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如图所示,两个可导热的气缸竖直放置,它们的底部都由一细管连通(忽略细管的容积)。...

如图所示,两个可导热的气缸竖直放置,它们的底部都由一细管连通(忽略细管的容积)。两气缸各有一个活塞,质量分别为,活塞与气缸无摩擦。活塞的下方为理想气体,上方为真空。当气体处于平衡状态时,两活塞位于同一高度h(已知

①在两活塞上同时各放一质量为m的物块,求气体再次达到平衡后两活塞的高度差(假定环境温度始终保持为)。

②在达到上一问的终态后,环境温度由缓慢上升到,试问在这个过程中,气体对活塞做了多少功?(假定在气体状态变化过程中,两物块均不会碰到气缸顶部)。

 

①;② 【解析】 试题分析:①设左、右活塞的面积分别为和S,由于气体处于平衡状态,故两活塞对气体的压强相等,即由此得:,在两个活塞上各加质量为m的物块后,假设左右两活塞仍没有碰到汽缸底部,由平衡条件:,,,则右活塞降至气缸底部,所有气体都在左气缸中,在初态,气体的压强为,体积为,在末态,气体压强为,体积为(x为左活塞的高度),由玻意耳定律得: 解得:,即两活塞的高度差为。 ②当温度由上升至时,气体的压强不变,设是温度达到T时左活塞的高度,由盖•吕萨克定律得:, 活塞对气体做的功为: 考点:理想气体的状态方程、封闭气体压强 【名师点睛】解答该题要注意两个方面,一是根据平衡求解两活塞的面积的关系,二是当两活塞上放上相同质量的物体后,要会判断出面积小的活塞下移,直至移到底部,这是解决此题的关键。  
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考点分析:
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下列有关热现象的叙述中,正确的是(     )

A、一切自然过程总是沿着分子热运动无序性减小的方向进行

B、机械能转化为内能的实际宏观过程是不可逆过程

C、气体可以从单一热源吸收热量,全部用来对外做功

D、第二类永动机没有违反能量守恒定律,但违反了热力学第一定律

E、热量可以从低温物体传到高温物体,但是不可能不引起其它变化

 

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如图所示,“<”型光滑长轨道固定在水平面内,电阻不计。轨道中间存在垂直水平面向下的匀强磁场,磁感应强度B。一根质量m、单位长度电阻为的金属杆,与轨道成位置放置在轨道上,从静止起在水平拉力作用下从轨道的左端O点出发,向右做加速度大小为a的匀加速直线运动,经过位移L,求:

(1)金属杆前进L过程中流过金属杆的电量;

(2)已知金属杆前进L过程中水平拉力做功W,若改变水平拉力的大小,以2a大小的加速度重复上述前进L的过程,水平拉力做功多少?

(3)若改用水平恒力F由静止起从轨道的左端O点拉动金属杆,到金属杆速度达到最大值时产生热量。(F与已知量)

 

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如图甲所示,倾角的粗糙斜面固定在水平面上,斜面足够长。一根轻弹簧一端固定在斜面的底端,另一端与质量的小滑块(可视为质点)接触,滑块与弹簧不相连,弹簧处于压缩状态。当时释放滑块。在时间内,滑块的加速度a随时间t变化的关系如图乙所示。已知弹簧的劲度系数,当时,滑块的速度。求:

1)滑块和斜面间动摩擦因数的大小;

2时滑块与出发点间的距离d

3)在时间内,摩擦力做的功W

 

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某同学为了准确的测量一节干电池的电动势E和内电阻r,进行了如下探究:

Ⅰ、误差分析:课本上设计电路图如下图所示,事实上电表为非理想表,上述的     测量值存在着一定误差,此误差属于     (填“系统误差”或“偶然误差”)

Ⅱ、该同学分析上述误差是电压表有分流作用引起,且无法通过更换电表来消除这种误差。该同学通过实验原理的改进,设计如上图所示实验电路图,步骤如下:

(1)闭合开关S,通过调节滑动变阻器,可以使电流表G的示数为0,则此时电流表的示数分别为,电压表的示数分别为,则流过电源的电流为       ,电源的路端电压为        

(2)再次调节,使电流表G的示数为0,电流表的示数分别为,电压表的示数分别为,流过电源的电流为,电源的路端电压为

(3)由上述测量的物理量,可以得出电动势      内阻         ;(用表示)由于本实验不必考虑电表带来的误差,测量值与真实值是相等的。

 

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1)为探究弹簧的弹力与形变量的关系(形变在弹性限度之内),甲同学设计了如下实验,装置图如下:

第一步,调节弹簧与力传感器和滑块连接点位置,使弹簧与气垫导轨平行。

第二步,调节气垫导轨处于水平。调节气垫导轨的螺钉,若        ,则表示气垫导轨已经调整水平。并记录此时滑块的位置

第三步,把沙桶和滑块通过快过定滑轮的细线链接起来,调节滑轮高低使得细线与导轨平行。

第四步,往沙桶里加入适量的细沙,记录滑块静止时的位置及力传感器的示数

第五步,重复第四步实验多次,依次记录滑块的位置及相应的力传感器的示数

第六步,在坐标纸上作出F图像,如上图,则可得结论:          

图像不过原点的可能原因是:           ;若纵截距值很小可忽略,则有图像知滑块从位置运动到位置过程中滑块对弹簧做的功:      (用表示)。

2)在上述基础之上,乙同学也想用上述装置研究弹簧、滑块、沙桶和沙组成的系统机械能是否守恒,他进行了如下操作。在沙桶中加入适量的沙子,使系统处于静止状态,然后用手托住沙桶沿竖直方向运动,使滑块恰好回到已知)位置,放手后,沙桶下落。该同学为了完成本实验,下列必需的操作是:

A.测量滑块的质量M

B.测量沙和沙桶的总质量m

C.记录系统静止时滑块的位置

D.记录滑块向右运动的最大位置记为

 

 

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