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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m=20 kg,横截面积S=100 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L1=12 cm,离汽缸口的距离L2=3 cm.外界气温为27 ℃,大气压强为1.0×105 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g=10 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Q=370 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(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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如图所示是一玻璃球体,其半径为R,O为球心,AB为直径,M点是玻璃球的最高点,来自B点的光线BDD点射出,出射光线平行于AB,已知ABD=30,光在真空中的传播速度为c.求:

(1)此玻璃的折射率和光从BD所用的时间;

(2)若增大ABD,光线能否在DM段发生全反射现象

 

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光滑水平面上放着一质量为M的槽,槽与水平面相切且光滑,如图所示,一质量为m的小球以v0向槽运动。

(1)若槽固定不动,求小球上升的高度(槽足够高)。

(2)若槽不固定,则小球上升多高?

 

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在用双缝干涉测光的波长的实验中,准备了下列器材:

A.白炽灯  B.双缝片  C.单缝片  D.滤光片  E.毛玻璃光屏

(1)把以上器材安装在光具座上,自光源起合理的顺序是______(填字母).

(2)在某次实验中,用某种单色光通过双缝在光屏上得到明暗相间的干涉条纹,利用测量头上的分划板确定其中亮条纹ac的位置,如下图所示,表示a条纹位置(图甲)的手轮读数为______mm,表示c条纹位置(图乙)的手轮读数为______mm.

(3)如果上述实验中双缝到光屏的距离为0.500 m,所用的是双缝间距为0.18 mm的双缝片,则实验中所用单色光的波长为______m(结果保留两位有效数字).

 

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一位同学用“插针法”测两面平行的玻璃砖的折射率

(1)该同学在量入射角和折射角时,由于没有量角器,在完成了光路图以后,以O点为圆心,OA为半径画圆,交OOˊ延长线于C点,过A点和C点作垂线分别交于B点和D点,如图所示。测量有关线段长度,可得玻璃的折射率n= ________。(用图中线段字母表示)

(2)这种方法能否测量两面不平行的玻璃砖的折射率 _______(填能或否)。

 

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如图所示,带有挡板的小车质量为m,上表面光滑,静止于光滑水平面上。轻质弹簧左端固定在小车上,右端处于自由伸长状态。质量也为m的小球,以速度v从右侧滑上小车,从小球刚接触弹簧到压缩至最短过程中,以下判断正确的是(    

A. 弹簧的最大弹性势能为mv2

B. 弹簧对小车做的冲量大小为mv

C. 弹簧对小球冲量的大小为mv

D. 弹簧对小球冲量的大小为mv

 

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