【题目】如图所示,开口向上竖直放置的内壁光滑气缸,其侧壁是绝热的,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Ⅰ、Ⅱ两部分.初状态整个装置静止不动且处于平衡状态,Ⅰ、Ⅱ两部分气体的高度均为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mg=p0s,环境温度保持不变.求: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,活塞A下降的高度.
【答案】活塞A下降的高度为l0.
【解析】试题分析:对Ⅰ气体,初状态:
末状态
由玻意耳定律得:
对Ⅱ气体,初状态:
末状态
由玻意耳定律得:
A活塞下降的高度为:
考点:理想气体的状态方程.
【名师点睛】考察理想气体状态变化方程,找出初末状态的状态参量,列理想气体状态变化方程即可,注意弄清“隔热”“绝热”“导热”等的含义.
【题型】解答题
【结束】
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【题目】下列说法正确的是________(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分;每选错1个扣3分,最低得分为0分)。
A.波源沿直线匀速靠近一静止接收者,则接收者接收到波信号的频率会比波源频率高
B.拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度
C.光的衍射现象是光波相互叠加的结果
D.露珠呈现的彩色是光的反射现象
E.全息照片用激光来拍摄,主要是利用了激光的相干性
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【题目】小型手摇发电机线圈共N匝,每匝可简化为矩形线圈abcd,磁极间的磁场视为匀强磁场,方向垂直于线圈中心轴OO′,线圈绕OO′匀速转动,如图所示。矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0,不计线圈电阻,则发电机输出电压
A. 峰值是e0 B. 峰值是2e0
C. 有效值是 D. 有效值是
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【题目】在物理课外活动中,刘聪同学制作了一个简单的多用电表,图甲为电表的电路原理图.已知选用的电流表内阻Rg=10Ω、满偏电流Ig=10mA,当选择开关接3时为量程250V的电压表.该多用电表表盘如图乙所示,下排刻度均匀,C为上排刻度线的中间刻度,由于粗心上排刻度线对应数值没有标出.
(1)若指针指在图乙所示位置,选择开关接1时其读数为 ;选择开关接3时其读数为 .
(2)为了测该多用电表欧姆挡的电阻和表内电源的电动势,刘聪同学在实验室找到了一个电阻箱,设计了如下实验:
①将选择开关接2,红黑表笔短接,调节R1的阻值使电表指针满偏;
②将多用电表红、黑表笔与电阻箱相连,调节电阻箱使多用电表指针指在C处,此时电阻箱如图丙所示,则C处刻度应为 Ω.
③计算得到多用电表内电池的电动势为 V.(保留2位有效数字)
(3)调零后将电表红黑表笔与某一待测电阻相连,若指针指在图乙所示位置,则待测电阻的阻值为 Ω.(保留2位有效数字)
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【题目】如图所示,是探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验装置。转动手柄,可使塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。塔轮至上而下有三层,每层左右半径比分别是1:1、2:1和3:1。左右塔轮通过皮带连接,并可通过改变皮带所处的层来改变左右塔轮的角速度之比。实验时,将两个小球分别放在短槽C处和长槽的A(或B)处,A、C到塔轮中心的距离相等。两个小球随塔轮做匀速圆周运动,向心力大小可由塔轮中心标尺露出的等分格的格数读出。
(1)在该实验中应用了 _____来探究向心力的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。
A.理想实验法 B.控制变量法 C.等效替代法
(2)用两个质量相等的小球放在A、C位置,匀速转动时,左边标尺露出1格,右边标尺露出4格,
则皮带连接的左右塔轮半径之比为 _______。
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【题目】一粗细均匀的U形管ABCD的D端封闭,A端与大气相通。用水银将一定质量的理想气体封闭在U形管的CD一侧,如图甲所示。环境温度T1=300K时,管中AB、CD两侧的水银面高度平齐h1=15cm,AB、CD管高相同 h2=35cm,BC两柱心宽度h3=5cm,现将U形管绕C点顺时针缓慢旋转90°后如图乙所示,此过程没有水银漏出。大气压强取P0=75 cmHg,U形管的横截面积S=0.4cm2。
(i)求此时CD侧空气柱长度l1;
(ii)若环境温度提高至T2时,AB、CD两侧的水银面又对齐,求此时温度T2。
