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研究表明,新冠病毒耐寒不耐热,温度在超过56°C时,30分钟就可以灭活。如图,含...

研究表明,新冠病毒耐寒不耐热,温度在超过56°C时,30分钟就可以灭活。如图,含有新冠病毒的气体被轻质绝热活塞封闭在绝热气缸下部a内,气缸顶端有一绝热阀门K,气缸底部接有电热丝Ea缸内被封闭气体初始温度t1=27°C,活塞位于气缸中央,与底部的距离h1=60cm,活塞和气缸间的摩擦不计。

i)若阀门K始终打开,电热丝通电一段时间,稳定后活塞与底部的距离h2=66cm,持续30分钟后,试分析说明a内新冠病毒能否被灭活?

ii)若阀门K始终闭合,电热丝通电一段时间,给a缸内气体传递了Q=1.0×104J的热量,稳定后气体a内能增加了△U=8.5×103J,求此过程气体b的内能增加量。

 

(i)病毒能被灭;(ii)1.5×103J 【解析】 (i)设活塞横截面积为S,则对a气体,初态V1=Sh1 T1=t1+273=300K;末态V2=Sh2 T2=t2+273 ① 阀门K打开,加热过程a气体做等压变化,由盖·吕萨克定律得 ② 由①②得 t2=57℃ ③ 因57℃>56℃,a内病毒能被灭④ (ii)阀门K闭合,由于系统绝热,a气体膨胀对b气体做功,由热力学第一定律有 △Ua=Q+W⑤ 由⑤式及代入数据得 W=-1.5×103J⑥ 对b气体,由于系统绝热,则 Ub==1.5×103J⑦  
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考点分析:
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下列说法正确的(  )

A.晶体在熔化过程中吸收热量内能增加,温度保持不变

B.给篮球打气时越来越费劲,说明分子间存在斥力作用

C.能源危机是指能量的过度消耗,导致自然界的能量不断减少

D.由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离,使得液面存在表面张力

E.空气相对湿度越大时,空气中水蒸气压强越接近同温度下水的饱和气压,水蒸发得越慢

 

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如图,在xOy平而内,x=0x=3L两直线之间存在两匀强磁场,磁感应强度大小相同,方向均垂直于xOy平面,x轴为两磁场的分界线;在第I象限内存在沿y轴负方向、场强大小为E的匀强电场。一质量为m、电荷量为qq>0)的粒子从x轴上的A点以某一初速度射入电场,一段时间后,该粒子运动到y轴上的P0)点,以速度v0垂直于y轴方向进入磁场。不计粒子的重力。

1)求A点的坐标;

2)若粒子能从磁场右边界离开,求磁感应强度的取值范围;

3)若粒子能从O'3L0)点离开,求磁感应强度的可能取值。

 

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24届冬奥会将于2022年在北京举行,冰壶是比赛项目之一。如图甲,蓝壶静止在大本营圆心O处,红壶推出后经过P点沿直线向蓝壶滑去,滑行一段距离后,队员在红壶前方开始。不断刷冰,直至两壶发生正碰为止。已知,红壶经过P点时速度v0=3.25m/sPO两点相距L=27m,大本营半径R=1.83m,从红壶进人刷冰区域后某时刻开始,两壶正碰前后的v-t图线如图乙所示。假设在未刷冰区域内两壶与冰面间的动摩擦因数恒定且相同,红壶进入刷冰区域内与冰面间的动摩擦因数变小且恒定,两壶质量相等且均视为质点。

1)试计算说明碰后蓝壶是否会滑出大本营;

2)求在刷冰区域内红壶滑行的距离s

 

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某同学制作了一个可用电流表直接显示拉力大小的拉力器,原理如图。R1是一根长20cm、阻值20Ω的均匀电阻丝,劲度系数为1.0×103N/m的轻弹簧左端固定,右端连接金属滑片P和拉环,拉环不受拉力时,滑片P恰好处于a端。闭合S,在弹簧弹性限度内,对拉环施加水平拉力,使滑片P滑到b端,调节阻箱电R使电流表恰好满偏。已知电源电动势E=6V,内阻r=1Ω,电流表的量程为0~0.6A,内阻不计,PR1接触良好且不计摩擦。

1)电阻箱R0接入电路的阻值为_______Ω

2)电流表的刻度标示为拉力值时,拉力刻度值的分布是________(填“均匀”或“不均匀”)的;

3)电流表刻度值为0.50A处拉力的示数为______N

4)要通过线性图象直观反映电流表示数I与拉力F的关系,可作_______图象;

A.I-F      B.     C.     D.

5)若电流表的内阻不可忽略,则(4)问中正确选择的图象斜率______(填变大”“变小不变")。

 

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图甲为“验证动量守恒定律”的实验装置,轨道由斜槽和水平槽组成,AB两小球大小相同,质量mA=20.0gmB=10.0g。实验步骤如下:

a.固定轨道,使水平槽末端的切线水平,将记录纸铺在水平地面上,并记下水平槽末端重垂线所指的位置O

b.A球从斜槽C处由静止释放,落到记录纸上留下痕迹,重复操作多次;

c.B球放在水平槽末端,A球仍从C处静止释放后与B球正碰,AB分别落到记录纸上,留下各自的痕迹,重复操作多次;

d.确定三个落点各自的平均位置PMN,用刻度尺测出它们到O点的距离分别为xOPxOMxON

1)确定PMN三点时,可用圆规画一个尽可能小的圆,把所有有效落点圈在里面,圆心即为落点的平均位置,这样做可以减小_______(填“系统”或“偶然”)误差;

2)如图乙,xOMxOP读数分别为10.20cm30.65cmxON读数为________cm

3)数据处理时,小球离开水平槽末端的速度大小可用水平射程x表示,由小球质量及(2)中数据可算出碰前系统总的mx值是________kgm(保留3位有效数字),把该值与系统碰撞后的值进行比较,就可验证动量是否守恒。

 

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