【題目】如圖所示,兩汽缸A、B粗細均勻、等高且內(nèi)壁光滑,其下部由體積可忽略的細管連通;A的直徑是B的2倍,A上端封閉,B上端與大氣連通;兩汽缸除A頂部導熱外,其余部分均絕熱.兩汽缸中各有一厚度可忽略的絕熱輕活塞a、b,活塞下方充有氮氣,活塞a上方充有氧氣.當大氣壓為p0、外界和汽缸內(nèi)氣體溫度均為7 ℃且平衡時,活塞a離汽缸頂?shù)木嚯x是汽缸高度的,活塞b在汽缸正中間.
(1)現(xiàn)通過電阻絲緩慢加熱氮氣,當活塞b恰好升至頂部時,求氮氣的溫度;
(2)繼續(xù)緩慢加熱,使活塞a上升.當活塞a上升的距離是汽缸高度的時,求氧氣的壓強.
【答案】(1)320 K (2)V0p0
【解析】(1)活塞b升至頂部的過程中,活塞a不動,活塞a、b下方的氮氣做等壓變化,設(shè)汽缸A的容積為V0,氮氣初態(tài)體積為V1,溫度為T1,末態(tài)體積為V2,溫度為T2,按題意,汽缸B的容積為V0,由題給數(shù)據(jù)和蓋呂薩克定律得
V1=V0+×V0=V0 ①
V2=V0+V0=V0 ②
= ③
由①②③式和題給數(shù)據(jù)得
T2=320 K.
(2)活塞b升至頂部后,由于繼續(xù)緩慢加熱,活塞a開始向上移動,直至活塞上升的距離是汽缸高度的時,活塞a上方的氧氣做等溫變化,設(shè)氧氣初態(tài)體積為V′1,壓強為p′1,末態(tài)體積為V′2,壓強為p′2,由題給數(shù)據(jù)和玻意耳定律得
V′1=V0,p′1=p0,V′2=V0 ⑤
p′1V′1=p′2V′2 ⑥
由⑤⑥式得p′2=p0.
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【題目】如圖甲所示,空間有一寬為2L的勻強磁場區(qū)域,磁感應(yīng)強度為B,方向垂直紙面向外。abcd是由均勻電阻絲做成的邊長為L的正方形線框,總電阻值為R。線框以垂直磁場邊界的速度v勻速通過磁場區(qū)域。在運動過程中,線框ab、cd兩邊始終與磁場邊界平行。求:
(1)cd邊剛進入磁場時,ab兩端的電勢差,并指明哪端電勢高;
(2)線框在穿入和穿出磁場的過程中,外力對線框做了多少功?
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【題目】利用如圖所示電路,可以測量電源的電動勢和內(nèi)阻,所用的實驗器材有:
待測電源,電阻箱R(最大阻值為999.9 Ω),電阻R0(阻值為3.0 Ω),電阻R1(阻值為3.0 Ω),電流表(量程為200 mA,內(nèi)阻為RA=6.0 Ω),開關(guān)S.
實驗步驟如下:
①將電阻箱阻值調(diào)到最大,閉合開關(guān)S;
②多次調(diào)節(jié)電阻箱,記下電流表的示數(shù)I和電阻箱相應(yīng)的阻值R;
③以為縱坐標,R為橫坐標,作R圖線(用直線擬合);
④求出直線的斜率k和在縱軸上的截距b.
回答下列問題:
(1)分別用E和r表示電源的電動勢和內(nèi)阻,則與R的關(guān)系式為________.
(2)實驗得到的部分數(shù)據(jù)如下表所示,其中電阻R=3.0 Ω時電流表的示數(shù)如圖甲所示,讀出數(shù)據(jù),完成下表.答:①________;②________.
R/Ω | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 5.0 | 6.0 | 7.0 |
I/A | 0.143 | 0.125 | ① | 0.100 | 0.091 | 0.084 | 0.077 |
/A-1 | 6.99 | 8.00 | ② | 10.0 | 11.0 | 11.9 | 13.0 |
甲 乙
(3)在圖乙的坐標紙上將所缺數(shù)據(jù)點補充完整并作圖,根據(jù)圖線求得斜率k=____________A-1·Ω-1,截距b=____________A-1.
(4)根據(jù)圖線求得電源電動勢E=________V,內(nèi)阻r=________Ω.
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【題目】用某型號的柴油發(fā)電機給我國災民臨時安置區(qū)供電,發(fā)電機到安置區(qū)的距離是400m,輸電線路中的火線和零線均為單股銅導線,該導線每米的電阻為2.5×10-4Ω,安置區(qū)家用電器的總功率為44kW,當這些家用電器都正常工作時,下列說法正確的是( )
A. 輸電線路中的電流為20A
B. 輸電線路損失的電功率為4kW
C. 發(fā)電機實際輸出電壓是240V
D. 如果該柴油發(fā)電機發(fā)的電是正弦交流電,則輸出電壓的峰值是260V
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【題目】使一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)按圖甲中箭頭所示的順序變化,圖線BC是一段以縱軸和橫軸為漸近線的雙曲線.
(1)已知氣體在狀態(tài)A的溫度TA=300 K,問氣體在狀態(tài)B、C和D的溫度各是多大?
(2)請在圖乙上將上述氣體變化過程在VT圖中表示出來(圖中要標明A、B、C、D四點,并且要畫箭頭表示變化方向).
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【題目】一U形玻璃管豎直放置,左端開口,右端封閉,左端上部有一光滑的輕活塞.初始時,管內(nèi)汞柱及空氣柱長度如圖所示.用力向下緩慢推活塞,直至管內(nèi)兩邊汞柱高度相等時為止.求此時右側(cè)管內(nèi)氣體的壓強和活塞向下移動的距離.已知玻璃管的橫截面積處處相同;在活塞向下移動的過程中,沒有發(fā)生氣體泄漏;大氣壓強p0=75.0 cmHg,環(huán)境溫度不變.
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【題目】對靜止在光滑水平面上的物體施加一水平拉力,當力剛開始作用的瞬間( )
A. 物體同時獲得速度和加速度
B. 物體立即獲得速度
C. 物體立即獲得加速度
D. 由于物體未來得及運動,所以速度和加速度都為零
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【題目】2012年6月18日,我國的神舟九號載人飛船與“天宮一號”目標飛行器順利對接,三位航天員首次入住“天宮”.已知“天宮一號”繞地球的運動可看做勻速圓周運動,轉(zhuǎn)一周所用的時間約90分鐘.關(guān)于“天宮一號”,下列說法正確的是
A. “天宮一號”離地面的高度一定比地球同步衛(wèi)星離地面的高度小
B. “天宮一號”的線速度一定比靜止于赤道上的物體的線速度小
C. “天宮一號”的角速度約為地球同步衛(wèi)星角速度的16倍
D. 當航天員站立于“天宮一號”內(nèi)不動時,他所受的合力為零
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【題目】如圖所示,水平地面的上空有一架飛機在進行投彈訓練,飛機沿水平方向做勻加速直線運動。當飛機飛經(jīng)觀察點B點正上方A點時投放一顆炸彈,經(jīng)時間T炸彈落在觀察點B正前方L1處的C點,與此同時飛機投放出第二顆炸彈,最終落在距觀察點B正前方L2處的D點,且L2=3L1,空氣阻力不計。以下說法正確的有( )
A.飛機第一次投彈時的速度為L1/T
B.飛機第二次投彈時的速度為2L1/T
C.飛機水平飛行的加速度為L1/T2
D.兩次投彈時間間隔T內(nèi)飛機飛行距離為4L1/3
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