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如图所示,开口向上、竖直放置的内壁光滑气缸的侧壁是绝热的,底部导热,内有两个质量...

如图所示,开口向上、竖直放置的内壁光滑气缸的侧壁是绝热的,底部导热,内有两个质量均为m的密闭活塞,活塞A导热,活塞B绝热,将缸内理想气体分成两部分.初状态整个装置静止不动处于平衡状态,两部分气体的长度均为l0,温度为T0.设外界大气压强为p0保持不变,活塞横截面积为S,且2mgp0S,环境温度保持不变.

①在活塞A 上逐渐添加铁砂,当铁砂质量等于2m时,两活塞在某位置重新处于平衡状态,求活塞B下降的高度;

②现只对气体缓慢加热,使活塞A回到初始位置,求此时气体的温度.

 

①0.33l0 ②2.1T0 【解析】 ①初状态:Ⅰ气体压强 Ⅱ气体压强 添加铁砂后:Ⅰ气体压强 Ⅱ气体压强 Ⅱ气体发生等温变化,根据玻意耳定律: p2l0S=p′2l2S B活塞下降的高度h2=l0-l2 带入数据解得h2=0.33l0. ②Ⅰ气体发生等温变化,根据玻意耳定律: p1l0S=p′1l1S 只对Ⅱ气体加热,Ⅰ气体状态不变,所以当A活塞回到原来位置时,Ⅱ气体高度 根据理想气体状态方程 解得T2=2.1T0.  
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考点分析:
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下列说法正确的是( 

A.分子间同时存在着引力和斥力,当分子间距增加时,分子间的引力和斥力都减小

B.根据恒量,可知液体的饱和汽压与温度和体积有关

C.液晶具有液体的流动性,同时其光学性质具有晶体的各向异性特征

D.在不考虑分子势能的情况下,1mol温度相同的氢气和氧气内能相同

E.液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部

 

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如图所示,间距为L的两条足够长的平行金属导轨与水平面的夹角为θ,导轨光滑且电阻忽略不计。场强为B的条形匀强磁场方向与导轨平面垂直,磁场区域的宽度为d1,间距为d2。两根质量均为m、有效电阻均为R的导体棒ab放在导轨上,并与导轨垂直。 (设重力加速度为g)

 

(1)a进入第2个磁场区域时,b以与a同样的速度进入第1个磁场区域,求b穿过第1个磁场区域过程中增加的动能Ek

(2)a进入第2个磁场区域时,b恰好离开第1个磁场区域;此后a离开第2个磁场区域时,b又恰好进入第2个磁场区域。且ab在任意一个磁场区域或无磁场区域的运动时间均相同。求b穿过第2个磁场区域过程中,两导体棒产生的总焦耳热Q

(3)对于第(2)问所述的运动情况,求a穿出第k个磁场区域时的速率

 

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一球形人造卫星,其最大横截面积为A、质量为m,在轨道半径为R的高空绕地球做圆周运动.由于受到稀薄空气阻力的作用,导致卫星运行的轨道半径逐渐变小.卫星在绕地球运转很多圈之后,其轨道的高度下降了△H,由于△H <<R,所以可以将卫星绕地球运动的每一圈均视为匀速圆周运动.设地球可看成质量为M的均匀球体,万有引力常量为G.取无穷远处为零势能点,当卫星的运行轨道半径为r时,卫星与地球组成的系统具有的势能可表示为

1)求人造卫星在轨道半径为R的高空绕地球做圆周运动的周期;

2)某同学为估算稀薄空气对卫星的阻力大小,做出了如下假设:卫星运行轨道范围内稀薄空气的密度为ρ,且为恒量;稀薄空气可看成是由彼此不发生相互作用的颗粒组成的,所有的颗粒原来都静止,它们与人造卫星在很短时间内发生碰撞后都具有与卫星相同的速度,在与这些颗粒碰撞的前后,卫星的速度可认为保持不变.在满足上述假设的条件下,请推导:

估算空气颗粒对卫星在半径为R轨道上运行时,所受阻力F大小的表达式;

估算人造卫星由半径为R的轨道降低到半径为R-△H的轨道的过程中,卫星绕地球运动圈数n的表达式.

 

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某同学利用DIS、定值电阻R0、电阻箱R1等实验器材测量电池a的电动势和内阻,实验装置如图甲所示.实验时多次改变电阻箱的阻值,记录外电路的总电阻阻值R,用电压传感器测得端电压U,并在计算机上显示出如图乙所示的1/U1/R关系图线a.重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻,得到图乙中的图线b.

(1)由图线a可知电池a的电动势Ea________V,内阻ra________Ω.

(2)若用同一个电阻R先后与电池a及电池b连接,则两电池的输出功率Pa________Pb(大于等于小于”),两电池的效率ηa________ηb(大于等于小于”)

 

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实验小组采用如图甲所示实验装置测量木块与木板间动摩擦因数μ,提供的器材有:带定滑轮的长木板,有凹槽的木块,质量为m0的钩码若干,打点计时器,电源,纸带,细线等.实验中将部分钩码悬挂在细线下,剩余的钩码放在木块的凹槽中,保持长木板水平,利用打出的纸带测量木块的加速度.

(1) 正确进行实验操作,得到一条纸带。纸带的一部分如左图所示,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s。该同学将纸带从每个计数点处截断,得到6条短纸带,再把6条短纸带的下端对齐贴在纸上,以纸带下端为横轴建立直角坐标系,并将刻度尺边缘紧靠纵轴,其示数如右图所示。则打下计数点“2”时小车的速度大小为____________m/s;小车的加速度大小为___________ m/s2(结果均保留两位有效数字)

(2) 将木块凹槽中的钩码逐个添加到细线下端,改变悬挂钩码的总质量m,测得相应的加速度a,作出a-m图象如图所示.已知当地重力加速度g=9.8 m/s2,则木块与木板间动摩擦因数μ=________(保留两位有效数字);μ的测量值________(选填大于”“小于等于”)真实值。

(3) 实验中________(选填需要不需要”)满足悬挂钩码总质量远小于木块和槽中钩码总质量.

 

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