感受外界的信号、物理条件等。图甲所示为某同学用传感器做实验得到的小灯泡的U—I关系图线。

(1)实验室提供的器材有:电流传感器、电压传感器、滑动变阻器A(阻值范围0~10Ω)、滑动变阻器B(阻值范围0~100Ω)、电动势为6V的电源(不计内阻)、小灯泡、电键、导线若干。该同学做实验时,滑动变阻器选用的是 (选填“A”或“B”);请在图乙的方框中画出该实验的电路图。

(2)如果将该小灯泡接入丙图所示的电路中,已知电流传感器的示数为0.3A,电源电动势为3V。则此时小灯泡的电功率为 W,电源的内阻为 Ω。

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如图所示,电阻忽略不计的两根平行的光滑金属导轨竖直放置,其上端接一阻值为3 Ω的定值电阻R。在水平虚线L1、L2间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B、磁场区域的高度d=0.5 m。导体棒a的质量ma=0.2 kg,电阻Ra=3 Ω;导体棒b的质量mB=0.1 kg,电阻Rb=6 Ω。它们分别从图中M、N处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动,且都能匀速穿过磁场区域,当b刚穿出磁场时a正好进入磁场。不计a、b之间的作用,整个运动过程中a、b棒始终与金属导轨接触良好,设重力加速度g=10 m/s2。求:

(1)在整个过程中a、b两棒克服安培力分别做的功;

(2)a进入磁场的速度与b进入磁场的速度之比;

(3)分别求出M点和N点距虚线L1的高度。

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