【题目】内壁光滑的汽缸通过活塞封闭有压强为1.0×105Pa、温度为27℃的气体,初始活塞到汽缸底部距离为50cm,现对汽缸加热,气体膨胀而活塞右移。已知汽缸横截面积为200cm2,总长为400cm,大气压强为1.0×105Pa。
①计算当温度升高到927℃时,缸内封闭气体的压强;
②若在此过程中封闭气体共吸收了800J的热量,试计算气体增加的内能。
【答案】①1×105Pa;②-2200J
【解析】
①由题意可知,在活塞移动到汽缸口的过程中,气体发生的是等压变化。设活塞的横截面积为S,活塞未移动时封闭气体的温度为T1,当活塞刚好移动到气缸口时,封闭气体的温度为T2,则由盖吕萨克定律可知:
,又T1=300K
解得:T2=2400K,即2127℃,因为2127℃>927℃,所以活塞未移动到气缸口,缸内气体发生的是等圧変化,所以缸内封闭气体的压强为:
p=1.0×105 Pa
②根据盖吕萨克定律,有:
解得:L2=2.0m
气体膨胀对外做的功为:
W=P0△V=1.0×105×(2.00.5)×200×104J=3000J,
根据热力学第一定律,有:△U=Q+W=800+(3000)=-2200J
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【题目】如图所示,可视为质点的两个小球通过长度L=6m的轻绳连接,甲球的质量为m1=0.2kg,乙球的质量为m2=0.1kg。将两球从距地面某一高度的同一位置先后释放,甲球释放△t=1s后再释放乙球,绳子伸直后即刻绷断(细绳绷断的时间极短,可忽略),此后两球又下落t=1.2s同时落地.可认为两球始终在同一竖直线上运动,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2。
(1)从释放乙球到绳子绷直的时间t0;
(2)绳子绷断的过程中绳对甲球拉力的冲量大小。
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【题目】为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞,某同学选取了两个体积相同、质量不相等的小球1和2,按下述步骤做了如下实验:
①用天平测出两个小球的质量(分别为m1和m2,且m1>m2);
②按照如图所示的那样,安装好实验装置,将斜槽AB固定在桌边,使槽的末端点的切线水平.将一斜面BC连接在斜槽末端;
③先不放小球2,让小球1从斜槽顶端A处由静止开始滚下,记下小球在斜面上的落点位置E;
④将小球2放在斜槽前端边缘上,让小球1从斜槽顶端A处仍由静止滚下,使它们发生碰撞,记下小球1和小球2在斜面上的落点位置;
⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离.图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置,到B点的距离分别为LD、LE、LF.
根据该同学的实验,请你回答下列问题:
(1)小球1与2发生碰撞后,1的落点是图中的 点,2的落点是图中的 点.
(2)用测得的物理量来表示,只要满足关系式 ,则说明碰撞中动量是守恒的.
(3)用测得的物理量来表示,只要再满足关系式 ,则说明两小球的碰撞是弹性碰撞.
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【题目】如图所示,实线AB为一电子在电场中的运动轨迹,虚线为等势线且相邻两等势线间的电势差相等、距离相等,电子运动到等势线φ1上时,具有动能3.0×10﹣20J,它运动到等势线φ3上时,具有动能1.0×1.0﹣20J.令φ0=0,电子重力不计,则下列说法正确的是
A. 电场方向水平向左
B. 电子在运动过程中加速度变小
C. 当该电子的电势能为4×10﹣21J时,其动能大小为3.6×10﹣20J
D. 电子在A点的电势能为负值
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【题目】某同学要测量一均匀新材料制成的热敏电阻的电阻.步骤如下:
(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1,由图可知其长度为______mm;
(2)用螺旋测微器测量其直径如图2,由图可知其直径为______mm;
(3)该同学准备设计实验研究热敏电阻阻值随温度的变化规律,现有以下实验器材:
A.热敏电阻(常温下约300Ω)
B.温度计
C.电流表A1(60mA,约10Ω)
D.电流表A2(3A,约0.1Ω)
E.电压表V(6V,约15kΩ)
F.滑动变阻器R1(200Ω,0.5A)
G.滑动变阻器R2(5Ω,2A)
H.蓄电池(9V,0.05Ω)
I.开关一个,带夹的导线若干
①实验要求通过热敏电阻的电流从零开始增加,电流表应选择____,滑动变阻器选择____.
②请设计电路图,在图3实物图上连线_________.
③通过实验,他得到了该热敏电阻的伏安特性曲线如图4所示,由图可知,热敏电阻的阻值随温度的升高而__.
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【题目】下列说法正确的是(______)
A.只有发生共振时,受迫振动的频率才等于驱动力的频率
B.光的偏振现象说明光是一种横波
C.在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由绿光变为红光,则条纹间距变宽
D.简谐横波在给定的介质中传播时,频率越高,则波传播一个波长的距离所用的时间越短
E.两列波叠加产生干涉现象,在干涉图样中,振动加强区域的质点,其位移始终保持最大;振动减弱区域的质点,其位移始终保持最小
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【题目】如图所示,一平行金属板电容器与电源E、定值电阻R、开关S、导线构成回路.开始时接通开关S,电源给电容器充电
A. S接通,增大板间距离,则板间的电场强度增大
B. S接通,若在板间插入一玻璃,则极板上的电荷量增大
C. S断开,增大板间距离,则板间的电势差减小
D. S断开,若在板间插入一玻璃,则板间的电势差增大
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【题目】如图所示为一个弹簧振子做受迫振动时的振幅与驱动力频率之间的关系图线,则( )
A. 振子振动频率为f1时,它处于共振状态
B. 驱动力频率为f3时,振子振动频率为f3
C. 若撤去驱动力让振子做自由振动,频率是f3
D. 振子做自由振动的频率可以为f1、f2、f3
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【题目】如图所示,理想变压器原线圈Ⅰ接到220V的交流电源上,副线圈Ⅱ的匝数为30,与一标有“12V,12W”的灯泡连接,灯泡正常发光。副线圈Ⅲ的输出电压为110V,电流为0.4A.求:
(1)副线圈Ⅲ的匝数;
(2)通过原线圈的电流。
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