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如图所示,两个可导热的气缸竖直放置,它们的底部由一细管连通(忽略细管的容积)。两...

如图所示,两个可导热的气缸竖直放置,它们的底部由一细管连通(忽略细管的容积)。两气缸各有一个活塞,质量分别为m1m2,活塞与气缸无摩擦。活塞的下方为理想气体,上方为真空。当气体处于平衡状态时,两活塞位于同一高度h.(已知m12mm2m

(1)在两活塞上同时各放一质量为m的物块,求气体再次达到平衡后两活塞的高度差(假定环境温度始终保持为T0);

(2)在达到上一问的终态后,环境温度由T0缓慢上升到1.25T0,试问在这个过程中,气体对活塞做了多少功?(假定在气体状态变化过程中,两物块均不会碰到气缸顶部)。

 

(1)x=h(2)0.75mgh 【解析】试题分析:(1)开始时两缸内的气压相等,从而可得出两活塞的面积关系,两活塞上同时各加一质量为m的物块后,就打破了原有的平衡,面积小的活塞会下沉,直至面积小的活塞移到底部,再确定左侧气体的状态参量,整个过程是等温变化,由气体的状态方程可得出左缸气体的高度,即为两活塞的高度差.(2)缓慢升温气体发生等压变化,根据盖吕萨克定律求体积变化,求出活塞移动的距离,根据W=Fl求功 (1)设左、右活塞的面积分别为S'和S,由于气体处于平衡状态,故两活塞对气体的压强相等,即: ,由此得 在两个活塞上各加质量为m的物块后,假设左右两活塞仍没有碰到汽缸底部, 由平衡条件:P左=,P右=,P左<P右, 则右活塞降至气缸底部,所有气体都在左气缸中。 在初态,气体的压强为,体积为3Sh;在末态,气体压强为,体积为2xS(x为左活塞的高度) 由玻意耳定律得: ·3Sh=·2xS解得:x=h,即两活塞的高度差为x=h (2)当温度由T0上升至T=1.25T0时,气体的压强不变,设x'是温度达到T时左活塞的高度, 由盖·吕萨克定律得:x'=x=1.25h活塞对气体做的功为:W= =3mg(x'-x)=0.75mgh  
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考点分析:
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以下说法正确的是___________

A.春节期间海南出现了大雾,导致轮渡不能正常运行而出现空前的车辆和旅客滞留,出现大雾的原因主要是因为工业污染

B.利用单分子油膜法测分子直径大小的实验中,要求撒一些痱子粉,是为了使油膜尽量散开来

C.人从小长大,所获知识越来越丰富,也越来越系统,但并不违背熵增加原理

D.电能是二次能源,电动车不能说是新能源车

E.相对湿度越大,空气中的水分子含量不一定越多

 

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如图所示,足够长的宽为L=0.1m的导轨置于水平面上,左端接有一个电动势为E=1.5V,内阻为r=1.5Ω的电源,右端接有一个降压限流器件(当电路电流大于等于0.5A时相当于一个可变电阻而保持电流恒为0.5A,电流不能达0.5A时不起作用)和一个定值电阻R=0.4Ω,其它电阻不计,PQ是分界线且与左右两端足够远,导轨间有垂直导轨平面的匀强磁场。导轨在P点有一个小缺口,不计电阻的金属杆ab质量为m=0.01kg、从距PQ足够远处由静止释放,在PQ的左端它与导轨间的动摩擦因数为μ=0.2.PQ的右端,它与导轨间无摩擦。金属杆到达PQ之前已经匀速运动且电源有最大输出功率。求:

1)磁感应强度B的大小;

2)金属杆越过PQ前的最大加速度和最大速度

3)若金属杆越过PQ时,由于缺口的影响导致杆的速度立即减为原来速度的48%,金属杆还能运动的距离和通过R的电荷量。

 

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平板车上的跨栏运动如图所示,光滑水平地面上人与滑板A一起以v0=0.5m/s的速度前进,正前方不远处有一距离轨道高h=0.7875m高的(不考虑滑板的高度)横杆,横杆另一侧有一静止滑板B,当人与A行至横杆前,人相对滑板竖直向上起跳越过横杆,A从横杆下方通并与B发生弹性碰撞,之后人刚好落到B上,不计空气阻力,已知m=40 kg.mA=5 kg.mB=10 kg.gl0m/s2,求:

 

1)人跳离滑板A的最小速度(相对地面):

2)最终人与B的共同速度。

 

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(12分)某品牌电饭锅采用纯电阻电热丝加热,有“煮饭”和“保温”两种工作模式,在220V电压下额定功率分别为600W和80W.物理兴趣小组的同学们想通过实验测定该电饭锅电热丝的电阻.

现有实验器材:干电池两节,滑动变阻器R1(最大阻值20Ω),电阻箱R(精度0.1Ω)电压表V(量程3V,内阻很大),电流表A(量程6mA,内阻r = 35.0Ω),开关及导线若干.

同学们利用多用表进行初步测量和估算发现,电饭锅处于不同工作模式时,实验电流差异较大.为了能顺利完成实验,他们打算将电流表的测量范围扩大到48 mA,则应该将电阻箱调节至R = ______Ω并与电流表并联.

同学们设计并连接了图2所示的电路图,接通电源前应将滑动变阻器的滑片置于____(填“a”或“b”)端.

将电饭锅调至“煮饭”模式,_______(填“闭合”或“断开”)开关K2,再闭合开关K1,调节滑动变阻器阻值,发现两表示数均有示数,但都不能调到零.如果该故障是由图中标号“1”到“6”中的一根导线断路引起,则断路的导线是_______.排除故障后,调节滑动变阻器阻值,记下各电表六组读数后断开开关K1.然后将电饭锅调至“保温”模式,改变K2状态,再闭合开关K1,调节滑动变阻器阻值,记下各电表六组读数后断开开关K1

直接将两组实验读到的数据绘制成如图3所示的图象.由图可知,该实验中电饭锅处于“煮饭”模式时测得的阻值为________Ω.(保留两位有效数字)

同学们计算发现,实验操作、数据记录与处理均正确无误,但实验得到的结果比电饭锅正常工作时的阻值小很多,请指出造成该差异的主要原因:________________________________________________.

 

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一个喷漆桶能够向外喷射不同速度的油漆雾滴,,某同学决定测量雾滴的喷射速度,他采用如图1所示的装置,一个直径为d=40cm的纸带环,安放在一个可以按照不同转速转动的固定转台上,纸带环上刻有一条狭缝A,在狭缝A的正对面画一条标志线.如图1所示。在转台达到稳定转速时,向侧面同样开有狭缝B的纸盒中喷射油漆雾滴,当狭缝A转至与狭缝B正对平行时,雾滴便通过狭缝A在纸带的内侧面留下痕迹。将纸带从转台上取下来,展开平放,并与毫米刻度尺对齐,如图图2所示。

请你帮该同学完成下列任务:(只保留2位有效数字)

1)设喷射到纸带上的油漆雾滴痕迹到标志线的距离为s,则从图2可知,其中速度最大的雾滴到标志线的距离s1=__cm;速度最小的雾滴到标志线的距离s2=______cm.

2)如果转台转动的周期为T,则这些雾滴喷射速度范围的计算表达式为v0=_______(用字母表示)

3)如果以纵坐标表示雾滴速度v0、横坐标表示雾滴距标志线距离的倒数,画出v0图线,如图3所示,则可知转台转动的周期为T=________s

 

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