【題目】如圖所示,用氣體壓強傳感器探究氣體等溫變化的規(guī)律,操作步驟如下:
①在注射器內(nèi)用活塞封閉一定質(zhì)量的氣體,將注射器、壓強傳感器、數(shù)據(jù)采集器和計算機逐一連接起來;
②緩慢移動活塞至某一位置,待示數(shù)穩(wěn)定后記錄此時注射器內(nèi)封閉氣體的體積V1和由計算機顯示的氣體壓強值p1;
③重復上述步驟②,多次測量并記錄;
④根據(jù)記錄的數(shù)據(jù),作出相應圖象,分析得出結論。
(1)在本實驗操作的過程中,需要保持不變的量是氣體的__________和__________。
(2)根據(jù)記錄的實驗數(shù)據(jù),做出了如圖所示的p-V圖。對圖線進行分析,如果在誤差允許范圍內(nèi),p1、p2、V1、V2之間滿足關系式__________,就說明一定質(zhì)量的氣體在溫度不變時,其壓強與體積成反比。圖線在V1、V2之間所圍的面積的物理意義表示__________。
(3)在不同溫度環(huán)境下,另一位同學重復了上述實驗,實驗操作和數(shù)據(jù)處理均正確。環(huán)境溫度分別為T1、T2,且T1>T2。在如圖所示的四幅圖中,可能正確反映相關物理量之間關系的是______(選填選項前的字母)。
(4)在相同溫度環(huán)境下,不同小組的同學均按正確的實驗操作和數(shù)據(jù)處理的方法完成了實驗,并在相同坐標標度的情況下畫出了壓強與體積的關系圖線,如圖所示。對于兩組的圖線并不相同的結果,他們請教了老師,老師的解釋是由于他們選取的氣體質(zhì)量不同。若4個小組所選擇的研究對象的質(zhì)量分別是m1、m2、m3和m4,則由圖可知它們的大小關系是m1_____m2,m3_____m4(選填“大于”或“小于”)。
【答案】質(zhì)量 溫度 p1V1=p2V2 氣體體積由V1變到V2的過程中,氣體對外界所做的功 AC 大于 大于
【解析】
(1)[1] [2]玻意耳定律:對一定量的氣體溫度保持不變時……。因此應是質(zhì)量和溫度不變
(2)[3]根據(jù)玻意耳定律可知
p1V1=p2V2
[4] 氣體體積由V1變到V2的過程中,氣體對外界所做的功。
(3)[5]AB.由于
PV=恒量
圖象為雙曲線,且取相同的體積時,溫度高的壓強大,因此 圖象在 圖象的上方,A正確,B錯誤;
CD.由于
PV=恒量
圖象為過坐標原點的直線,且壓強相同時,溫度高的體積大,因此 圖象在 圖象的上方,C正確,D錯誤。
故選AC。
(4)[6][7]在體積和溫度相同的,質(zhì)量大的,單位體積內(nèi)的分子數(shù)多,壓強大,因此
,
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【題目】如圖所示,在電場強度E=103 V/m的水平向左勻強電場中,有一光滑半圓形絕緣軌道豎直放置,軌道與一水平絕緣軌道MN連接,半圓軌道所在豎直平面與電場線平行,其半徑R=40cm,一帶電荷量為q=+10-4C的小滑塊的質(zhì)量m=40g,與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,重力加速度取g=10 m/s2,問:
(1)若使小滑塊恰好運動到圓軌道的最高點C,滑塊應在水平軌道上離N點多遠處由靜止釋放?
(2)若小滑塊恰好能運動到圓軌道的最高點C,試求小滑塊落地點離N點的距離多大?落地時的速度是多大?
