【题目】一定质量的理想气体经历了如图所示的 A B C D A 循环,该过程每个状态视为平衡态,各状态参数如图所示。A 状态的压强为1.2 105 Pa,求:
(1)B 状态的温度
(2)完成一个循环,气体与外界热交换的热量
【答案】①600K ②180J
【解析】
①理想气体从A状态到B状态的过程中,压强保持不变,根据盖吕萨克定律有
代入数据解得
②理想气体从A状态到B状态的过程中,外界对气体做功:
解得
W1=-120J
气体从B状态到C状态的过程中,体积保持不变,根据查理定律有
解得
pC=3.0×105Pa
从C状态到D状态的过程中,外界对气体做功
W2=pC(VC-VD)
解得
W2=300J
一次循环过程中外界对气体所做的总功为
W=W1+W2=-120+300=180J
理想气体从A状态完成一次循环,回到A状态,始末温度不变,所以内能不变。根据热力学第一定律△U=W+Q解得
Q=-180J
故完成一个循环,气体对外界放热180J。
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【题目】LC振荡电路中,某时刻磁场方向如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 若磁场正在减弱,则电容器上极板带正电
B. 若电容器正在放电,则电容器上极板带负电
C. 若电容器上极板带正电,则自感电动势正在减小
D. 若电容器正在充电,则自感电动势正在阻碍电流减小
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【题目】气垫导轨是常用的一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块“悬浮”在导轨上,滑块对导轨的压力近似为零,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。某实验小组验证动量守恒定律的实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不计),采用的实验步骤如下:(滑块A、B的质量mA、mB已经给出且不相等)
①调整气垫导轨,使导轨处于水平。
②在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上。
③用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1;B的右端至D板的距离L2。
④给导轨送气,气流稳定后,按下电钮放开卡销。同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作。当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时自动停止计时,从记时器上记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2。
(1)利用已经给的量和上述测量的实验数据,写出验证动量守恒定律的表达式___________________。
(2)利用上述实验数据还可以求出被压缩弹簧的弹性势能的大小,请写出弹性势能表达式为________________。
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【题目】第24届冬奥会将在北京与张家口市联合举行。某高山滑雪运动员(视为质点)在适应场地的训练中,站在倾角=37°的雪道上,利用滑雪杖获得平行于斜面向下的速度vo=5m/s,立即收起滑雪杖,运动员在斜面上滑行时间t=4s,设经过O点时速度大小不变,最终停止在水平雪道上。滑雪板与雪道间的动摩擦因数为,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)收起滑雪杖后,运动员在倾斜雪道上的加速度大小;
(2)运动员刚滑到水平雪道时的速度大小;
(3)整个过程中运动员滑行的总路程。
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【题目】如图所示,光滑“∏”形金属导体框平面与水平面的夹角为 θ,两侧对称,间距为 L,上端接入 阻值为 R 的电阻。ab 以上区域内有垂直于金属框平面磁感应强度为 B 的匀强磁场。质量为 m 的 金属棒 MN 与金属框接触良好,由图示位置以一定的初速度沿导轨向上运动,进入磁场区域后又继续上升一段距离但未碰及电阻 R。已知金属棒上升、下降经过 ab 处的速度大小分别为 v1、v2,不计金属框、金属棒电阻及空气的阻力。下列说法中正确的是( )
A.金属棒上升时间等于下降时间
B.v2 的大小可能大于
C.上升过程中电阻 R 产生的焦耳热较下降过程的大
D.金属棒上升、下降经过 ab 处的时间间隔为
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【题目】如图所示,由同种材料制成,粗细均匀,边长为L、总电阻为R的单匝正方形闭合线圈MNPQ放置在水平面上,空间存在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的有界匀强磁场,磁场两边界成θ=角。现使线圈以水平向右的速度ν匀速进入磁场,则( )
A.当线圈中心经过磁场边界时,N、P两点间的电势差U=BLv
B.当线圈中心经过磁场边界时,线圈所受安培力大小
C.线圈从开始进入磁场到其中心经过磁场边界的过程中,回路中的平均电功率
D.线圈从开始进入磁场到其中心经过磁场边界的过程中,通过导线某一横截面的电荷量
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【题目】如图所示,一定质量的理想气体从状态a开始经历①②③④四个过程,到达状态e。对此气体,下列说法中正确的是( )
A.过程①中气体从外界吸收热量
B.过程②中气体从外界吸收热量
C.过程③中气体对外界做正功
D.状态a比状态e的体积大
E.过程④中气体吸收的热量和对外界做功的数值相等
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【题目】在做“用单摆测定重力加速度”的实验中
(1)某同学用毫米刻度尺测得摆线长;用游标卡尺测得摆球的直径如图所示,则摆球直径_________;用秒表测得单摆完成次全振动的时间为80.0s,则重力加速度_________(计算结果中保留)。
(2)如果该同学测得的值偏大,可能的原因是_________(填字母代号)。
A.计算摆长时没有计入摆球的半径
B.开始计时时,秒表过迟按下
C.摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加了
D.试验中误将39次全振动数为40次
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【题目】如图,MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨,其间距为L,导轨弯曲部分光滑,平直部分粗糙,右端接一个阻值为R的定值电阻,平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场.质量为m、电阻也为R的金属棒从高为h处静止释放,到达磁场右边界处恰好停止.已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为μ,金属棒与导轨间接触良好,则金属棒穿过磁场区域的过程中(重力加速度为g)( )
A. 流过金属棒的最大电流为
B. 通过金属棒的电荷量为
C. 克服安培力所做的功为mgh
D. 金属棒产生的电热为mg(h-μd)
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