【题目】如图所示,内壁光滑、截面积不相等的圆柱形气缸竖直放置,气缸上、下两部分的横截面积分别为2S和S.在气缸内有A、B两活塞封闭着一定质量的理想气体,两活塞用一根长为l的细轻杆连接,两活塞导热性能良好,并能在气缸内无摩擦地移动.已知活塞A的质量是2m,活塞B的质量是m.当外界大气压强为p0、温度为T0时,两活塞静止于如图所示位置.
(1)求此时气缸内气体的压强.
(2)若用一竖直向下的拉力作用在B上,使A、B一起由图示位置开始缓慢向下移动 的距离,又处于静止状态,求这时气缸内气体的压强及拉力F的大小.设整个过程中气体温度不变.
【答案】
(1)解:以两活塞整体为研究对象,设此时气缸内气体压强为p1,根据平衡条件则有:
p0S+3mg=p1(2S﹣S)
解得:p1=p0+
答:求此时气缸内气体的压强为p0+ .
(2)初态:p1=p0+ ,V1=2lS
末态:p2,V2= lS
根据玻意耳定律有:(p0+ )2lS=p2(
lS)
解得:p2= (p0+
)
以两活塞整体为研究对象,根据平衡条件有:p2S=F+p0S+3mg…②
解得F= +mg
答:这时气缸内气体的压强为 (p0+
),拉力F的大小为
+mg.
【解析】(1)以两个活塞为研究对象,进行受力分析根据平衡条件列式求解。
(2)活塞开始缓慢向下移动的过程中,温度不变,属于等温变化。根据理想气体状态参量方程结合平衡条件列式子求解。
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【题目】如图所示,一列简谱横波沿x轴正向(向右)传播,从波传到x=5m处开始计时(t=0s),已知x=1m处的质点P连续两次位于波峰的时间间隔为0.4s,则下面说法中正确的是( )
A.该列波在0.1s内向右传播的距离为1m
B.该列波波源的起振方向沿y轴正向
C.在0~0.1s内,质点Q(x=1.5m)通过的路程是10cm
D.在t=0.2s时,质点Q(x=1.5m)的振动方向沿y轴正向
E.质点N(x=9m)经过0.5s第一次到达波谷
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【题目】如图a,理想变压器原、副线圈的匝数比为2:1,与副线圈相连的两个灯泡完全相同、电表都为理想电表.原线圈接上如图b所示的正弦交流电,电路正常工作.闭合开关K后( )
A.电压表示数增大
B.电流表示数增大
C.变压器的输入功率增大
D.经过灯泡的电流频率为25Hz
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【题目】一质量为100g的小球从0.80m高处自由下落到一块软垫上,若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了0.20s,则这段时间内软垫对小球的冲量为多少?(g取10m/s2 , 不计空气阻力)
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【题目】图示为氢原子的能级图,下列说法正确的是( )
A.氢原子从较高能级跃迁到较低能级时,释放一定频率的光子,核外电子动能增加,电势能减小
B.氢原子从n=3能级跃迁到n=4能级时,需要吸收的光子能量必须大于0.66eV
C.氢原子处于不同能级时,核外电子在各处出现的频率相同
D.一个处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时,可以释放6种频率的光子
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【题目】如图所示,粗糙水平地面上的长方体物块将一重为G的光滑圆球抵在光滑竖直的墙壁上,现用水平向右的拉力F缓慢拉动长方体物块,在圆球与地面接触之前,下面的相关判断正确的是( )
A.球对墙壁的压力逐渐减小
B.地面对长方体物块的支持力逐渐增大
C.地面对长方体物块的摩擦力逐渐增大
D.水平拉力F逐渐减小
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【题目】在半径为r、电阻为R的圆形导线框内,以直径为界,左、右两侧分别存在着方向如图甲所示的匀强磁场.以垂直纸面向外的磁场为正,两部分磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律分别如图乙所示.则0~t0时间内,导线框中( )
A.没有感应电流
B.感应电流方向为逆时针
C.感应电流大小为
D.感应电流大小为
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【题目】三个同学根据不同的实验条件,进行了“探究平抛运动规律”的实验:
(1)甲同学采用如图(1)所示的装置.用小锤打击弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开,自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤打击的力度,即改变A球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明
(2)乙同学采用如图(2)所示的装置.两个相同的弧形轨道M、N,分别用于发射小铁球 P、Q,其中N的末端与可看作光滑的水平板相切;两轨道上端分别装有电磁铁C、D;调节电磁铁C、D的高度,使AC=BD,从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等,现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出.实验可观察到的现象应是 . 仅仅改变弧形轨道M的高度,重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明 .
(3)丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图(3)所示的“小球做平抛运动”的照片.图中每个小方格的边长为10cm,则由图可求得拍摄时每s曝光一次,该小球平抛的初速度大小为m/s(g取10m/s2).
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【题目】如图所示,在x轴上方有垂直于xy平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B;在x轴下方有沿y轴负方向的匀强电场,场强为E.一质量为m,电荷量为﹣q的粒子从坐标原点O沿着y轴正方向射出.射出之后,第三次到达x轴时,它与点O的距离为L.
(1)求此粒子射出时的速度v
(2)运动的总路程s(重力不计).
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