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如图,在水平固定放置的汽缸内,用不漏气的轻质活塞封闭有一定量的理想气体,开有小孔...

如图,在水平固定放置的汽缸内,用不漏气的轻质活塞封闭有一定量的理想气体,开有小孔的薄隔板将气体分为AB两部分.活塞的横截面积为S,与汽缸壁之间无摩擦.初始时AB两部分体积相同,温度为T,大气压强为p0

(1)加热气体,使AB两部分体积之比达到1:2,求此时的温度T′;

(2)将气体温度加热至2T,然后在活塞上施加一向左的水平恒力F=5p0S,推动活塞,直至最终达到平衡,推动活塞过程中温度始终维持2T不变,求最终气体压强p′.

 

(1) T′=1.5T (2) p′=4p0 【解析】 (1)设A的体积为V,则初状态A、B总体积为2V,末状态总体积为3V 由盖—吕萨克定律得: 解得 T′=1.5T. (2)假设活塞被推至隔板时气体压强为p临 解得 p临=4p0< 由此可以判断,活塞一直被推至隔板,此后气体体积、温度均不变,则压强不再改变, p′=4p0.
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考点分析:
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如图所示,质量为 m 的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内,活塞与气缸壁之间无摩擦。a 态是气缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态,b 态是气缸从容器中移出后,在室温(27 °C)中达到的平衡状态。气体从 a 态变化到 b 态的过程中大气压强保持不变。若忽略气体分子之间的势能,下列说法中正确的是( 

A. b 态相比,a 态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数较多

B. a 态相比,b 态的气体分子在单位时间内对活塞的冲量较大

C.在相同时间内,ab 两态的气体分子对活塞的冲量相等

D. a 态到 b 态,气体的内能增加,外界对气体做功,气体向外界释放了热量

E. a 态到 b 态,气体的内能增加,气体对外界做功,气体向外界吸收了热量

 

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直角坐标系 xoy 位于竖直平面内,在第一象限存 在磁感应强度 B=0.1 T、方向垂直于纸面向里、边界为矩形的匀强磁场。现有一束比荷为 108 C / kg  带正电的离子,从磁场中的A点(m0)沿与x轴正方向成 =60°角射入磁场,速度大小 v0≤1.0 ×10 6m / s,所有离子经磁场偏转后均垂直穿过y轴的正半轴,不计离子的重力和离子间的相互作用。

(1)求速度最大的离子在磁场中运动的轨道半径;

(2)求矩形有界磁场区域的最小面积;

(3)若在x>0区域都存在向里的磁场,离子仍从 A 点以  v0 = 10 6 m /s向各个方向均匀发射,求y轴上有离子穿出的区域长度和能打到y轴的离子占所有离子数的百分比。

 

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如图(a),木板OA可绕轴O在竖直平面内转动,木板上有一质量为m1kg的物块,始终受到平行于斜面、大小为8N的力F的作用。改变木板倾角,在不同倾角时,物块会产生不同的加速度a,如图(b)所示为加速度a与斜面倾角的关系图线。已知物块与木板间的动摩擦因数为μ0.2,假定物块与木板间的最大静摩擦力始终等于滑动摩擦力。求:(g10m/s2sin370.6cos370.8)

(1)图线与纵坐标交点a0的大小;

(2)图线与θ轴重合区间为[θ1θ2],木板处于该两个角度时的摩擦力指向何方?在斜面倾角处于θ1θ2之间时,物块的运动状态如何?

(3)如果木板长L2m,倾角为37,物块在F的作用下由O点开始运动,为保证物块不冲出木板顶端,力F最多作用多长时间?

 

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在研究描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验中,提供有以下器材:

A.电压表V105V

B.电压表V2015V

C.电流表A1050mA

D.电流表A20500mA

E.滑动变阻器R1060Ω

F.滑动变阻器R202kΩ

G.直流电源E

H.开关S及导线若干

I.小灯泡(U=5V

某组同学连接完电路后,闭合电键,将滑动变阻器滑片从一端移到另外一端,移动过程中发现小灯未曾烧坏,记录多组小灯两端电压U和通过小灯的电流I数据(包括滑片处于两个端点时UI数据),根据记录的全部数据做出的UI关系图象如图甲所示:

1)根据实验结果在图乙虚线框内画出该组同学的实验电路图____

2)根据实验结果判断得出实验中选用:电压表__(选填器材代号“A”“B”),电流表__(选填器材代号“C”“D”),滑动变阻器__(选填器材代号EF);

3)根据图甲信息得出器材G中的直流电源电动势为__V,内阻为__Ω

4)将两个该型号小灯泡串联后直接与器材G中的直流电源E相连,则每个小灯消耗的实际功率为__W

 

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在研究加速度与力的关系实验中,某同学根据学过的理论设计了如下装置(如图甲):水平桌面上放置了气垫导轨,装有挡光片的滑块放在气垫导轨的某处(档光片左端与滑块左端齐平)。实验中测出了滑块释放点到光电门(固定)的距离为s,挡光片经过光电门的速度为v,钩码的质量为m,(重力加速度为g,摩擦可忽略)

1)本实验中钩码的质量要满足的条件是__

2)该同学作出了v2m的关系图象(如图乙),发现是一条过原点的直线,间接验证了加速度与力的关系,依据图象,每次小车的释放点有无改变__ (选填),从该图象还可以求得的物理量是__

 

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