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如图所示,导热性能良好的气缸开口向上,用轻质活塞封闭有体积为V0的理想气体,外界...

如图所示,导热性能良好的气缸开口向上,用轻质活塞封闭有体积为V0的理想气体,外界大气压强为P0,环境温度为T0,轻质活塞横截面积为S,与气缸之间的摩擦不计。现在活塞上面放一质量为m的物块,活塞缓慢下移,并最终静止在某一位置。重力加速度为g.求:

(i)活塞精止时,离气缸底端的距离是多少?

(ii)如果拿掉物块,要保持活塞位置不变,环境温度需要改变到多少?气缸吸热还是放热?

[物理一选修3一](15分)

 

(i) (ii);气体向外放热 【解析】(i)放上物块并稳定后,由平衡条件得 达到稳定过程,根据玻意耳定律得p0V0=pSx 解得 (ii)拿掉物块后的稳定过程,根据查理定律得 解得 理想气体温度降低,根据热力学第一定律ΔU=Q+W知,气体向外放热  
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考点分析:
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在“用油膜法估测分子大小”的实验中,将一滴油酸酒精溶液滴入事先洒有均匀痱子粉的水槽中,待油膜充分散开后,在玻璃板上描出油膜的轮廓,随后把玻璃板放在坐标纸上,其形状如图所示。坐标纸上正方形小方格的边长为10mm,该油膜的面积是______m2;已知油酸洒精溶液中油酸浓度为0.2%,400滴油酸酒精溶液滴入量筒后的体积是1.2ml,则油酸分子的直径为_______m,(结果均保留两位有效数字)

 

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如图所示,在以O1点为圆心、r=0.20m为半径的圆形区域内,存在着方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为B=1.0×10—3的匀强磁场(图中未画出)。圆的左端跟y轴相切于直角坐标系原点O,右端与一个足够大的荧光屏MN相切于x轴上的A点,粒子源中,有带正电的粒子(比荷为)不断地由静止进入电压U=800V的加速电场.经加速后,沿x轴正方向从坐标原点O射入磁场区域,粒子重力不计。

(1)求粒子在磁场中做圆周运动的半径、速度偏离原来方向的夹角的正切值。

(2)以过坐标原点O并垂直于纸面的直线为轴,将该圆形磁场逆时针缓慢旋转90°,求在此过程中打在荧光屏MN上的粒子到A点的最远距离。

 

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如图所示,半径为R的光滑的3/4圆弧轨道AC放在竖直平面内,与足够长的粗糙水平轨道BD通过光滑水平轨道AB相连,在光滑水平轨道上,有a、b两物块和一段轻质弹簧。将弹簧压缩后用细线将它们拴在一起,物块与弹簧不拴接。将细线烧断后,物块a通过圈弧轨道的最高点P时,对轨道的压力等于自身重力。已知物块a的质量为mb的质量为2m,物块bBD面间的动摩擦因数为μ,物块到达A点或B点前已和弹簧分离,重力加速度为g。求:

(1)物块b沿轨道BD运动的距离x

(2)烧断细线前弹簧的弹性势能Ep

 

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实验小组要测力一个电池组的电动势E和内阻r,并测量保护电阻的阻值Rx。巳知电池组的电动势约为6V,电池内阻和待测电阻阻值均约为几十欧。可选用的实验脸器材有:

电流表A1(量程0-30mA)

电流表A2(量程0-100mA)

电压我V1和V2(量程均为0-6V)

滑动变阻器R1(阻值0-5Ω)

汾动变阻器R2(阻位0-300Ω)

开关S一个,导线若干

某同学设计的实验过程如下:

①实验电路图如图1所示,正确连接电路;将变阻器R接入电路的组值调到最大,闭合开关S;

②逐渐减小变阻器R的阻值,测量并记录多组电压表和电流表的数据U1U2I.

根据上面信息,回答下列问题:

(1)实验中电流表应选用_________,滑动变阻器应选用__________

(2)如图2是根据步骤③的测量数据作出的U1I图象,由图象可知,电源电动势E=__________V,电源内阻r=_____Ω(结果均保留两位有效数字)

(3)用U1U2I表示待测保护电阻的阻值为R1=________,考虑电表内阻对测量结果的影晌,实验中待测电阻的测量值与真实值相比_______(填“偏小”“偏大”或“相等”)。

 

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实验小组的同学利用弹簧测力计在水平放置的方木板上做“验证共点力的合成规律的实验”。

(1)同学们用坐标纸记下某次橡皮筋的结点位置O以及两弹簧测力计施加的拉力的大小和方向,如图所示。图中每个正方形小格边长均表示1.0N,利用作图法可知F1F2的合力大小

___________N。(结果保留两位有效数字)

(2)实验时,第一次用两个弹簧测力计、第二次用气一个弹簧测力计将橡皮筋的结点拉到同一位置,其目的是为了________

(3)不改变测力计1的示数F1的大小,逐渐减小两个弹簧测力之间的夹角。为使结点O位置保待不变,则另一测力计2的示数将__________ (填“增大”、“减小”或“不变)。

 

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