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一定质量的理想气体被活塞封闭在汽缸内,如图所示水平放置.活塞的质量m=20 kg...

一定质量的理想气体被活塞封闭在汽缸内,如图所示水平放置.活塞的质量m20 kg,横截面积S100 cm2,活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动但不漏气,开始时汽缸水平放置,活塞与汽缸底的距离L112 cm,离汽缸口的距离L23 cm.外界气温为27 ℃,大气压强为10×105 Pa,将汽缸缓慢地转到开口向上的竖直位置,待稳定后对缸内气体逐渐加热,使活塞上表面刚好与汽缸口相平,取g10 m/s2,求:

1)此时气体的温度为多少?

2)在对缸内气体加热的过程中,气体膨胀对外做功,同时吸收Q370 J的热量,则气体增加的内能ΔU多大?

 

(1) T1=450 K (2) ΔU=300 J 【解析】试题分析:(1)当汽缸水平放置时,p0=1.0×105Pa,V0=L1S,T0=(273+27)K 当汽缸口朝上,活塞到达汽缸口时,活塞的受力分析图如图所示,有p1S=p0S+mg 则p1=p0+=1.0×105Pa+Pa=1.2×105Pa, V1=(L1+L2)S 由理想气体状态方程得 则T1=450 K. (2)当汽缸口向上,未加热稳定时:由玻意耳定律得p0L1S=p1LS 则 加热后,气体做等压变化,外界对气体做功为W=-p1(L1+L2-L)S-mg(L1+L2-L)=-70 J 根据热力学第一定律ΔU=W+Q得ΔU=300 J.
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考点分析:
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关于一定量的气体,下列说法正确的是 ______

A.气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积,而不是该气体所有分子体积之和

B.只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度,气体的温度就可以降低

C.在完全失重的情况下,气体对容器壁的压强为零

D.气体从外界吸收热量,其内能一定增加

E.气体在等压膨胀过程中温度一定升高

 

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如图所示,质量为M=4kg的木板长L=1.4m,静止放在光滑的水平地面上,其右端静置一质量为m=1kg的小滑块(可视为质点),小滑块与板间的动摩擦因数μ=0.4.今用水平力F=28N向右拉木板,要使滑块能从木板上掉下来,力F作用的时间必须大于某一临界值。(不计空气阻力,g=10m/s2

求:(1)临界时刻撤去外力F时滑块的速度与木板速度大小之比。

(2)F作用的时间至少要多长?

 

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如图所示,电场强度为E、方向平行于纸面的匀强电场分布在宽度为L的区域内,一个离子以初速度v0垂直于电场方向射入匀强电场中,穿出电场区域时发生的侧移量为h。在同样的宽度范围内,若改用方向垂直于纸面的匀强磁场,使同样的离子以相同的初速度穿过磁场区域时发生的侧移量也为h,即两次入射点与出射点均相同,不计离子所受重力。

1)求该离子的电性和比荷(即电荷量q与其质量m的比值);

2)求匀强磁场磁感应强度B的大小和方向;

 

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某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻。他根据老师提供的以下器材,画出了如图所示的原理图。

电压表V(量程3V.内阻Rv约为l0kΩ)    

电流表G(量程3mA,内阻Rg=l00Ω

电流表A(量程3A,内阻约为0.5Ω)       

滑动变阻器R1(0~20Ω2A)

滑动变阻器R2 (0~500Ω1A)     

定值电阻R3=0. 5Ω       

开关S和导线若干

(1)该同学发现电流表A的量程太大,于是他将电流表G与定值电阻R3并联,实际上是进行了电表的改装,则他改装后的电流表对应的量程是______A。(保留两位有效数字)

(2)为了能准确地进行测量,同时为了操作方便,实验中应选用的滑动变阻器是_______(填写器材编号)

(3)该同学利用上述实验原理图测得数据,以电流表G读数为横坐标,以电压表V读数为纵坐标绘出了如图所示的图线,根据图线可求出电源的电动势____V

 

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已知地球半径R=6390km、自转周期T=24h、表面重力加速度g=9.8m/s2,电磁波在空气中的传播速度c=3×108m/s,不考虑大气层对电磁波的影响。要利用同一轨道上数量最少的卫星,实现将电磁波信号由地球赤道圆直径的一端传播到该直径的另一端的目的,则(  )

A. 卫星数量最少为2

B. 信号传播的时间至少为8.52×102s

C. 卫星运行的最大向心加速度为4.9m/s2

D. 卫星绕地球运行的周期至少为24h

 

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