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如图3-1-3一半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电荷量+Q的电荷,另一电荷量为+q的点电荷放在球心O上,由于对称性,点电荷受力为零.现在球壳上挖去半径为r(r<<R)的一个小圆孔M,则此时置于球心的点电荷所受力的大小为______________(已知静电力常量k),方向____________.

图3-1-3

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ab是长为l的均匀带电细杆,P1、P2是位于ab所在直线上的两点,位置如图3-1-2所示.ab上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为E1,在P2处的场强大小为E2.则以下说法正确的是(    )

图3-1-2

A.两处的电场方向相同,E1>E2              B.两处的电场方向相反,E1>E2

C.两处的电场方向相同,E1<E2              D.两处的电场方向相反,E1<E2

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一根长约30 cm、管内截面积为S=5.0×10-6 m2的玻璃管下端有一个球形小容器,管内有一段长约1 cm的水银柱.现在需要用比较准确的方法测定球形小容器的容积V.可用的器材有:刻度尺(量程500 mm)、温度计(测量范围0—100 ℃)、玻璃容器(高约30 cm,直径约10 cm)、足够多的沸水和冷水.

(1)简要写出实验步骤及需要测量的物理量;

(2)说明如何根据所测得的物理量得出实验结果.

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(1)1791年,米被定义为:在经过巴黎的子午线上,取从赤道到北极长度的一千万分之一.请由此估算地球的半径R.(结果保留两位有效数字)

(2)太阳与地球的距离为1.5×1011 m,太阳光以平行光束入射到地面,地球表面2/3的面积被水面所覆盖,太阳在一年中辐射到地球表面水面部分的总能量W约为1.87×1024 J.设水面对太阳辐射的平均反射率为7%,而且将吸收到的35%的能量重新辐射出去,太阳辐射可将水面的水蒸发(设在常温、常压下蒸发1 kg 水需要2.2×106 J的能量),而后凝结成雨滴降落到地面.(a)估算整个地球表面的年平均降雨量(以毫米表示,球面积为4πR2).(b)太阳辐射到地球的能量中只有约50%到达地面,W只是其中的一部分.太阳辐射到地球的能量没能全部到达地面,这是为什么?请说明两个理由.

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如图所示,容器A、B各有一个可以自由移动的轻活塞,活塞下面是水,上面是大气,大气压恒定.A、B的底部由带有阀门K的管道相连,整个装置与外界绝热,原先A中水面比B中的高.打开阀门,使A中的水逐渐向B中流,最后达到平衡,在这个过程中(    )

A.大气压力对水做功,水的内能增加          B.水克服大气压力做功,水的内能减少

C.大气压力对水不做功,水的内能不变       D.大气压力对水不做功,水的内能增加

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质量m=10 g的子弹,水平射入悬挂着的质量为M=1 kg的沙袋内,沙袋摆起到最高处时,摆线与竖直方向间的夹角α=60°,摆线长L=1 m,子弹射入沙袋时产生的热量中有80%被子弹吸收.子弹的温度升高多少摄氏度?(子弹的比热容c=378 J·kg-1·K-1,g取10 m/s2)

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风力发电是一种环保的电能获取方式,图2-2-7为风力发电站外观图,设计每台风力发电机的功率为40 kW,实验测得风的动能转化为电能的效率约为20%,空气的密度是1.29 kg/m3,当地水平风速约为10 m/s,问风力发电机的叶片长度约为多少才满足设计要求?

图2-2-7

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一个带活塞的导热性好的汽缸封闭着一定质量的理想气体,当气体在P-V图像中由A状态按如图2-2-6的过程缓慢地变化到B状态,则下列的说法正确的是(    )

图2-2-6

A.气体的温度要升高                             B.气体中每个气体分子的动能都将增大

C.气体吸收的热量等于增加的内能           D.气体吸收的热量大于增加的内能

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对一定量的气体,若用N表示单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数,则(    )

A.当体积减小时,N必定增加

B.当温度升高时,N必定增加

C.当压强不变而体积和温度变化时,N必定变化

D.当压强不变而体积和温度变化时,N可能不变

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分别以p、V、T表示气体的压强、体积、温度.一定质量的理想气体,其初始状态表示为(p0、V0、T0).若分别经历如下两种变化过程:

①从(p0、V0、T0)变为(p1、V1、T1)的过程中,温度保持不变(T1=T0);②从(p0、V0、T0)变为(p2、V2、T2)的过程中,既不吸热,也不放热.

在上述两种变化过程中,如果V1=V2>V0,则(    )

A.p1>p2,T1>T2                        B.p1>p2,T1<T2

C.p1<p2,T1<T2                        D.p1<p2,T1>T2

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