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如图所示,容积V0=90cm3的金属球形容器内封闭有一定质量的理想气体,与竖直放...

如图所示,容积V0=90cm3的金属球形容器内封闭有一定质量的理想气体,与竖直放置、粗细均匀且足够长的U形玻璃管连通,当环境温度为27°C时,U形玻璃管左侧水银面比右侧水银面高出h1=16cm,水银柱上方空气柱长h0=20cm,现在对金属球形容器缓慢加热.已知大气压强p0=76cmHgU形玻璃管的横截面积S=0.5cm2.问:

①加热到多少摄氏度时,两边水银柱液面在同一水平面上?

②当加热到多少摄氏度时,U形玻璃管右侧水银面比左侧水银面高出h=24cm?(此时左管中还有水银)

 

①122.2℃ ②277℃ 【解析】 ①以封闭气体为研究对象,初始状态:p1=p0-gh1=60cmHg,V1=V0+h0S=100cm3,T1=300K 末状态:p2=p0=76cmHg,V2=V1+=104cm3 由理想气体状态方程有: 代入数据解得:T2=395.2K 即t2=122.2℃ ②对于封闭气体,末状态:p3=p0+gh=100cmHg, 由理想气体状态方程有: 代人数据解得:T2=550K 即t2=277℃  
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考点分析:
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关于气体的性质及热力学定律,下列说法正确的是(  )

A.气体压强本质上就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力

B.气体的温度越高,分子热运动就越剧烈,所有分子的速率都增大

C.一定质量的理想气体,压强不变,温度升高时,分子间的平均距离一定增大

D.气体的扩散现象说明涉及热现象的宏观过程具有方向性

E.外界对气体做正功,气体的内能一定增加

 

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如图甲所示,斜面上存在一有理想边界的匀强磁场,磁场方向与斜面垂直。在斜面上离磁场上边界0.36m处由静止释放一单匝矩形金属线框,线框底边和磁场边界平行,金属线框与斜面间的动摩擦因数。整个线框进入磁场的过程中,机械能E和位移s之间的关系如图乙所示。已知,线框的质量为0.1kg,电阻为0.069,斜面倾角,磁场区域的宽度,重力加速度。求

(1)线框刚进入磁场时的速度大小

(2)线框从开始进入至完全进入磁场所用的时间t

(3)线框穿越磁场的整个过程中电功率的最大值。

 

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如图所示,长为,倾角为的传送带,速度逆时针转动,动摩擦因数,在传送带顶端A处无初速度地释放一个质量为的物块.已知.求:

(1)物块刚放上皮带时,物块的加速度;

(2)物块从顶端A滑到底端B的时间。

 

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某物理课外活动小组学习了测量电源的电动势和内阻后,自制了一个橙子电池组,将该电池组接在铭牌为“1.5V0.3A”的小灯泡上,发现小灯泡不亮,用多用电表粗测该电池组电动势约为1.5V,流过灯泡的电流约为2mA。为了进一步研究小灯泡不亮的原因,该活动小组设计了如图所示的实验电路,并用多种方法测量该电池组的电动势与内阻,请协助完成实验。

(1)除了开关和导线等基本器材外,同学们还准备了以下器材:

A.电压表(0~3V                    B.电压表(0~15V

C.电流表(0~3.0mA                    D.电流表(0~0.6A

E.电阻箱(0~99.9Ω                    F电阻箱(0~9999.9Ω

实验中电压表应选用_____;电流表应选用_____;电阻箱应选用______。(均填选项字母)

(2)闭合开关S1,调节电阻箱并记录电阻箱的示数、电流表的示数和电压表的示数,由此可知电流表的电阻______(用上述量表示)。

(3)闭合开关S1,调节R,仅读出电流I和电压U,并测出多组数据,作出UI图线可得出电池组的电动势和内阻,此种办法测量的电动势与真实值相比______(填偏小相等偏大)。

(4)断开S1闭合,仅由多组电流表的示数和电阻箱的示数R,运用实验数据作出图线为一条倾斜的直线,且该直线的斜率为k,纵截距为b,则该电池组的电动势为_____,内阻为_____(用kb表示)。

 

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某同学发现气垫导轨两端装有起缓冲作用的金属弹片,他想测量该弹片在发生一定形变时的弹性势能,实验步骤如下:

a.用天平测出带有挡光片的滑块的质量m;

b.用游标卡尺测出挡光片的宽度d;

c.如图甲,在水平气垫导轨上装一光电门,接通气源,把滑块移至弹片处,挤压弹片使弹片发生一定的形变;

d.释放滑块,测出挡光片经过光电门时,光线被挡光片遮住的时间△t.

(1)释放滑块时弹片的弹性势能Ep=___________(用m、d、△t表示)

(2)测挡光片宽度时游标卡尺的示数如图乙所示,该示数d=___________cm.

(3)实验测得滑块质量m=100.0g,挡光时间△t =0.012s,计算得释放滑块时Ep=___________J(保留2位有效数字).

 

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