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如图,导热性能良好的气缸高为L=50cm,开口向上置于水平地面上。气缸中有横截面...

如图,导热性能良好的气缸高为L=50cm,开口向上置于水平地面上。气缸中有横截面积为S=10cm2、质量为m=2kg的光滑活塞,开始时活塞正好位于气缸顶部将一定质量的理想气体封闭在气缸内。外界温度为t0=27℃、大气压为p0=1×105Pa,气缸和活塞的厚度均可忽略不计,取g=10m/s2

(1)将气缸固定在地面上,如果气体温度保持不变,在活塞上轻轻放一个物体,活塞下降并稳定停在距离底部一处,求所放物体的质量;

(2)放上物体并稳定后,外界温度缓慢升高,使活塞重新上升4cm,则此时外界温度t为多少摄氏度?若该过程中气体内能增加5J,则该过程中气体吸收热量是多少?

 

(1)3kg;(2)11J 【解析】 (1)开始时,V1=L1S,压强为 ① 活塞下移到时,,设此时气体的压强为p2,对所封闭的气体,活塞向下移动时,气体发生等温变化,根据玻意耳定律有 ② 解得 ③ 设所放物体的质量为M,此时对活塞有 ④ 解得 M = 3kg (2)对所封闭的气体,开始时,,T1= 300K,温度升高后,V2=(40+4)S,设此时的温度为T2,此过程为等压过程,根据 ⑤ 解得 ⑥ 该过程中气体对活塞做功,得 ⑦ 由热力学第一定理可得 ⑧ 解得 Q=11J ⑨  
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考点分析:
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下列说法正确的是(  )

A.随着物体运动速度的增大,物体内分子的动能也增大

B.一定质量的理想气体经历一等容放热过程,气体的内能增大

C.由于液体表面层分子较稀疏,分子间引力大于斥力,因此产生液体的表面张力

D.气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数与单位体积内的分子数和温度有关

E.第二类永动机是不能制造岀来的,尽管它不违反热力学第一定律,但它违反热力学第二定律

 

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如图所示,质量为m、两内壁间宽度为2L的箱子A静止放在光滑的水平面上,在箱内底面中点有一质量也为m的小物块B(可视为质点),BA之间的动摩擦因数为μ。某时刻,给A一个水平向右的瞬时速度v0,使AB系统由静止开始运动。若AB碰撞时无机械能损失,已知重力加速度为g,求:

(1)AB相对静止时速度的大小;

(2)系统损失的机械能;

(3)AB碰撞n次后,B最终距A左壁的距离是多少?

 

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如图所示,装置由光滑绝缘斜轨道和半径为R的光滑绝缘半圆轨道组成。空间中存在竖直向上的匀强电场,场强大小为。一带电荷量为+q、质量为m的小球,从斜轨道上高h1=3R的位置由静止开始下滑,滑到斜轨道底端后进入半圆形轨道,并通过半圆轨道的最高点。小球通过轨道连接点时没有能量损失,重力加速度为g。试求:

(1)小球通过最高点时对轨道的压力大小;

(2)仅将电场方向改为竖直向下,若要小球恰好通过最高点,则小球从斜轨道开始下滑的高度h2为多大。

 

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为测量某一未知电阻的阻值,某同学设计了如图甲所示的电路图,实验中该同学得到电流表和电压表的读数分别为IU,于是根据公式得出了被测电阻的阻值。试

(1)若电流表不是理想电表,且其内阻不可忽略,则利用该电路测出的阻值Rx_______(填“大于”或“小于”)被测电阻的真实值;

(2)为消除电流表内阻对实验结果的影响,该同学又设计了如图乙所示的电路图,连接好电路后他的具体操作步骤如下:

I.调节滑动变阻器的滑片到适当位置,闭合开关K1K2,得到电流表A和电压表V1V2的示数分别为I1U1U2,可求出电流表的内阻RA=_______

II.断开开关K2读出电流表A和电压表V1的示数分别为和U,可求出被测电阻的阻值为Rx=_______

III.在有效消除电流表内阻对实验结果的影响后,该同学认为实验中使用的电压表也不是理想电表,那么该同学得出的被测电阻阻值应_______

A.大于被测电阻的真实值

B.小于被测电阻的真实值

C.与被测电阻的真实值一致

 

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为了探究加速度与力的关系,使用如图所示的气垫导轨装置进行实验,其中G1G2为两个光电门,它们与数字计时器相连,当滑行器通过G1G2光电门时,光束被遮挡的时间都可以被测量并记录。滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M,挡光片宽度为d,光电门间距离为x,牵引砝码的质量为m。回答下列问题:

(1)若取M=0.4kg,改变m的值,进行多次实验,以下m的取值最不合适的一个是_________

Am=5g

Bm=15g

Cm=40g

Dm=400g

(2)在此实验中,需要测得每一个牵引力对应的加速度,其中求得的加速度a的表达式为_________(用Δt1、△t2dx表示);

(3)为了减少实验误差,可以采取的措施是_________

A.适当增大挡光片宽度d

B.适当减小挡光片宽度d

C.滑块释放时应尽量靠近光电门G1

D.适当增大滑块释放点与光电门G1间的距离

 

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