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如图所示,两个截面积都为的圆柱形容器,右边容器高为,上端封闭,左边容器上端是一个...

如图所示,两个截面积都为的圆柱形容器,右边容器高为,上端封闭,左边容器上端是一个可以在容器内无摩擦滑动的质量为的活塞。两容器由装有阀门的极细管道相连,容器、活塞和细管都是绝热的。开始时阀门关闭,左边容器中装有理想气体,平衡时活塞到容器底的距离为,右边容器内为真空。现将阀门缓慢打开,活塞便缓慢下降,直至系统达到新的平衡,此时理想气体的热力学温度增加为原来的1.2倍,已知外界大气压强为,求此过程中活塞下降的距离和气体内能的增加量。

 

【解析】理想气体发生等压变化.设气体压强为p,活塞受力平衡:pS=Mg+p0S, 设气体初态的温度为T,系统达到新平衡时活塞下降的高度为x,由盖--吕萨克定律得: ; 解得: ; 又系统绝热,即Q=0; 外界对气体做功为:W=pSx; 根据热力学第一定律有:△U=W+Q; 所以:△U= (Mg+p0S)H; 点睛:本题考查了热力学第一定律和理想气体状态方程的综合应用,关键是明确所研究的封闭气体的热学过程.  
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考点分析:
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下列说法中正确的是

A. 一定质量理想气体对外做功,内能不一定减少,但密度一定减小

B. 一定质量理想气体温度不变时,体积减小,压强增大,气体分子的平均动能增大

C. 如果铜的摩尔质量为M、密度为ρ,阿伏伽德罗常数为N,则1个铜原子所占的体积为

D. 扩散现象说明分子间存在斥力

E. 物体里所有分子动能和分子势能的总和叫作物体的内能

 

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如图所示,真空中以为圆心,半径r=0.1m的圆形区域内只存在垂直纸面向外的匀强磁场,圆形区域的最下端与xoy坐标系的x轴相切于坐标原点O,圆形区域的右端与平行y轴的虚线MN相切,在虚线MN右侧x轴的上方足够大的范围内有方向水平向左的匀强电场,电场强度E=1.0×105 N/C。现从坐标原点O沿xoy平面在y轴两侧各30°角的范围内发射速率均为v0=1.0×106m/s的带正电粒子,粒子在磁场中的偏转半径也为r=0.1m,已知粒子的比荷,不计粒子的重力、粒子对电磁场的影响及粒子间的相互作用力,求:

(1)磁场的磁感应强度B的大小;

(2)沿y轴正方向射入磁场的粒子,在磁场和电场中运动的总时间;

(3)若将匀强电场的方向改为竖直向下,其它条件不变,则粒子达到x轴的最远位置与最近位置的横坐标之差。

 

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水平传送带由静止启动时,带动传送带上的物体一起开始运动,物体的质量。如图是传送带和物体启动过程的速度图像,重力加速度为。根据图像上的信息求:

⑴物体与传送带间的动摩擦因数

⑵由启动到稳定运动,物体在传送带上留下的痕迹长度

⑶启动过程物体与传送带摩擦产生的热量

 

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某实验小组为了测定小灯泡的伏安特性曲线,选取了如图甲所示的实验器材。待测小灯泡的额定电压为3.2V,要求测量范围尽量大一些,并描绘出小灯泡的伏安特性曲线。

⑴选取电源的电动势4.0V,电源内阻不计。同学们为了精确测量电压,需要将量程的电压表改装为量程4.0V,已知1.0V电压表的内阻为,需要给电压表______(选填:串联、并联)一个________ 的定值电阻。

⑵用笔代替导线,将仪器实物图按实验要求连接好

⑶同学们正确实验后描绘出小灯泡伏安特性曲线如图乙所示,由伏安特性曲线可知,当小灯泡两端电压增大、灯丝温度升高时,电阻______(选填:增大、不变、减小)。正常工作时灯丝电阻等于__ ,额定功率是________W(均取两位有效数字)。

⑷将实验时所用的电源串联上一个的电阻,再与这个小灯泡直接串连在一起,则小灯泡的实际功率是_________W(取两位有效数字)

 

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有同学设计了一个估测图甲所示吹风机出风口最强档气流速度的简易实验。图乙是实验的原理示意图,轻质挡板放在摩擦可以忽略的平台上,连接挡板的轻质弹簧固定在右壁上,所用精密弹簧的劲度系数。该同学测量了吹风机圆形出风口的横截面积为。风机内加热后空气密度

⑴吹风机电源关闭时挡板左边缘静止在处,吹风机靠近挡板,正对着挡板吹风时,挡板左边缘处的刻度如图所示,则________

⑵该同学利用所学动量定理的知识,推导出计算风速的公式_________(用上述物理量的代表字母表示)。

⑶吹风机出风口处的风速为__________ (保留三位有效数字)。

 

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