【题目】如图所示,在长为l=60cm的一端封闭、另一端开口向上的竖直细玻璃管内,用5cm高的水银柱封闭着50cm长的理想气体,管内外气体的温度均为27℃.(当地大气压强为P=75cmHg)
(1)若缓慢对玻璃管加热升温至多少℃时,管中水银柱上表面恰好与管口相齐?
(2)若将玻璃管缓慢倾斜至与水平面成37°角(管口斜向上),此时管中气体的长度为多少?
【答案】(1)57℃(2)51.3cm
【解析】
(1)求出气体的状态参量,然后根据盖吕萨克定律列式求解。
(2)现将玻璃管缓慢倾斜,气体的压强减小,求出气体的状态参量,然后根据玻意耳定律求出气体的长度。
(1)设玻璃管的横截面积为S,初态时,管内气体的温度为T1=300 K,体积为V1=50S,末态时体积为V2=55S,温度为T2=t+273。
由题意可得:
代入数据,解得:T2=57℃
(2)当玻璃管倾斜至与水平面成37°角时,设管内气体的管内气体的长度为L,则体积为V3=LS,压强为p3=(75+5×sin 37°) cmHg。
由理想气体状态方程得:
代入数据,解得L≈51.3cm
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【题目】从宏观现象中总结出来的经典物理学规律不一定都能适用于微观体系。但是在某些问题中利用经典物理学规律也能得到与实际比较相符合的结论。根据玻尔的氢原子模型,电子的运动看做经典力学描述下的轨道运动,原子中的电子在库仑力作用下,绕原子核做圆周运动。已知电子质量为m,电荷量为e,静电力常量为k。氢原子处于基态(n=1)时电子的轨道半径为r1,电势能为(取无穷远处电势能为零)。第n个能级的轨道半径为rn,已知rn=n2 r1,氢原子的能量等于电子绕原子核运动的动能、电子与原子核系统的电势能的总和。
(1)求氢原子处于基态时,电子绕原子核运动的速度;
(2)证明:氢原子处于第n个能级的能量为基态能量的(n=1,2,3,…);
(3)1885年,巴尔末对当时已知的在可见光区的四条谱线做了分析,发现这些谱线的波长能够用一个公式表示,这个公式写做,n = 3,4,5,…。式中R叫做里德伯常量,这个公式称为巴尔末公式。已知氢原子基态的能量为E1,用h表示普朗克常量,c表示真空中的光速, 求:
a.里德伯常量R的表达式;
b.氢原子光谱巴尔末系最小波长与最大波长之比。
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【题目】如图所示,一束黄光和一束蓝光,从O点以相同角度沿PO方向射入横截面为半圆形的玻璃柱体,其透射光线分别从M、N两点射出,已知α=45°,β=60°,光速C=3×108m/s则下列说法正确的是
A. 两束光穿过玻璃柱体所需时间相同
B. PM是黄光,PN是蓝光
C. 玻璃对PM光束的折射率为
D. PM光束在该玻璃中传播的速度为×108m/s
E. 若将PM光束从N点沿着MO方向射入,一定不会发生全反射
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【题目】质谱仪是分离同位素的重要仪器,其原理如图所示,带等量异种电荷的两平行金属板P1,P2之间的电压为U,一个带负电的粒子(不计重力)从P1板中由静止释放,之后从O点进入另一磁感应强度为B的匀强磁场中,在洛仑磁力的作用下,粒子做匀速圆周运动,经过半个圆周后打在挡板MN上的A点。已知粒子的质量为m,电荷量为q,可以判断粒子带________电,OA两点间的距离为________
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【题目】小强同学通过实验探究某一特殊金属电阻的阻值R随温度t的变化关系。已知该金属电阻在常温下的阻值约30℃,R随t的升高而增大。实验电路如图所示,控温箱用以调节金属电阻的温度。实验时闭合开关S,先将开关K与1端闭合,调节金属电阻的温度,分别记下温度t1,t2,……和电流表的相应示数I1,I2,……然后将开关K与2端闭合,调节电阻箱使电流表的示数再次为I1,I2,……,分别记下电阻箱相应的示数R1,R2,……
(1)本实验采用的测电阻的方法是___________。
A.半偏法 B.等效替代法 C.伏安法
(2)有以下两种电流表,实验电路中应选用___________
A.量程0-200mA,内阻约2Ω B.量程0-0.6A,内阻可忽略
(3)实验过程中,若要将电阻箱的阻值由9.9Ω调节至30.0Ω,需旋转图中电阻箱的旋钮“a”、“b”、“c”,为避免电流表过载,正确的操作顺序是___________
A.将旋钮a由“0”旋转至“3”
B.将旋钮b由“9”旋转至“0”
C.将旋钮c由“9”旋转至“0”
(4)实验记录的t和R的数据见下表,请根据表中数据,在答题卡的方格纸上作出R-t图线____。由图线求得R随t的变化关系为R=___________Ω
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【题目】一列沿x轴传播的简谐横波,t=0时刻的波形如图中实线所示,t= 0.5s时刻的波形如图中虚线所示,则下列说法正确的是
A. 该简谐横波的波长为6 m
B. 介质质点的振动周期可能为3 s
C. 该简谐横波的波速可能为10 m/s
D. 该简谐横波一定沿x轴负方向传播
E. 介质质点在一个周期内通过的路程为6 m
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【题目】某实验小组为了测定某一标准圆柱形导体的电阻率,进行如下实验:
(1)首先用多用电表进行了电阻测量,主要实验步骤如下:
A.把选择开关扳到“×10”的欧姆档上
B.把表笔插入测试孔中,先把两根表笔接触,旋转欧姆调零旋钮,使指针指在电阻刻度的零位上
C.把两根表笔分别与圆柱形导体的两端相接,发现这时指针偏转较大
D.换用 “×100”的欧姆档进行测量,随即记下欧姆数值
E.把表笔从测试笔插孔中拔出后,将选择开关旋至OFF档,把多用电表放回原处
改正上述实验的两处操作错误;
错误一______________________;
错误二______________________;
(2)分别用游标卡尺和螺旋测微器对圆柱形导体的长度L和直径d进行测量,结果如图所示,则读数分别是L=________mm,d=________mm。
(3)为使实验更准确,再采用“伏安法”进行电阻测量,下图中的两个电路方案中,应该选择图________。用实验中读取电压表和电流的示数U、I和(2)中读取的L、d,计算电阻率的表达式ρ=________。
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【题目】如图所示,一质量为m、带电量为q的物体处于场强按E=E0﹣kt(E0、k均为大于0的常数,取水平向左为正方向)变化的电场中,物块与竖直墙壁的动摩擦因数为μ,当t=0时刻物体处于静止状态。若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,电场空间和墙面均足够大,下列说法正确的是( )
A. 物体开始运动后加速度先增加、后保持不变
B. 物体开始运动后加速度不断增加
C. 经过时间t=,物体在竖直墙壁上的位移达最大值
D. 经过时间t=,物体运动速度达最大值
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【题目】如图所示,一个小型水电站,其交流发电机的输出电压一定,通过理想升压变压器和理想降压变压器向远处用户供电,输电线的总电阻为。的输入电压和输入功率分别为和,它的输出电压和输出功率分别为和。的输入电压和输入功率分别为和,它的输出电压和输出功率分别为和。下列说法正确的是( )
A. 当用户的用电器增多时, 减小, 变大
B. 当用户的用电器增多时, 变大, 减小
C. 输电线上损失的功率为
D. 要减小线路的损耗,应增大升压变压器的匝数比,同时应增大降压变压器的匝数比
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