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如图所示的圆柱形气缸是一“拔火罐”器皿,气缸(横截面积为S)固定在铁架台上,轻质...

如图所示的圆柱形气缸是一“拔火罐”器皿,气缸横截面积为S固定在铁架台上,轻质活塞通过细线与质量为m的重物相连,将一团燃烧的轻质酒精棉球从缸底的开关K处扔到气缸内,酒精棉球熄灭时此时缸内温度为t℃闭合开关K,此时活塞下的细线刚好拉直且拉力为零,而这时活塞距缸底为L由于气缸传热良好,随后重物会被吸起,最后重物稳定在距地面L/10处已知环境温度为t0℃不变, ,P0为大气压强,气缸内的气体可看做理想气体,求:

1酒精棉球熄灭时的温度t与t0满足的关系式;

2气缸内温度降低到重新平衡的过程中外界对气体做的功

 

(1)(2) 【解析】 试题分析:(1)气缸内封闭气体的初始状态:P1=P0,V1=LS,T1=(273+t)K 末状态:,;T2=(273+t0)K 由理想气体的状态变化方程: 解得: (2)气缸内封闭气体的温度降低的过程中,开始时气体的压强变化,但气体的体积没有变化,故此过程外界对气体不做功 活塞向上运动时,气体的压强为P2,活塞上移的距离为 故外界对气体做的功为 考点:理想气体的状态变化方程。 【名师点睛】本题得关键是以活塞为研究对象,受力分析利用平衡求出初末状态压强,然后利用理想气体状态方程列式即可求解.  
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考点分析:
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下列说法正确的是 

A不具有规则几何形状的物体也可能是晶体

B空气中的水蒸气凝结成水珠的过程中,水分子间的引力增大、斥力减小

C当理想气体的体积增大时,气体的内能一定增加

D液体表面层的分子分布要比液体内部分子分布稀疏些

E第一类永动机不可能制成,是因为它违背了能量守恒定律

 

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如图所示,倾角为θ=370的粗糙导轨底端用一小段光滑圆弧与水平轨道连接水平轨道长度很短,可忽略不计,且底端PQ离地面的高度h=125m,导轨间距为l=05m,电阻忽略不计,导轨顶端连接一个定值电阻R=20Ω和开关S,整个装置处于匀强磁场中图中未画出,匀强磁场的磁感应强度大小为B=08T、方向垂直与导轨所在的平面,将质量为m=05kg、导轨间部分电阻也为R=20Ω的金属棒从AB处由静止释放,当开关断开时,测得金属棒落地点离PQ的水平距离为x1=10m,当开关闭合时,测得金属棒落地点离PQ的水平距离为x2=08m,金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ=025,重力加速度为g=10m/s2;sin370=06,cos370=08,求:

1金属棒在导轨上释放的位置AB到位置PQ的距离;

2当开关闭合时,在金属棒下滑的过程中回路上产生的焦耳热;

3如果倾斜导轨足够长,当开关闭合时,金属棒能够达到的最大速度。

 

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如图所示,将直径为2R的半圆形导轨固定在竖直平面内的AB两点,直径与竖直方向的夹角为600,O为半圆形导轨的圆心,D为O点的正下方导轨上的点;在导轨上套一质量为m的小圆环,原长为2R、劲度系数 的弹性轻绳穿过圆环且两端固定在A、B两点,已知弹性轻绳始终在弹性限度内,重力加速为g,将圆环从A点正下方的C点由静止释放

1如果导轨是光滑的,求圆环到达D点时的速度大小和导轨对圆环的作用力FN的大小;

2如果导轨是粗糙的,圆环与导轨间的动摩擦因数为μ,已知圆环运动到D点时恰好只有向心加速度,求圆环由C点运动到D点过程中克服摩擦力做的功

 

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某学习小组欲精确测量电阻Rx的阻值,由下列器材供选用:

A待测电阻Rx约300Ω

B电压表V量程3V,内阻约为3kΩ

C电流表A1量程10mA,内阻约为10Ω

D电流表A2量程20mA,内阻约为50Ω

E滑动变阻器R1阻值范围0-20Ω;额定电流2A

F滑动变阻器R2阻值范围0-500Ω;额定电流1A

G直流电源E电动势3V,内阻约1Ω

H开关和导线若干

1甲同学根据以上器材设计了用伏安法测量电阻的电路,要求测量电压从0开始变化并进行多次测量,则电流表应选择      填“A1”或“A2,滑动变阻器应选择    填“R1”或“R2请帮甲同学画出实验电路的原理图;

2乙同学经过思考,利用所给器材设计了如图所示的测量电路;请完善如下具体操作过程:

①按照电路图连接好实验电路,闭合开关S1前调解滑动变阻器R1、R2的滑片至适当位置;②闭合开关S1,断开开关S2,调解滑动变阻器R1、R2的滑片,使电流表A1的示数恰好为电流表A2示数的一半;③闭合开关S2并保持滑动变阻器R2的滑片位置不动,读出电压表V和电流表A1的示数,分别记为U、I;④待测电阻阻值Rx=     

3比较甲乙两同学测量电阻Rx的方法,你认为用     填“甲”或“乙”同学的方法测量的结果更精确

 

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某实验小组正在做验证机械能守恒定律的实验,实验装置如图所示;一端装有定滑轮的长木板放在水平实验台上,长木板有一滑块,滑块右侧固定一个轻质动滑轮,钩码和弹簧测力计通过绕在两滑轮上的轻质细绳相连,放开钩码,滑块在长木板上做匀加速直线运动(忽略滑轮的摩擦和弹簧测力计具有的弹性势能)

现用该实验装置进行以下两次实验:

放开钩码放开钩码,滑块加速运动,读出弹簧测力计的示数F,处理纸带,得到滑块运动的加速度a;改变钩码的个数,重复实验,以弹簧测力计的示数F为纵轴,加速度a为横轴,得到的图乙中国坐标原点的图线1换一块长木板,重复上述实验过程,得到图乙中纵坐标截距大小等于b的图线2

完成下列填空:

1)在实验中得到的图线1经过坐标原点,说明滑块与长木板之间    (填光滑粗糙

2)如果在实验中测出了滑块的质量m、滑块移动的距离L和弹簧测力计的示数F,已知重力加速度g,则要验证机械能守恒,还需要测量的物理量是        ,动能的增加量=     ;重力势能的减小量    

3)在实验中,如果已测得滑块的质量m,重力加速度为g,则滑块和长木板之间的动摩擦因数μ=   

 

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