【题目】运用玻意耳定律可以测量小晶体的体积,装置示意图和测量数据如图,实验步骤如下:
Ⅰ.取适量小晶体,装入注射器内;
Ⅱ.缓慢推动活塞至某一位置,记录活塞所在位置的容积刻度V1,通过压强传感器、数据采集器从计算机上读取此时气体的压强p1;
Ⅲ.重复步骤Ⅱ,记录活塞在另一位置的容积刻度V2和读取相应的气体的压强p2;
Ⅳ.再重复步骤Ⅱ,处理记录的3组数据,得到小晶体的体积。
(1)实验中缓慢推动活塞,是为了保持________不变;
(2)为了减小实验误差,采用作直线图线的方法来处理实验数据,右边方格图的纵坐标应标明的物理量是______,横坐标则应标明_______;
(3)如果图线的斜率用k表示,则注射器内小晶体的体积V0与容积刻度V、气体的压强p的关系表达式为:V0=_______;
(4)采用作图法处理实验数据,则本次数据的不足之处是_________。
【答案】温度; V; ;
; 测量5组或5组以上数据
【解析】
解:(1)由于运用玻意耳定律可以测量小晶体的体积,所以注射器中的气体发生的是等温变化,所以实验中缓慢推动活塞,是为了保持温度不变;
(2) )根据玻意耳定律有:,为了减小实验误差,采用作直线图线的方法来处理实验数据,故作
图象,格图的纵坐标应标明的物理量是
,横坐标则应标明
;
(3)注射器中的气体发生的是等温变化,根据玻意耳定律,,所以气体体积趋向于0时,P趋向于无穷大;横轴截距表示固体的体积,故有:
,解得:
;
(4)采用作图法处理实验数据应当要多组数据,而本次实验数据为3组,所以本次数据的不足之处是实验数据测量次数小,应当测量5组或5组以上数据;
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【题目】如图所示,在一光滑绝缘水平面上,静止放着两个可视为质点的小球,两小球质量均为m,相距l,其中A球带正电,所带电荷量为q,小球B不带电。若在A球开始向右侧区域加一水平向右的匀强电场,场强为E,A球受到电场力的作用向右运动与B球碰撞。设每次碰撞为弹性碰撞,碰撞前后两球交换速度,且碰撞过程无电荷转移。求:
(1)小球A在电场中的加速度大小和第一次与B碰撞前的速度;
(2)若两小球恰在第二次碰撞时离开电场,求电场在电场线方向上的宽度;
(3)若两小球恰在第三次碰撞时离开电场,求电场在电场线方向上的宽度及小球A从进入电场到离开电场的过程中电势能的变化量。
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【题目】如图所示,质量为m、电荷量为q的带正电粒子,以速度v0从A点沿AB边射入边长为a的等边三角形的匀强磁场区域中,磁场方向垂直纸面向里,大小为B,不考虑粒子的重力,则( )
A. 若v0=,则粒子从A、C之间某点离开磁场
B. 若v0=,则粒子刚好从C点离开磁场
C. 若v0=,则粒子从B、C边中点离开磁场
D. 若<v0<
,则粒子从B、C之间某点射出磁场
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【题目】如图所示,一透明玻璃砖横截面的上半部分是半径为R的半圆,下半部分是边长为2R的正方形,在玻璃砖的左侧距离为R处,有一和玻璃砖侧面平行的足够大的光屏。一束单色光沿图示方向从光屏上的P点射出,从M点射入玻璃砖,恰好经过半圆部分的圆心O,且∠MOA=45°,已知玻璃砖对该单色光的折射率n=,光在真空中的传播速度为c。
①求该单色光在玻璃砖中发生全反射的临界角的正弦值。
②从M点射入玻璃砖到第一次射出玻璃砖,求该单色光在玻璃砖内传播的时间。
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【题目】如图甲所示,MN和PQ是足够长的平行光滑金属导轨,其间距为d,电阻忽略不计。导轨平面与水平面的夹角为,在导轨的矩形区域内有一垂直于导轨向下的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B。一根电阻为r且具有一定质量的导体棒ef垂直放在导轨上,正方形金属框abcd的质量为m,边长为L,每边电阻均为r,用细线悬挂在竖直平面内,ab边水平,线框的a、b两点通过导线与导轨相连,金属框上半部分处在大小为B、方向垂直框面向里的匀强磁场中,金属框下半部分处在大小也为B、方向垂直框面向外的匀强磁场中,不计其余电阻和细导线对a、b点的作用力。从导体棒ef自由下滑开始计时,悬挂线框的细线拉力FT随时间的变化如图乙所示。重力加速度用g表示。求:
