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如图所示,用导热性能良好的气缸和活塞封闭一定质量的理想气体,活塞厚度及其与气缸缸...

如图所示,用导热性能良好的气缸和活塞封闭一定质量的理想气体,活塞厚度及其与气缸缸壁之间的摩擦力均不计。现将气缸放置在光滑水平面上,活塞与水平轻弹簧连接,弹簧另一端固定在竖直墙壁上。已知气缸的长度为2L,活塞的面积为S,此时封闭气体的压强为P0,活塞到缸口的距离恰为L,大气压强恒为P0,现用外力向左缓慢移动气缸该过程中气体温度不变,当气缸的位移为L时活塞到缸口的距离为

1)求弹簧的劲度系数k

2)若在上述条件下保持气缸静止,缓慢降低外界温度,使活塞距离缸口仍为L,则此时气体温度与原来温度之比为多大?

 

(1);(2) 【解析】 (1)以汽缸内气体为研究对象,气体发生等温变化 气体初、末状态的参量:,, 由玻意耳定律得 即 解得 此时弹簧的伸长量为;对活塞受力分析,由平衡条件有 即 解得; (2)活塞到缸口距离为L时,弹簧的伸长量为L 此时气体的压强 气体初状态的状态参量为, 由查理定律得 则  
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考点分析:
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下列说法中正确的是________

A.内能不同的物体,它们的分子平均动能可能相同

B.外界对物体做功,同时物体向外界放出热量,物体的内能一定改变

C.液晶既有液体的流动性,又具有单晶体的各向异性

D.能源危机指能量的过度消耗导致自然界的能量不断减少

E.已知某物质的摩尔质量和分子质量,可以计算出阿伏加德罗常数

 

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如图所示,两块平行极板ABCD正对放置,极板CD的正中央有一小孔,两极板间距离AD2h,板长AB4h,两极板间电势差为U,在ABCD构成的矩形区域内存在匀强电场,电场方向水平向右。在ABCD矩形区域外有垂直于纸面向里的范围足够大的匀强磁场。极板厚度不计,电场、磁场的交界处为理想边界。将一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子在极板AB的正中央O点由静止释放,带电粒子能够垂直电场方向再次进入匀强电场,带电粒子的重力不计。

1)求磁场的磁感应强度B的大小;

2)求出带电粒子从O点开始运动到第二次离开电场区域所经历的总时间;

3)通过分析说明带电粒子最后能否返回最初的出发点O,若能,请画出粒子运动轨迹的示意图并出带电粒子从O点开始运动到最终返回O点所经历的总时间。若不能,请说明理由。

 

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现有一根长度为L=15m、质量分布均匀的长方体木板,已知重力加速度为g=10m/s2,完成下列问题:

1)若将该木板竖直悬挂,如图(甲)所示,由静止释放后,不考虑空气阻力,求木板通过其正下方处一标记点的时间;

2)若将该木板置于水平面上,如图(乙)所示,水平面上有长为的一段粗糙区域,其它区域光滑,已知木板与粗糙区域间的动摩擦因数为μ=0.25,木板与粗糙区域间正压力与木板在该区域的长度成正比,现给木板一初速度,求使木板能通过该粗糙区域的最小初速度。

 

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某同学改装和校准电压表的电路图如图所示,图中虚线框内是电压表的改装电路。

1)已知表头G满偏电流为200μA,表头上标记的内阻值为800Ω,R1R2R3是定值电阻。利用R1和表头构成1mA的电流表,然后再将其改装为两个量程的电压表。若使用ab两个接线柱,电压表的量程为1V;若使用ac两个接线柱,电压表的量程为3V,则根据题给条件,定值电阻的阻值应选=______=_______=______

2)若由于表头G上标记的内阻值不准,造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小,则表头G内阻的真实值________(填“大于”或“小于”)800Ω。

 

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某兴趣小组的同学用如图甲所示装置验证机械能守恒定律,轻绳一端固定在光滑固定转轴O处,另一端系一小球,已知当地重力加速度为g

(1)小明同学在小球运动的最低点和最高点附近分别放置了一组光电门,用螺旋测微器测出了小球的直径,如图乙所示,则小球的直径D=______mm。使小球在竖直面内做圆周运动,测出小球经过最高点的挡光时间为t1,经过最低点的挡光时间为t2

(2)如果要验证小球从最低点到最高点机械能守恒,小明同学还需要测量的物理量有______(填字母代号)。

A.小球运行一周所需要的时间T

B.小球的质量m

C.轻绳的长度l

(3)根据小明同学的思路,请你写出验证小球从最低点运动到最高点的过程中机械能守恒的表达式:____________________________________(用题中代表物理量的字母表示)。

 

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