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如图,用面积为S的活塞在气缸内封闭着一定质量的空气,活塞上放一砝码,活塞和砝码的...

如图,用面积为S的活塞在气缸内封闭着一定质量的空气,活塞上放一砝码,活塞和砝码的总质量为m,现对气缸缓缓加热使气缸内的空气热力学温度从T1升高到T2,且空气柱的高度增加了Δl,已知加热时气体吸收的热量为Q,外界大气压强为p0,问:

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(ⅰ)在此过程中,活塞对气体的压力做功为多少;

(ⅱ)此过程中被封闭气体的内能变化了多少;

(ⅲ)被封闭空气初始状态的体积。

 

(ⅰ)-mg△l-p0S△l;(ⅱ)-mg△l-p0S△l+Q;(ⅲ) 【解析】 试题分析:(ⅰ)活塞与砝码的压力对气体所做的功W=-mg△l-p0S△l; (ⅱ)根据热力学第一定律得:△U=W+Q=-mg△l-p0S△l+Q (ⅲ)气体的变化过程为等压变化,由盖-吕萨克定律得: 由题意得: 联立解得: 考点:热力学第一定律;盖-吕萨克定律  
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考点分析:
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下列四幅图的有关说法中正确的是          (填正确答案标号。选对一个得2分,选对两个得4分,选对3个得5分,每选错一个扣3分,最少得分为0分)满分5 manfen5.com

A.分子间距离为r0时,分子间不存在引力和斥力

B.分子间距小于r0范围内分子间距离减小时,斥力增大引力减小,分子力表现为斥力

C.水面上的单分子油膜,在测量分子直径d大小时可把分子当做球形处理

D. 食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布,具有空间上的周期性

E.猛推木质推杆,密闭的气体温度升高,压强变大,分子间表现为斥力,可看做是绝热变化

 

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如图甲所示,有一磁感应强度大小为B、垂直纸面向外的匀强磁场,磁场边界OP与水平方向夹角为θ=45°,紧靠磁场右上边界放置长为L、间距为d的平行金属板M、N,磁场边界上的O点与N板在同一水平面上,O1、O2为电场左右边界中点。在两板间存在如图乙所示的交变电场(取竖直向下为正方向)。某时刻从O点竖直向上以不同初速度同时发射两个相同的质量为m、电量为+q的粒子a和b。结果粒子a恰从O1点水平进入板间电场运动,由电场中的O2点射出;粒子b恰好从M板左端边缘水平进入电场。不计粒子重力和粒子间相互作用,电场周期T未知。求:

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(1)粒子a、b从磁场边界射出时的速度va、vb

(2)粒子a从O点进入磁场到O2点射出电场运动的总时间t;

(3)如果金属板间交变电场的周期满分5 manfen5.com,粒子b从图乙中t=0时刻进入电场,求要使粒子b能够穿出板间电场时E0满足的条件。

 

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为了测试某汽车的刹车性能,驾驶员驾驶汽车以108km/h的速度在干燥的平直公路上匀速行驶,某时刻驾驶员收到刹车指令,经过一段短暂的反应时间后开始刹车,当车停止后,经测量发现,从驾驶员接到刹车指令到车停下来,汽车行驶的距离为90m。若用同样的方法测试该汽车在雨天的刹车性能,则汽车需要行驶156m的距离才能停下来。已知雨天时轮胎与地面间的动摩擦因数为轮胎与干燥地面间动摩擦因数的一半,若两次刹车过程中驾驶员的反应时间相同,试求该驾驶员的反应时间。

 

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某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片、苹果制作了水果电池,他们想通过实验的方法测量这种电池的电动势E和内阻r。现有如下实验器材:

多用电表一个;高阻值电阻箱R一个;保护电阻R0一只;导线开关若干;

(1)如图甲,已知锌比铜活泼,所以锌片失电子作负极,铜片得电子作正极。为了估计此苹果电池的电动势,某同学直接使用多用电表直流电压挡测量,则应将红表笔与           片(填“铜”或“锌”)连接。通过上网查看可知水果电池的内阻与水果的种类、两电极之间的距离及电极面积大小有关,一般在几百至几千欧姆之间。为了估测此苹果电池的内阻,         (填“能”或“不能”)使用多用电表的欧姆挡进行初步测量。

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(2)由于缺少电流表与电压表,研究小组仍然使用多用表进行实验,某同学连接如乙图的实验电路,将多用电表当电流表使用(不计其内阻)。调节电阻箱R可测得多组多用电表读数I,为了减少偶然误差,该同学作满分5 manfen5.com图象进行数据处理.如果图象的斜率为k,截距为b,则由图象可得该苹果电池的电动势E=         ,内阻r =       。(用k、b和R0表示)

 

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某活动小组利用图甲装置验证机械能守恒定律。钢球自由下落过程中,先后通过光电门A、B,计时装置测出钢球通过A、B的时间分别为tA、tB。用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度。测出两光电门间的距离为h,钢球直径为D,当地的重力加速度为g。           

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(1)用20分度的游标卡尺测量钢球的直径,读数如图乙所示,钢球直径为D=       cm 。

(2)要验证机械能守恒,只要比较     

A.满分5 manfen5.com与gh是否相等         B.满分5 manfen5.com与2gh是否相等

C.满分5 manfen5.com与gh是否相等         D.满分5 manfen5.com与2gh是否相等

(3)钢球通过光电门的平均速度        (选填“>”或“<”)钢球球心通过光电门的瞬时速度,由此产生的误差         (选填“能”或“不能”)通过增加实验次数减小。

 

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