(1)导体棒ef刚进入磁场时ab边的电流;
(2)导体棒ef刚进入磁场时的速度以及所经历的时间;
(3)导体棒ef的质量。
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【题目】某同学骑自行车沿一倾角为θ的斜坡匀速向下行驶时,恰好可以不踩踏板;现在他从斜坡坡底匀速向上行驶,在其蹬踩踏板N圈时回到坡顶(设不间断地匀速蹬),所用的时间为t,已知自行车和人的总质量为m,轮盘的半径为R1,飞轮的半径为R2,车后轮的半径为R3,重力加速度为g,在上坡、下坡过程中,斜坡及空气作用于自行车与人的阻力大小相等,车轮与坡面接触处都无滑动,不计自行车各部件的热损耗等。求:
(1)斜坡及空气作用于自行车与人的阻力大小f;
(2)斜坡的长度L;
(3)该同学沿斜坡向上匀速行驶过程中消耗的功率P。
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【题目】2019年1月3日,嫦娥四号探测器成功实现人类首次月球背面(始终背对地球)着陆,并开展科学探测。着陆前,嫦娥四号探测器在通过月球正面和背面的近月轨道上做圆周运动。已知月球半径约为地球的,月球表面重力加速度约为
,地面的天宫二号(可近似认为处于近地轨道)内的航天员每天经历16次日出日落。根据以上信息,下列判断正确的是
A. 月球的自转周期和地球绕太阳的公转周期相同
B. 月球的自转周期和地球的自转周期相同
C. 嫦娥四号在近月轨道做圆周运动的周期约为110分钟
D. 嫦娥四号在近月轨道做圆周运动的周期约为90分钟
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【题目】空间三维直角坐标系o-xyz如图所示(重力沿轴负方向),同时存在与xoy平面平行的匀强电场和匀强磁场,它们的方向与x轴正方向的夹角均为
。(已知重力加速度为g,sin53°=0.8,cos53°=0.6)
(1)若一电荷量为+q、质量为m的带电质点沿平行于z轴正方向的速度v0做匀速直线运动,求电场强度E和磁感应强度B的大小;
(2)若一电荷量为、质量为m的带电质点沿平行于z轴正方向以速度v0通过y轴上的点P(0,h,0)时,调整电场使其方向沿x轴负方向、大小为E0。适当调整磁场,则能使带电质点通过坐标Q(h,0,0.5h)点,问通过Q点时其速度大小;
(3)若一电荷量为、质量为m的带电质点沿平行于z轴正方向以速度v0通过y轴上的点P(0,0.6h,0)时,改变电场强度大小和方向,同时改变磁感应强度的大小,但不改变其方向,带电质点做匀速圆周运动能经过x轴上的某点M,问电场强度
和磁感应强度
的大小满足什么条件?并求出带电质点经过x轴M点的时间。
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【题目】在“测定电源的电动势和内阻”的实验中,实验室各有如下器材:
A.待测电池组(由两节干电池组成,每节电池电动势约为1.5V、内阻为几欧姆)
B.直流电压表V1、V2(量程均为3V,内阻均约为3kΩ)
C.定值电阻R0(阻值未知)
D.滑动变阻器R(最大阻值为Rm)
E.开关,导线若干
某同学设计了如图甲所示的电路,他利用该电路先测出定值电阻R0的阻值,再测量待测电池组的电动势和内阻。步骤如下:
(1)先把滑动变阻器R调到最大阻值Rm,再闭合开关S,读出电压表V1和V2的示数分别为U10、U20,则可求出定值电阻R0的阻值为R0=_______(用U10、U20和Rm表示).
(2)移动滑动变阻器的滑片,读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2,描绘出U1-U2的关系图像如图乙所示。图中直线的斜率为k,直线与横轴的截距为U0,则待测电池组的总电动势E=______,总内阻r=______(均用k、U0、R0表示).
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