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如图所示,一个内壁光滑的导热气缸竖直放置,内部封闭一定质量的理想气体,周围环境温...

如图所示,一个内壁光滑的导热气缸竖直放置,内部封闭一定质量的理想气体,周围环境温度为27℃,现将一个质量为2kg的活塞缓慢放置在气缸口,活塞与气缸紧密接触且不漏气。已知活塞面积为4.0× 104m2,大气压强为1.0 ×105Pag10m/s2,气缸高为0.3m

①求活塞静止时气缸内气体的体积

②现在活塞上放置一个2kg的砝码,再让周围环境温度缓慢升高,要使活塞再次回到气缸顶端,则环境温度应升高到多少摄氏度?

 

(1)V2=8×10-5 m3 (2) t=327℃ 【解析】(i)气缸内的封闭气体等温变化.将活塞放置在气缸口时,封闭气体的压强为:p1=1.0×105Pa,体积为:V1=Sh=1.2×10-4m3 活塞静止时,气缸内封闭气体的压强为: 根据玻意耳定律有:p1V1=p2V2 解得: (ii)放置砝码后,活塞再次静止时,封闭气体的压强为: 环境温度缓慢升高,活塞再次回到气缸顶端时,根据查理定律有: 解得: 故此时环境温度为:t=(600-273)℃=327℃ 点睛:本题考察气体实验定律,关键是根据题目暗含条件分析出为何种变化过程,然后确定好初末状态量,选择合适的气体实验定律列式求解即可.  
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考点分析:
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根据热学知识,下面说法正确的是________

A. 气体的压强是由气体分子间的吸引和排斥产生的

B. 绝对零度就是当一定质量的气体体积为零时,用实验方法测出的温度

C. 分子间作用力做正功,分子势能一定减少

D. 物体温度改变时物体内分子的平均动能一定改变

E. 在热传导中,热量不可能自发地从低温物体传递到高温物体

 

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如图所示,绝缘直杆长为L2m,与水平面成30°角放置,一端固定一个电荷量为Q=+2.0×105C的点电荷,中间有孔的两个滑块AB(可看作质点)套在绝缘杆上,两滑块与绝缘杆间的动摩擦因数相等。滑块 B所带电荷量为q=+4.0×105C,滑块A不带电,AB之间绝缘,AB的质量分别为0.80kg0.64 kg。开始时两滑块靠在一起保持静止状态,且此时AB与直杆间恰无摩擦力作用。为使A沿直杆始终做加速度为a1.5m/s2的匀加速直线运动,现给A施加一沿直杆向上的力F,当A向上滑动0.2m后,力F的大小不再发生变化。A运动到绝缘杆顶端时,撤去外力F(静电力常量k9.0×109N·m2/C2g10 m/s2)求:

(1)开始时未施加力F,滑块B与直杆底端点电荷之间的距离

(2)滑块与直杆间的动摩擦因数

(3)A向上滑动0.2m的过程中库仑力做的功为1.2J,在A由静止开始到运动至绝缘杆顶端的过程中,力FA做的总功。

 

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如图所示,放在光滑水平地面上的小车固定一个金属制成的U形管,小车连同U形管质量为MU形管底部呈半圆形,内部光滑。质量为m(M3m)的光滑小球直径略小于U形管内径,以水平初速度v0U形管下口内射入,小球速度改变180°角后从上管口射出,

整个运动过程重力对小球运动影响忽略不计

(1)当小球从U形管中射出时,小球和小车的速度各是多大

(2)当小球经过U形管底部半圆最左端时,小球的速度是多大

 

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某研究小组要测定一铭牌上只有额定电压为10V、而其它字迹不清楚的直流电动机正常工作时的机械功率,现实验室提供的器材有电流表、电压表、滑动变阻器(阻值较小),备用电池若干节,开关、若干导线、固定电池的电池盒、细线、重物。

(1)小组成员设计如下甲、乙两个测量电路,其中比较合理的是_____图(填写“甲”或“乙”)

(2)根据选取的电路图完善下面丙图中用电动机提升重物的实物电路连接。

(3)闭合电键前应将丙图中的滑动变阻器的滑片移到最______端(填“左”或“右”)。闭合电键后移动滑动变阻器,使电压表和电流表都有明显的示数,但电动机并未转动,读出此时电压表和电流表的示数分别为2V、1A。继续移动滑动变阻器的滑片,将电压表的示数调为10V,这时电流表的示数为0.4A,此时电动机输出的机械功率为_______W,若重物重为8N,则重物匀速上升的速度大小为______ m/s。

 

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在“验证机械能守恒定律”的实验中,小明同学利用传感器设计实验:如图甲所示,将质量为m、直径为d的金属小球在一定高度h由静止释放,小球正下方固定一台红外线计时器,能自动记录小球挡住红外线的时间t,改变小球下落高度h,进行多次重复实验.此方案验证机械能守恒定律方便快捷.

(1)用螺旋测微器测小球的直径如图乙所示,则小球的直径d=_____mm

(2)为直观判断小球下落过程中机械能是否守恒,应作下列哪一个图象______

A 图象    B 图象     C 图象     D. 图象

(3)经正确的实验操作,小明发现小球动能增加量总是稍小于重力势能减少量mgh,你认为增加释放高度h后,两者的差值会____(填增大缩小不变).

 

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