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扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象.如图,截面积为S的热杯盖扣在水平桌...

扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象.如图,截面积为S的热杯盖扣在水平桌面上,开始时内部封闭气体的温度为300K,压强为大气压强p0.当封闭气体温度上升至303K时,杯盖恰好被整体顶起,放出少许气体后又落回桌面,其内部气体压强立刻减为p0,温度仍为303K,再经过一段时间内,内部气体温度恢复到300K.整个过程中封闭气体均可视为理想气体.求:

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(Ⅰ)当温度上升到303K且尚未放气时,封闭气体的压强;

(Ⅱ)当温度恢复到300K时,竖直向上提起杯盖所需的最小力.

 

(I)P0; (Ⅱ)P0S   【解析】 试题分析:(I)分析初末状态的气体状态参量,由查理定律可求得后来的压强; (II)对开始杯盖刚好被顶起列平衡方程;再对后来杯内的气体分析,由查理定律及平衡关系列式,联立求解最小力. 【解析】 (I)以开始封闭的气体为研究对象,由题意可知,初状态温度T0=300K,压强为P0,末状态温度T1=303,压强设为P1,由查理定律得: = 代入数据解得: P1=P0; (II)设杯盖的质量为m,刚好被顶起时,由平衡条件得: P1S=P0S+mg 放出少许气体后,以杯盖内的剩余气体为研究对象,由题意可知,初状态温度为T2=303K,压强P2=P0;末状态温度T3=300K,压强设为P3,由查理定律得 = 设提起杯盖所需的最小力为F,由平衡条件得: F+P3S=P0S+mg 联立以上各式,代入数据得: F=P0S; 答:(I)当温度上升到303K且尚未放气时,封闭气体的压强为P0; (Ⅱ)当温度恢复到300K时,竖直向上提起杯盖所需的最小力为P0S; 【点评】本题考查气体实验定律及共点力的平衡条件应用,要注意明确前后气体质量不同,只能分别对两部分气体列状态方程求解.  
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考点分析:
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墨滴入水,扩而散之,徐徐混匀.关于该现象的分析正确的是(  )

A.混合均匀主要是由于碳粒受重力作用

B.混合均匀的过程中,水分子和碳粒都做无规则运动

C.使用碳粒更小的墨汁,混合均匀的过程进行得更迅速

D.墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子发生化学反应引起的

 

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如图所示,直径分别为D和2D的同心圆处于同一竖直面内,O为圆心,GH为大圆的水平直径.两圆之间的环形区域(Ⅰ区)和小圆内部(Ⅱ区)均存在垂直圆面向里的匀强磁场.间距为d的两平行金属极板间有一匀强电场,上级板开有一小孔.一质量为m,电量为+q的粒子由小孔下方满分5 manfen5.com处静止释放,加速后粒子以竖直向上的速度v射出电场,由H点紧靠大圆内侧射入磁场.不计粒子的重力.

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(1)求极板间电场强度的大小;

(2)若粒子运动轨迹与小圆相切,求Ⅰ区磁感应强度的大小;

(3)若Ⅰ区、Ⅱ区磁感应强度的大小分别为满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com,粒子运动一段时间后再次经过H点,求这段时间粒子运动的路程.

 

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如图甲所示,物块与质量为m的小球通过不可伸长的轻质细绳跨过两等高定滑轮连接,物块置于左侧滑轮正下方的表面水平的压力传感装置上,小球与右侧滑轮的距离为l.开始时物块和小球均静止,将此时传感装置的示数记为初始值,现给小球施加一始终垂直于l段细绳的力,将小球缓慢拉起至细绳与竖直方向成60°角,如图乙所示,此时传感装置的示数为初始值的1.25倍;再将小球由静止释放,当运动至最低位置时,传感装置的示数为初始值的0.6倍,不计滑轮的大小和摩擦,重力加速度的大小为g,求:

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(1)物块的质量;

(2)从释放到运动至最低位置的过程中,小球克服空气阻力所做的功.

 

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如图甲所示的电路中,恒流源可为电路提供恒定电流I0,R为定值电阻,电流表、电压表均可视为理想电表.某同学利用该电路研究滑动变阻器RL消耗的电功率.改变RL的阻值,记录多组电流、电压的数值,得到如图乙所示的U﹣I关系图线.

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回答下列问题:

(1)滑动触头向下移动时,电压表示数      (填“增大”或“减小”).

(2)I0=      A.

(3)RL消耗的最大功率为      W(保留一位有效数字).

 

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某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则.实验步骤:

①将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上,使其轴线沿竖直方向.

②如图甲所示,将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上,另一端用圆珠笔尖竖直向下拉,直到弹簧秤示数为某一设定值时,将橡皮筋两端的位置记为O1、O2,记录弹簧秤的示数F,测量并记录O1、O2间的距离(即橡皮筋的长度l).每次将弹簧秤示数改变0.50N,测出所对应的l,部分数据如表所示:

F(N)

0

0.50

1.00

1.05

2.00

2.50

l(cm)

l0

10.97

12.02

13.00

13.98

15.05

③找出②中F=2.50N时橡皮筋两端的位置,重新记为O、O′,橡皮筋的拉力记为FOO′

④在秤钩上涂抹少许润滑油,将橡皮筋搭在秤钩上,如图乙所示.用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端,使秤钩的下端达到O点,将两笔尖的位置标记为A、B,橡皮筋OA段的拉力记为FOA,OB段的拉力记为FOB

完成下列作图和填空:

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(1)利用表中数据在给出的坐标纸上画出F﹣l图线,根据图线求得l0=      cm.

(2)测得OA=6.00cm,OB=7.60cm,则FOA的大小为      N.

(3)根据给出的标度,在答题卡上作出FOA和FOB的合力F′的图示.

(4)通过比较F′与      的大小和方向,即可得出实验结论.

 

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