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如图所示,一圆柱形绝热气缸开口向上竖直放置,通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体...

如图所示,一圆柱形绝热气缸开口向上竖直放置,通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m、横截面积为s,与容器底部相距h。现通过电热丝缓慢加热气体,当气体吸收热量Q时停止加热活塞上升了2h并稳定,此时气体的热力学温度为T1。已知大气压强为P0重力加速度为g活塞与气缸间无摩擦且不漏气。求:

加热过程中气体的内能增加量;

停止对气体加热后,在活塞上缓缓添加砂粒,当添加砂粒的质量为m0活塞恰好下降了h。求此时气体的温度。

 

(1) (2) 【解析】(ⅰ)等压过程气体的压强为p1=p0+ 则气体对外做功W=p1S(2h)=2(p0S+mg)h 由热力学第一定律得ΔU=Q-W 解得内能增加量ΔU=Q-2(p0S+mg)h (ⅱ)停止对气体加热后,活塞恰好下降了h,此时气体的温度为T2 则初态p1=p0+,V1=3hS,热力学温度为T1 末态p2=p0+,V2=2hS,热力学温度为T2 由理想气体状态方程 解得T2= (1+)T1
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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

A. 分子间作用力做正功,分子势能一定减少

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. 气体的压强是由气体分子间的吸引和排斥产生的

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给高温物体

 

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如图所示,质量mA0.8kg、带电量q=-4×10−3CA球用长度l =0.8m的不可伸长的绝缘轻线悬吊在O点,O点右侧有竖直向下的匀强电场,场强E5×103N/C.质量mB= 0.2kg不带电的B球静止在光滑水平轨道上,右侧紧贴着压缩并锁定的轻质弹簧,弹簧右端与固定挡板连接,弹性势能为3.6 J.现将A球拉至左边与圆心等高处释放,将弹簧解除锁定,B球离开弹簧后,恰好与第一次运动到最低点的A球相碰,并结合为一整体C,同时撤去水平轨道.ABC均可视为质点,线始终未被拉断,g10m/s2.求:

1)碰撞过程中A球对B球做的功

2)碰后C第一次离开电场时的速度

3C每次离开最高点时,电场立即消失,到达最低点时,电场又重新恢复,不考虑电场瞬间变化产生的影响,求C每次离开电场前瞬间绳子受到的拉力.

 

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如图所示长为L的绳子下端连着一质量为m的小球上端悬于天花板上当把绳子拉直时绳子与竖直线的夹角θ60°此时小球静止于光滑的水平桌面上.

(1)当小球以角速度ω1做圆锥摆运动时,绳子张力FT1为多大?桌面受到的压力FN1为多大?

(2)当小球以角速度ω2做圆锥摆运动时,绳子的张力FT2及桌面受到的压力FN2分别为多大?

 

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为了探究加速度与力、质量的关系,甲、乙、丙三位同学分别设计了如图所示的实验装置,小车总质量用M表示(乙图中M包括小车与传感器,丙图中M包括小车和与/J、车固连的滑轮),钩码总质量用m表示.

1)为便于测量合外力的大小,并得到小车总质量一定时,小车的加速度与所受合外力成正比的结论,下列说法正确的是      

A.三组实验中只有甲需要平衡摩擦力

B.三组实验都需要平衡摩擦力

C.三组实验中只有甲需要满足所挂钩码的总质量m远小于小车的总质量M的条件

D.三组实验都需要满足所挂钩码的总质量m远小于小车的总质量M的条件

 

2)若乙、丙两位同学发现某次测量中力传感器和测力计读数相同,通过计算得到小车加速度均为为当地重力加速度,则乙、丙两人实验时所用小车总质量之比为   ,乙、丙两人实验用的钩码总质量之比为   

 

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某实验小组利用如图所示电路测定一节电池的电动势和内电阻,备有下列器材:

待测电池,电动势约为1.5V(小于1.5V)

电流表,量程3mA

电流表,量程0.6A

电压表,量程1.5V

电压表,量程3V

滑动变阻器,0~20Ω

开关一个,导线若干

(1)请选择实验中需要的器材________(填标号)。

(2)按电路图将实物(如图甲所示)连接起来_________

(3)小组由实验数据作出的UI图象如图乙所示,由图象可求得电源电动势为________V,内电阻为________Ω。

 

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