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【題目】在“探究彈力與形變量的關系”實驗中,某同學在豎直懸掛的彈簧下加掛鉤碼,每個鉤碼的質(zhì)量均為100g,g取10N/kg。他將實驗數(shù)據(jù)記錄在表格中并畫出相應圖像。彈簧B的實驗數(shù)據(jù)如下表所示,根據(jù)數(shù)據(jù)記錄表格回答下面問題:
鉤碼質(zhì)量/g | 0 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 |
彈簧下端指針位置/cm | 4.50 | 10.31 | 16.38 | 22.47 | 28.40 | 34.51 |
(1)在懸掛第三個鉤碼后,彈簧的彈力大小________N。
(2)在懸掛第三個鉤碼后,彈簧的伸長量為____________cm。(小數(shù)點后保留兩位)
彈簧A、B和皮筋的圖像如圖所示,請根據(jù)圖象回答下面問題:
(3)在懸掛相同鉤碼的條件下,彈簧________的伸長量最大。
(4)彈簧A的原長時____________cm。(小數(shù)點后保留兩位)
(5)兩個彈簧中“較硬”的為________,其勁度系數(shù)k=________N/m。(保留兩位有效數(shù)字)
(6)在實驗測試范圍內(nèi),通過彈簧和皮筋的圖線對比,所得結論正確的是____________
A. 彈簧的形變量與彈力成正比 B. 皮筋的形變量與彈力成正比
C. 彈簧的總長度與彈力成正比 D. 皮筋的總長度與彈力成正比
(7)某次彈簧實驗的圖像如圖所示,請根據(jù)圖像回答下面問題
請猜測曲線發(fā)生彎曲的原因:____________________
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【題目】如圖所示,豎直平面xOy內(nèi)存在水平向右的勻強電場,場強大小E=10N/c,在y≥0的區(qū)域內(nèi)還存在垂直于坐標平面向里的勻強磁場,磁感應強度大小B=0.5T一帶電量q= +0.2C、質(zhì)量m=0.4kg的小球由長l=0.4m的細線懸掛于P點小球可視為質(zhì)點,現(xiàn)將小球拉至水平位置A無初速釋放,小球運動到懸點P正下方的坐標原點O時,懸線突然斷裂,此后小球又恰好能通過O點正下方的N點,(g=10m/s2),求:
(1)小球運動到O點時的速度大;
(2)懸線斷裂前瞬間拉力的大;
(3)ON間的距離。
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【題目】物理關系式不僅反映了物理量之間的數(shù)值關系,也確定了相應物理量的單位間的關系。對于單位的分析是幫助我們檢驗研究結果正確性的一種方法。某一空間具有電場,該空間就具有電場能量。單位體積的電場所具有的電場能量叫做電場的能量密度。下面是某同學從研究平行板電容器充電后儲存的電場能量來猜測電場能量密度ωe的表達式,式中C為電容器的電容、U為電容器充電后其兩極板間的電壓、E為兩極板間的電場強度、d為兩極板間的距離、S為兩極板正對面積、εr為兩極板間所充介質(zhì)的相對介電常數(shù)(沒有單位的純數(shù))、k為靜電力常量。請你分析下面給出的關于ωe的表達式中可能正確的是( 。
A.B.C.D.
