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【题目】如图所示,开口向上、竖直放置的内壁光滑气缸的侧壁是绝热的,底部导热,内有两个质量均为m的密闭活塞,活塞A导热,活塞B绝热,将缸内理想气体分成两部分.初状态整个装置静止不动处于平衡状态,两部分气体的长度均为l0,温度为T0.设外界大气压强为p0保持不变,活塞横截面积为S,且2mgp0S,环境温度保持不变.

①在活塞A 上逐渐添加铁砂,当铁砂质量等于2m时,两活塞在某位置重新处于平衡状态,求活塞B下降的高度;

②现只对气体缓慢加热,使活塞A回到初始位置,求此时气体的温度.

【答案】0.33l0 ②2.1T0

【解析】

①初状态:气体压强

Ⅱ气体压强

添加铁砂后:气体压强

Ⅱ气体压强

Ⅱ气体发生等温变化,根据玻意耳定律:

p2l0Sp2l2S

B活塞下降的高度h2l0l2

带入数据解得h20.33l0.

②Ⅰ气体发生等温变化,根据玻意耳定律:

p1l0Sp1l1S

只对气体加热,气体状态不变,所以当A活塞回到原来位置时,气体高度

根据理想气体状态方程

解得T22.1T0.

练习册系列答案
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【题目】2018珠海航展,我国五代战机“歼20”再次闪亮登场。表演中,战机先水平向右,再沿曲线ab向上(如图),最后沿陡斜线直入云霄。设飞行路径在同一竖直面内,飞行速率不变。则沿ab段曲线飞行时,战机(  )

A.所受合外力大小为零

B.所受合外力方向竖直向上

C.竖直方向的分速度逐渐增大

D.水平方向的分速度不变

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【题目】如图所示,绝缘水平面上O处放质量为m、电荷量为q的带负电荷的小物体.劲度系数为k的绝缘轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与小物体接触(未固定),弹簧水平且无形变.O点左侧有竖直向下的匀强电场,电场强度为.用水平力F缓慢向右推动物体,在弹性限度内弹簧被压缩了x0,此时物体静止.撤去F后,物体开始向左运动,运动的最大距离为4x0,物体与水平面间的动摩擦因数为,重力加速度为g.则(  )

A. 撤去F后,物体回到O点时速度最大

B. 撤去F后,物体刚运动时的加速度大小为

C. 物体离开弹簧时速率为

D. 撤去F后系统产生的内能为4mgx0

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【题目】图示是一个半径为R的竖直圆形磁场区域,磁感应强度大小为B,磁感应强度方向垂直纸面向内。有一个粒子源在圆上的A点不停地发射出速率相同的带正电的粒子,带电粒子的质量均为m,运动的半径为r,在磁场中的轨迹所对应的圆心角为α。以下说法正确的是

A. r=2R,则粒子在磁场中运动的最长时间为

B. r=2R,粒子沿着与半径方向成45°角斜向下射入磁场,则有关系成立

C. r=R,粒子沿着磁场的半径方向射入,则粒子在磁场中的运动时间为

D. r=R,粒子沿着与半径方向成60°角斜向下射入磁场,则圆心角α150°

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【题目】如图为氢原子的能级示意图,锌的逸出功是3.34eV,以下对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征认识正确的是(  )

A.一个处于n3能级的氢原子向基态跃迁时,能放出3种不同频率的光

B.用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板一定不能产生光电效应

C.用能量为10.3eV的光子照射,不能使处于基态的氢原子跃迁到激发态

D.一群处于n3能级的氢原子向基态跃迁时,发出的光照射锌板,锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75eV

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【题目】如图所示,发球机从O处先后以相同的速率v0沿不同的方向斜向上发出两只相同的网球PQ,它们的运动轨迹如图所示,不计空气阻力.下列说法正确的是(  )

A.在最高点时,P的速度比Q的大

B.P运动的加速度比Q的大

C.两只网球落地时速度大小相同

D.两只网球到达最高点所用的时间相同

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【题目】1是某同学验证机械能守恒定律实验装置,提供的器材如下:铁架台、电磁打点计时器、学生电源、导线若干、纸带、重锤、夹子.已知重锤的质量为1kg,当地的重力加速度g9.8 m/s2.

(1) 该同学还应补充的实验器材是________

(2) 2是该同学将打点计时器连接至电源的图景,连接正确的是________(选填”)

(3) 该同学实验中得到的一条纸带如图3所示,已知打点计时器无故障且打点正常,则由此判断该同学在实验中最有可能的错误操作是______________________

(4) 该同学正确操作得到的一条纸带如图4所示,O点对应重锤做自由下落的初始位置,该同学从合适位置开始选取了三个连续的计数点ABCOB距离已在图中标出.该同学选择OB段来验证重锤的机械能是否守恒,则他还需________

A. 仅测量AC段的长度   B. 仅测量AB段的长度

C. 仅测量OC段的长度   D. 仅测量OA段的长度

(5) 根据图4中的纸带,可求得重锤在OB段重力势能减少了________J(结果保留三位有效数字)

(6) 在某次实验中,该同学测得重锤下落的加速度为9.62m/s2,则重锤和纸带下落中所受的平均阻力Ff________N(仅考虑重锤的质量)

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【题目】关于热学规律,下列说法正确的是(  )

A.热量可以自发地从高温物体向低温物体传递,但要从低温物体向高温物体传递,必须有第三者介入

B.如果用Q表示物体吸收的能量,用W表示物体对外界所做的功,ΔU表示物体内能的增加,那么热力学第一定律可以表达为

C.蒸发的快慢与空气的湿度有关,与气温无关

D.摄氏温度是国际单位制中七个基本物理量之一,摄氏温度t与热力学温度T的关系是

E.在用油膜法估测分子的直径的实验中,主要是解决两个问题:一是获得很小的一滴油酸并测出其体积,二是测量这滴油酸在水面上形成的油膜面积

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【题目】如图甲所示,一端带有定滑轮的长木板放在水平桌面上,滑轮刚好伸出桌面,带有凹槽的小车放在长木板上,小车通过细绳绕过定滑轮和钩码相连,钩码的个数可以改变,小车后面连有纸带,纸带穿过打点计时器。不计滑轮摩擦及空气阻力,重力加速度,某同学利用该装置探究小车加速度与力的关系。

(1)为达到本次实验目的,需要平衡摩擦力吗?________(填“需要”或“不需要”)。

(2)测出小车的质量为,若用钩码的重力当成细绳的拉力,已知钩码的规格有两种可选:,为尽可能减少实验误差,该同学应该选取______(选填“”或“”)规格的砝码更好。

(3)正确调整装置并选取合适砝码后,打开电源释放小车,打出一条纸带如图乙,打点计时器使用的是交流电,纸带上相邻两个计数点间还有4个计时点未画出,则小车的加速度________。(结果保留三位有效数字)

(4)如果钩码规格只有,该同学认为:如果仍然研究小车的加速度和外力的关系,上述实验结果存在较大误差,为此他进行了如下改进:首先在右边悬挂5个钩码,接通电源释放小车,得到一条纸带;第二次他取下右边一个钩码放在小车凹槽内,接通电源,得到第二条纸带……重复上述步骤,直至得到第四条纸带。分别计算出各纸带的加速度。用作纵坐标,用对应的右边悬挂的钩码个数为横坐标,得到的图象如图所示,如果数据无误差,加速度和力的关系符合牛顿定律,测该直线图象的斜率的大小为________。(结果保留三位有效数字)

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