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如图,体积为V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞;气缸内...

如图,体积为V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞;气缸内密封有温度为2.4T0、压强为1.2p0的理想气体.p0T0分别为大气的压强和温度.已知:气体内能U与温度T的关系为U=αTα为正的常量;容器内气体的所有变化过程都是缓慢的.求

i)气缸内气体与大气达到平衡时的体积V1

ii)在活塞下降过程中,气缸内气体放出的热量Q

 

(1) (2) 【解析】①由理想气体状态方程得 解得:V1=V ②在活塞下降过程中,活塞对气体做的功为W=P0(V﹣V1) 活塞刚要下降时,由理想气体状态方程得 解得:T1=2T0; 在这一过程中,气体内能的变化量为△U=α(T0﹣T1) 由热力学第一定律得,△U=W+Q 解得:Q=p0V+αT0  
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考点分析:
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对于一定质量的理想气体,下列说法正确_______

A.空气中PM2.5的运动属于分子热运动

B.当分子力表现为引力时,分子力随分子间距离的增大先增大后减小,分子势能总是随分子间距离的增大而增大

C.用油膜法估测分子大小时,用油酸溶液体积除以油膜面积,可估测油酸分子的直径

D.一定质量的理想气体等温膨胀,一定吸收热量

E.一定质量的理想气体体积不变时,温度越高,单位时间内容器壁单位面积受到气体分子撞击的次数越多

 

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如图,ABD为竖直平面内的光滑绝缘轨道,其中AB段是水平的,BD段为半径R=0.25m的半圆,两段轨道相切于B,整个轨道处在竖直向下的匀强电场中,场强大小E=5.0×103V/m。一不带电的绝缘小球甲,以速度沿水平轨道向右运动,与静止在B点带正电的小球乙发生弹性碰撞。已知甲、乙两球的质量均为m=1.0×10-2kg,乙所带电荷量q=2.0×10-5C,g10m/s2。(水平轨道足够长,甲、乙两球可视为质点,整个运动过程无电荷转移)

(1)甲乙两球碰撞后,乙恰能通过轨道的最高点D,求乙球在B点被碰后的瞬时速度大小;

(2)在满足1的条件下,求甲的速度υ0;

(3)甲仍以中的速度υ0向右运动,增大甲的质量,保持乙的质量不变,求乙在轨道上的首次落点到B点的距离范围.

 

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小球A以速度从平台边缘O点水平抛出,其运动轨迹为曲线OD,如图所示,为了研究物体从光滑抛物线轨道顶端无初速度下滑的运动,特制作了一个与与A平抛轨道完全相同的光滑轨道,并将该轨道固定在与OD曲线重合的位置,让小球A沿该轨道无初速下滑(经分析,A下滑过程中不会脱离轨道).在OD曲线上有一M点,OM两点连线与竖直方向的夹角为45°,求小球A通过M点时的水平分速度.

 

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某探究小组准备用图甲所示的电路测量某电源的电动势和内阻,实验器材如下:

待测电源(电动势约2V);

电阻箱R(最大阻值为99.99Ω);

定值电阻R0(阻值为2.0Ω);

定值电阻R1(阻值为4.5kΩ

电流表G(量程为400μA,内阻Rg=500Ω

开关S,导线若干.

1)图甲中将定值电阻R1和电流表G串联,相当于把电流表G改装成了一个量程为_____V的电压表;

2)闭合开关,多次调节电阻箱,并记下电阻箱的阻值R和电流表G的示数I

3)分别用Er表示电源的电动势和内阻,则 的关系式为_________(用题中字母表示);

4)以为纵坐标, 为横坐标,探究小组作出的图像如图(乙)所示,根据该图像求得电源的内阻r=0.50Ω,则其电动势E=______V(保留两位有效小数);

5)该实验测得的电动势与真实值相比,理论上______ .(填“>”“<”“=”

 

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某活动小组利用如图甲的装置验证机械能守恒定律,将光电门固定在B处,钢球从与O点登高的A点由静止做圆周运动,通过B处的光电门,计时装置测出钢球通过光电门的时间为t,用钢球通过光电门的平均速率表示钢球通过光电门的瞬时速度,测出绳子的长度为L,小球直径D不可忽略,当地的重力加速度为g

1)用游标卡尺测量钢球的直径,读数如图乙所示,钢球静止为D=______cm

2)小球到达B的速度表达式为__________;(用已知字母表达)

3)要验证机械能守恒,只要在误差允许的范围内,表达式__________成立即可(用tLDg表达)。

 

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