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如图所示,一个圆筒形导热汽缸开口向上竖直放置,内有活塞,其横截面积为S=1×10...

如图所示,一个圆筒形导热汽缸开口向上竖直放置,内有活塞,其横截面积为S1×104 m2,质量为m1 kg,活塞与汽缸之间无摩擦且不漏气,其内密封有一定质量的理想气体,气柱高度h0.2 m。已知大气压强p01.0×105 Pa,重力加速度g10 m/s2

(1)如果在活塞上缓慢堆放一定质量的细砂,气柱高度变为原来的,求砂子的质量m

(2)如果在(1)基础上给汽缸底缓慢加热,使活塞恢复到原高度,此过程中气体吸收热量5 J,求气体内能的增量ΔU

 

(1)1kg (2)3J 【解析】 (1)因为缓慢放置砂子,气体发生等温变化,根据玻意耳定律,有 放置砂子前有: p1=p0+ V1=hS 放置砂子后有: p2=p0+ V2=hS 联立以上各式代入数据解得:m砂=1kg (2)由(1)可得,使活塞恢复到原高度的过程,气体压强不变,气体对外做功有: 由热力学第一定律: ΔU=W+Q 所以气体内能的增量为ΔU=3J. 答:(1)砂子的质量m砂=1kg; (2)气体内能的增量ΔU=3J.  
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考点分析:
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下列说法正确的是___________

A.放热的物体,其内能也可能增加

B.液体中的扩散现象是由液体的对流形成的

C.相对湿度是100%,表明在当时的温度下空气中水蒸气已达到饱和状态

D.同一液体在不同温度下的饱和蒸汽压不同

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,在MN下方存在竖直向上的匀强电场,在MN上方以MN为弦、半径为R的虚线区域内存在周期性变化的磁场,磁场的变化规律如图乙所示,规定垂直纸面向里的方向为正方向.MN 所对的圆心角为.t=0时,一质量为m,电荷量为+q的带电粒子,以初速度vA点沿直径AOB 射入磁场,运动到圆心O点后,做一次半径为的完整的圆周运动,再沿直线运动到B点,在B点经挡板碰撞后原速率返回(碰撞时间不计,电荷量不变),运动轨迹如图甲所示.粒子的重力不计,不考虑变化的磁场所产生的电场.:

1)磁场的磁感应强度B0的大小及变化周期T0;

2)粒子从B点运动到A点的最短时间t;

3)满足(2)中条件所加的电场强度E的大小.

 

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如图所示,一个由水平粗糙部分和光滑竖直半圆弧部分组成的轨道,静止放置在光滑的水平面上,轨道水平部分长为L,半圆的半径为R。可视为质点的小物块以某一初速度从轨道水平部分右端滑上轨道,先是刚好到达与半圆弧圆心等高的位置,最后又恰好回到水平轨道的最右端,已知重力加速度为g

1)求小物块与水平轨道之间的动摩擦因数;

2)若固定轨道,给小物块同样的初速度,小物块恰好通过半圆弧的最高点,求小物块的初速度以及小物块与轨道的质量之比。

 

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某物理课外小组利用图(a)中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系.图中,置于实验台上的长木板水平放置,其右端固定一轻滑轮,轻绳跨过滑轮,一端与放在木板上的小滑车相连,另一端可悬挂钩码.本实验中可用的钩码共有个,每个质量均为.实验步骤如下:

(1)为了平衡小车与木板间的摩擦力,将个钩码全部放入小车中,在长木板左下方垫上适当厚度的小物快,使小车(和钩码)可以在木板上_______(填“匀速”、“加速”、“减速”)下滑.

(2)从小车上取个钩码挂在轻绳右端,其余个钩码仍留在小车内;用手按住小车并使轻绳与木板平行.由静止释放小车,同时用传感器记录小车在时间内相对于其起始位置的位移,则小车的加速度 _______(用表达).

(3)依次改变的值,分别测出小车相应的加速度,得到图像如图(b)所示,已知该直线的斜率为,重力加速度为,则小车(不含钩码)的质量为____________.(用表达)

(4)若以“保持木板水平”来代替步骤(1),下列说法正确的是_______(填正确答案标号).

A.图线不再是直线

B.图线仍是直线,该直线不过原点

C.图线仍是直线,该直线的斜率变大

 

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欲测量某种材料的电阻率 ρ,现提供以下实验器材:

A20分度的游标卡尺

B.螺旋测微器

C.电流表A1(量程为50mA,内阻r1=100Ω)

D.电流表A2(量程为100mA,内阻r2约为40Ω)

E.滑动变阻器R1(0~10Ω,额定电流为2A)

F.直流电源E(电动势为3V,内阻很小)

G.导电材料R2(长约为5cm,电阻约为100Ω)

H.开关一只、导线若干。

请回答下列问题:

1)用游标卡尺测得该材料的长度如图甲所示,其示数L=___________cm,用螺旋测微器测得该材料的外直径如图乙所示,其示数D=___________mm

2)某小组设计了如图丙、丁所示的两种实验方案的电路图,为了尽可能精确地测量该材料的电阻率ρ应选用图___________(”)所示电路。

3)某次实验中电流表A1和电流表A2的示数分别为I1I2,用所测得的物理量符号和已知物理量的符号表示该材料的电阻率ρ=___________

 

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