题目内容
18．
如图所示，一根两端开口、横截面积为S=2cm2足够长的玻璃管竖直插入水银槽中并固定（插入水银槽中的部分足够深）．管中有一个质量不计的光滑活塞，活塞下封闭着长L=21cm的气柱，气体的温度t1=7℃，外界大气压取P0=1.0×105 Pa（相当于75cm汞柱高的压强）．①对气体加热，使共温度升高到t2=47℃，此时气柱为多长？
②在活塞上施加一个竖直向下的压力F=4N，保持气体的温度t2不变，平衡后活塞下降的高度为多少？（以上过程中水银槽中的液面高度可视为不变）
分析 （1）对气体加热，活塞可自由移动，活塞质量不计，可知管中气体压强始终等于大气压强，是一个等压变化过程．根据盖•吕萨克定律，就可以求出温度升高后气柱的长度．
（2）保持气体的温度t2不变，是一个等温过程，对活塞受力分析，可求出末状态气体的压强，再根据玻意耳定律，求出平衡后气柱的长度．
解答 解：（1）被封闭气体的初状态为：
P1=P0=1.0×105Pa=75cmHg，
V1=L1S=21S，T1=280K
末态为：P2=P0=1.0×105Pa=75cmHg，
V2=L2S，T2=320K
根据盖•吕萨克定律，得：
${L}_{2}=\frac{{T}_{2}}{{T}_{1}}={L}_{1}=24cm$
（2）在活塞上施加压力F后，气体的状态变为：
${P}_{3}={P}_{0}+\frac{F}{S}$=90cmHg
V3=L3S，T3=T2=320K
根据玻意耳定律，得：${L}_{3}=\frac{{P}_{2}}{{P}_{3}}{L}_{2}$=20cm
由于△P=P3-P0=（90-75）cmHg=15 cmHg
所以管内外水银面的高度差为：△h=15cm，
活塞下降的高度：h=△h+L2-L3=19cm．
①对气体加热，使共温度升高到t2=47℃，此时气柱为24cm
②在活塞上施加一个竖直向下的压力F=4N，保持气体的温度t2不变，平衡后活塞下降的高度为19cm
点评 解决本题的关键是判断气体的变化过程是一个什么样的过程，再根据气体定律进行求解．
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8．
如图所示，甲、乙、丙三个物体放在匀速转动的水平粗糙圆台上，甲的质量为2m，乙、丙的质量均为m，甲、乙离轴为R，丙离轴为2R，则当圆台旋转时（设甲、乙、丙始终与圆台保持相对静止）（ ）
如图所示，甲、乙、丙三个物体放在匀速转动的水平粗糙圆台上，甲的质量为2m，乙、丙的质量均为m，甲、乙离轴为R，丙离轴为2R，则当圆台旋转时（设甲、乙、丙始终与圆台保持相对静止）（ ）| A． | 甲物体的线速度比丙物体的线速度小 | |
| B． | 乙物体的角速度比丙物体的角速度小 | |
| C． | 甲物体的向心加速度比乙物体的向心加速度大 | |
| D． | 乙物体受到的向心力比丙物体受到的向心力小 |
9．在物理学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献．关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是（ ）
| A． | 伽利略把斜面实验的结果合理外推，发现了自由落体运动规律和行星运动的规律 | |
| B． | 牛顿通过实验测出了引力常量并进行了著名的“月-地检验” | |
| C． | 牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因并提出了惯性定律 | |
| D． | 安培提出了分子电流假说，并在磁场与电流的相互作用方面做出了杰出的贡献 |
6．
如图所示，平直木板AB倾斜放置，板上的P点距A端较近，小物块与木板AP间的动摩擦因数大于PB间的动摩擦因数，先让物块从A由静止开始滑到B．然后，将A着地，抬高B，使木板的倾角与前一过程相同，再让物块从B由静止开始滑到A．上述两过程相比较，下列说法中一定正确的有（ ）
如图所示，平直木板AB倾斜放置，板上的P点距A端较近，小物块与木板AP间的动摩擦因数大于PB间的动摩擦因数，先让物块从A由静止开始滑到B．然后，将A着地，抬高B，使木板的倾角与前一过程相同，再让物块从B由静止开始滑到A．上述两过程相比较，下列说法中一定正确的有（ ）| A． | 物块经过P点的动能，前一过程较小 | |
| B． | 两个过程中因摩擦产生的热量一样多 | |
| C． | 物块滑到底端的速度，前一过程较大 | |
