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如图所示,一水平放置的气缸,由截面积不同的两圆筒联接而成.活塞A、B用一长为3l...

如图所示,一水平放置的气缸,由截面积不同的两圆筒联接而成.活塞AB用一长为3l的刚性细杆连接,B与两圆筒联接处相距l=1.0 m,它们可以在筒内无摩擦地沿左右滑动.AB的截面积分别为.AB之间封闭着一定质量的理想气体.两活塞外侧(A的左方和B的右方)都是大气,大气压强始终保持为=1.0×105 Pa.活塞B的中心连一不能伸长的细线,细线的另一端固定在墙上.当气缸内气体温度为=540 K,活塞AB的平衡位置如图所示,此时细线中的张力为=30 N.

(1)现使气缸内气体温度由初始的540 K缓慢下降,温度降为多少时活塞开始向右移动?

(2)继续使气缸内气体温度缓慢下降,温度降为多少时活塞A刚刚右移到两圆筒联接处?

 

(1) 450 K (2) 270 K 【解析】 (1).设气缸内气体压强为p1,F1为细线中的张力,则活塞A、B及细杆这个整体的平衡条件为:p0SA-p1SA+p1SB-p0SB+F1=0 解得:p1=p0+=1.2 只要气体压强p1p0,细线就会拉直且有拉力,活塞就不会移动.当气缸内气体等容变化,温度下降使压强降到p0时,细线拉力变为零,再降温时活塞开始向右移动,设此时温度为T2,压强为p2=p0,由查理定律:=,代入数据得:T2=450K. (2).再降温细线松了,要平衡必有气体压强:p=p0,是等压降温过程,活塞右移,气体体积相应减少,当A到达两圆筒连接处时,温度为T3,由盖-吕萨克定律:=,=,代入数据得:T1=270K.  
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考点分析:
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下列说法正确的是(  

A.物体吸收热量,其温度一定升高

B.一定质量的理想气体,内能只与温度有关与体积无关

C.做功和热传递是改变物体内能的两种方式

D.布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映

E.能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程具有方向性

 

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如图所示,倾角θ=37°的绝缘斜面底端与粗糙程度相同的绝缘水平面平滑连接。整个装置处于场强大小为E,方向水平向右的匀强电场之中。今让一个可视为质点的带电金属块,从斜面顶端由静止开始下滑,已知在金属块下滑到斜面底端的过程中动能增加了J,金属块克服摩擦力做功Wf =14J,重力做功WG=24J,设在整个运动过程中金属块的带电量保持不变。(取g=10m/s2sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:

1)在上述过程中电场力所做的功W

2)滑块与斜面之间的动摩擦因数μ

3)若已知匀强电场的场强E=5×105V/m,金属块所带的电量q=×105C。则金属块在水平面上滑行的距离L2为多长?

 

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一质量为6kg的木板B静止于光滑水平面上,质量为6kg的物块A放在B的左端,另一质量为m=1kg的小球用长为L=0.8m的轻绳悬挂在固定点O上,将轻绳拉直至水平位置后,由静止释放小球,小球在最低点与A发生正碰,碰后AB上滑动,恰好未从B的右端滑出,在此过程中,由于摩擦AB组成的系统产生的内能E=1.5J,不计空气阻力,物块与小球可视为质点,g10m/s2,求:

1)小球与物块A碰撞前瞬间轻绳上的拉力F的大小。

2)木板B的最终速度v是多大?

3)若AB之间的动摩擦因数μ=0.1,则AB的左端滑到右端所用时间t是多少?

 

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某实验小组为测量一段粗细均匀的金属丝的电阻率,实验室备选了如下器材:

A.电流表A1,量程为10mA,内阻r1=50Ω

B.电流表A2,量程为0.6A,内阻r2=0.2Ω

C.电压表V,量程为6V,内阻r3约为15kΩ

D.滑动变阻器R,最大阻值为15Ω,最大允许电流为2A

E.定值电阻R1=5Ω

F.定值电阻R2=100Ω

G.直流电源E,电动势为6V,内阻很小

H.开关一个,导线若干

I.多用电表一个

J.螺旋测微器、刻度尺

1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,如图甲所示,则金属丝的直径D=________mm

2)实验小组首先利用多用电表粗测金属丝的电阻,如图乙所示,则金属丝的电阻为_____Ω

3)在如图丙所示的方框内画出实验电路的原理图。且图中所用器材必须标明对应的符号_____

4)电压表的示数记为U,所选用电流表的示数记为I,则该金属丝电阻的表达式___________(用字母表示)。用刻度尺测得待测金属丝的长度为L,则由电阻率公式便可得出该金属丝的电阻率。

 

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用如图甲所示的实验装置,探究加速度与力、质量的关系实验中,将一端带定滑轮的长木板放在水平实验桌面上,实验小车通过轻细绳跨过定滑轮与砂桶相连,小车与纸带相连,打点计时器所用交流电的频率为f=50 Hz.平衡摩擦力后,在保持实验小车质量不变的情况下,放开砂桶,小车加速运动,处理纸带得到小车运动的加速度为;改变砂桶中沙子的质量,重复实验三次.

(1)在验证“质量一定,加速度与合外力的关系”时,某学生根据实验数据作出了如图乙所示的图象,其中图线不过原点并在末端发生了弯曲现象,产生这两种现象的原因可能有_____

A.木板右端垫起的高度过小(即平衡摩擦力不足)

B.木板右端垫起的高度过大(即平衡摩擦力过度)

C.砂桶和沙子的总质量远小于小车和砝码的总质量(即

D.砂桶和沙子的总质量未远小于小车和砝码的总质量

(2)实验过程中打出的一条理想纸带如图丙所示,图中为相邻的计数点,相邻两计数点间还有4个点未画出,则小车运动的加速度_____.(结果保留3位有效数字)

(3)小车质量一定,改变砂桶中沙子的质量,砂桶和沙子的总质量为,根据实验数据描绘出的小车加速度与砂桶和沙子的总质量之间的关系图象如图丁所示,则小车的质量_____.(g=10m/s2

 

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