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如图所示,有一竖直放置的绝热密闭气缸上端开口。气缸中有一绝热活塞,活塞质量为,面...

如图所示,有一竖直放置的绝热密闭气缸上端开口。气缸中有一绝热活塞,活塞质量为,面积为,厚度可以忽略。不计活塞与气缸之间的摩擦,开始时刻活塞处于静止状态并距离气缸底部高度为,距离上端口为。活塞下方有一定质量的理想气体,初始时刻温度为。已知大气压强为,重力加速度为。求:

(1)在活塞上放一重物时(图中未画出,重物与气缸壁不接触)活塞和重物下降至距离气缸底部处静止不动,此时气缸内气体温度为,则此重物的质量为多少?

(2)(1)中状态后,用气缸内部的电热丝缓慢给气缸内的理想气体加热直至活塞恰好与管口持平,则此时气缸内气体的温度是多少?

 

(1);(2) 【解析】 (1)开始时刻活塞静止 , 设重物质量为,当活塞和重物下降至距离气缸底部时 , ,,,由理想气体状态方程可得 , 联立解得: ; (2)气缸和活塞都绝热,气缸内的理想气体缓慢加热,故气缸内的气体压强不变,由盖一吕萨克定律可得 , ,,解得: 。  
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考点分析:
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有一定质量的理想气体,其压强随热力学温度的变化的图象如图所示,理想气体经历了的循环过程。下列分析正确的是(  )

A.过程中气体吸收热量

B.四个状态中,只有状态时理想气体分子的平均动能最大

C.过程气体对外界做功,并从外界吸收热量

D.过程中气体吸收热量并对外做功

E.四个状态中,状态时气体的体积最小

 

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轴正半轴分布有磁感应强度大小为,方向垂直纸面向里的匀强磁场。让质量为,电荷量为的带正电小球从坐标原点静止释放,运动轨迹如图所示,运动到最低点时恰好进入一竖直向上场强为的匀强电场,重力加速度为,不计空气阻力,求:

(1)小球到达最低点的速率

(2)小球在电场中运动的时间及离开电场时与轴的距离

 

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如图所示,光滑水平地面上有一上表面粗糙且水平、质量为的小车。小车与一固定在地面上的光滑圆弧底端等高且平滑相接。将质量为的滑块置于小车的最左端。现有一质量为的滑块从距离小车的水平面高度为处的光滑轨道由静止下滑。滑块碰撞后立即粘在一起运动,最终没有滑落小车。整个过程中滑块都可以视为质点。滑块与小车之间的动摩擦因数均为,取,求:

(1)滑块粘在一起后和小车相对运动过程中各自加速度的大小?

(2)若从碰撞时开始计时,则时间内,滑块与小车因摩擦产生的热量为多少?

 

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图甲是某学习小组设计组装成的多用电表的电路图,图中的是电池,是电池内阻,是欧姆调零电阻,分别与黑、红表笔相接。都是定值电阻,表头的满偏电流为,内阻为。已知

   

(1)图甲可知该多用电表有______个挡位可以测量直流电流。(填写正确答案前的字母)

A.1    B.2    C.3    D.4

(2)该学习小组将端与“3”相接,将表笔短接,调节。进行欧姆调零后测量未知电阻。得到通过表头的电流与被测未知电阻的关系如图乙所示,由此可知多用电表中电池的电动势____(计算结果保留三位有效数字)。通过分析可知该小组使用多用电表的_______(填”“)倍率的欧姆挡进行测量未知电阻。

(3)通过测量得知表头的内阻。若端与“4”相连,则多用电表的最大量程为____端与“5”相连进行测量时,指针位置如图丙所示,则电表的读数为______

 

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某学习小组用如图甲所示的实验装置来探究小车加速度与合外力的关系,并用此装置测量轨道与小车之间的动摩擦因数。实验装置中的微型力传感器质量不计,水平轨道表面粗糙程度处处相同,实验中选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮。实验中保持小车和位移传感器(发射器)的总质量不变,小车和位移传感器(发射器)的加速度由位移传感器(接收器)及与之相连的计算机得到。多次改变重物的质量进行实验得小车和位移传感器(发射器)的加速度与力传感器的示数的关系图象如图乙所示。重力加速度取

 

(1)用该实验装置测量小车与水平轨道间的动摩擦因数时,下列选项中必须要做的一项实验要求是______(填写选项对应字母)

A.要使重物的质量远远小于小车和位移传感器(发射器)的总质量

B.要将轨道的一端适当垫高来平衡摩擦力

C.要使细线与水平轨道保持平行

D.要将力传感器的示数作为小车所受的合外力

(2)根据图象乙可知该水平轨道的摩擦因数______(用分数表示)。

(3)该学习小组用该装置来验证小车和位移传感器(发射器)质量不变情况下,小车和位移传感器(发射器)的加速度与作用在小车上的拉力成正比,那么应该将轨道斜面调整到_____(用角度表示)。

 

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