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如图所示,内壁光滑长度为4l、横截面积为S的汽缸A、B,A水平、B竖直固定,A、...

如图所示,内壁光滑长度为4l、横截面积为S的汽缸A、B,A水平、B竖直固定,A、B之间由一段容积可忽略的细管相连,整个装置置于温度27℃、大气压为p0的环境中,活塞C、D的质量及厚度均忽略不计。原长3l、劲度系数的轻弹簧,一端连接活塞C、另一端固定在位于汽缸A缸口的O点。开始活塞D距汽缸B的底部3l.后在D上放一质量为的物体。求:

稳定后活塞D下降的距离;

改变汽缸内气体的温度使活塞D再回到初位置,则气体的温度应变为多少?

 

① ② 【解析】(1)开始时被封闭气体的压强为 ,活塞C距气缸A的底部为l,被封气体的体积为4lS,重物放在活塞D上稳定后,被封气体的压强为: 活塞C将弹簧向左压缩了距离l1,则活塞C受力平衡,有: 根据玻意耳定律,得: 解得:x=2l 活塞D下降的距离为:△l=4l−x+l1=l (2)升高温度过程中,气体做等压变化,活塞C的位置不动,最终被封气体的体积为(4l+ l1)•S,对最初和最终状态,根据理想气体状态方程得 解得:t2=377℃ 点睛:本题考查玻意耳定律的应用及压强的计算,关键要注意首先明确气体发生的什么变化,根据力平衡法求气体的压强,然后才能分析状态参量,由理想气体的状态方程或实验定律进行分析求解,第二问要注意升温过程压强不变,弹簧的形变量不变,活塞C不动.  
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考点分析:
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下列说法正确的是________

A. 饱和气压与热力学温度成正比

B. 一定量的理想气体在等温膨胀过程中吸收的热量等于对外做的功,并不违反热力学第二定律

C. 当分子间的引力与斥力平衡时,分子力一定为零,分子势能一定最小

D. 气体温度越高,气体分子运动越剧烈、容器壁受到的冲击力越大、气体的压强越大

E. 在任何自然过程中,一个孤立系统中的总熵不会减少

 

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如图所示,固定的光滑平台上固定有光滑的半圆轨道,轨道半径R=0.6m.平台上静止着两个滑块A、B,mA=0.1kg,mB=0.2kg,两滑块间夹有少量炸药,平台右侧有一带挡板的小车,静止在光滑的水平地面上。小车质量为M=0.3kg,车面与平台的台面等高,小车的上表面的右侧固定一根轻弹簧,弹簧的自由端在Q点,小车的上表面左端点P与Q点之间是粗糙的,滑块B与PQ之间表面的动摩擦因数为μ=0.2,Q点右侧表面是光滑的。点燃炸药后,A、B分离瞬间A滑块获得向左的速度m/s,而滑块B则冲向小车。两滑块都可以看作质点,炸药的质量忽略不计,爆炸的时间极短,爆炸后两个物块的速度方向在同一水平直线上,且g=10m/s2。求:

(1)滑块A在半圆轨道最高点对轨道的压力;

(2)若L=0.8m,滑块B滑上小车后的运动过程中弹簧的最大弹性势能;

(3)要使滑块B既能挤压弹簧,又最终没有滑离小车,则小车上PQ之间的距离L应在什么范围内?

 

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如图在坐标系xOy里,有质量为m,电荷量为+q的粒子从原点O沿y轴正方向以初速度v0射出,现要求该粒子能通过点P(l,-d),可通过在粒子运动的空间范围内加适当的“场”来实现,粒子重力忽略不计(静电力常量为k)。

(1)若只在x轴上某点固定一带负电的点电荷Q,使粒子在点电荷产生的电场中做匀速圆周运动,并能到达P点,求点电荷Q的电荷量大小;

(2)若在整个Ⅰ、Ⅱ象限内加垂直纸面向外的匀强磁场,并在第Ⅳ象限内加平行于x轴,沿x轴正方向的匀强电场,也能使粒子运动到达P点。如果此过程中粒子在电、磁场中运动的时间相等,求磁感应强度B的大小和电场强度E的大小。

 

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某同学想测量某电池的电动势E和内阻r,选用器材如下:

电流表A1(量程50 mA,内阻RA1约为10 Ω)

电流表A2(双量程,一量程为20 mA,另一量程200 mA)

电阻箱R(0~999.9 Ω)

定值电阻R0(阻值为4.0 Ω)

开关两个、导线若干

该同学设计了如图所示电路,并进行如下操作:

(1)实验中电流表A2选择________量程。

(2)将开关S1闭合,S2断开,调整电阻箱R,记下电流表A1、A2的示数I1=30.0 mA、I2=120 mA,则电流表A1的内阻RA1________Ω.(结果保留一位小数)

(3)保持S1闭合,再闭合S2,调整电阻箱R,记下电阻箱阻值分别为30.0 Ω、90.0 Ω时对应的电流表A1的示数分别为25.0 mA、10.0 mA.由此可求得E________V,r________Ω.

(计算结果保留两位有效数字)

 

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某实验小组利用如图所示的装置探究加速度与力、质量的关系,将连接滑块的细绳、力传感器和动滑轮之前的细绳、定滑轮和动滑轮之间的细绳均调为水平,通过调节气垫导轨下的螺母使气垫导轨水平,打开气源,将滑块由静止释放,用刻度尺量出两光电门之间的距离和滑块的宽度,并记录滑块经过两光电门的时间。

根据以上的操作回答下列问题:

(1)本实验中钩码的质量________(填“需要”或“不需要”)远小于滑块的质量。

(2)在探究加速度与外力的关系时,传感器的示数记为F,通过运动学公式计算出滑块的加速度a,改变钩码的质量,依次记录传感器的示数并求出所对应的加速度大小,则下列四个a-F图像中能正确反映加速度a与传感器的示数F之间规律的是________

(3)已知第(2)问中正确图像中的直线部分的斜率大小为k,则该滑块的质量为__________

 

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