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如图所示,固定的绝热汽缸内有一质量为m的“T”形绝热活塞(体积可忽略),距汽缸底...

如图所示,固定的绝热汽缸内有一质量为m“T”形绝热活塞(体积可忽略),距汽缸底部h0处连接一U形管(管内气体的体积忽略不计)。初始时,封闭气体温度为T0,活塞距离汽缸底部为1.5h0。已知水银的密度为ρ,大气压强为p0,汽缸横截面积为S,活塞竖直部分长为1.2h0,重力加速度为g。试求:

(1)初始时,两边水银柱的高度差h

(2)缓慢降低气体温度,“T”形绝热活塞刚好接触汽缸底部时的温度;

(3)改变气体温度,两边水银面相平时的温度。

 

(1)(2)(3) 【解析】(1)选取活塞为研究对象,对其受力分析并根据平衡条件有 p0S+mg=pS         ① 可得被封闭气体压强      p=p0+         ② 设初始时水银柱两液面高度差为h,则被封闭气体压强 p=p0+ρgh           ③ 联立以上两式可得,初始时液面高度差为h=                    (2)气体等压变化初状态:p1=p0+mg/S,V1=1.5h0S,T1=T0; 末状态:p2=p1,V2=1.2h0S,T2=? 根据 解得T2=0.8T0 (3)降低温度直至液面相平的过程中,被封闭气体先等压变化,后等容变化. 初状态:p1=p0+mg/S,V1=1.5h0S,T1=T0; 末状态:p2=p0,V2=1.2h0S,T2=? 根据理想气体状态方程有   代入数据,可得T2=  
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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ab、bc、ca三个过程回到原状态,其V-T图象如图所示。下列判断正确的是______

A.ab过程中气体一定放热

B.ab过程中气体对外界做功

C.bc过程中气体内能保持不变

D.bc过程中气体一定吸热

E.ca过程中容器壁单位面积受到气体分子的撞击力一定减小

 

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如图1所示,宽度为d的竖直狭长区域内(边界为L1L2),存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场(如图2所示),电场强度的大小为E0E>0表示电场方向竖直向上。t=0时,一带正电、质量为m的微粒从左边界上的N1点以水平速度v射入该区域,沿直线运动到Q点后,做一次完整的圆周运动,再沿直线运动到右边界上的N2点。Q为线段N1N2的中点,重力加速度为g。上述dE0mv、g为已知量。

(1)求微粒所带电荷量q和磁感应强度B的大小;

(2)求电场变化的周期T

(3)改变宽度d,使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域,求T的最小值。

 

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如图,LMN是竖直平面内固定的光滑绝缘轨道,MN水平且足够长,LM下端与MN相切.质量为m的带正电小球B静止在水平轨道上,质量为2m的带正电小球ALM上距水平轨道高为h处由静止释放,在A球进入水平轨道之前,由于AB两球相距较远,相互作用力可认为是零,A球进入水平轨道后,AB两球间相互作用视为静电作用.带电小球均可视为质点.已知AB两球始终没有接触.重力加速度为g.求:

(1)AB两球相距最近时,A球的速度v

(2)AB两球最终的速度vAvB的大小.

 

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(2017新课标全国Ⅰ卷)某同学研究小灯泡的伏安特性,所使用的器材有:小灯泡L(额定电压3.8 V,额定电流0.32 A);电压表V(量程3 V,内阻3 kΩ);电流表A(量程0.5 A,内阻0.5 Ω);固定电阻R0(阻值1 000 Ω);滑动变阻器R(阻值0~9.0 Ω);电源E(电动势5 V,内阻不计);开关S;导线若干。

(1)实验要求能够实现在0~3.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量,画出实验电路原理图__________

(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图(a)所示。

由实验曲线可知,随着电流的增加小灯泡的电阻_________(填增大”、“不变减小),灯丝的电阻率__________(填增大”、“不变减小”)。

(3)用另一电源E0(电动势4 V,内阻1.00 Ω)和题给器材连接成图(b)所示的电路,调节滑动变阻器R的阻值,可以改变小灯泡的实际功率。闭合开关S,在R的变化范围内,小灯泡的最小功率为__________W,最大功率为__________W。(结果均保留2位小数)

 

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如图所示的实验装置可以用来测量重力加速度g,方法是让字型金属片自由下落通过光电门,字型中间立柱长为h,上下两块挡光片A、B足够窄,宽度均为D,挡光时间由跟光电门相连的数字计时器记录下来,若下挡片B通过光电门的时间为Δt1,上挡光片A通过光电门的时间为Δt2,则字型金属片进入光电门时的速度v1______,离开光电门时的速度v2_______,自由落体运动的加速度g=________.

 

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