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(9分)如图所示,体积为V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的...

(9分)如图所示,体积为V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞;气缸内密封有温度为2.4T0、压强为1.2P0的理想气体.P0和T0别为大气的压强和温度.已知:气体内能U与温度T的关系为U=aT,a为正的常量;容器内气体的所有变化过程都是缓慢的,求:

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(1)缸内气体与大气达到平衡时的体积V1

(2)在活塞下降过程中,气缸内气体放出的热量Q.

 

(1)0.5V;(2)P0V+aT0 【解析】 试题分析:(1)在气体由压缩P=1.2P0到P0时,V不变,温度由2.4T0变为T1,由查理定律得 得:T1=2T0 在气体温度由T1变为T0的过程中,体积由V减小到V1,气体压强不变,由盖•吕萨克定律得 解得:V1=0.5V (2)活塞下降过程中,活塞对气体的功为W=P0(V-V1) 在这一过程中,气体内能的减少为△U=a(T1-T0) 由热力学第一定律得,气缸内气体放出的热量为Q=W+△U 得:Q=P0V+aT0 考点:查理定律;盖•吕萨克定律;热力学第一定律 【名师点睛】本题考查了理想气体状态方程的应用和热力学第一定律的应用;解题的关键是熟记查理定律、盖•吕萨克定律得以及热力学第一定律△U =Q+W;并能找到气体的各个状态的状态参量来求解未知量. 难度适中.  
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考点分析:
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(6分)一下列说法正确的是    .(选对一个给3分,选对两个给4分.选对3个给6分.每选错一个扣3分,最低得分为0分)

A.理想气体等温膨胀时.内能不变

B.扩散现象表明分子在永不停息地运动

C.分子热运动加剧,则物体内每个分子的动能都变大

D.在绝热过程中.外界对物体做功,物体的内能一定增加

E.布朗运动反映了悬浮孩粒内部的分子在不停地做规则热运动

 

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(11分)如图所示为一利用传输带输送货物的装置.物块(视为质点)自平台经斜面滑到一以恒定速度v运动的水平长传输带上,再由传输带输送到远处目的地.已知斜面高h=2.0m,水平边长L=4.0m,传输带宽d=2.0m,传输带的运动速度v=3.0m/s,物块与斜面间的摩擦系数μ1=0.30,物块自斜面顶端下滑的初速度为零,沿斜面下滑的速度方向与传输带运动方向垂直.设物块通过斜面与传输带交界处时无动能损失.重力加速度g=10m/s2

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(1)为使物块滑到传输带上后不会从传输带边缘脱离,物块与传输带之间的摩擦系数μ2至少为多少?

(2)当货物的平均流量(单位时间里输送的货物质量)稳定在满分5 manfen5.com=40kg/s时,求单位时间里物块对传输带所做的功W1以及传输带对物块所做功W2

 

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(11分)如图所示,地面和半圆轨道面均光滑。质量M = 1kg 、长L = 4m的小车放在地面上,其右端与墙壁的距离为S=3m,小车上表面与半圆轨道最低点P的切线相平。现有一质量m = 2kg的滑块(视为质点)以v0 = 6m/s的初速度滑上小车左端,带动小车向右运动。小车与墙壁碰撞时即被粘在墙壁上,已知滑块与小车表面的滑动摩擦因数μ = 0.2 ,g取10m/s2

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(1)求小车与墙壁碰撞时的速度;

(2)要使滑块在半圆轨道上运动时不脱离,求半圆轨道的半径R的取值.

 

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(11分)试将一天的时间记为T,地球半径记为R,地球表面重力加速度为g.(结果可保留根式)

(1)试求地球同步卫星P的轨道半径RP

(2)若已知一卫星Q位于赤道上空且卫星Q运动方向与地球自转方向相反,赤道上一城市A的人平均每三天观测到卫星Q四次掠过他的上空,试求Q的轨道半径RQ

 

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(8分)要测量两个质量不等的沙袋的质量,由于没有直接测量工具,某实验小组应用下列器材测量:轻质定滑轮(质量和摩擦可忽略)、砝码一套(总质量为m=0.5 kg)、细线、米尺、秒表,他们根据已学过的物理学知识,改变实验条件进行多次测量,选择合适的变量得到线性关系,作出图线并根据图线的斜率和截距求出沙袋的质量.请完成下列步骤。

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(1)实验装置如图,设左右两边沙袋的质量分别为m1、m2

(2)从m中取出质量为m′的砝码放在右边沙袋B中,剩余砝码都放在左边沙袋A中,发现A下降B上升;

(3)用刻度尺测出沙袋A从静止下降的距离h(其间A没有与其它物体发生碰撞),用秒表测出沙袋A下降时间t,则可知A的加速度大小为a=________

(4)改变m′,测量相应的加速度a,得到多组m′及a的数据,作出________(选填“a~m′” 或“a~满分5 manfen5.com”)图线;

(5)若求得图线的斜率k=4 m/kg·s2,截距b=2 m/s2,沙袋的质量m1=________kg,m2=________kg。

 

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