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如图所示,用导热性能良好的汽缸和活塞封闭一定质量的理想气体,活塞厚度及其与汽缸缸...

如图所示,用导热性能良好的汽缸和活塞封闭一定质量的理想气体,活塞厚度及其与汽缸缸壁之间的摩擦均不计。现将汽缸放置在光滑水平面上,活塞与水平轻弹簧连接,弹簧另一端固定在竖直墙壁上。已知汽缸的长度为2L、活塞的面积为S,此时封闭气体的压强为p0,活塞到缸口的距离恰为L,大气压强恒为p0。现用外力向左缓慢移动汽缸(该过程中气体温度不变),当汽缸的位移为L时活塞到缸口的距离为

①求弹簧的劲度系数k

②若在上述条件下保持汽缸静止,缓慢降低外界温度,使活塞距离缸口仍为L,则此时气体温度与原来温度之比为多大?

 

(1) ;(2) 此时气体的热力学温度与其原来的热力学温度的比值为 【解析】(1)以气缸内气体为研究对象,气体发生等温变化, 气体初、末状态的参量:P1=P0,V1=LS,V2=(2L−L)S=LS, 由玻意耳定律得:P1V1=P2V2,即:P0LS=P2×LS, 解得:P2=P0 此时弹簧的伸长量为, 活塞受力平衡:P2S+kx=P0S,即P0S+k =P0S 解得: ; (2)活塞到缸口距离为L时,弹簧的伸长量为L, 此时气体的压强:P3=P0−KL/S=11P0/15, 气体初状态的状态参量为:P1=P0,T1=T0, 由查理定律得: ,则: ;  
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下列说法正确的是   

A. 晶体有固定的熔点

B. 液晶既有液体的流动性,又有晶体的各向异性

C. 物体吸收热量后,其温度一定升高

D. 给自行车打气时气筒压下后反弹,是由分子斥力造成的

E. 雨水没有透过布质雨伞是因为液体表面张力的存在

 

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某种回旋加速器的设计方案如图甲所示,图中粗黑线段为两个正对的极板,两个极板的板面中部各有一狭缝(沿OP方向的狭长区域),带电粒子可通过狭缝穿越极板(如图乙所示),当带电粒子每次进入两极板间时,板间电势差为U(下极板高于上极板电势),当粒子离开两极板后,级间电势差为零;两细虚线间(除开两极板之间的区域)既无电场也无磁场;其他部分存在匀强磁场,磁感应强度方向垂直于纸面。在离子源S中产生的质量为m、电荷量为qq0)的离子,由静止开始被电场加速,经狭缝中的O点进入磁场区域,O点到极板右端的距离为D,到出射孔P的距离为4D。已知磁感应强度大小可以在零到某一最大值之间调节,离子从离子源上方的O点射入磁场区域,最终只能从出射孔P射出。假设如果离子打到器壁或离子源外壁则即被吸收。忽略相对论效应,不计离子重力,求:

1)磁感应强度可能的最小值;

2)调节磁感应强度大小为B1,计算离子从P点射出时的动能;

3)若将磁感应强度在( )范围内调节,写出离子能从P点射出时该范围内磁感应强度B所有的可能值;并计算磁感应强度B2时,离子在磁场中运动的时间。

 

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如图所示,质量m2kg的物块(可视为质点)静止于高出水平地面h1.8m的粗糙平台上的A点,现用F12N的水平恒力拉物块一段时间后撤去,物块继续滑行一段位移后从平台边缘上的B点飞出,落地点与平台右边缘的水平距离x1.2mAB两点间的距离L13m,物块与台面间的动摩擦因数0.1,空气阻力不计,取g10m/s2。求:

1)物块离开平台时的速度大小v

2)力F作用的时间t

 

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某物理兴趣小组想测量某玩具汽车的电池(电动势约为1.5V,内阻约为1Ω)的电动势和内阻。

1)张同学用电压表直接接在该电池两端,粗略测量电池的电动势,这样测出的电动势比真实值_____(填“偏大”或“偏小”)

2)李同学按照图甲所示电路,选定合适的器材,正确连接好实验电路。已知滑动变阻器的最大阻值远大于保护电阻R0的阻值。闭合开关后,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电压表的示数几乎不变,而电流表的示数几乎为零。若电路中只有一处故障,则该故障可能是______。(填选项前的字母)

Abc间断路

Bb间短路

C.保护电阻R0断路

3)王同学利用图乙所示电路测量电池的电动势和内阻,经正确操作后得到几组数据,并根据这几组数据作出电压表示数U的倒数随变阻器R的阻值的倒数变化的规律如图丙所示。由图象可知,该电池的电动势为______V,内阻为______Ω。(结果均保留两位有效数字)

 

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某同学利用图甲所示装置验证机械能守恒定律。

1)该同学用10分度游标卡尺测量钢球的直径,测量结果如图乙所示,则钢球的直径d_______cm

2)他将钢球自A点由静止释放,计时装置测得钢球通过光电门B的时间t2.80ms,则钢球通过光电门B时的速度大小为_______m/s。(结果保留三位有效数字)

3)他用毫米刻度尺测得AB间的距离为h,已知当地的重力加速度大小为g,则只需等式gh_____成立,就说明钢球下落过程中机械能守恒。(用题目中涉及的物理量符号表示)

 

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