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內(nèi)壁光滑的導(dǎo)熱良好的氣缸豎直浸放在盛有冰水混合物的水槽中,用不計質(zhì)量的活塞封閉壓強(qiáng)為1.0×105Pa、體積為4.0×10-3m3的理想氣體,現(xiàn)在活塞上緩慢倒上沙子,使封閉氣體的體積變?yōu)樵瓉淼囊话搿?/p>
(1)求氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng);
(2)若封閉氣體的內(nèi)能僅與溫度有關(guān),在上述過程中外界對氣體做功290J,封閉氣體吸收還是放出熱量?熱量是多少?
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單位時間內(nèi)流過管道橫截面的液體體積叫做液體的體積流量(以下簡稱流量)。有一種利用電磁原理測量非磁性導(dǎo)電液體(如自來水、啤酒等)流量的裝置,稱為電磁流量計。它主要由將流量轉(zhuǎn)換為電壓信號的傳感器和顯示儀表兩部分組成。
傳感器的結(jié)構(gòu)如圖所示,圓筒形測量管內(nèi)壁絕緣,其上裝有一對電極a和c,a、c間的距離等于測量管內(nèi)徑D,測量管的軸線與a、c的連線方向以及通電線圈產(chǎn)生的磁場方向三者相互垂直。當(dāng)導(dǎo)電液體流過測量管時,在電極a、c間出現(xiàn)感應(yīng)電動勢E,并通過與電極連接的儀表顯示出液體的流量Q。設(shè)磁場均勻恒定,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。
(1)已知D=0.40 m,B=2.5×10-3 T,Q=0.12 m3/s。設(shè)液體在測量管內(nèi)各處流速相同,試求E的大。é腥3.0);
(2)一新建供水站安裝了電磁流量計,在向外供水時流量本應(yīng)顯示為正值,但實際顯示卻為負(fù)值。經(jīng)檢查,原因是誤將測量管接反了,即液體由測量管出水口流入,從入水口流出。因水已加壓充滿管道,不便再將測量管拆下重裝,請你提出使顯示儀表的流量指示變?yōu)檎档暮啽惴椒ǎ?/p>
(3)顯示儀表相當(dāng)于傳感器的負(fù)載電阻,其阻值記為R。a、c間導(dǎo)電液體的電阻r隨液體電阻率的變化而變化,從而會影響顯示儀表的示數(shù)。試以E、R、r為參量,給出電極a、c間輸出電壓U的表達(dá)式,并說明怎樣可以降低液體電阻率變化對顯示儀表示數(shù)的影響。
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光電計時器的實驗簡易示意圖如下,當(dāng)有不透光物體從光電門間通過時,光電計時器就可以顯示物體的擋光時間,光滑水平導(dǎo)軌MN上放兩相同小物塊A、B,右端N外與水平傳送帶理想連接,今將效果好、寬度為d=3.6×10-3m的兩塊黑色磁帶分別貼在物塊A和B上,且高出物塊,并使高出物塊部分在通過光電門時擋光。傳送帶水平部分長度L=8m,沿逆時針方向以恒定速度v=6m/s勻速傳動。物塊A、B與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,質(zhì)量mA= mB=1kg。開始時在A、B間壓縮一輕彈簧P,鎖定其處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)解除鎖定,彈開A、B,迅速移去輕彈簧,兩物塊第一次通過光電門,計時器顯示讀數(shù)均為t=9.0×10-4s。取g=10m/s2,試求:
(1)彈簧彈開前儲存的彈性勢能EP;
(2)物塊B沿傳送帶向右滑動的最遠(yuǎn)距離sm;
(3)物塊B在傳送帶上滑動的全過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量Q。
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某同學(xué)和你一起探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系,并測彈簧的勁度系數(shù)k。做法是先將待測彈簧的一端固定在鐵架臺上,然后將最小刻度是毫米的刻度尺豎直放在彈簧一側(cè),并使彈簧另一端的指針恰好落在刻度尺上。當(dāng)彈簧自然下垂時,指針指示的刻度數(shù)值記作L0,彈簧下端掛一個50g的砝碼時,指針指示的刻度數(shù)值記作L1;彈簧下端掛兩個50g的砝碼時,指針指示的刻度數(shù)值記作L2;……;掛七個50g的砝碼時,指針指示的刻度數(shù)值記作L7。
①下表記錄的是該同學(xué)已測出的6個值,其中有兩個數(shù)值在記錄時有誤,它們的代表符號分別是 和 .