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【题目】如图所示,把一个有孔的小球A装在轻质弹簧的一端,弹簧的另一端固定,小球穿在沿水平x轴的光滑杆上,能够在杆上自由滑动。把小球沿x轴拉开一段距离,小球将做振幅为R的振动,O为振动的平衡位置。另一小球B在竖直平面内以O′为圆心,在电动机的带动下,沿顺时针方向做半为径R的匀速圆周运动。O与O′在同一竖直线上。用竖直向下的平行光照射小球B,适当调整B的转速,可以观察到,小球B在x方向上的“影子”和小球A在任何瞬间都重合。已知弹簧劲度系数为k,小球A的质量为m,弹簧的弹性势能表达式为,其中k是弹簧的劲度系数,x是弹簧的形变量。
a.请结合以上实验证明:小球A振动的周期。
b.简谐运动的一种定义是:如果质点的位移x与时间t的关系遵从正弦函数的规律,即它的振动图像(x-t图像)是一条正弦曲线,这样的振动叫做简谐运动。请根据这个定义并结合以上实验证明:小球A在弹簧作用下的振动是简谐运动,并写出用已知量表示的位移x与时间t关系的表达式。
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【题目】利用图示电路可以较为准确地测量电源的电动势。图中a为标准电源(电动势为Es),b为待测电源(设电动势为Ex);供电电源的电动势为E,R为滑动变阻器,G为零刻度在中央的灵敏电流计,AB为一根粗细均匀的电阻丝,滑动片C可在电阻丝上移动,AC之间的长度可用刻度尺量出。
(1)为了完成上述实验,对供电电源的要求是E________Es,E______Ex(填“>”、“=”或“<”)
(2)实验步骤如下:
①按图连接好电路;
②调整滑动变阻器的滑片至合适位置,闭合开关S1:
③将S2接1,调节滑动片C使电流计示数为零,记下____________:
④将S2接2,重新调整C位置,使____________,并记下____________;
⑤断开S1、S2,计算待测电源的电动势的表达式为Ex=____________(用Es和所测物理量表示)。
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【题目】倾角θ=30°的斜面体固定在水平面上,在斜面体的底端附近固定一挡板,一质量不计的弹簧下端固定在挡板上,弹簧自然伸长时其上端位于斜面体上的O点处.质量分别为4m、m的物块甲和乙用一质量不计的细绳连接,跨过固定在斜面体顶端的光滑定滑轮,如图所示.开始物块甲位于斜面体上的M处,且MO=L,物块乙开始距离水平面足够远,现将物块甲和乙由静止释放,物块甲沿斜面下滑,当物块甲将弹簧压缩到N点时,物块甲、乙的速度减为零,ON=.已知物块甲与斜面体之间的动摩擦因数为μ=
,重力加速度取g=10 m/s2,忽略空气的阻力,整个过程细绳始终没有松弛.则下列说法正确的是( )
A. 物块甲由静止释放到斜面体上N点的过程,物块甲先做匀加速直线运动,紧接着做匀减速直线运动直到速度减为零
B. 物块甲在与弹簧接触前的加速度大小为0.5 m/s2
C. 物块甲位于N点时,弹簧所储存的弹性势能的最大值为mgL
D. 物块甲位于N点时,弹簧所储存的弹性势能的最大值为mgL
【答案】BC
【解析】释放物块甲、乙后,物块甲沿斜面加速下滑,当与弹簧接触时,开始压缩弹簧,弹簧产生沿斜面向上的弹力,物块甲做加速度减小的加速运动,当把弹簧压缩到某一位置时,物块甲沿斜面受力平衡,速度达到最大,之后物块甲做加速度增大的减速运动,A错误;对物块甲、乙,根据牛顿第二定律有,其中
,解得
,B正确;以物块甲和乙为研究对象,从M点运动到N点,在N点弹簧压缩最短,弹性势能最大,由动能定理得
,解得
,弹性势能的变化量
,C正确,D错误。
【题型】多选题
【结束】
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【题目】为测量物块和木板间的动摩擦因数,某同学做了如下实验:
实验器材:两个同样的长木板,小滑块,垫块,刻度尺.
实验步骤:
a.按照图示将一个长木板水平放置,另一个长木板用垫块将左端垫高.
b.在倾斜长木板的斜面上某一位置作一标记A,使小滑块从该位置由静止释放,小滑块沿倾斜长木板下滑,再滑上水平长木板,最后停在水平长木板上,在停止位置作一标记B.
c.用刻度尺测量________和________,则可求出小滑块和长木板间的动摩擦因数μ=________(用所测物理量的符号表示).
误差分析:影响实验测量准确性的主要原因有:________________(任意写一条).
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科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,M、N为中心开有小孔的平行板电容器的两极板,相距为D,其右侧有一边长为2a的正三角形区域,区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,在极板M、N之间加上电压U后,M板电势高于N板电势.现有一带正电的粒子,质量为m、电荷量为q,其重力和初速度均忽略不计,粒子从极板M的中央小孔S1处射入电容器,穿过小孔S2后从距三角形A点a的P处垂直AB方向进入磁场,试求:
(1)粒子到达小孔S2时的速度;
(2)若粒子从P点进入磁场后经时间t从AP间离开磁场,求粒子的运动半径和磁感应强度的大小;
(3)若粒子能从AC间离开磁场,磁感应强度应满足什么条件?
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