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一定质量的理想气体被活塞封闭在汽缸内,如图所示水平放置。活塞的质量m=20 kg...

一定质量的理想气体被活塞封闭在汽缸内,如图所示水平放置。活塞的质量m=20 kg,横截面积S=100cm2,活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动但不漏气,开始使汽缸水平放置,活塞与汽缸底的距离L1=12cm,离汽缸口的距离L2=4cm。外界气温为27 ℃,大气压强为1.0×105 Pa,将汽缸缓慢地转到开口向上的竖直位置,待稳定后对缸内气体逐渐加热,使活塞上表面刚好与汽缸口相平,已知g=10 m/s2,求:

①此时气体的温度为多少;

②在对缸内气体加热的过程中,气体膨胀对外做功,同时吸收Q=390J的热量,则气体增加的内能ΔU多大.

 

①② 【解析】①当气缸水平放置时, , , 当汽缸口向上,活塞到达气缸口时,活塞的受力分析图如图所示,有 则, 由理想气体状态方程得,则 ②当汽缸口向上,未加热稳定时:由玻意耳定律得,则 加热后,气体做等压变化,外界对气体做功为 根据热力学第一定律得  
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考点分析:
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下列说法正确的是(  )

A.气体放出热量,其分子的平均动能可能增大

B.使用单分子油膜法估测分子直径的实验中,为计算方便可以取1毫升的油酸酒精混合溶液滴入水槽

C.液体不浸润某种固体时,则附着层内液体分子相互吸引

D.已知某气体的摩尔体积及阿伏加德罗常数,可求得该分子的体积

E.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点

 

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如图甲所示,正方形导线框abcd用导线与水平放置的平行板电容器相连,线框边长与电容器两极板间的距离均为LO点为电容器间靠近上极板的一点,与电容器右端的距离为,与水平线MN的距离为等).线框abcd内和电容器两极板间都存在周期性变化的磁场,导线框内匀强磁场的磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示,电容器间匀强磁场的磁感应强度随时间的变化规律如图丙所示,选垂直纸面向里为正方向.现有一带正电微粒在0时刻自O点由静止释放,在时间去内恰好做匀速圆周运动.已知重力加速度为g,求:

(1)此带电微粒的比荷

(2)0时刻起经时间时微粒距O点的距离;

(3)0时刻起经多长时间微粒经过水平线MN

 

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如图所示,光滑的水平地面上静止放置一长木板,在长木板上的右端和距右端x1=1.6mP处各放置一个木块AB(两木块均可视为质点),木块A的质量和长木板的质量均为M=1.8kg,木块B的质量为m=0.6kgP点右侧长木板的上表面光滑;P点左侧(包括P点)粗糙,木块BP点左侧长木板间的动摩擦因数为μ=0.2.现有水平向右的恒定拉力F作用在长木板上(图中未画出拉力F),使板由静止开始运动.已知木块B与长木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g10m/s2

1)若要求木块B(与木块A相碰前)相对长木板静止,求拉力F应满足的条件;

2)若F=2.4N,在木块AB相碰时撤去拉力F,同时锁定长木板使长木板立刻保持静止,且木块AB间的碰撞是弹性碰撞,最终木块B刚好没有滑离长木板,求P点左侧长木板的长度.

 

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某课外学习小组要测量一个纯电阻元件的电阻,用多用电表测得其阻值约为5.为了更精确测量该电阻值,准备了以下实验器材:

A.电压表V,量程0-3V,内阻为几千欧;

B.电流表A,量程0~100mA,内阻为3.0

C.标准电阻R01:阻值0.6

D.标准电阻R02:阻值270.0

E.滑动变阻器R10~10,额定电流lA

F.滑动变阻器R20-2k,额定电流0.5A

G.电源(E=6.0V,内阻约0.3);

H.电键,导线若干.

①实验中,标准电阻应选_____(填“R01”或“R02”),滑动变阻器应选_____(填“R1”或“R2”);

②该小组设计了甲、乙两个测量电路,其中能更精确测量该电阻的电路图是_____(填“甲图”或“乙图”);

③设该小组利用上面所选的更好电路,根据实验中两个电表读数作出U-I图线是一条直线,如图所示,由该图线可知,该实验测得元件的电阻值为_____(结果保留3位有效数字).

 

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用图甲所示的装置来探究功和动能变化的关系.木板上固定两个完全相同的遮光条A、B,用不可伸长的细线将木板通过两个滑轮与弹簧测力计C相连,木板放在安装有定滑轮和光电门的轨道D上,轨道放在水平桌面上,P为小桶(内有沙子),滑轮质量、摩擦不计,重力加速度为g

1)实验中轨道应倾斜一定角度,对此下列说法正确的是_____

A.为了释放木板后,木板在细线拉动下能匀速下滑

B.为了增大木板下滑的加速度,提高实验精度

C.尽量保证细线拉力对木板做的功等于木板所受合力对木板做的功

D.使木板在未施加拉力时能匀速下滑

2)实验主要步骤如下:

测量木板、遮光条的总质量M,测量两遮光条间的距离L,遮光条的宽度d=_______mm(如图乙所示)

按甲图正确安装器材.

将木板左端与轨道左端对齐,静止释放木板,木板在细线拉动下运动,记录弹簧测力计示数F及遮光条B、A先后经过光电门的时间t1t2.则遮光条B、A通过光电门的过程中木板动能的变化量△Ek_____,合外力对木板做功W_____,(均用字母Mt1t2dLF表示).

在小桶中增加沙子,重复的操作.

比较W、△Ek的大小,得出实验结论.

3)若在本实验中轨道水平放置,其它条件和实验步骤不变,假设木板与轨道之间的动摩擦因数为μ.测得多组F、t1t2的数据,并得到F的关系图象如图丙所示.已知图象在纵轴上的截距为b,直线的斜率为k,求解μ_____(用字母bdLkg表示).

 

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