測量記錄表:
代表符號 | L0 | L1 | L2 | L3 | L4 | L5 | L6 | L7 |
刻度數(shù)值/cm | 1.70 | 3.40 | 5.10 | 8.60 | 10.3 | 12.1 |
②實驗中,L3和L7兩個值還沒有測定,請你根據(jù)上圖將這兩個測量值填入記錄表中。
③為充分利用測量數(shù)據(jù),該同學(xué)將所測得的數(shù)值按如下方法逐一求差,分別計算出了三個差值:。
請你給出第四個差值:dA= = cm。
④根據(jù)以上差值,可以求出每增加50g砝碼的彈簧平均伸長量。用d1、d2、d3、d4
表示的式子為:= ,
代入數(shù)據(jù)解得= cm。
⑤計算彈簧的勁度系數(shù)k= N/m。(g取9.8m/s2)
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某同學(xué)用伏安法測電燈泡的電阻時,誤將電流表和電壓表接成如圖5所示的電路,接通電源后,可能出現(xiàn)的情況是()
A.電流表燒壞 B. 小燈泡不亮
C.小燈泡燒壞 D.電壓表燒壞
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(1)在“長度的測量”實驗中,調(diào)整游標(biāo)卡尺兩測量爪間距離,主尺和游標(biāo)尺的位置如圖甲所示,此時卡尺兩測量爪間狹縫寬度為 mm;若要狹縫寬度調(diào)到0.20mm,應(yīng)使游標(biāo)尺上除0刻度線外第 條刻度線與主尺上表示 mm刻度線對齊。
(2)在數(shù)控實驗室工人師傅測量某金屬絲的直徑如圖乙所示,螺旋測微器測出的金屬絲的直徑是 mm。
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有一些問題你可能不會求解,但是你仍有可能對這些問題的解是否合理進(jìn)行分析和判斷。例如從解的物理量單位,解隨某些已知量變化的趨勢,解在一些特殊條件下的結(jié)果等方面進(jìn)行分析,并與預(yù)期結(jié)果、實驗結(jié)論等進(jìn)行比較,從而判斷解的合理性或正確性。舉例如下:如圖所示。質(zhì)量為M、傾角為的滑塊A放于水平地面上。把質(zhì)量為m的滑塊B放在A的斜面上。忽略一切摩擦,有人求得B相對地面的加速度a如下所示,式中g(shù)為重力加速度。請分析出下面的結(jié)果正確的是( )
A、, B、
C、 D、
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2009年5月,航天飛機(jī)在完成對哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的維修任務(wù)后,在A點從圓形軌道Ⅰ進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ,B為軌道Ⅱ上的一點,如圖所示,關(guān)于航天飛機(jī)的運(yùn)動,下列說法中正確的有( )
A、在軌道Ⅱ上運(yùn)動的周期小于在軌道Ⅰ上運(yùn)動的周期
B、在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的加速度小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過A的加速度
C、在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的速度小于經(jīng)過B的速度
D、在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的動能小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過A 的動能
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圖中為一“濾速器”裝置的示意圖。a、b為水平放置的平行金屬板,一束具有各種不同速率的電子沿水平方向經(jīng)小孔O進(jìn)入a、b兩板之間,為了選取具有某種特定速率的電子,可在a、b間加一電場,并沿垂直于紙面方向加一勻強(qiáng)磁場,使所選電子仍能沿水平直線OO’運(yùn)動,由O’射出。不計重力作用?赡苓_(dá)到上述目的的辦法是( 。
A、使a板電勢高于b板,磁場方向垂直紙面向里
B、使a板電勢低于b板,磁場方向垂直紙面向里
C、使a板電勢高于b板,磁場方向垂直紙面向外
D、使a板電勢低于b板,磁場方向垂直紙面向外
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