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如图所示,一个内壁光滑的导热气缸竖直放置,内部封闭一定质量的理想气体,周围环境温...

如图所示,一个内壁光滑的导热气缸竖直放置,内部封闭一定质量的理想气体,周围环境温度为27 ℃,现将一个质量为2 kg的活塞缓慢放置在气缸口,活塞与气缸紧密接触且不漏气。已知活塞面积为4.0× 104 m2,大气压强为1.0 ×105 Pag10 m/s2,气缸高为0.3 m

1求活塞静止时气缸内气体的体积;

2现在活塞上放置一个2 kg的砝码,再让周围环境温度缓慢升高,要使活塞再次回到气缸顶端,则环境温度应升高到多少摄氏度?

 

(i)8×10-5m3 (ii)327 ℃ 【解析】试题分析: (i)气缸内的封闭气体等温变化。将活塞放置在气缸口时,封闭气体的压强p1=1.0×105Pa,体积V1=Sh=1.2×10-4m3 活塞静止时,气缸内封闭气体的压强p2=p0+=1.5×105Pa 根据玻意耳定律有p1V1=p2V2 解得V2==8×10-5m3 (ii)放置砝码后,活塞再次静止时,封闭气体的压强 p'2=p0+=2.0×105Pa 环境温度缓慢升高,活塞再次回到气缸顶端时,根据查理定律有 解得T2=="600" K 故此时环境温度为t=(600-273) ℃="327" ℃ 考点:玻意耳定律; 查理定律 【名师点睛】本题考察气体实验定律,关键是根据题目暗含条件分析出为何种变化过程,然后确定好初末状态量,选择合适的气体实验定律列式求解即可.  
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考点分析:
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根据热学知识,下面说法正确的是________(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0)。

A.气体的压强是由气体分子间的吸引和排斥产生的

B.绝对零度就是当一定质量的气体体积为零时,用实验方法测出的温度

C.分子间作用力做正功,分子势能一定减少

D.物体温度改变时物体内分子的平均动能一定改变

E.在热传导中,热量不可能自发地从低温物体传递到高温物体

 

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如图所示,绝缘直杆长为L2m,与水平面成30°角放置,一端固定一个电荷量为Q=+2.0×105C的点电荷,中间有孔的两个滑块AB(可看作质点)套在绝缘杆上,两滑块与绝缘杆间的动摩擦因数相等。滑块 B所带电荷量为q=+4.0×105C,滑块A不带电,AB之间绝缘,AB的质量分别为0.80kg0.64 kg。开始时两滑块靠在一起保持静止状态,且此时AB与直杆间恰无摩擦力作用。为使A沿直杆始终做加速度为a1.5m/s2的匀加速直线运动,现给A施加一沿直杆向上的力F,当A向上滑动0.2m后,力F的大小不再发生变化。A运动到绝缘杆顶端时,撤去外力F(静电力常量k9.0×109N·m2/C2g10 m/s2)求:

(1)开始时未施加力F,滑块B与直杆底端点电荷之间的距离

(2)滑块与直杆间的动摩擦因数

(3)A向上滑动0.2m的过程中库仑力做的功为1.2J,在A由静止开始到运动至绝缘杆顶端的过程中,力FA做的总功。

 

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如图所示,放在光滑水平地面上的小车固定一个金属制成的U形管,小车连同U形管质量为MU形管底部呈半圆形,内部光滑。质量为m(M3m)的光滑小球直径略小于U形管内径,以水平初速度v0U形管下口内射入,小球速度改变180°角后从上管口射出,

整个运动过程重力对小球运动影响忽略不计

(1)当小球从U形管中射出时,小球和小车的速度各是多大

(2)当小球经过U形管底部半圆最左端时,小球的速度是多大

 

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在做测定电源的电动势和内阻实验时,所给器材有阻值为R0的定值电阻、数字电压表(选择开关已经置于直流电压挡位)、被测电池组、电阻箱和开关。

(1)请在图中完成电路图连线_____________,定值电阻在电路中的作用是充当________

(2)正确连接电路之后,闭合开关S,调整电阻箱的阻值R,读出电压表的示数U,再改变电阻箱阻值R,读取多组数据,作出了如图所示的图像图像某点对应的横坐标与纵坐标的比值的物理意义是________________。该直线与纵轴交点纵坐标约为0.11 V1,根据此图像可求得被测电池组的电动势E________V;内阻r________Ω

 

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如图所示实验装置可以用来验证机械能守恒定律,左侧重物A带有挡光片,其总质量为m,右侧重物B质量为M,两重物由跨过轻质光滑定滑轮的细绳相连;与光电门相连的数字毫秒计可以测量挡光片经过光电门时的挡光时间,挡光片的宽度用b表示。挡光片到光电门之间的距离用h表示。挡光片通过光电门的平均速度近似看作挡光片通过光电门的瞬时速度,实验时重物从静止开始运动。重物B的质量M大于A的质量m

(1)在实验过程中,与光电门相连的数字毫秒计记录的挡光片的挡光时间为t(单位:s),则挡光片通过光电门时瞬时速度可表示为v________

(2)重物从静止开始运动,当挡光片经过光电门位置时,AB组成的系统动能增加量可表示为ΔEk________,系统的重力势能减少量可表示为ΔEp________,在误差允许的范围内,若ΔEkΔEp,则可认为系统的机械能守恒。

(3)为了减小偶然误差,多次改变挡光片到光电门之间的距离h,作出v2­h图像(如图所示),并测得该图像的斜率为k,则重力加速度的表达式为________

 

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