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如图所示,一个内壁光滑、导热性能良好的汽缸竖直吊在天花板上,开口向下。质量与厚度...

如图所示,一个内壁光滑、导热性能良好的汽缸竖直吊在天花板上,开口向下。质量与厚度均不计、导热性能良好的活塞横截面积为S2×103 m2,与汽缸底部之间封闭了一定质量的理想气体,此时活塞与汽缸底部之间的距离h24 cm,活塞距汽缸口10 cm。汽缸所处环境的温度为300 K,大气压强p01.0×105 Pa,取g10 m/s2。现将质量为m4 kg的物块挂在活塞中央位置上。

1)活塞挂上重物后,活塞下移,求稳定后活塞与汽缸底部之间的距离。

2)若再对汽缸缓慢加热使活塞继续下移,活塞刚好不脱离汽缸,加热时温度不能超过多少?此过程中封闭气体对外做功多少?

 

(1)30 cm(2) 6.4 J 【解析】 (1)挂上重物后,活塞下移,设稳定后活塞与汽缸底部之间的距离为h1 该过程中气体初末状态的温度不变,根据玻意耳定律有: 代入数据解得:; (2)加热过程中汽缸内压强不变,当活塞移到汽缸口时,温度达到最高,设此温度为T2 根据盖—吕萨克定律有: 而,,解得,即加热时温度不能超过 加热过程中气体对外做功 代入数据得。  
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考点分析:
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下列说法正确的是___________

A. 布朗运动是液体分子的无规则运动

B. 在分子力作用范围内若两分子间距离减小,分子间引力和斥力都增大

C. 一定质量的理想气体等压膨胀过程一定放热

D. 液晶具有液体的流动性,同时具有晶体的各向异性特征

E. 水的饱和汽压随温度的升高而增大

 

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如图所示,质量为mc=2mb的物块c静止在倾角均为α=300的等腰斜面上E点,质量为ma的物块a和质量为mb的物块b通过一根不可伸长的匀质轻绳相连,细绳绕过斜面顶端的小滑轮并处于松驰状态,按住物块a使其静止在D点,让物块b从斜面顶端C由静止下滑,刚下滑到E点时释放物块a,细绳正好伸直且瞬间张紧绷断,之后bc立即发生完全弹性碰撞,碰后ab都经过t=1 s同时到达斜面底端。已知AD两点和CE两点的距离均为l1=0.9m,EB两点的距离为l2=0.4m。斜面上除EB段外其余都是光滑的,物块bcEB段间的动摩擦因数均为μ=,空气阻力不计,滑轮处摩擦不计,细绳张紧时与斜面平行,取g =10 m/s2。求:

(1)物块bC点下滑到E点所用时间。

(2)物块a能到达离A点的最大高度。

(3)ab物块的质量之比

 

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如图所示,在xOy平面的第二象限内有沿y轴负方向的匀强电场,电场强度的大小E102 V/m,第一象限某区域内存在着一个边界为等边三角形的匀强磁场,磁场方向垂直xOy平面向外。一比荷107 C/kg的带正电粒子从x轴上的P点射入电场,速度大小v02×104 m/s,与x轴的夹角θ60°。该粒子经电场偏转后,由y轴上的Q点以垂直于y轴的方向进入磁场区域,经磁场偏转射出,后来恰好通过坐标原点O,且与x轴负方向的夹角α60°,不计粒子重力。求:

(1)OP的长度和OQ的长度;

(2)磁场的磁感应强度大小及等边三角形磁场区域的最小面积。

 

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小明同学想要设计一个既能测量电源电动势和内阻,又能测量定值电阻阻值的电路。

他用了以下的实验器材中的一部分,设计出了图(a)的电路图:

a.电流表A1(量程0.6A,内阻很小);电流表A2(量程300μA,内阻rA=1000Ω)

b.滑动变阻器R(0-20Ω)

c,两个定值电阻R1=1000Ω,R2=9000Ω;

d.待测电阻Rx

e.待测电源E(电动势约为3V,内阻约为2Ω)

f.开关和导线若干

(1)根据实验要求,与电流表A2串联的定值电阻为___________(“R1“R2”)

(2)小明先用该电路测量电源电动势和内阻,将滑动变阻器滑片移至最右端,闭合开关S1,调节滑动变阻器,分别记录电流表A1A2的读数I1I2,得I1I2的关系如图(b)所示。根据图线可得电源电动势E=___________V;电源内阻r=___________Ω,(计算结果均保留两位有效数字)

(3)小明再用该电路测量定值电阻Rx的阻值,进行了以下操作:

闭合开关S1S2,调节滑动变阻器到适当阻值,记录此时电流表A1示数Ia,电流表A2示数Ib

断开开关S2,保持滑动变阻器阻值不变,记录此时电流表A1示数Ic,电流表A2示数Id;后断开S1

根据上述数据可知计算定值电阻Rx的表达式为___________。若忽略偶然误差,则用该方法测得的阻值与其真实值相比___________(偏大偏小相等”)

 

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用落体法验证机械能守恒定律,打出如图甲所示的一条纸带。已知打点计时器频率为50Hz.

1)根据纸带所给数据,打下C点时重物的速度为 ________m/s(结果保留三位有效数字)。

2)某同学选用两个形状相同,质量不同的重物ab进行实验,测得几组数据,画出图象,并求出图线的斜率k,如图乙所示,由图象可知a的质量m1 ________b的质量m2(选填大于小于)。

3)通过分析发现造成k2值偏小的原因是实验中存在各种阻力,已知实验所用重物的质量m2 = 0.052kg,当地重力加速度g = 9.78m/s2,求出重物所受的平均阻力f =______N.(结果保留两位有效数字)

 

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