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如图,一固定的竖直气缸有一大一小两个同轴圆筒组成,两圆筒中各有一个活塞,已知大活...

如图,一固定的竖直气缸有一大一小两个同轴圆筒组成,两圆筒中各有一个活塞,已知大活塞的质量为m1=2.50kg,横截面积为s1=80.0cm2,小活塞的质量为m2=1.50kg,横截面积为s2=40.0cm2;两活塞用刚性轻杆连接,间距保持为l=40.0cm2,气缸外大气压强为p=1.00×105Pa,温度为T=303K.初始时大活塞与大圆筒底部相距满分5 manfen5.com,两活塞间封闭气体的温度为T1=495K,现气缸内气体温度缓慢下降,活塞缓慢下移,忽略两活塞与气缸壁之间的摩擦,重力加速度g取10m/s2.求:

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(i)在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间,缸内封闭气体的温度;

(ii)缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时,缸内封闭气体的压强.

 

(1)在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间,缸内封闭气体的温度为330K; (2)缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时,缸内封闭气体的压强为1.01×105Pa. 【解析】【解析】 ( i)设初始时气体体积为V1,在大活塞与大圆筒底部刚接触时,缸内封闭气体的体积为V2,温度为T2.由题给条件得① V2=s2l② 在活塞缓慢下移的过程中,用pl表示缸内气体的压强,由力的平衡条件得s1(p1﹣p)=m1g+m2g+s2(p1﹣p)③ 故缸内气体的压强不变.由盖﹣吕萨克定律有 ④ 联立①②④式并代入题给数据得T2=330K⑤ (ii)在大活塞与大圆筒底部刚接触时,被封闭气体的压强为p1.在此后与汽缸外大气达到热平衡的过程中,被封闭气体的体积不变.设达到热平衡时被封闭气体的压强为pʹ,由查理定律,有⑥ 联立③⑤⑥式并代入题给数据得pʹ=1.01×105Pa 答:(1)在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间,缸内封闭气体的温度为330K; (2)缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时,缸内封闭气体的压强为1.01×105Pa. 【点评】本题考查了求气体的温度与压强,分析清楚气体状态变化过程、应用盖吕萨克定律与查理定律即可正确解题.  
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考点分析:
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下列说法正确的是(  )

A.将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒是非晶体

B.固体可以分为晶体和非晶体两类,有些晶体在不同方向上有不同的光学性质

C.由同种元素构成的固体,可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体

D.在合适的条件下,某些晶体可以转变为非晶体,某些非晶体也可以转变为晶体

E.在熔化过程中,晶体要吸收热量,但温度保持不变,内能也保持不变

 

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一长木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物块;在木板右方有一墙壁,木板右端与墙壁的距离为4.5m,如图(a)所示.t=0时刻开始,小物块与木板一起以共同速度向右运动,直至t=1s时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短).碰撞前后木板速度大小不变,方向相反;运动过程中小物块始终未离开木板.已知碰撞后1s时间内小物块的v﹣t图线如图(b)所示.木板的质量是小物块质量的15倍,重力加速度大小g取10m/s2.求

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(1)木板与地面间的动摩擦因数μ1及小物块与木板间的动摩擦因数μ2

(2)木板的最小长度;

(3)木板右端离墙壁的最终距离.

 

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如图,一长为10cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为0.1T,方向垂直于纸面向里,弹簧上端固定,下端与金属棒绝缘,金属棒通过开关与一电动势为12V的电池相连,电路总电阻为2Ω,已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5cm,闭合开关,系统重新平衡后,两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3cm,重力加速度大小取10m/s2,判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向,并求出金属棒的质量.

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图(a)为某同学改装和校准毫安表的电路图,其中虚线框内是毫安表的改装电路.

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(1)已知毫安表表头的内阻为100Ω,满偏电流为1mA;R1和R2为阻值固定的电阻.若使用a和b两个接线柱,电表量程为3mA;若使用a和c两个接线柱,电表量程为10mA.由题给条件和数据,可求出R1=      Ω,R2=      Ω.

(2)现用﹣量程为3mA、内阻为150Ω的标准电流表A对改装电表的3mA挡进行校准,校准时需选取的刻度为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0mA.电池的电动势为1.5V,内阻忽略不计;定值电阻R0有两种规格,阻值分别为300Ω和1000Ω;滑动变阻器R有两种规格,最大阻值分别为750Ω和3000Ω.则R0应选用阻值为      Ω的电阻,R应选用最大阻值为      Ω的滑动变阻器.

(3)若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大,利用图(b)的电路可以判断出损坏的电阻.图(b)中的R′为保护电阻,虚线框内未画出的电路即为图(a) 虚线框内的电路.则图中的d点应和接线柱      (填”b”或”c”)相连.判断依据是:     

 

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某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验.所用器材有:玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R=0.20m).完成下列填空:

(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上,如图(a)所示,托盘秤的 示数为1.00kg;

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(2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时,托盘秤的示数如图(b)所示,该示数为      kg;

(3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放,小车经过最低点后滑向另一侧.此过程中托盘秤的最大示数为m;多次从同一位置释放小车,记录各次的m值如下表所示:

1

2

3

4

5

m(kg)

1.80

1.75

1.85

1.75

1.90

 

(4)根据以上数据,可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为      N;小车通过最低点时的速度大小为      m/s.(重力加速度大小取9.80m/s2,计算结果保留2位有效数字)

 

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