【题目】一定质量的理想气体状态变化如图,其中a→b是等温过程,气体对外界做功100J;b→c是绝热过程,外界对气体做功150J;c→a是等容过程。则b→c的过程中气体温度_____(选填“升高”、“降低”或“不变”),a→b→c→a的过程中气体放出的热量为_____J。
【答案】升高 50
【解析】
因为是一定质量的理想气体,所以温度怎么变化内能就怎么变化,利用热力学第一定律结合气体定律逐项分析,即可判断做功和吸放热情况;
过程,因为体积减小,故外界对气体做功,根据热力学第一定律有:,又因为绝热过程故,故,内能增加,温度升高;
a→b是等温过程,则,气体对外界做功100J,则,则根据热力学第一定律有:;
b→c是绝热过程,则,外界对气体做功150J,则,则根据热力学第一定律有:;
由于c→a是等容过程,外界对气体不做功,压强减小,则温度降低,放出热量,由于a→b是等温过程,所以放出的热量等于b→c增加的内能,即,则根据热力学第一定律有:;
综上所述,a→b→c→a的过程中气体放出的热量为。
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【题目】如图所示,竖直平面内有足够长、不计电阻的两组平行光滑金属导轨,宽度均为L,上方连接一个阻值为R的定值电阻,虚线下方的区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场。两根完全相同的金属杆1和2靠在导轨上,金属杆长度与导轨宽度相等且与导轨接触良好、电阻均为r、质量均为m;将金属杆l固定在磁场的上边缘,且仍在磁场内,金属杆2从磁场边界上方处由静止释放,进入磁场后恰好做匀速运动。现将金属杆2从离开磁场边界处由静止释放,在金属杆2进入磁场的同时,由静止释放金属杆1,下列说法正确的是
A. 两金属杆向下运动时,流过电阻R的电流方向为
B. 回路中感应电动势的最大值为
C. 磁场中金属杆l与金属杆2所受的安培力大小、方向均相同
D. 金属杆l与2的速度之差为
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【题目】(20分)如图所示,水平地面上方竖直边界MN左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场B和沿竖直方向的匀强电场E2(未画出),磁感应强度B=1.0T,MN边界右侧离地面h= 3m处有长为L=0.91m的光滑水平绝缘平台,平台的左边缘与MN重合,平台右边缘有一质量m=0.lkg、电量q=0.1C的带正电小球,以初速度v0=0.6m/s向左运动。此时平台上方存在的匀强电场,电场方向与水平方向成θ角,指向左下方,小球在平台上运动的过程中,θ为45°至90°的某一确定值。小球离开平台左侧后恰好做匀速
圆周运动。小球可视为质点,g=10m/s2。求:
(1)电场强度E2的大小和方向;
(2)小球离开平台左侧后在磁场中运动的最短时间;
(3)小球离开平台左侧后,小球落地点的范围。(计算结果都可以用根号表示)
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【题目】如图所示,质量为m的物块下方有一竖直的轻弹簧,弹簧的下端距离水平地面为h,将物块和弹簧由静止自由释放,物块下降了H时,速度再次为零,重力加速度为g。下列说法正确的是
A. 物块从开始下落到速度再次为零,物块克弹簧弹力做功为mgH
B. 物块的速度再次为零时,弹簧的弹性势能为mgh
C. 弹簧下端刚接触地面时,物块的速度为
D. 物块的速度最大时,弹簧的弹性势能和物块的重力势能之和最小
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【题目】如图所示,磁感应强度为B的有界匀强磁场的宽度为L,一质量为m、电阻为R、边长为d(d<L)的正方形金属线框竖直放置。线框由静止释放,进入磁场过程中做匀速运动,完全离开磁场前已做匀速运动。已知重力加速度为g,则线框( )
A. 进、出磁场过程中电流方向相同
B. 进、出磁场过程中通过线框某一横截面的电荷量相等
C. 通过磁场的过程中产生的焦耳热为mg(L+d)
D. MN边离开磁场时的速度大小为
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【题目】某同学用图甲所示电路来测绘小灯泡的伏安特性曲线,器材如下:
A.小灯泡(额定电压2.5V,额定电流0.25A)
B.电流表(0~0.6A)
C.电压表(0~3V)
D.滑动变阻器R1(0~10Ω)
E.滑动变阻器R2(0~1000Ω)
F.干电池(电动势为1.5V)两节
G.开关,导线若干
(1)滑动变阻器应选_____(选填器材前的代号);
(2)实验中得到的数据如下表所示,根据表中数据在乙图中作出小灯泡的U﹣I图象_________,由图象可知小灯泡的电阻随温度的升高而_____(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
U/V | 0.20 | 0.40 | 0.60 | 1.00 | 1.40 | 1.80 | 2.00 | 2.20 |
I/A | 0.04 | 0.08 | 0.11 | 0.15 | 0.18 | 0.20 | 0.21 | 0.22 |
(3)某同学用一节干电池与阻值为5Ω的电阻R、小灯泡及电压表连接成图丙所示电路。闭合S后,电压表测得灯泡两端电压为0.8V,结合图乙图中图象求得小灯泡实际消耗的功率为_____W,干电池内阻为_____Ω.(结果均保留两位有效数字)
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【题目】为了探究在橡皮条弹力作用下小车的运动,某同学设计了如图甲所示的实验,由静止释放小车,小车在处于伸长状态的橡皮条弹力的作用下向左运动。打点计时器打下的纸带如图乙所示,计数点0为打下的第一个点,该同学在测出计数点2、3、4到计数点0的距离x1、x2、x3后,将纸带由图示位置剪断,将毎段纸带的下端对齐,依次并排粘贴在直角坐标系中,连接各段纸带上端的中点画出平滑曲线如图所示,对该实验结果的研究可知:
(1)在有橡皮条弹力作用时,小车做加速度______的直线运动.
A.不断减小 B.不断增大
C.先增大后减小 D.先减小后增大
(2)设打点周期为T,则由纸带测量数据可估算小车的最大速度vm=______,该估算值______(选填“等于”、“大于”或“小于”)小车最大速度的实际值。
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【题目】如图所示,超市为了方便顾客上楼安装了智能化的自动扶梯(无台阶).为了节约能源,在没有顾客乘行时,自动扶梯以较小的速度匀速运行,当有顾客乘行时自动扶梯经过先加速再匀速两个阶段运行.则电梯在运送顾客上楼的整个过程中( )
A. 顾客始终受摩擦力作用
B. 摩擦力对顾客先做正功后不做功
C. 顾客对扶梯的作用力始终竖直向下
D. 顾客的机械能先增大后保持不变
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【题目】如图所示,边长为L、匝数为N,电阻不计的正方形线圈abcd在磁感应强度为B的匀强磁场中绕转轴OO′转动,轴OO′垂直于磁感线,在线圈外接一含有理想变压器的电路,变压器原、副线圈的匝数分别为n1和n2.保持线圈以恒定角速度ω转动,下列判断正确的是( )
A. 在图示位置时线框中磁通量的变化率为零,感应电动势最大
B. 当可变电阻R的滑片P向上滑动时,电压表V2的示数变大
C. 电压表V2示数等于
D. 变压器的输入与输出功率之比为1∶1
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