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如图,两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同气缸直立放置,气缸底部和顶部均有细管连...

如图,两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同气缸直立放置,气缸底部和顶部均有细管连通,顶部的细管带有阀门K。两气缸的容积均为V0,气缸中各有一个绝热活塞(质量不同,厚度可忽略)。开始时K关闭,两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体),压强分别为popo/3;左活塞在气缸正中间,其上方为真空;右活塞上方气体体积为V0/4。现使气缸底与一恒温热源接触,平衡后左活塞升至气缸顶部,且与顶部刚好没有接触;然后打开K,经过一段时间,重新达到平衡。已知外界温度为T0,不计活塞与气缸壁间的摩擦。求:

(i)恒温热源的温度T

(ii)重新达到平衡后左气缸中活塞上方气体的体积Vx

 

(1)(2) 【解析】试题分析:(i)与恒温热源接触后,在K未打开时,右活塞不动,两活塞下方的气体经历等压过程, 由盖吕•萨克定律得: ① 解得② (ii)由初始状态的力学平衡条件可知,左活塞的质量比右活塞的大.打开K后,右活塞必须升至气缸顶才能满足力学平衡条件. 气缸顶部与外界接触,底部与恒温热源接触,两部分气体各自经历等温过程,设在活塞上方气体压强为p,由玻意耳定律得③ 对下方气体由玻意耳定律得: ④ 联立③④式得 6VX2−V0VX−V02=0 解得; (不合题意,舍去)
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考点分析:
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一定量的理想气体从状态a开始,经历三个过程abbcca回到原状态,其pT图象如图所示,下列判断正确的是_________

A.过程ab中是等容变化

B.过程bc中气体既不吸热也不放热

C.过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热

D.abc三个状态中,状态a分子的平均动能最小

E.bc两个状态中,容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同

 

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两平行且电阻不计的金属导轨相距L=1m金属导轨由水平和倾斜两部分(均足够长)良好对接,倾斜部分与水平方向的夹角为37°整个装置处在竖直向上、磁感应强度B=2T的匀强磁场中。长度也为1m的金属棒abcd垂直导轨跨搁,且与导轨良好接触,质量均为0.2kg电阻分别为R1=2ΩR2=4Ω ab置于导轨的水平部分,与导轨的动摩擦因数为μ=0.5cd置于导轨的倾斜部分,导轨倾斜部分光滑。从t=0时刻起, ab棒在水平且垂直于ab棒的外力F1的作用下由静止开始向右做匀加速直线运动,金属棒cd在力F2的作用下保持静止, F2平行于倾斜导轨平面且垂直于金属杆cdt1=4s时, ab棒消耗的电功率为2.88W已知sin37°=0.6cos37°=0.8重力加速度g=10m/s2求:

(1) ab棒做匀加速直线运动的加速度大小

(2)t2=8s时作用在cd棒上的F2

(3)改变F1的作用规律,使ab棒运动的位移x与速度v满足: x=2v要求cd仍然要保持静止状态。求ab棒从静止开始运动x=4m的过程中,作用在ab棒上的力F1所做的功(结果可用分数表示).

 

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如图所示,在竖直平面(纸面)固定一内径很小内壁光滑的圆管形轨道ABC它由两个半径均为R的四分之一圆管顺接而成, AC端切线水平在足够长的光滑水平台面上静置一个光滑圆弧轨道DE圆弧轨道D端上缘恰好与圆管轨道的C端内径下缘水平对接。一质量为m的小球(可视为质点)以某一水平速度从A点射入圆管轨道,通过C点后进入圆弧轨道运动,过C点时轨道对小球的压力为2mg,小球始终没有离开圆弧轨道已知圆弧轨道DE的质量为2m,重力加速度为g求:

(1)小球从A点进入圆管轨道的速度大小;

(2)小球沿圆弧轨道上升的最大高度。

 

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某物理小组欲利用如图所示的电路同时测量一只有30格刻度的毫安表的量程、内阻且要得到光敏电阻的阻值与光照强度之间的关系。实验室能提供的实验器材有:学生电源(输出电压为U= 18.0 V内阻不计)、电阻箱R(最大阻值9999.9Ω)、单刀双掷开关一只、导线若干。

(1)该小组实验时先将电阻箱的阻值调至最大,然后将单刀双掷开关接至a端,开始调节电阻箱,发现将电阻箱的阻值调为1700Ω时,毫安表恰好能够偏转10个格的刻度,将电阻箱的阻值调为800Ω时,毫安表刚好能偏转20个格的刻度,实验小组据此得到了该毫安表的量程为_______ mA内阻Rg=________Ω

(2)该小组查阅资料得知,光敏电阻的阻值随光照强度的变化很大,为了安全,该小组需将亮安表改装成量程为3A的电流表,则需在亳安表两端_______(选填串联并联”)一个阻值后电表总电阻为______Ω的电阻(保留两位有效数字) 

(3)改表之后,该小组将单刀双掷开关接至b端,通过实验发现,流过毫安表的电流I (单位:mA)与光照强度E(单位:cd)之间的关系满足由此可得到光敏电阻的阻值R(单位Ω)与光照强度E之间的关系为__________

 

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某实验小组利用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律。A为装有挡光片的钩码,总质量为M用螺旋测微器测出挡光片的挡光宽度为b轻绳一端与A相连,另一端跨过光滑轻质定滑轮与质量为m(m<M)的重物B相连。他的做法是:先用力拉住B保持AB静止,测出A的挡光片下端到光电门的距离h然后由静止释放BA下落过程中经过光电门,光电门可测出挡光片的挡光时间t,算出挡光片经过光电门的平均速度,将其视为A下落h(h>>b)时的速度,重力加速度为g

 

(1)螺旋测微器的读数如图乙所示,则挡光宽度为b=__________mm.

(2)A从静止开始下落h的过程中,验证以AB、地球所组成的系统机械能守恒的表达式为____________ (用题目所给物理量的符号表示)

 (3)由于光电门所测的平均速度与物体A下落h时的瞬时速度间存在一个差值因而系统减少的重力势能________ 系统增加的动能(选填大于小于 )

 

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