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如图所示,横截面积为S,质量为M的活塞在气缸内封闭着一定质量的理想气体,现对气缸...

如图所示,横截面积为S,质量为M的活塞在气缸内封闭着一定质量的理想气体,现对气缸内气体缓慢加热,使其温度从T1升高了T,气柱的高度增加了ΔL,吸收的热量为Q,不计气缸与活塞的摩擦,外界大气压强为p0,重力加速度为g,求:

①此加热过程中气体内能增加了多少?

②若保持缸内气体温度不变,再在活塞上放一砝码,如图所示,使缸内气体的体积又恢复到初始状态,则放砝码的质量为多少?

 

①② 【解析】①设缸内气体的温度为时压强为,活塞受重力、大气压力和缸内气体的压力作用而平衡,得到: 气体膨胀对外界做功为: 根据热力学第一定律得到: 联立可以得到: ②设放入砝码的质量为m,缸内气体的温度为时压强为,系统受重力、大气压力和缸内气体的压力作用而平衡,得到: 根据查理定律: 联立可以得到:  
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考点分析:
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关于热现象,下列说法正确的是    

A. 热量不能自发地从低温物体传到高温物体

B. 物体速度增大,则组成物体的分子动能增大

C. 物体的温度或者体积变化,都可能引起物体内能变化

D. 相同质量的两个物体,升高相同温度,内能增加一定相同

E. 绝热密闭容器中一定质量气体的体积增大,其内能一定减少

 

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如图所示,半径R=0.8 m的四分之一光滑圆弧轨道C固定在水平光滑地面上,质量M=0.3 kg的木板B左端与C的下端等高平滑对接但未粘连,右端固定一轻弹簧,弹簧原长远小于板长,将弹簧在弹簧弹性限度内压缩后锁定。可视为质点的物块A质量m=0.1kg,从与圆弧轨道圆心O等高的位置由静止释放,滑上木板B后,滑到与弹簧刚接触时与木板相对静止,接触瞬间解除弹簧锁定,在极短时间内弹簧恢复原长,物块A被水平弹出,最终运动到木板左端时恰与木板相对静止。物块A与本板B间动摩擦因数μ= 0.25g10 m/s2。求:

(1)物块A在圆弧轨道C的最下端时受到圆弧轨道支持力的大小:

(2)木板B的长度L

(3)弹簧恢复原长后,物块A从木板右端运动到左端的时间。

 

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如图所示,平面直角坐标系xOv中,第I象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第IV象限在x轴与y=-d之间的区域内存在垂直于平面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为qq>0)的带电粒子以初速度v0y轴上P(0h)点沿x轴正方向开始运动,经过电场后从x轴上的点Q进入磁场,粒子恰能从磁场的下边界离开磁场。不计粒子重力。求:

(1)粒子在Q点速度的大小vo和与x轴正方向夹角θ

(2)匀强磁场磁感应强度大小B

 

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用如图所示的电路测量电源的电动势和内阻。实验器材:待测电源(电动势约6V,内阻约几欧),定值电阻R1(阻值3kΩ),保护电阻Ro(阻值),滑动变阻器R,开关S,导线若干。供选择的电流表和电压表有:

电流表Al:量程0--0.6A.内阻约l Ω

电流表A2:最程0-3A,内阻约l Ω

电压表Vl:量程是15V,内阻为9kΩ

电压表V2:量程是3V,内阻为3kΩ

请完成实验:

(1)电流表选用____;电压表选用____。(选填电表符号)

(2)将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大,闭合开关,逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值,记录5组电压表示数U和对应的电流表示数I,建立U-I坐标系,将5(UI)数据对应的点标在了坐标系上,如图所示。请在坐标系上画出U-I图像。

(3)根据所画图像可得出待测电源的电动势E= ___V,内阻r= ___Ω。(结果均保留两位有效数字)

 

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用如图甲所示装置验证机械能守恒定律。按要求安装好装置,正确操作得到如图乙所示的一条纸带,O点是起始点,ABC是使用电源频率户50Hz的电火花计时器连续所打的三个点。重物质量m=100 g,当地重力加速度g=9.8 m/s2。回答下列问题:

(1)B点与O点之间的距离是___ cm

(2)O点到B点,重物动能变化量Ek= ___J。(保留3位有效数字)

(3)设从O点到ABC点的距离分别为hAhBhC,并测得读数。则在误差允许范围内,将测得的物理量和已知的物理常量数值带入表达式____(选用测得的物理量和已知的物理常量符号表示),计算得到的结果与在(2)中计算得到的Ek相等,即验证了机械能守恒定律。

 

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