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(9分)如图所示,一水平放置的薄壁气缸,由截面积不同的两个圆筒连接而成,质量均为...

(9分)如图所示,一水平放置的薄壁气缸,由截面积不同的两个圆筒连接而成,质量均为m = 1.0 kg的活塞AB用一长度为3 L = 30 cm、质量不计的轻细杆连接成整体,它们可以在筒内无摩擦地左右滑动且不漏气。活塞AB的面积分别为SA = 200 cm2和SB = 100 cm2,气缸内AB之间封闭有一定质量的理想气体,A的左边及B的右边都是大气,大气压强始终保持为p0 = 1.0 × 105 Pa。当气缸内气体的温度为T1 = 500 K时,活塞处于图示位置平衡。问:

(i)此时气缸内理想气体的压强多大?

(ii)当气缸内气体的温度从T1 = 500 K缓慢降至T2 = 400 K时,活塞AB向哪边移动?移动的位移多大?

 

 

(i) (ii)活塞A、B一起向右移动了10 cm 【解析】 试题分析:(i)设被封住的理想气体压强为p,轻细杆对A和对B的弹力为F,对活塞A有: (1分) 对活塞B,有: (1分) 得: (1分) (ii)当气缸内气体的温度缓慢下降时,活塞处于平衡状态,缸内气体压强不变,气体等压降温,活塞A、B一起向右移动 (1分) 活塞A最多移动至两筒的连接处。设活塞A、B一起向右移动的距离为x。对理想气体: (1分) T1 = 500 K (1分) T2 = 400 K SA = 200 cm2 SB = 100 cm2 由盖•吕萨克定律:(2分) 解得:x = 10 cm(1分) x < 2L = 20 cm表明活塞A未碰两筒的连接处。故活塞A、B一起向右移动了10 cm。 考点:本题考查气体压强、盖•吕萨克定律  
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下列说法正确的是

A. 当分子间距离为平衡距离时分子势能最大

B. 饱和汽压随温度的升高而减小

C. 对于一定质量的理想气体,当分子热运动变剧烈时,压强可以不变

D. 熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性增大的方向进行

E. 由于液体表而分子间距离大于液体内部分子间的距离,所以液体表面具有收缩的趋势

 

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如图所示,直空中有以O为圆心,半径为R的圆柱形匀强磁场区域,磁感应强度方向垂直纸面向外,在虚线范围内、x轴上方足够大的范围内有宽度为d,方向沿y轴负向、大小为E的匀强电场。圆形磁场区域的右端与电场左边界相切,现从坐标原点O沿纸面不同方向发射速率为v 的质子,已知质子的电荷量为e,质量为m,不计质子的重力。求

(1)要使质子不出磁场区域,磁感应强度B要满足什么条件?

(2)P、N两点在圆周上,M是OP的中点,MN平行于x轴,若质子从N点平行于x轴出磁场,求磁感应强度的大小和粒子从O点出射时的方向。

(3)求质子从N点平行于x轴出磁场后与x轴的交点坐标。

 

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如图所示,QB 段为一半径为R=1m 的光滑圆弧轨道,AQ 段为一长度为L=1m的粗糙水平轨道,两轨道相切于Q 点,Q在圆心O 的正下方,整个轨道位于同一竖直平面内。物块P的质量为m=1kg(可视为质点),P AQ 间的动摩擦因数μ=0.1,若物块P以速度v0A 点滑上水平轨道,到C点后又返回A 点时恰好静止。取g=10m/s2,求:

(1)v0的大小;

(2)物块P第一次刚通过Q 点时对圆弧轨道的压力。

 

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某实验小组设计了如图甲的电路,其中RT为热敏电阻,电压表量程为3 V,内阻RV10 kΩ,电流表量程为0.5 A,内阻RA4.0 ΩR为电阻箱。

(1) 该实验小组首先利用该电路进行描绘热敏电阻的伏安特性曲线的实验。闭合开关,调节电阻箱,记录不同情况下电压表示数U1、电流表的示数I和电阻箱的阻值R,在IU坐标系中,将各组U1I的数值标记在相应位置,描绘出热敏电阻的部分伏安特性曲线,如图乙中曲线所示。为了完成该实验,应将导线c端接在________(选填ab”)点;

(2)利用(1)中记录的数据,通过分析计算可得外电路的电压U2U2的计算式为______________________(U1IRRA表示)

(3)实验小组利用(2)中的公式,计算出各组的U2,将U2I的数据也描绘在IU坐标系中,如图乙中直线所示,根据图象分析可知,电源的电动势E____V,内电阻r______Ω

(4)实验中,当电阻箱的阻值调到6 Ω时,热敏电阻消耗的电功率P_________W(保留两位有效数字)

 

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为了测量木块与木板间动摩擦因数μ,某小组使用位移传感器设计了如图甲所示实验装置,让木块从倾斜木板上一点A由静止释放,位移传感器可以测出木块到传感器的距离.位移传感器连接计算机,描绘出滑块相对传感器的位移x随时间t变化规律如图乙所示.

(1)根据上述图线,计算0.4s时木块的速度v=      m/s,木块加速度a=      m/s2

(2)为了测定动摩擦因数μ,还需要测量的量是      ;(已知当地的重力加速度g)

 

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