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【题目】如图所示,一环形竖直管道内封闭有理想气体,用一固定绝热活塞k和质量m=0.04 kg的可自由移动的绝热活塞A将管内气够分割成体积相等的两部分,温度都为T0=270 K,下部分气体压强为,活塞A的横截面积S=2cm2.,取g=10m/s2.现保持一部分气体温度不变,只对下部分气体缓慢加热,当活塞A移动到最高点B(不计摩擦和活塞体积),求:

(i)上部分气体的压强;

(ii)下部分气体的温度。

【答案】i1.6×104 Paii648 K

【解析】

i)对于上部分气体,做等温变化。设初状态时的压强为p1,体积为V1;活塞处于平衡状态: ,气体末状态的压强为p2,体积为V2 ,根据玻意耳定律有: 代入数据解得:p21.6×104 Pa

ii 对下部分气体,初状态时的压强为p0,温度为T0,体积为V0;末状态时的压强为p2,温度T2,体积为V2 ,当活塞A移动到最高点时,两部分气体的压强相等: ,根据理想气体状态方程: ,代入数据解得:T2648 K

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,一理想变压器的原、副线圈匝数之比为,原线圈接入电压的交流电源,图中电表均为理想电表,闭合开关后,当滑动变阻器的滑动触头P从最上端滑到最下端的过程中,下列说法正确的是(  )

A.副线圈中交变电流的频率为100Hz

B.t=0.02s时,电压表的示数为0

C.电流表的示数先变小后变大

D.定值电阻R消耗的功率先变大后变小

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【题目】如图所示,MON是固定的光滑绝缘直角杆,MO沿水平方向,NO沿竖直方向,AB为两个套在此杆上的带有同种正电荷的小球,用一指向竖直杆的水平力F作用在A球上,使两球均处于静止状态.现将A球向竖直杆NO方向缓慢移动一小段距离后,AB两小球可以重新平衡,则后一种平衡状态与前一种平衡状态相比较,下列说法正确的是( )

A. AB两小球间的库仑力变大

B. AB两小球间的库仑力变小

C. A球对MO杆的压力不变

D. A球对MO杆的压力变小

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【题目】某科学兴趣小组要验证小球平抛运动的规律,实验设计方案如图甲所示,用轻质细线拴接一小球,在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断;MN为水平木板,已知悬线长为L,悬点到木板的距离OO′=hh>L)。

1)电热丝P必须放在悬点正下方的理由是__________________

2)将小球向左拉起后自由释放,最后小球落到木板上的C点,O′C=x,则小球做平抛运动的初速度为v0=_________

3)图乙是以竖直方格板为背景通过频闪照相得到的照片,每个格的边长L5cm,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图所示,则该频闪照相的周期为_______s,小球做平抛运动的初速度为_______m/s;过B点的速度为_______m/s。(g=10 m/s2

4)在其他条件不变的情况下,若改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角θ,小球落点与O′点的水平距离x将随之改变,经多次实验,以x2为纵坐标、cos θ为横坐标,得到如图丙所示图象,则当θ=30°时,x_________m

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【题目】如图所示,一个固定在竖直平面内的光滑半球形管道,管道里有一个直径略小于管道内径的小球,小球在管道内做圆周运动,从B点脱离后做平抛运动,经过0.3s后又恰好垂直与倾角为450的斜面相碰。已知半圆形管道的半径为R=1m,小球可看做质点且其质量为m=1kg,g取10m/s2,则:

1小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离是多少?

2小球经过管道的B点时,受到管道的作用力大小FNB的大小和方向为多少?

3为了使小球能从管道B点抛出,小球在A点的速度至少为多大?

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【题目】如图所示,一根绳子一端固定于竖直墙上的A点,另一端绕过动滑轮P悬挂一重物B,其中绳子的PA段处于水平状态,另一根绳子一端与动滑轮P的轴相连,在绕过光滑的定滑轮Q后在其端点O施加一水平向左的外力F,使整个系统处于平衡状态,滑轮均为光滑、轻质,且均可看作质点,现拉动绳子的端点O使其向左缓慢移动一小段距离后达到新的平衡状态,则该平衡状态与原平衡状态相比较(  )

A. 拉力F增大B. 拉力F减小

C. θ不变D. θ减小

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【题目】某实验小组利用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。将质量为m1的物块1与质量为m2的物块2m1m2)通过轻绳悬挂在定滑轮上,打点计时器(用频率为50HZ的交流电)固定在竖直方向上,物块1与穿过打点计时器的纸带相连接。开始时托住物块2使两物块均处于静止状态,之后将物块2自由释放。图乙所示为实验中打点计时器打出的一条点迹清晰的纸带,O是打点计时器打下的第一个点,相邻两个计数点之间还有四个点没有画出。

1)相邻两计数点之间的时间间隔为_____s

2)实验时要在接通打点计时器电源之_____释放物块2(填);

3)将各计数点至O点的距离依次记为h1h2h3h4,测得h21.60cmh46.40cm,则打下C点时物块的速度大小为_____m/s

4)根据测出的物块1上升的高度h与对应的时间t,描绘出如图丙所示的ht2图线,若m10.8kgm21.0kg,当地的重力加速度大小为g9.81m/s2,用△EK表示此过程中系统动能的增加量,△EP表示系统势能的减少量,若△Ep-EkEp≤10%,则可认为验证了机械能守恒定律。本次实验_____(填不能)验证机械能守恒定律。

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【题目】如图所示,将一质量为m的摆球用长为L的细绳吊起,上端固定,使摆球在水平面内做匀速圆周运动,细绳就会沿圆锥面旋转,这样就构成了一个圆锥摆。已知重力加速度为g,细绳与竖直方向的夹角为θ。下列说法中正确的是(  )

A.摆球受重力、拉力和向心力的作用

B.摆球的线速度大小为

C.摆球的周期为

D.摆线上的拉力大小为

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【题目】已知引力常量G和下列某组数据,就能计算出地球质量。这组数据可以是(  )

A.人造地球卫星在地面附近绕行的速度及运行周期

B.月球绕地球运行的周期及月球与地球之间的距离

C.地球绕太阳运行的周期及地球与太阳之间的距离

D.若不考虑地球自转,已知地球的半径及重力加速度

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