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如图所示,一根竖直的轻绳吊着活塞。使足够长的汽缸悬空而静止(汽缸底水平)。设活塞...

如图所示,一根竖直的轻绳吊着活塞。使足够长的汽缸悬空而静止(汽缸底水平)。设活塞和缸壁间无摩擦且可以在缸内自由移动,汽缸受到的重力为G,汽缸底的面积为S,开始时缸内理想气体的体积为V0,大气压强恒为p0,汽缸壁的厚度不计

( i )若气体温度不变,用大小为F的力沿汽缸的轴心竖直向下拉汽缸,求稳定后缸内气体的体积V

(ii)若使缸内气体的热力学温度缓慢升高到原来的k倍,求该过程中缸内气体对外界做的功W

 

(i);(ii) 【解析】 ( i )施加力之前,气体压强为 施加力之后,气体压强为 根据等温方程有 解得: (ii)设开始时气体温度为T0,升温后体积为V1,根据等压变化可知 体积增量为 且 解得:  
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考点分析:
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恒温环境中,在导热性能良好的注射器内,用活塞封闭了一定质量的理想气体。用力缓慢向外拉活塞,该过程中封闭气体分子的平均动能_____(选填增大”“减小不变”);封闭气体的压强______(选填增大减小不变”);气体_______(选填吸收”“放出既不吸收也不放出”)热量

 

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如图所示,两根足够长的光滑直金属导轨MNPQ平行固定在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为L,导轨的电阻不计。导轨顶端MP两点间接有滑动变阻器和阻值为R的定值电阻。一根质量为m、电阻不计的均匀直金属杆ab放在两导轨上,与导轨垂直且接触良好。空间存在磁感应强度大小为B、方向垂直斜面向下的匀强磁场。调节滑动变阻器的滑片,使得滑动变阻器接人电路的阻值为2R,让ab由静止开始沿导轨下滑。重力加速度大小为g

(1)ab下滑的最大速度vm

(2)ab下滑的速度最大时,定值电阻上消耗的电功率P

(3)若在ab由静止开始至下滑到速度最大的过程中,定值电阻上产生的焦耳热为Q,求该过程中ab下滑的距离x以及通过滑动变阻器的电荷量q

 

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如图所示,水平光滑轨道AB与半径为R光滑圆弧轨道BC相切于B点,质量为M的小木块(可视为质点)静止在轨道AB上。质量为m的子弹(可视为质点)以某一初速度水平向右射入小木块内不穿出,木块恰好能滑到圆弧轨道的最高点C处。重力加速度大小为g。求:

(1)木块通过圆弧轨道的B点时对轨道的压力大小N

(2)子弹射人木块的过程中损失的机械能E

 

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某物理兴趣小组设计了图甲所示电路测量一节干电池的电动势E和内阻r。合上开关S1,开关S2打到位置1,移动滑动变阻器的滑片P,记录下几组电压表的示数以及对应的电流表示数;然后将S2打到位置2,移动滑动变阻器的滑片P,再记录下几组电压表的示数以及对应的电流表示数。在同一坐标系内分别描点作出电压表示数U和对应的电流表示数I的图象,如图乙所示,两图线(直线)在纵轴上的截距分别为UAUB,在横轴上的截距分别为IAIB

(1)S2打到位置1时,作出的U- I图象是图乙中的图线______ ( 选填“A”“B”),测出的电池电动势E和内阻r存在系统误差,原因可能是__________

(2)由图乙可知,干电池电动势和内阻的真实值分别为E=______r=_________

(3)小组同学继续用图丙所示电路探究测电源电动势和内阻时,电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响。其中,虚线框内为用灵敏电流计G改装的电流表AV为标准电压表,E为待测电源,S为开关,R为滑动变阻器,R0是阻值为4.0Ω的定值电阻

已知灵敏电流计G的满偏电流Ig=100μA、内阻rg=2.0kΩ,若要改装后的电流表满偏电流为200 mA,应并联一只阻值为______Ω的定值电阻R1(结果保留一位小数)

小组同学在前面实验的基础上,为探究图丙所示电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响,用一已知电动势和内阻的标准电源通过上述方法多次测量。发现电动势的测量值与已知值几乎相同,但内阻的测量值总是偏大。若测量过程无误,则内阻测量值总是偏大的原因可能是__________(填选项前的字母)

A.电压表内阻的影响                  B.滑动变阻器的最大阻值偏小

C.R的实际阻值比计算值偏小           D. R0的实际阻值比标称值偏大

 

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某同学利用气垫导轨验证动量守恒定律,同时测量弹簧的弹性势能,实验装置如图甲所示,两滑块AB上各固定一相同窄片。部分实验步骤如下:

I.用螺旋测微器测量窄片的宽度d

II.将气垫导轨调成水平;

II.AB用细线绑住,在A.B间放入一个被压缩的轻小弹簧;

IV.烧断细线,记录AB上的窄片分别通过光电门CD的挡光时间t1t2

(1)若测量窄片的宽度d时,螺旋测微器的示数如图乙所示,则d=_____mm

(2)实验中,还应测量的物理量是______

A.滑块A的质量m1以及滑块B的质量m2

B.烧断细线后滑块AB运动到光电门CD的时间tAtB

C.烧断细线后滑块AB运动到光电门CD的路程x1x2

(3)验证动量守恒定律的表达式是_____________ ;烧断细线前弹簧的弹性势能Ep=________(均用题中相关物理量的字母表示)

 

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