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【题目】如图所示,甲、乙两导热气缸内壁光滑,粗细均匀,横截面积均为S,高度均为h。现将两气缸竖直放置,甲气缸在上,乙气缸在下,中间用体积可以忽略的细短管连通,内部有质量和厚度均可忽略不计的绝热活塞,甲气缸上端开口且活塞只能在气缸内运动。甲、乙两气缸内有压强分别为p02p0的理想气体,初始时活塞均位于气缸的顶部。已知初始周围环境温度为,大气压强为p0,重力加速度为g,热力学温度与摄氏温度的关系为

(1)若将甲气缸内的气体缓慢加热至(此时乙气缸中的活塞未动),求甲气缸内气体的压强为多大?

(2)在甲气缸活塞上放物体时,平衡时可通过活塞移动的距离测出物体的质量。求环境温度为时,此装置能测量物体质量的最大值为多少?

【答案】(1)1.1p0(2)

【解析】

(1)乙气缸中的活塞未动,温度升高时,甲气缸内气体做等容变化

由盖吕萨克定律得

解得

(2)当甲气缸中的活塞刚好移动至甲气缸的底部时测得的物体质量最大,设乙气缸中的活塞移动的距离为x,两部分气体的压强均为p2

对甲气缸内气体有

对乙气缸内气体有

解得

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】可以设想,如果汽车能获得足够的动力,汽车的行驶速度还可以不断增加。那么,当汽车速度增加到某一值时,汽车将离开地球成为绕地球做圆周运动的“航天汽车”。如果有一辆这样的“航天汽车”正沿赤道行驶,不计空气阻力,则该“航天汽车”(  )

A.在赤道上行驶时,它对地面的压力等于重力

B.在赤道上行驶的速度增大时,它对地面的压力增大

C.在赤道上行驶的速度达到第一宇宙速度时将脱离地面

D.一旦脱离地面,车内的弹簧测力计无法测量力的大小

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,长为8d、间距为d的平行金属板水平放置,O点有一粒子源,能持续水平向右发射初速度为v0,电荷量为+q,质量为m的粒子。在两板间存在如图所示的交变电场,取竖直向下为正方向,不计粒子重力。以下判断正确的是

A. 粒子在电场中运动的最短时间为

B. 射出粒子的最大动能为mv02

C. t=时刻进入的粒子,从O点射出

D. t=时刻进入的粒子,从O点射出

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,有两根足够长的平行光滑导轨水平放置,右侧用一小段光滑圆弧和另一对竖直光滑导轨平滑连接,导轨间距L1m。细金属棒abcd垂直于导轨静止放置,它们的质量m均为1kg,电阻R均为0.5Ωcd棒右侧lm处有一垂直于导轨平面向下的矩形匀强磁场区域,磁感应强度B1T,磁场区域长为s。以cd棒的初始位置为原点,向右为正方向建立坐标系。现用向右的水平恒力F1.5N作用于ab棒上,作用4s后撤去F。撤去F之后ab棒与cd棒发生弹性碰撞,cd棒向右运动。金属棒与导轨始终接触良好,导轨电阻不计,空气阻力不计。(g=10m/s2)求:

(1) ab棒与cd棒碰撞后瞬间的速度分别为多少;

(2)s1m,求cd棒滑上右侧竖直导轨,距离水平导轨的最大高度h

(3)若可以通过调节磁场右边界的位置来改变s的大小,写出cd棒最后静止时与磁场左边界的距离x的关系。(不用写计算过程)

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【题目】某兴趣小组的两位同学分别利用如图甲和如图乙所示的实验装置来研究加速度与力、质量的关系,小车总质量分别用MM表示(滑轮的质量和绳与滑轮间的摩擦均忽略不计)。

(1)关于这两个实验的操作,下列说法正确的是_______(填正确答案标号)。

A.两个实验都需要平衡摩擦力

B.两个实验都不需要平衡摩擦力

C.两个实验都需要满足所挂钩码的总质量远小于小车的总质量的条件

D.两个实验都不需要满足所挂钩码的总质量远小于小车的总质量的条件

(2)两位同学分别进行正确的实验操作,发现两装置中力传感器的读数相同,则两小车所受的拉力之比___________,通过计算得到小车的加速度之比为,则甲、乙两图中实验装置所用小车的质量之比______________

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】火星的质量是地球质量的a倍,半径为地球半径的b倍,其公转周期为地球公转周期的c倍。假设火星和地球均可视为质量分布均匀的球体,且环绕太阳的运动均可看成是匀速圆周运动。则下列说法正确的是(  )

A.火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为ab

B.同一物体在火星表面的重力与在地球表面的重力之比为ab

C.太阳、火星间的距离与日、地之间的距离之比为

D.太阳的密度与地球的密度之比为c21

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示的直角三角形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场(图中未画出),其中∠c=90°、∠a=60°O为斜边的中点,分别带有正、负电荷的粒子以相同的初速度从O点垂直ab边沿纸面进入匀强磁场区域,两粒子刚好不能从磁场的acbc边界离开磁旸,忽略粒子的重力以及两粒子之间的相互作用。则下列说法正确的是(  )

A.负电荷由oa之间离开磁场

B.正负电荷的轨道半径之比为

C.正负电荷的比荷之比为

D.正负电荷在磁场中运动的时间之比为11

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置进行实验。在足够大的水平平台上的A点放置一个光电门,水平平台上A点右侧摩擦很小可忽略不计,左侧为粗糙水平面,当地重力加速度大小为g,采用的实验步骤如下:

①在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片;

②用天平分别测出小滑块a(含挡光片)和小球b的质量mamb

ab间用细线连接,中间夹一被压缩了的轻弹簧,静止放置在平台上;

④细线烧断后,ab瞬间被弹开,向相反方向运动;

⑤记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t

⑥滑块a最终停在C点(图中未画出),用刻度尺测出AC之间的距离Sa

⑦小球b从平台边缘飞出后,落在水平地面的B点,用刻度尺测出平台距水平地面的高度h及平台边缘铅垂线与B点之间的水平距离Sb

⑧改变弹簧压缩量,进行多次测量。

1a球经过光电门的速度为:______________(用上述实验数据字母表示)

2)该实验要验证动量守恒定律,则只需验证等式_____________成立即可。(用上述实验数据字母表示)

3)改变弹簧压缩量,多次测量后,该实验小组得到Sa的关系图象如图乙所示,图线的斜率为k,则平台上A点左侧与滑块a之间的动摩擦因数大小为______。(用上述实验数据字母表示)

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,长木板Q放在粗糙的水平地面上,可视为质点的物块P以水平向右的速度v0=4 m/s从长木板的最左端冲上长木板,已知物块P和长木板Q的质量分别为m=10 kgM=20 kg,长木板的长度为L=5 m,长木板与地面之间、物块与长木板之间的动摩擦因数分别为μ1=0.1μ2=0.4,重力加速度g10 m/s2。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列说法正确的是(  )

A.长木板始终静止,物块一定能从长木板的右端离开

B.长木板向右运动,物块不可能从长木板的右端离开

C.长木板的加速度大小始终为0.5 m/s2

D.物块相对长木板的位移大小为2m

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