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【题目】为了方便监控高温锅炉外壁的温度变化,可在锅炉的外壁上镶嵌一个导热性能良好的气缸,气缸内封闭气体温度与锅炉外壁温度相等。如图所示,气缸右壁的压力传感器与活塞通过轻弹簧连接,活塞左侧封闭气体可看做理想气体。已知大气压强为p0,活塞横截面积为S,不计活塞质量和厚度及与气缸壁的摩擦。当锅炉外壁温度为T0时,活塞与气缸左壁的间距为L,传感器的示数为0。温度缓慢升高到某一值时,传感器的示数为p0S,若弹簧的劲度系数为,求:

(1)此时锅炉外壁的温度;

(2)若已知该过程气缸内气体吸收的热量为Q,求气体内能增加量。

【答案】(1)(2)

【解析】

(1)传感器的示数为时,封闭气体的压强为

活塞向右移动的距离为

由理想气体状态方程可得

解得

(2)该过程气体对外界做功为

由热力学第一定律可知,气体内能增加量为

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,质量均为m的木块AB用一轻弹簧相连,竖直放在光滑的水平面上,木块A上放有质量为2m的木块C,三者均处于静止状态。现将木块C迅速移开,若重力加速度为g,则在木块C移开的瞬间

A.弹簧的形变量不改变

B.弹簧的弹力大小为mg

C.木块A的加速度大小为g

D.木块B对水平面的压力为4mg

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【题目】将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力,图甲中O点为单摆的悬点,现将小球(可视为质点)拉到A点,此时细线处于张紧状态,释放摆球,则摆球在竖直平面内的ABC之间来回摆动,其中B点为运动中最低位置.∠AOB∠COBαα小于10°且是未知量,图乙表示由计算机得到细线对摆球的拉力大小F随时间变化的曲线,且图中t0时刻为摆球从A点开始运动的时刻,据力学规律和题中信息(g10m/s2),求:

(1)单摆的周期和摆长; (2)摆球质量及摆动过程中的最大速度.

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【题目】某个水电站发电机的输出功率为100KW,发电机的电压为250V。通过升压变压器升高电压后向远处输电,输电线总电阻为2Ω,在用户端用降压变压器把电压降为220V。要求在输电线上损失的功率控制为5KW(即用户得到的功率为95KW)。请你设计两个变压器的匝数比。为此,请你:

1)画出远距离输送电能的线路示意图。

2)降压变压器输出的电流是多少?输电线上通过的电流是多少?

3)输电线上损失的电压是多少?升压变压器输出的电压是多少?

4)两变压器的匝数比各应等于多少?

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【题目】如图所示,一气缸竖直倒放,气缸内有一质量不可忽略的活塞,将一定质量的理想气体封在气缸内,活塞与气缸壁无摩擦,气体处于平衡状态,现保持温度不变把气缸稍微倾斜一点,在达到平衡后与原来相比,( )

A.气体的压强变大

B.气体的压强变小

C.气体的体积变大

D.气体的体积变小

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【题目】如图所示,理想变压器的原线圈接在一个输出电压有效值恒定、频率可调的交流电源上,副线圈所在电路中接有电灯泡a、电感L、理想交流电压表和理想交流电流表。当交流电的频率为f时,电压表示数为U、电流表示数为I,电灯泡正常工作;现将交流电的频率增加为2f时。则(  )

A.电压表示数减小B.电流表示数增加

C.电灯泡a亮度变亮D.原线圈输出功率减小

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【题目】一辆汽车刹车前速度为90km/h,刹车获得的加速度大小为10m/s2,求:

(1)汽车刹车开始后10s内滑行的距离x0

(2)从开始刹车到汽车位移为30m时所经历的时间t;

(3)汽车静止前1s内滑行的距离x

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【题目】如图,是一直角三棱镜的横截面,,一细光束从BC边的D点折射后,射到AC边的E点,发生全反射后经AB边的F点射出.EG垂直于ACBCGD恰好是CG的中点.不计多次反射.

i)求出射光相对于D点的入射光的偏角;

ii)为实现上述光路,棱镜折射率的取值应在什么范围?

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【题目】某同学以校门口为原点,向东方向为正方向建立坐标,记录了甲、乙两位同学的位移时间(xt)图线,如图所示,下列说法中正确的是(   )

A.t1时刻,甲的瞬时速度为零,乙的速度不为零

B.t2时刻,甲、乙速度可能相同

C.t2时刻,甲、乙两同学相遇

D.t3时刻,乙的速度为零,加速度不为零

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