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如图所示,封有理想气体的导热气缸,开口向下被竖直悬挂,不计活塞的质量和摩擦,整个...

如图所示,封有理想气体的导热气缸,开口向下被竖直悬挂,不计活塞的质量和摩擦,整个系统处于静止状态,活塞距缸底距离为h0。现在活塞下面挂一质量为m的钩码,从挂上钩码到整个系统稳定,设周围环境温度不变。已知活塞面积为S,大气压为PO,不计活塞和缸体的厚度,重力加速度为g。求:

①活塞下降的高度;

②这个过程中封闭气体吸收(放出)多少热量。

 

① ;②mgh0 【解析】①设挂钩码前,气体压强为P1,体积V1,由平衡条件得:,所以P1=P0,挂钩码后气体压强为P2,体积V2,根据平衡条件:, 解得:,由理想气体状态方程,V1=Sh0,V2=S(h+h0),T1=T2,联立解得:;②设封闭气体对外做功为W,选活塞和钩码整体为研究对象,根据动能定理:,得:.由于气体温度不变,则内能不变,根据热力学第一定律可得封闭气体吸收的热量为: .  
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考点分析:
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下列说法中正确的是(    )

A. 布朗运动是由于液体分子对固定小颗粒的撞击引起的,固定小颗粒的体积越大,液体分子对它的撞击越多,布朗运动就越显著

B. 温度升高,单位时间里从液体表面飞出的分子数越多,液体继续蒸发,饱和气压强增大

C. 一定量的理想气体在某过程中从外界吸热2.5×104J并对外界做功1.0×104J,则气体体的温度升高,密度减小

D. 晶体在熔化过程中所吸收的热量,既增加分子的动能,也增加分子的势能

E. 分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小

 

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如图所示,在直角坐标系xOy平面内有一矩形区域MNPQ,矩形区域内有水平向右的匀强电场,场强为E;在y0的区域内有垂直于坐标平面向里的匀强磁场,半径为R的光滑绝缘空心半圆管ADO固定在坐标平面内,半圆管的一半处于电场中,圆心O1MN的中点,直径AO垂直于水平虚线MN,一质量为m、电荷量为q的带电粒子(重力不计)从半圆管的O点由静止释放,进入管内后从A点穿出恰能在磁场中做半径为R的匀速圆周运动,当粒子再次进入矩形区域MNPQ时立即撤去磁场,此后粒子恰好从QP的中点C离开电场。求

(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小;

(2)矩形区域的长度MN和宽度MQ应满足的条件?

(3)粒子从A点运动到C点的时间。

 

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如图所示,光滑水平面上有一平板车,车上固定一竖直直杆,杆的最高点O通过一长为L的轻绳拴接一个可视为质点的小球,小球的质量与小车质量相等,悬点()距离地面的高度为3L,轻绳水平时,小球与小车速度均为零。释放小球,当小球运动到最低点时,轻绳断开,重力加速度为g。(小球在运动过程中与竖直直杆和小车不相撞)求:

(1)轻绳断开的瞬间,小球的速度大小;

(2)小球从释放到落地的过程中,小车向右移动的距离

 

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材料的电阻随压力的变化而变化的现象称为“压阻效应”,利用这种效应可以测量压力大小.若图甲为某压敏电阻在室温下的电阻压力特性曲线,其中RFR0分别表示有、无压力时压敏电阻的阻值.为了测量压力F,需先测量压敏电阻处于压力中的电阻值RF.

 

请按要求完成下列实验.

(1)设计一个可以测量处于压力中的该压敏电阻阻值的电路,在图乙的虚线框内画出实验电路原理图(压敏电阻及所给压力已给出,待测压力大小约为0.4×1020.8×102 N,不考虑压力对电路其它部分的影响)_________,要求误差较小,提供的器材如下:

A.压敏电阻,无压力时阻值R06 000 Ω

B.滑动变阻器R,全电阻约200 Ω

C.电流表A,量程2.5 mA,内阻约30 Ω

D.电压表V,量程3 V,内阻约3 kΩ

E.直流电源E,电动势3 V,内阻很小.

F.开关S,导线若干

(2)正确接线后,将压敏电阻置于待测压力下,通过压敏电阻的电流是1.33 mA,电压表的示数如图丙所示,则电压表的读数为______V.

(3)此时压敏电阻的阻值为_______Ω;结合图甲可知待测压力的大小F_______N.(计算结果均保留两位有效数字)

 

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某同学用如图甲所示的装置测量滑块与水平桌面之间的动摩擦因数,实验过程如下:

(1)用游标卡尺测量出固定于滑块上的遮光条的宽度d,如图乙,d=____mm。在桌面上合适位置固定好弹簧和光电门,将光电门与数字计时器(图中未画出)连接。

(2)用滑块把弹簧压缩到某一位置,测量出滑块到光电门的距离x。释放滑块,测出滑块上的遮光条通过光电门所用的时间t,则此时滑块的速度v= ___(用题中所给字母表示)。

(3)通过在滑块上增减砝码来改变滑块的质量m,仍用滑块将弹簧压缩到(2)中的位置,重复(2)的操作,得出一系列滑块质量m与它通过光电门时的速度V的值。根据这些数值,作出图象如图丙所示。已知当地的重力加速度为g。由图象可知,滑块与水平桌面之间的动摩擦因数μ=____;弹性势能EP=____

 

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