| D． | 物块从顶端滑到底端的时间，前一过程较长 |
13．
如图所示，水平传送带由电动机带动，并始终保持以速度v匀速运动．现将质量为m的某物块无初速地放在传送带的左端，经过时间f物块保持与传送带相对静止．设物块与传送带间的动摩擦因数为μ，对于这一过程，下列说法正确的是（ ）
如图所示，水平传送带由电动机带动，并始终保持以速度v匀速运动．现将质量为m的某物块无初速地放在传送带的左端，经过时间f物块保持与传送带相对静止．设物块与传送带间的动摩擦因数为μ，对于这一过程，下列说法正确的是（ ）| A． | 摩擦力对物块做的功为$\frac{1}{2}$mv2 | B． | 传送带克服摩擦力做的功为$\frac{1}{2}$mv2 | ||
| C． | 系统摩擦生热为$\frac{1}{2}$mv2 | D． | 电动机多做的功为mv2 |
如图，在xoy平面上x＜0的区域内存在一垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B；OA是过原点的一条直线，与y轴正方向夹角为60°．在x＞0的区域有一与OA平行的匀强电场，场强大小为E．现有一质量为m，电量为q的带正电的粒子（重力不计）从直线OA上的某处P点由静止释放后，经0点进入磁场，经过一段时间后恰能垂直OA到达0A上的Q点（电场方向以及P点、Q点位置在图中均未画出）．求
10．
质谱仪是用来测定带电粒子质量和分析同位素的重要装置，在科学研究中具有重要应用．如图所示的是质谱仪工作原理简图，电容器两极板相距为d，两板间电压为U，极板间的匀强磁场的磁感应强度为B1，方向垂直纸面向外．一束电荷量相同但质量不同的粒子沿电容器的中线平行于极板射入电容器，沿直线穿过电容器后进入另一磁感应强度为B2的匀强磁场，方向垂直纸面向外．结果分别打在感光片上的a、b两点，设a、b两点之间距离为x，粒子所带电荷量为q，且不计重力．则以下判断正确的是（ ）
质谱仪是用来测定带电粒子质量和分析同位素的重要装置，在科学研究中具有重要应用．如图所示的是质谱仪工作原理简图，电容器两极板相距为d，两板间电压为U，极板间的匀强磁场的磁感应强度为B1，方向垂直纸面向外．一束电荷量相同但质量不同的粒子沿电容器的中线平行于极板射入电容器，沿直线穿过电容器后进入另一磁感应强度为B2的匀强磁场，方向垂直纸面向外．结果分别打在感光片上的a、b两点，设a、b两点之间距离为x，粒子所带电荷量为q，且不计重力．则以下判断正确的是（ ）| A． | 该束带电粒子的电性均相同，且均带正电 | |
| B． | 该束带电粒子的电性均相同，且均带负电 | |
| C． | 该束带电粒子的速率均相同，且均为$\frac{U}{{B}_{1}d}$ | |
| D． | 打在a、b两点的粒子的质量之差△m=$\frac{{B}_{1}{B}_{2}qdx}{2U}$ |
7．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为4：1，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接如图乙所示的正弦交流电，图中R1为热敏电阻（温度升高时其电阻减小），R为定值电阻．下列说法正确的是（ ）
| A． | t=0.02s 时电压表V1的示数为36V | |
| B． | 原线圈两端电压的瞬时值表达式为u′=36$\sqrt{2}$sin50πtV | |
| C． | R1处温度升高时，电流表的示数变大，电压表V2的示数不变 | |
| D． | 变压器原、副线圈中的电流之比和输入、输出功率之比均为1：4 |
如图所示，高台的上面有一竖直的$\frac{1}{4}$圆弧形光滑轨道，半径R=1.25m，轨道端点B的切线水平．质量m=0.5kg的滑块（可视为质点）由轨道顶端A由静止释放，离开B点后经时间t=1s撞击在足够长的斜面上的P点．已知斜面的倾角θ=37°，斜面底端C与B点的水平距离x0=3m．当滑块m离开B点时，位于斜面底端C点、质量M=1kg的小车，在沿斜面向上的恒定拉力F作用下，由静止开始向上加速运动，恰好在P点被m击中并卡于其中．滑块与小车碰撞时间忽略不计，碰后立即撤去拉力F，此时小车整体速度变为3.2m/s，仍沿斜面向上运动．已知小车与斜面间动摩擦因数μ=0.25．g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力．求：