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【題目】某靜電場中的電場線如圖所示,帶電粒子在電場中僅受靜電力作用,其運動軌跡如圖中虛線所示,由M運動到N,以下說法正確的是( )
A.粒子必定帶正電荷
B.由于M點沒有電場線,粒子在M點不受靜電力的作用
C.粒子在M點的加速度小于它在N點的加速度
D.粒子在M點的動能小于在N點的動能
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【題目】功是物理學中非常重要的概念,通過做功的過程可以實現(xiàn)能量轉化。
(1)一直流電動機,線圈電阻R=2.0Ω,當它兩端所加的電壓U=24V時,電動機正常運轉,測得通過其電流I=0.50A。求此工作狀態(tài)下,這臺電動機將電能轉化為機械能的效率是多少?(保留三位有效數(shù)字)
(2)在電路中電能轉化為其他形式能的過程就是電流做功的過程,電流做功的過程本質(zhì)上是導體中恒定電場的電場力對定向移動的自由電荷做功的過程。由同種材料制成的很長的圓柱形實心金屬導體,在其上選取長為L的導體做為研究對象,如圖1所示,當其兩端的電勢差恒為U時,形成的恒定電流的大小為I,即相同時間內(nèi)通過導體A端橫截面的電荷量與通過B端的電荷量相等,也就等于通過這段導體的電荷量。設導體中的恒定電場為勻強電場,自由電子的電荷量為e,它們定向移動的速率恒定且均相同。
①求每個自由電子在導體中做定向移動的平均阻力f;
②結合電流的定義式I=,從恒定電場的電場力對自由電子做功的角度,證明電流通過這段金屬導體做功的功率為P=UI;
③結合電流的定義式I=,從恒定電場的電場力對自由電子做功的角度,證明電流通過這段金屬導體在時間t內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱為Q=UIt;
(3)如圖2所示為簡化的直流電動機模型,固定于水平面的兩根平行金屬導軌,處于豎直向下的勻強磁場中,在兩導軌的左端通過開關連接一電源。一根導體棒MN放置在導軌上,導體棒與導軌間的阻力恒定且不為0。閉合開關S后,導體棒由靜止開始運動,運動過程中切割磁感線產(chǎn)生動生電動勢,該電動勢總要削弱電源電動勢的作用,我們把這個電動勢稱為反電動勢E反。若導體棒運動過程中始終與導軌垂直且接觸良好,此“電動機模型”穩(wěn)定運行時通過導體棒的電流為I。請證明此“電動機模型”穩(wěn)定運行時的機械功率為P機=IE反;
(4)如圖3所示為簡化的直流電動機模型,固定于水平面的兩根平行金屬導軌,處于豎直向下的勻強磁場中,在兩導軌的左端通過開關連接一電源。一根導體棒MN放置在導軌上,導體棒用通過定滑輪的輕細線與重物相連。閉合開關S后,導體棒由靜止開始運動,運動過程中切割磁感線產(chǎn)生動生電動勢,該電動勢總要削弱電源電動勢的作用,我們把這個電動勢稱為反電動勢E反。若導體棒運動過程中始終與導軌垂直且接觸良好,且一切摩擦均可忽略不計,此“電動機模型”穩(wěn)定運行時通過導體棒的電流為I。請證明此“電動機模型”穩(wěn)定運行時對重力做功的功率為P=IE反。
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【題目】有一根細長而均勻的金屬管線樣品,長約60cm,電阻約為6Ω,橫截面如圖甲所示。
(1)用螺旋測微器測量金屬管線的外徑,示數(shù)如圖乙所示,金屬管線的外徑為_______mm;
(2)現(xiàn)有如下器材:
A.電流表(量程0.6A,內(nèi)阻約0.1Ω)
B.電流表(量程3A,內(nèi)阻約0.03Ω)
C.電壓表(量程3V,內(nèi)阻約3kΩ)
D.滑動變阻器(1750Ω,0.3A)
E.滑動變阻器(15Ω,3A)
F.蓄電池(6V,內(nèi)阻很。
G.開關一個,帶夾子的導線若干
要進一步精確測量金屬管線樣品的阻值,電流表應選______,滑動變阻器應選_______。(只填代號字母)
(3)請將圖丙所示的實際測量電路補充完整。(_________)
(4)已知金屬管線樣品材料的電阻率為ρ,通過多次測量得出金屬管線的電阻為R,金屬管線的外徑為d,要想求得金屬管線內(nèi)形狀不規(guī)則的中空部分的橫截面積S,在前面實驗的基礎上,還需要測量的物理量是______。(所測物理量用字母表示并用文字說明)。計算中空部分橫截面積的表達式為S=_______。(用字母填寫表達式)
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【題目】2019年10月1日,紀念中華人民共和國成立70周年閱兵式在天安門廣場舉行。10時43分,空中護旗梯隊拉開了閱兵分列式的序幕,20架直升機組成巨大的“70”字樣飛過天空,象征中華人民共和國走過70年光輝歷程。下列說法正確的是( )
A.“10時43分”表示時間間隔B.飛機表盤上顯示的速度是平均速度
C.研究飛機前進路線時可以將飛機看成質(zhì)點D.以天安門城樓為參考系,地面觀眾認為飛機是靜止的
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