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如图,在柱形容器中密闭有一定质量气体,一具有质量的光滑导热活塞将容器分为A、B两...

如图,在柱形容器中密闭有一定质量气体,一具有质量的光滑导热活塞将容器分为A、B两部分,离气缸底部高为49cm处开有一小孔,与U形水银管相连,容器顶端有一阀门K.先将阀门打开与大气相通,外界大气压等于p0=75cmHg,室温t0=27°C,稳定后U形管两边水银面的高度差为Δh=25cm,此时活塞离容器底部为L=50cm.闭合阀门,使容器内温度降至-57°C,发现U形管左管水银面比右管水银面高25cm.求:

①此时活塞离容器底部高度L′;

②整个柱形容器的高度H.

 

(1)此时活塞离容器底部高度L′=48cm; (2)整个柱形容器的高度H=75cm. 【解析】 (1)以A中气体为研究对象,找出初末状态参量利用理想气体状态方程列式求解; (2)以B中气体为研究对象,找出初末状态参量利用理想气体状态方程列式求解; (1)U形管两边水银面的高度差为△h=25cm A种气体的压强为:PA1=P0+△h=75+25cmHg=100cmHg B中为大气,设活塞产生压强为P塞,由平衡得:P0S+P塞S=PA1S 解得:P塞=25cmHg 闭合阀门,容器内温度降低,压强均减小且A处降低较多,活塞下移 设此时表示A种气体的压强为PA2=P0﹣25=75﹣25cmHg 由理想气体状态方程得: 解得:>49cm 假设不成立,说明U管表示的应该是B种气体的压强, PB2=50cmHg 则A种气体压强为:PA2=PB2+P塞=75cmHg 对A种气体由理想气体状态方程得: 代入数据解得:LA2=48cm 活塞离容器底部的高度为:L′=LA2=48cm (2)对B中气体由理想气体状态方程得: 设整个柱形容器的高度H,则 代入数据解得:H=75cm  
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考点分析:
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下列说法中正确的是_______

A.一定质量的理想气体的内能随着温度升高一定增大

B.第一类永动机和第二类永动机研制失败的原因是违背了能量守恒定律

C.当分子间距时,分子间的引力随着分子间距的增大而增大,分子间的斥力随着分子间距的增大而减小,所以分子力表现为引力

D.大雾天气学生感觉到教室潮湿,说明教室内的相对湿度较大

E.一定质量的单晶体在熔化过程中分子势能一定是增大的

 

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如图所示,光滑水平面上有一小车B,右端固定一沙箱,沙箱上连接一水平的轻质弹簧,小车与沙箱的总质量为M=2kg。车上在沙箱左侧距离s=1m的位置上放有一质量为m=1kg小物块A,物块A与小车的动摩擦因数为。仅在沙面上空间存在水平向右的匀强电场,场强E=2.0×103V/m。当物块A随小车以速度向右做匀速直线运动时,距沙面H=5m高处有一质量为的带正电的小球C,以的初速度水平向左抛出,最终落入沙箱中。已知小球与沙箱的相互作用时间极短,且忽略弹簧最短时的长度,并取g=10m/s2。求:

(1)小球落入沙箱前的速度和开始下落时与小车右端的水平距离

(2)小车在前进过程中,弹簧具有的最大值弹性势能

(3)设小车左端与沙箱左侧的距离为L。请讨论分析物块A相对小车向左运动的整个过程中,其与小车摩擦产生的热量QL的关系式。

 

 

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如图所示,在平面直角坐标系xOy中的第一象限内某一区域存在磁感应强度大小为B。方向垂直于坐标平面向里的有界匀强磁场区域(图中未画出);在第二象限内存在沿x轴负方向的匀强电场。一粒子源固定在x轴上坐标为(-L0)的A点。粒子源沿y轴正方向释放出速度大小为v0的电子,电子通过y轴上的C点时速度方向与y轴正方向成=45°角,电子经过磁场偏转离开磁场,而后恰好垂直通过第一象限内与x轴正方向成β=15°角的射线OM(已知电子的质量为m,电荷量为e,不考虑粒子的重力和粒子之间的相互作用)。求:

(1)匀强电场的电场强度E的大小;

(2)电子在电场和磁场中运动的总时间t

 

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某研究小组的同学们准备测量15°C自来水的电阻率,以判断该自来水是否符合国际标准(国标规定自来水在15°C时电阻率应大于13Ω·m)。他们先在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极,电极间装满密封的待测自来水,同学们设计了实验方案并分工进行了以下测量:

(1)同学们用游标卡尺测量玻璃管的内径d;向玻璃管内注满自来水,并用刻度尺测量水柱长度L;用多用电表的电阻×100”挡,按正确的操作步骤测量此水柱体的电阻R,表盘的示数如图所示;由图所示可知玻璃管的内径d=______mm,水柱体的电阻R=_______Ω

(2)该小组同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:

电压表V(量程15V,内阻约30kΩ);电流表A(量程5mA,内阻约50Ω);滑动变阻器R00~100Ω,允许最大电流1A);电池组E(电动势E=12V,内阻r=6Ω);开关一个、导线若干。请根据情况补全电路原理图(并不是所有的接线点都要连接);

____

(3)如果测出水柱的长度L。玻璃管的内径d和水柱的电阻R,则自来水电阻率的表达_______。(用符号表示)

 

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某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动,用自制滴水计时器计量时间.实验前,将该计时器固定在小车旁,如图(a)所示.实验时,保持桌面水平,先用功率恒定的电动马达牵引着小车由静止开始加速一段时间.再关闭马达,让小车在桌面上自由运动至静止.在小车运动过程中滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴(b)记录了桌面上连续的6个水滴的位置.(已知滴水计时器每内共滴下46个小水滴,且开始计时时滴下的小水滴计为第1滴.)

(1)根据图(b)的数据可判断出此过程中滴下的水滴是小车在_________________时留下的(填马达牵引着加速或关闭马达后在桌面上减速).还由图(b)可知,小车在桌面上是___________(填从右向左或从左向右)运动的.

(2)小车运动到图(b)中A点时的速度大小约为__________.(结果均保留2位有效数字)

 

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