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如图,一个质量为m的T型活塞在气缸内封闭一定量的理想气体,活塞体积可忽略不计,距...

如图,一个质量为m的T型活塞在气缸内封闭一定量的理想气体,活塞体积可忽略不计,距气缸底部h0处连接一U形细管管内气体的体积忽略不计初始时,封闭气体温度为T0,活塞距离气缸底部为15h0,两边水银柱存在高度差已知水银密度为ρ,大气压强为P0,气缸横截面积为S,活塞竖直部分高为12h0,重力加速度为g,

求:①通过制冷装置缓慢降低气体温度,当温度为多少时两边水银面恰好相平;

②从开始至两水银面恰好相平的过程中,若气体放出的热量为Q,求气体内能的变化。

 

①;②。 【解析】 试题分析:①初态时,对活塞受力分析,根据平衡条件,有: 活塞内气体压强 两水银面恰好相平,气缸内外气体压强相等,活塞下端必到达气缸底部 根据理想气体的状态方程,有: 解得: ②从开始至活塞竖直部分恰与气缸底接触,气体压强不变 外界对气体做功: 根据热力学第一定律,气体内能的变化量: 考点:物理学研究方法  
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考点分析:
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下列说法正确的是         填正确答案标号,选对一个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分每选错一个扣3分,最低得分为0分

A布朗运动就是液体分子的无规则运动

B空气的相对湿度定义为空气中所含水蒸气压强与同温度水的饱和蒸汽压的比值

C尽管技术不断进步,热机的效率仍不能达到100%,制冷机却可以使温度降至热力学零度

D将一个分子从无穷远处无限靠近另一个分子,则这两个分子间分子力先增大后减小最后再增大,分子势能是先减小再增大

E一定质量的理想气体,在体积不变时,分子每秒平均碰撞次数随着温度降低而减小

 

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如图所示,一水平的足够长的浅色长传送带与平板紧靠在一起,且上表面在同一水平面。传送带上左端放置一质量为m=1kg的煤块视为质点,煤块与传送带及煤块与平板上表面之间的动摩擦因数为均为μ1=01初始时,传送带与煤块及平板都是静止的。现让传送带以恒定的向右加速度a=3m/s2开始运动,当其速度达到v=15m/s后,便以此速度做匀速运动。经过一段时间,煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后,煤块相对于传送带不再滑动,随后在平稳滑上右端平板上的同时,在平板右侧施加一个水平恒力F=17N,F作用了05s时煤块与平板速度恰相等,此时刻撤去F。最终煤块没有从平板上滑下,已知平板质量M=4kg,重力加速度为g= 10m/s2

求:1传送带上黑色痕迹的长度;

2有F作用期间平板的加速度大小;

3平板上表面至少多长计算结果保留两位有效数字

 

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一物块在粗糙水平面上,受到的水平拉力F随时间t变化如图(a)所示,速度v随时间t变化如图(b)所示(g=10m/s2)。

求:(11秒末物块所受摩擦力f的大小。

22—4s内物体的加速度及物块质量m

3)物块与水平面间的动摩擦因数μ

 

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用如图所示的实验装置做探究加速度与力、质量关系的实验:

1)下面列出了一些实验器材:电磁打点计时器、纸带、带滑轮的长木板、垫块、小车和砝码、砂和砂桶。除以上器材外,还需要的实验器材有:__________。(多选)

A.天平(附砝码)  B.秒表

C.刻度尺(最小刻度为mm)  D.低压交流电源

2)实验中,需要平衡小车和纸带运动过程中所受的阻力,正确的做法是  

A.小车放在木板上,把木板一端垫高,调节木板的倾斜程度,使小车在不受绳的拉力时沿木板做匀速直线运动。

B.小车放在木板上,挂上砂桶,把木板一端垫高,调节木板的倾斜程度,使小车在砂桶的作用下沿木板做匀速直线运动。

C.小车放在木板上,后面固定一条纸带,纸带穿过打点计时器。把木板一端垫高,调节木板的倾斜程度,使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动。

3)实验中,为了保证砂和砂桶所受的重力近似等于使小车做匀加速运动的拉力,砂和砂桶的总质量m与小车和车上砝码的总质量M之间应满足的条件是____ _____。这样,在改变小车上砝码的质量时,只要砂和砂桶质量不变,就可以认为小车所受拉力几乎不变。(1分)

4)如图为某次实验纸带,在相邻两计数点间都有四个打点未画出,用刻度尺测得:S1055 cmS2094 cmS3135 cmS4176 cmS5215 cmS6254 cm

相邻两计数点间的时间间隔为____________ s

计数点“6”“7”的位移S7比较接近于____________(填“ABCD”序号)

A276 cm      B285 cm      C296 cm       D303 cm

打下“3”点时小车的瞬时速度v3=_      __ m/s;小车的加速度a__        ___ m/s2。(计算结果均保留2位有效数字)

5)某小组在研究外力一定时,加速度与质量的关系时,保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量M,分别记录小车加速度a与其质量M的数据。在分析处理数据时,该组同学产生分歧:甲同学认为根据实验数据可以作出小车加速度a与其质量M的图像,如图(甲),然后由图像直接得出aM成反比。乙同学认为应该继续验证a与其质量倒数1/M是否成正比,并作出小车加速度a与其质量倒数1/M的图像,如图(乙)所示。你认为      同学(选填)的方案更合理。

6)另一小组在研究小车质量一定时,加速度与质量的关系时,用改变砂的质量的办法来改变对小车的作用力F,然后根据测得的数据作出aF图像,如图所示。发现图像既不过原点,末端又发生了弯曲,可能原因是________

A.平衡摩擦力时,木板的倾斜角度过大,且砂和砂桶的质量较大

B.平衡摩擦力时,木板的倾斜角度过小,且砂和砂桶的质量较大

C.没有平衡摩擦力,且小车质量较大

D.平衡摩擦力时,木板的倾斜角度过小,且小车质量较大

 

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如图所示是用光电门传感器测定小车瞬时速度的情景,轨道上a、c间距离恰等于小车长度,b是a、c中点。某同学采用不同的挡光片做了三次实验,并对测量精确度加以比较。挡光片安装在小车中点处,光电门安装在c点,它测量的是小车前端P抵达       选填a”“ bc点时的瞬时速度;若每次小车从相同位置释放,记录数据如表格所示,那么测得瞬时速度较精确的是次序第     选填“1”或“2”“3”,速度值为         m/s。

 

 

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