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如图所示,质量为M的圆柱形气缸通过弹簧挂在天花板上,气缸内有一面积为S=5.00...

如图所示,质量为M的圆柱形气缸通过弹簧挂在天花板上,气缸内有一面积为S=5.00×10-3m2,质量为mB=10.0kg的活塞,将一定质量的气体封闭在气缸内.温度为t1=27℃时,被封闭气体的体积为V;将气体加热到温度为t2时,气体体积增加了V/3.活塞与气缸壁间的摩擦不计,大气压强为p=1.00×105Pa,求:
(1)温度t2
(2)温度从t1升高到t2时,弹簧的长度如何变化;
(3)若温度维持27℃不变,将弹簧剪断(设气缸离地面的距离足够高),下落过程中,当活塞与气缸相对静止时,气体的体积V1与V的比值.

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(1)气体等压变化,根据盖吕萨克定律列式求解; (2)对汽缸和活塞整体受力分析,然后根据平衡条件分析即可; (3)将弹簧剪断(设气缸离地面的距离足够高),下落过程中,当活塞与气缸相对静止时,汽缸内气压等于外界气压,气体经历等温过程,根据玻意耳定律列式求解. 【解析】 (1)气体等压变化,根据盖吕萨克定律,有: 解得:T2=T1=400K 故t2=T2-273=127°C; (2)由汽缸和活塞整体受外力不变可知弹簧长度不变; (3)下落过程中,当活塞与气缸相对静止时,汽缸内气压等于外界气压,有: p=p-=0.8×105Pa; 气体经历等温过程,根据玻意耳定律,有: pV=pV1 解得:=0.8; 答:(1)温度t2为127°C; (2)温度从t1升高到t2时,弹簧的长度不变; (3)气体的体积V1与V的比值为0.8.
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考点分析:
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某研究性实验小组为探索航天器球形返回舱穿过大气层时所受空气阻力(风力)的影响因素,进行了模拟实验研究.如图为测定风力的实验装置图.其中CD是一段水平放置的长为L的光滑均匀电阻丝,电阻丝阻值较大;一质量和电阻均不计的细长裸金属丝一端固定于O点,另一端悬挂小球P,无风时细金属丝竖直,恰与电阻丝在C点接触,OC=H;有风时细金属丝将偏离竖直方向,与电阻丝相交于某一点(如图中虚线所示,细金属丝与电阻丝始终保持良好的导电接触).
(1)已知电源电动势为E,内阻不计,理想电压表两接线柱分别与O点与C点相连,球P的质量为m,重力加速度为g,由此可推得风力大小F与电压表示数U的关系为F=______
(2)研究小组的同学猜想:风力大小F可能与风速大小v和球半径r这两个因数有关,于是他们进行了实验后获得了如下数据:(下表中风速v的单位为m/s,电压U的单位为V,球半径r的单位为cm.)
根据表中数据可知,风力大小F与风速大小和球半径r的关系是______
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0.259.6014.519.128.7
0.502.403.604.817.19
0.751.071.612.133.21
1.000.600.891.211.82


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用下列器材组装成描绘电阻R伏安特性曲线的电路,请将实物图连线成为实验电路.微安表μA(量程200μA,内阻约200Ω );电压表V(量程3V,内阻约10kΩ);电阻R(阻值约20kΩ); 滑动变阻器R(最大阻值50Ω,额定电流1A );电池组E(电动势3V,内阻不计);开关S 及导线若干.
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如图为测量通电螺线管内部磁感应强度的实验装置.实验所使用的传感器是______传感器.实验前(螺线管未通电,传感器未放入螺线管),在水平桌面上转动传感器,让传感器的测量端指向不同方向,观察示数如下表.由此可知实验时为减小地磁场对测量的影响,螺线管应该______放置(填“东西”或“南北”).
经记录绘图后得到右图,根据图线写出通电螺线管内部的磁感应强度的两个特点:
方向NENEESSWSWWN
数值0.030.020.00-0.01-0.04-0.020.000.01

(1)______
(2)______

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在“用单摆测重力加速度”的实验中,某同学的操作步骤为:
a.取一根细线,下端系住直径为d的金属小球,上端固定在铁架台上;
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按上述方法得出的重力加速度值与实际值相比______(选填“偏大”、“相同”或“偏小”),原因是______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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