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热等静压设备广泛用于材料加工中.该设备工作时,先在室温下把惰性气体用压缩机压入到...

热等静压设备广泛用于材料加工中.该设备工作时,先在室温下把惰性气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中,然后炉腔升温,利用高温高气压环境对放入炉腔中的材料加工处理,改部其性能.一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积为0.13 m3,炉腔抽真空后,在室温下用压缩机将10瓶氩气压入到炉腔中.已知每瓶氩气的容积为3.2×10-2 m3,使用前瓶中气体压强为1.5×107 Pa,使用后瓶中剩余气体压强为2.0×106 Pa;室温温度为27 ℃.氩气可视为理想气体.

1)求压入氩气后炉腔中气体在室温下的压强;

2)将压入氩气后的炉腔加热到1 227 ℃,求此时炉腔中气体的压强.

 

(1) (2) 【解析】 (1)设初始时每瓶气体的体积为,压强为;使用后气瓶中剩余气体的压强为,假设体积为,压强为的气体压强变为时,其体积膨胀为,由玻意耳定律得: 被压入进炉腔的气体在室温和条件下的体积为: 设10瓶气体压入完成后炉腔中气体的压强为,体积为,由玻意耳定律得: 联立方程并代入数据得: (2)设加热前炉腔的温度为,加热后炉腔的温度为,气体压强为,由查理定律得: 联立方程并代入数据得:  
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考点分析:
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以下说法正确的是_______________

A.液体表面张力有使液面收缩到最小的趋势

B.水结为冰时,水分子的热运动会消失

C.热量总是自动地从分子平均动能大的物体向分子平均动能小的物体转移

D.花粉颗粒在水中做布朗运动,反映了花粉分子在不停地做无规则运动

E.恒温水池中,小气泡由底部缓慢上升过程中,气泡中的理想气体内能不变,对外做功,吸收热量

 

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如图所示,轻弹簧一端固定在与斜面垂直的挡板上,另一端点在O位置.质量为m的物块A(可视为质点)以初速度v0从斜面的顶端P点沿斜面向下运动,与弹簧接触后压缩弹簧,将弹簧右端压到O′点位置后,A又被弹簧弹回。物块A离开弹簧后,恰好回到P点.已知OP的距离为x0,物块A与斜面间的动摩擦因数为μ,斜面倾角为θ。求:

1O点和O点间的距离x1

2)弹簧在最低点O处的弹性势能;

3)设B的质量为βmμtanθv03.在P点处放置一个弹性挡板,将A与另一个与A材料相同的物块B(可视为质点与弹簧右端不拴接)并排一起,使两根弹簧仍压缩到O点位置,然后从静止释放,若A离开B后给A外加恒力,沿斜面向上,若A不会与B发生碰撞,求β需满足的条件?

 

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如图所示,在0≤xa的区域I内存在垂直于纸面向里的匀强磁场,在x>a的区域II内有垂直于纸面向外的匀强磁场,它们的磁感应强度均为B0,磁场边界与x轴交于P点。一质量为m,电荷量为qq>0)的粒子沿x轴从原点O水平射入磁场。当粒子射入速度不大于时,粒子在磁场中运动的时间都相等。不计重力

1)求速度v0的大小;

2)若粒子射入速度的大小为2 v0,求粒子两次经过边界到P点距离的比值。(结果可带根号)

3)若调节区域II磁场的磁感应强度大小为λB0,使粒子以速度nv0n>1)从O点沿x轴射入时,粒子均从O点射出磁场,求nλ满足的关系。

 

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物理社找到一根拉力敏感电阻丝,其阻值随拉力F变化的图像如图甲所示,社员们按图乙所示电路制作了一个简易吊杆。电路中电源电动势E=3V,内阻r=1Ω;灵敏毫安表的量程为10mA,内阻Rg=5ΩR1是可变电阻。AB两接线柱等高且固定。现将这两根拉力敏感电阻丝套上轻质光滑绝缘杆,将其两端接在AB接线柱上。通过光滑绝缘杆可将重物吊起。不计敏感电阻丝的重力,现完成下列操作步骤:

步骤a:滑环下不吊重物时,闭合开关,调节可变电阻R1使毫安表指针满偏;

步骤b:滑杆下吊上已知重力的重物,测出电阻丝与竖直方向的夹角为θ

步骤c:保持可变电阻R1接入电路阻值不变,读出此时毫安表示数I

步骤d:换用不同已知重力的物理,挂在滑环上记录每一个重力值对应的电流值;

步骤e:将毫安表刻度盘改装为重力刻度盘

1)写出敏感电阻丝上的拉力F与重物G的关系:F=___________

2)设R-F图像斜率为k,写出毫安表示数I与待测重物重力G关系的表达式:I=___________。(用ErR1RgR0kθ表示)

3)若R-F图像中R0=50Ωk=0.2Ω/N。测得θ=45°,毫安表指针半偏,则待测重物的重力G=________N

4)关于改装后的重力刻度盘,下列说法正确的是________

A.重力零刻度线在毫安表满刻度处,刻度线均匀

B.重力零刻度线在毫安表零刻度处,刻度线不均匀

C.重力零刻度线在毫安表满刻度处,刻度线不均匀

D.重力零刻度线在毫安表零刻度处,刻度线均匀

5)若电源电动势不变,内阻变大,其他条件不变,用这台简易吊秤称重前,进行了步骤a操作,则测量结果________。(填偏大”“偏小不变

 

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实验中挂钩位置可认为不变,利用力传感器和单摆小球来验证机械能守恒。

1)用游标卡尺测出小铁球直径结果如图乙所示。则其直径D=________cm

2)①如图甲所示,固定力传感器M

②取一根不可伸长的细线,一端连接(1)中的小铁球,另一端穿过固定的光滑小圆环O,并固定在传感器的挂钩上(小圆环刚好够一根细线通过)

③将小铁球自由悬挂并处于静止状态,从计算机中得到拉力随时间变化的关系如图丁所示。

i)为验证小铁球在最高点A和最低处的机械能是否相等,则_____________

A.必须要测出小铁球的直径D

B.必须要测出小铁球的质量m

C.必须要测出细线离开竖直方向的最大偏角θ

D.必须要知道图丙、丁中F0F1F2的大小及当地重力加速度g

E.必须要知道图丙、丁中F0F1F2的大小

ii)若已经通过实验测得了(i)中所需的物理量,则为了验证小铁球在最高点B和最低点处的机械能是否相等,只需验证等式_____________________________是否成立即可。(用题中所测得的物理量符号表示)

 

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