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一病人通过便携式氧气袋供氧,便携式氧气袋内密闭一定质量的氧气,可视为理想气体,温...

一病人通过便携式氧气袋供氧,便携式氧气袋内密闭一定质量的氧气,可视为理想气体,温度为0时,袋内气体压强为1.25atm,体积为50L。在23条件下,病人每小时消耗压强为1.0atm的氧气约为20L。已知阿伏加德罗常数为6.0×1023mol1,在标准状况(压强1.0atm、温度0)下,理想气体的摩尔体积都为22.4L。求:

(i)此便携式氧气袋中氧气分子数;

(ii)假设此便携式氧气袋中的氧气能够完全耗尽,则可供病人使用多少小时。(两问计算结果均保留两位有效数字)

 

(i)1.7×1024(个);(ii) 【解析】 (i)便携式氧气袋内的氧气,可视为理想气体,温度为0℃时,袋内气体压强为1.25atm,假设发生等温变化,有 p1V1=p2V2 即 1.25×50=1.0V2 解得 V2=62.5L 物质的量为 氧气分子数 N=n·N0=1.7×1024(个) (ii)根据理想气体状态方程,有 即 解得 V3=69L 可供病人使用的时间  
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考点分析:
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对于分子动理论的理解,下列说法正确的是_________

A.只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数,就可以算出气体分子的体积

B.温度越高,扩散现象越明显

C.两个分子间的距离变大的过程中,分子间引力变化总是比斥力变化慢

D.当分子间作用力表现为引力时,分子间的距离越大,分子势能越大

E.只要两物体的质量、温度、体积相等,两物体的内能一定相等

 

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如图(甲)所示,粗糙直轨道OB固定在水平平台上,A是轨道上一点,B端与平台右边缘对齐,过B点并垂直于轨道的竖直面右侧有大小E=1.0×106N/C,方向水平向右的匀强电场。带负电的小物体P电荷量是2.0×105C,质量为m=1kg。小物块PO点由静止开始在水平外力作用下向右加速运动,经过0.75s到达A点,当加速到4m/s时撤掉水平外力F,然后减速到达B点时速度是3m/sF的大小与P的速率v的关系如图(乙)所示。P视为质点,P与轨道间动摩擦因数μ=0.5,直轨道上表面与地面间的距离为h=1.25mP与平台右边缘碰撞前后速度大小保持不变,忽略空气阻力,取g=10m/s2。求:

(1)P从开始运动至速率为1m/s所用的时间;

(2)轨道OB的长度;

(3)P落地时的速度大小。

 

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如图所示,两根平行粗糙金属导轨固定于绝缘水平面上,导轨左侧间连有阻值为r的电阻,两平行导轨间距为L。一根长度大于L、质量为m、接入电路的电阻也为r的导体棒垂直导轨放置并接触良好,导体棒初始均处于静止,导体棒与图中虚线有一段距离,虚线右侧存在竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场。现给导体棒一个水平向右的恒力,使其从静止开始做匀加速直线运动,进入磁场前加速度大小为a0,然后进入磁场,运动一段时间后达到一个稳定速度,平行轨道足够长,导体棒与平行导轨间的动摩擦因数处处相等,忽略平行轨道的电阻。求:

1)导体棒最后的稳定速度大小;

2)若导体棒从开始运动到达稳定速度的过程中,通过导轨左侧电阻的电荷量为q,求此过程中导体棒在磁场中运动的位移。

 

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某学习小组的同学探究小灯泡L的伏安特性曲线,可供选用的器材如下

小灯泡L,规格“3.6V0.3A”;

电流表A,量程0.2A,内阻r1=0.6Ω

电压表V,量程3V,内阻r2=3kΩ

标准电阻R1阻值1.2Ω

标准电阻R2阻值1kΩ

标准电阻R3阻值10kΩ

滑动变阻器R,阻值范围0~10Ω

学生电源E,电动势4V,内阻不计;

开关S及导线若干。

(1)甲同学设计了如图1所示的电路来进行测量,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该置于_____(填“a”或“b”)端。闭合开关后移动滑片,发现电流表几乎无示数,电压表示数接近3V,其故障原因可能是__________(填“cdL支路短路”或“cdL支路断路”);

(2)排除故障后,某次电压表的示数如图2所示,其读数为______V

(3)学习小组认为要想更准确地描绘出L完整的伏安特性曲线,需要重新设计电路。请你在甲同学的基础上利用所供器材,在图3所示的虚线框内补画出实验电路图,并在图上标明所选器材代号;________

(4)按图3重新连接好电路,移动滑片在某个位置,读出电压表、电流表示数分别为UI,如果不考虑电压表的分流,则此时刻灯泡L的电阻R=______(用UI及数字表示)。

 

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兴趣课上老师给出了一个质量为m的钩码、一部手机和一个卷尺,他要求王敏和李明两同学估测手上抛钩码所做的功。两同学思考后做了如下操作:

(1)他们先用卷尺测出二楼平台到地面的距离h,王敏在二楼平台边缘把钩码由静止释放,同时李明站在地面上用手机秒表功能测出钩码从释放到落到地面的时间t0,在忽略空气阻力的条件下,当地的重力加速度的大小可以粗略的表示为g=______(用ht0表示);

(2)两同学站在水平地面上,李明把钩码竖直向上抛出,王敏用手机的秒表功能测出钩码从抛出点到落回抛出点的时间。两同学练习几次,配合默契后某次李明把钩码竖直向上抛出,同时王敏用手机的秒表功能测出钩码从抛出点到落回抛出点的时间t,在忽略空气阻力的条件下,该次李明用手上抛钩码所做的功可以粗略地表示为W=_____(用mht0t表示)。

 

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