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如图,封有一定质量理想气体的圆柱形气缸竖直放置,气缸的高度H=30cm,缸体内底...

如图,封有一定质量理想气体的圆柱形气缸竖直放置,气缸的高度H=30cm,缸体内底面积S=200cm2,缸体质量M=10kg。弹簧下端固定在水平桌面上,上端连接活塞,当缸内量气体温度T0=280K时,缸内气体高h=20cm。现缓慢加热气体,使活塞最终恰好静止在缸口(未漏气),此过程中缸内气体吸收热量为Q=450J。已知大气压恒为p0=1×l05Pa,重力加速度g=10m/s2,不计活塞质量、厚度及活塞与缸壁的摩擦,且气缸底部及活塞表面始终保持水平。求:

i)活塞最终静止在缸口时,缸内气体的温度;

ii)加热过程中,缸内气体内能的增加量。

 

(i) 420K;(ii) 240J。 【解析】 (i)加热过程为等压变化,设缸内气体的末态温度为T,初态温度为T0=280K 由盖-吕萨克定律有 代入数据解得 T=420K (ii)设缸内气体的压强为p; 对气缸由平衡条件有 Mg+p0S=pS 该过程气体对外做功 W=pS(H-h) 则外界对气体做功为 W′=-W 由热力学第一定律有 ΔU=W'+Q 代入数据解得 ΔU=240J  
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考点分析:
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p-T图所示,一定质量的理想气体从状态a开始,经历过程①、②、③到达状态d。对此气体,下列说法正确的是____

A.过程①中,气体体积不断增大

B.过程②中,气体向外界吸收热量

C.过程②为绝热过程

D.状态a的体积大于状态d的体积

E.过程③中,气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数增加

 

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如图'水平地面上固定着竖直面内半径R=2.75m的光滑圆弧槽,圆弧对应的圆心角为37°,槽的右端与质量m=lkg、长度L=2m且上表面水平的木板相切,槽与木板的交接处静止着质量m1=2kgm2=1kg的两个小物块(可视为质点)。现点燃物块间的炸药,炸药爆炸释放的化学能有60%转化为动能,使两物块都获得水平速度,此后m2沿圆弧槽运动,离开槽后在空中能达到的最大高度为h=0.45m。已知m1与木板间的动摩擦因数μ1=0.2,木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.1,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin37°=0.6cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2。求:

(1)物块到达圆弧槽左端时的速率v

(2)炸药爆炸释放的化学能E

(3)木板从开始运动到停下的过程中与地面间因摩擦而产生的热量Q

 

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如图,xOy坐标系位于竖直面(纸面)内,第一象限和第三象限存在场强大小相等、方向分别沿x轴负方向和y轴正方向的匀强电场,第三象限内还存在方向垂直于纸面、磁感强度大小为B的匀强磁场(未画出)。现将质量为m、电荷量为q的微粒从PLL)点由静止释放,该微粒沿直线PO进入第三象限后做匀速圆周运动,然后从z轴上的Q点(未标出)进入第二象限。重力加速度为g。求:

(1)该微粒的电性及通过O点时的速度大小;

(2)磁场方向及该微粒在PQ间运动的总时间。

 

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要测定一节干电池(电动势约1.5V,内阻约0.5Ω,放电电流不允许超过0.6A)的电动势和内电阻,要求测量结果尽量准确。提供的器材有:

A.电流表A1:挡位10~3A,内阻约0.05Ω),挡位20~0.6A,内阻约0.2Ω

B.电流表A20-300μA,内阻rA=100Ω

C.定值电阻:R0=2ΩR1=900ΩR2=4900Ω

D.滑动变阻器:R30—5Ω2A),R40~15Ω1A

E.开关一只、导线若干

(1)测量电流的仪表:应选择电流表A1的挡位____(填“1”或者“2”)。

(2)测量电压的仪表:应将定值电阻______(填“R0”、“R1”或“R2”)与A2串联,使其成为改装后的电压表。

(3)干电池内阻太小,应选择定值电阻____(填“R0”、“R1”或“R2”)来保护电源。

(4)若要求A1表电流在0.1A-0.5A范围内连续可调。则滑动变阻器应选择__________(填“R3”或“R4”)。

(5)为消除电流表内阻对测量精度可能造成的影响,在给出的两种电路原理图中(图中V表为改装后的电压表),应选择____________(填“图(a)”或“图(b)”)。

(6)进行实验并记录数据。用I1I2分别表示A1A2表的示数,根据测量数据作出如图(c)所示的I2-I1图像,由图像可得:电池的电动势为________V,内阻为________Ω。(保留到小数点后两位)

 

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利用图示装置可以测物体问的动摩擦因数。水平粗糙桌面左端固定着定滑轮、B点固定着光电门。跨过定滑轮的细线两端分别栓接质量m的重物和质量M的物块(含宽度为d的遮光条),实验时每次都由静止释放物块,多次改变物块释放点A的位置,记录每次AB的间距x和遮光条通过光电门的时间t。(细线与滑轮间的摩擦及空气阻力均不计,重力加速度为g

(1)物块从A运动至B的过程中,重物和物块整体的动能增量为Ek=_______

(2)下列各图中,能够正确反映运动过程中xt之间关系的图像是__________(填选项序号字母)。

(3)(2)中正确图线的斜率为k,则物块与水平面间的动摩擦因数μ=_______(填选项序号字母)。

A.      B.       C.

 

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