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如图所示,将一个绝热的开口汽缸竖直放置在水平桌面上,在汽缸内用一个绝热活塞封闭了...

如图所示,将一个绝热的开口汽缸竖直放置在水平桌面上,在汽缸内用一个绝热活塞封闭了一定质量的气体.在活塞上面放置一个物体,活塞和物体的总质量为10kg,活塞的横截面积为S=100cm2.已知外界的大气压强为P=1×105Pa,不计活塞和汽缸之间的摩擦力.在汽缸内部有一个电阻丝,电阻丝的电阻值R=4Ω,电源的电压为12V.接通电源10s后活塞缓慢升高h=10cm(g取10m/s2).
①求这一过程中气体的内能变化量.
②若缸内气体的初始温度为27℃,体积为3×10-3m3,试求接通电源10s后缸内气体的温度是多少?

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(1)对活塞分析,活塞受力平衡,则由平衡关系可求得气体压强; 由于缓慢移动可认为恒力作用,求出气体对外界做功. 根据热力学第一定律求解问题. (2)由于等压变化,应用气体方程求出温度. 【解析】 (1)设汽缸内气体的压强为p,选活塞为研究对象,活塞缓慢移动受力平衡, 根据力的平衡知识得: PS+mg=PS P=P+=1.1×105Pa. 活塞在上升h=10cm的过程中气体对外界做功,W=Fh=PSh=110J. 电阻丝在通电10s内产生的热量为Q=t=360J, 因为汽缸是绝热的,所以电阻丝产生的热量全部被气体吸收. 根据热力学第一定律得:△U=-W+Q=250J, 即气体的内能增加了250J. (2)内气体的压强保持不变,由=, 得T=400K, 即缸内气体的温度是127℃. 答:①求这一过程中气体的内能变化量是250J, ②接通电源10s后缸内气体的温度是127℃.
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考点分析:
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下列说法中正确的是
A.对物体做功不可能使物体的温度升高
B.即使气体的温度很高,仍有一些分子的运动速率是非常小的
C.一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和
D.如果气体分子总数不变而气体湍度升高,气体分子的平均动能增大,因此压强必然增大.
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如图,xOy平面内存在着沿y轴正方向的匀强电场.一个质量为m,带电荷量为+q的粒子从坐标原点O以速度v沿x轴正方向开始运动.当它经过图中虚线上的M(2manfen5.com 满分网a,a)点时,撤去电场,粒子继续运动一段时间后进入一个矩形匀强磁场区域(图中未画出),又从虚线上的某一位置N处y轴负方向运动并再次经过M点.已知磁场方向垂直xOy平面(纸面)向里,磁感应强度大小为B,不计粒子的重力.试求:
(1)电场强度的大小;
(2)N点的坐标;
(3)矩形磁场的最小面积.

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如图所示,在E=1×103N/C的竖直匀强电场中,有一光滑的半圆形绝缘轨道QPN竖直放置与一水平绝缘轨道MN相切连接,P为QN圆弧的中点,其半径R=40cm,一带负电电荷量q=10-4℃的小滑块质量m=20g,与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.4,从位于N点右侧s=1.5m处以初速度v向左运动,取g=10m/s2.求:
(1)要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q,则滑块的初速度v应多大?
(2)这样运动的滑块通过P点时对轨道的压力是多大?

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某同学到实验室做“测电源电动势和内阻”的实验时,发现实验台上有以下器材:
待测电源(电动势约为4V,内阻约为2Ω)
一个阻值未知的电阻R
电压表(内阻很大,有5V、15V两个量程)两块
电流表(内阻约为5Ω,量程500mA)
滑动变阻器A(0~20Ω,3A)
滑动变阻器B(0~200Ω,0.2A)
电键一个,导线若干
该同学想在完成学生实验“测电源电动势和内阻”的同时测出定值电阻R的阻值,设计了如图所示的电路.实验时他用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数.在将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时,记录了U1、U2、I的一系列值.其后他在两张坐标纸上各作了一个图线来处理实验数据,并计算了电源电动势、内阻以及定值电阻R的阻值.
根据题中所给信息解答下列问题:
(1)在电压表V1接入电路时应选择的量程是______,滑动变阻器应选择______(填器材代号“A”或“B”);
(2)在画出图线时,用来计算电源电动势和内阻的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用____________表示;用来计算定值电阻R的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用____________表示.(填“U1、U2、I”或由它们组成的算式)
(3)若实验中的所有操作和数据处理无错误,实验中测得的定值电阻R的值______(选填“大于”、“小于”或“等于”)其真实值.

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(1)多用电表的读数为______
(2)用游标20分度的游标卡尺测量某工件的内径时,示数如图所示,则测量结果应该读作______mm.
(3)用螺旋测微器测圆柱体的直径时,示数如图所示,此示数为______mm.manfen5.com 满分网
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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