[物理——选修3-3] (15分)
(1)以下说法中正确的是
A.热现象的微观理论认为,各个分子的运动都是无规则的、带有偶然性的,但大量分子的运动却有一定的规律 |
B.从微观角度看,气体压强的大小跟两个因素有关:一个是气体分子的最大速率,一个是分子的数目 |
C.同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现,如金刚石是晶体,石墨是非晶体,但组成它们的微粒均是碳原子 |
D.一定温度下,饱和汽的分子数密度是一定的,因而饱和汽的压强也是一定的 |
E.物体吸收热量同时对外做功,内能一定不变
(2)如图所示,在水平面上固定一个气缸,缸内由质量为的活塞封闭一定质量的理想气体,活塞与缸壁间无摩擦且无漏气,活塞到气缸底距离为
,今有一质量也为
的重物自活塞上方
高处自由下落到活塞上并立即以碰前速度的
与活塞一起向下运动,向下运动过程中活塞可达到的最大速度为
,求从活塞开始向下移动到达到最大速度的过程中活塞对封闭气体做的功。(被封闭气体温度不变,外界大气压强为
)
静电喷漆技术具有效率高、浪费少、质量好、有益于健康等优点,其装置可简化如图。、
为水平放置的间距
的两块足够大的平行金属板,两板间有方向由
指向
的匀强电场,场强为
。在
板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪
,油漆喷枪可向各个方向均匀地喷出初速度大小均为
的油漆微粒,已知油漆微粒的质量均为
、电荷量均为
,不计油漆微粒间的相互作用、油漆微粒带电对板间电场和磁场的影响及空气阻力,重力加速度
。求:
(1)油漆微粒落在板上所形成的图形面积;
(2)若让、
两板间的电场反向,并在两板间加垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度
,调节喷枪使油漆微粒只能在纸面内沿各个方向喷出,其它条件不变。
板被油漆微粒打中的区域的长度;
(3) 在满足(2)的情况下,打中板的油漆微粒中,在磁场中运动的最短时间。
如图所示,在光滑水平地面上有一固定的挡板,挡板左端固定一个轻弹簧。现有一质量M=3kg,长L=4m的小车AB(其中
为小车的中点,
部分粗糙,
部分光滑)一质量为m=1kg的小物块(可视为质点),放在车的最左端,车和小物块一起以
4m/s的速度在水平面上向右匀速运动,车撞到挡板后瞬间速度变为零,但未与挡板粘连。已知车
部分的长度大于弹簧的自然长度,弹簧始终处于弹性限度内,小物块与车
部分之间的动摩擦因数为
0.3,重力加速度
。求:
(1)小物块和弹簧相互作用的过程中,弹簧具有的最大弹性势能;
(2)小物块和弹簧相互作用的过程中,弹簧对小物块的冲量;
(3)小物块最终停在小车上的位置距端多远。
如图所示, 和
为固定在绝缘水平面上两平行光滑金属导轨,导轨左端
间接有阻值为
=
导线;导轨右端接有与水平轨道相切、半径
内壁光滑的半圆金属轨道。导轨间距
,电阻不计。导轨所在平面
区域内有竖直向上
的匀强磁场。导轨上长度也为
、质量
、电阻
=
的金属棒
以
=
速度进入磁场区域,离开磁场区域后恰好能到达半圆轨道的最高点,运动中金属棒始终与导轨保持良好接触。已知重力加速度
=
。求:
(1)金属棒刚滑出磁场右边界
时的速度
的大小;
(2)金属棒滑过磁场区的过程中,导线中产生的热量
。
由透明体做成的三棱柱,横截面为有一个锐角为300的直角三角形,如图乙所示,AC面镀膜,经透明体射到AC面的光只能反射。现有一束光从AB面的D点垂直AB面射入透明体,经AC面E点反射后从BC面射出透明体,出射光线与BC面成300角
①求该透明体的折射率;
②若光线从BC面的F点垂直BC面射入透明体,经AC面E点反射后从AB面射出透明体,试画出经E点后的光路图,并标明出射光线与AB面所成夹角的角度(不用列式计算)。
某同学用一端封闭的U形管,研究一定质量封闭气体的压强,如图乙所示,U形管竖直放置,当封闭气柱长为L0时,两侧水银面的高度差为h ,大气压强为P0。求
①封闭气体的压强(用cmHg作单位);
②若L0=20cm,h=8.7cm,该同学用与U形管口径相同的量筒往U形管内继续缓慢注入水银,当再注入13.3cm长水银柱时,右侧水银面恰好与管口相平齐。设环境温度不变,求大气压强是多少cmHg?