【题目】(10分)如图所示,一圆柱形气缸竖直放置,气缸正中间有挡板,位于气缸口的活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m,横截面积为S。开始时,活塞与气缸底部相距L,测得气体的温度为T0。现缓慢降温,让活塞缓慢下降,直到恰好与挡板接触但不挤压。然后在活塞上放一重物P,对气体缓慢升温,让气体的温度缓慢回升到T0,升温过程中,活塞不动。已知大气压强为p0,重力加速度为g,不计活塞与气缸间摩擦。
(i)求活塞刚与挡板接触时气体的温度和重物P的质量的最小值。
(ii)整个过程中,气体是吸热还是放热,吸收或放出热量为多少?
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【题目】如图所示,等边三角形AOB为透明柱状介质的横截面。一束单色光PQ平行于角平分线OM射向OA,在界面OA发生折射,折射光线平行于OB且恰好射到M点(不考虑反射光线)。则( )
A. 透明柱状介质对单色光PQ的折射率为
B. 增大入射光PQ的频率,光在该介质中的传播速度不变
C. 保持入射点Q不变,减小入射角度,一直有光线从AMB面射出
D. 保持入射光PQ的方向不变,增大入射光的频率,出射点将在M点下方
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【题目】如图所示,AD与A1D1为水平放置的无限长平行金属导轨,DC与D1C1为倾角为的平行金属导轨,两组导轨的间距均为l=1.5m,导轨电阻忽略不计.质量为m1=0.35kg、电阻为R1=1的导体棒ab置于倾斜导轨上,质量为m2=0.4kg、电阻为R2=0.5的导体棒cd置于水平导轨上,轻质细绳跨过光滑滑轮一端与cd的中点相连、另一端悬挂一轻质挂钩.导体棒ab、cd与导轨间的动摩擦因数相同,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B=2T.初始时刻,棒ab在倾斜导轨上恰好不下滑.(g取10m/s2,sin=0.6)
(1)求导体棒与导轨间的动摩擦因数;
(2)在轻质挂钩上挂上物体P,细绳处于拉伸状态,将物体P与导体棒cd同时由静止释放,当P的质量不超过多大时,ab始终处于静止状态?(导体棒cd运动过程中,ab、cd一直与DD1平行,且没有与滑轮相碰.)
(3)若P的质量取第(2)问中的最大值,由静止释放开始计时,当t=1s时cd已经处于匀速直线运动状态,求在这1s内ab上产生的焦耳热为多少?
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【题目】在我国北方天气干燥的季节里,脱掉外衣后再去拉金属门把手时,常会被电击,这是因为( )
A. 干燥空气使人身体上聚集了大量电荷,手接触金属门把手时产生放电
B. 干燥空气使金属门把手上有大量的电荷,手接触金属门把手时产生放电
C. 天气干燥使门把手的电势较高,人的电势较低,手接触金属门把手时被电击
D. 人脱衣时由于摩擦使人体带了大量电荷,手接触金属门把手时产生放电
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【题目】如图所示,带正的小球A和B中间用质量不计的细绳连接,A、B球带电量相同且B球质量为A球质量的2倍,A、B球在竖直方向的足够大的匀强电场中以速度v0一起匀速上升,某时刻细绳断裂,(已知重力加速度为g)求:
(1)当B球速度为零时,A球的速度大小;
(2)自绳断裂开始至B球速度为零的过程中所用的时间。
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【题目】光电效应和康普顿效应深入地揭示了光的粒子性的一面。前者表明光子具有能量,后者表明光子除了具有能量之外还具有动量。由狭义相对论可知,一定的质量m与一定的能量E相对应: ,其中c为真空中光速。
(1)已知某单色光的频率为ν,波长为λ,该单色光光子的能量,其中h为普朗克常量。试借用质子、电子等粒子动量的定义:动量=质量×速度,推导该单色光光子的动量。
(2)光照射到物体表面时,如同大量气体分子与器壁的频繁碰撞一样,将产生持续均匀的压力,这种压力会对物体表面产生压强,这就是“光压”,用I表示。一台发光功率为P0的激光器发出一束某频率的激光,光束的横截面积为S,当该激光束垂直照射到某物体表面时,假设光全部被吸收,试写出其在物体表面引起的光压的表达式。
(3)设想利用太阳光的“光压”为探测器提供动力,将太阳系中的探测器送到太阳系以外,这就需要为探测器制作一个很大的光帆,以使太阳光对光帆的压力超过太阳对探测器的引力,不考虑行星对探测器的引力。一个质量为m的探测器,正在朝远离太阳的方向运动。已知引力常量为G,太阳的质量为M,太阳辐射的总功率为P0,设帆面始终与太阳光垂直,且光帆能将太阳光全部吸收。试估算该探测器光帆的面积应满足的条件。
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【题目】如图,有一玻璃圆柱体,横截面半径为R=10cm,长为L=100cm.一点光源在玻璃圆柱体中心轴线上的A点,与玻璃圆柱体左端面距离d=4cm,点光源向各个方向发射单色光,其中射向玻璃圆柱体从左端面中央半径为r=8cm圆面内射入的光线恰好不会从柱体侧面射出.光速为c=3×108m/s;求:
(1)玻璃对该单色光的折射率;
(2)该单色光通过玻璃圆柱体的最长时间.
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【题目】物体做匀加速直线运动,其加速度的大小为2 m/s2,那么,在任一秒内( )
A. 物体的加速度一定等于物体速度的2倍
B. 物体的初速度一定比前一秒的末速度大2 m/s
C. 物体的末速度一定比初速度大2 m/s
D. 物体的末速度一定比前一秒的初速度大2 m/s
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【题目】苹果从树上落向地面而不飞上天空,是因为( )
A. 地球受到苹果的万有引力作用
B. 苹果受到地球的万有引力作用
C. 地球对苹果的万有引力大于苹果对地球的万有引力
D. 地球对苹果的万有引力小于苹果对地球的万有引力
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