【題目】一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B,再變化到狀態(tài)C,其狀態(tài)變化過程的p-V圖象如圖3所示.已知該氣體在狀態(tài)A時的溫度為27 ℃,則:
(1)該氣體在狀態(tài)B、C時的溫度分別為多少℃?
(2)該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中內(nèi)能的變化量是多大?
(3)該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中是吸熱,還是放熱?傳遞的熱量是多少?
【答案】(1)氣體在狀態(tài)B、C時的溫度分別為:﹣173℃和27℃
(2)該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中內(nèi)能的變化量為:0.
(3)該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中吸熱,傳遞的熱量是200J
【解析】試題分析:(1)狀態(tài)A:tA=300K,PA=3×105Pa,VA=1×10-3m3
狀態(tài)B:tB=?PB=1×105Pa,VB=1×10-3m3
狀態(tài)C:tC=?PC=1×105Pa,VC=3×10-3m3
A到B過程等容變化,由等容變化規(guī)律得: ,代入數(shù)據(jù)得:tB=100K=-173℃
B到C為等壓變化,由等壓變化規(guī)律得: ,代入數(shù)據(jù)得:tC=300K=27℃
(2)因為狀態(tài)A和狀態(tài)C溫度相等,且氣體的內(nèi)能是所有分子的動能之和,溫度是分子平均動能的標志,
所以在這個過程中:△U=0
(3)由熱力學第一定律得:△U=Q+W,因為△U=0
故:Q=-W
在整個過程中,氣體在B到C過程對外做功所以:W=-p△V=-1×105×(3×10-3-1×10-3)=-200J
即:Q=200J,是正值,故在這個過程中吸熱.
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【題目】如圖所示,足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ水平放置,導軌間距為L,一個磁感應強度B的勻強磁場垂直穿過導軌平面向下,導軌的上端M與P間接有電容為C的電容器,金屬棒開始靜止。對金屬棒施加一個水平向右、大小為F的恒力作用,不計一切摩擦,一切電阻都不計,則經(jīng)過時間t的過程中 ( )
A. 金屬棒可能做變加速運動
B. 金屬棒中的電流恒定
C. 電容器所帶電荷量
D. 電容器儲存的電場能為
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【題目】(18分)在豎直平面內(nèi)建立一平面直角坐標系xoy,x軸沿水平方向,如圖甲所示。第一象限內(nèi)有豎直向上的勻強電場,第二象限內(nèi)有一水平向右的勻強電場。某種發(fā)射裝置(未畫出)豎直向上發(fā)射出一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子(可視為質(zhì)點),該粒子以v0的初速度從x軸上的A點進入第二象限,并從y軸上的C點沿水平方向進入第一象限后能夠沿水平方向運動到D點。已知OA、OC距離相等,CD的距離為OC,E點在D點正下方,位于x軸上,重力加速度為g。則:
(1)求粒子在C點的速度大小以及OC之間的距離;
(2)若第一象限同時存在按如圖乙所示規(guī)律變化的磁場,磁場方向垂直紙面,(以垂直紙面向外的磁場方向為正方向,圖中B0,T0均為未知量),并且在時刻粒子由C點進入第一象限,且恰好也能通過同一水平線上的D點,速度方向仍然水平。若粒子在第一象限中運動的周期與磁場變化周期相同,求交變磁場變化的周期;
(3)若第一象限仍同時存在按如圖乙所示規(guī)律變化的磁場(以垂直紙面向外的磁場方向為正方向,圖中B0,T0均為未知量),調(diào)整圖乙中磁場變化的周期,讓粒子在t=0時刻由C點進入第一象限,且恰能通過E點,求交變磁場的磁感應強度B0應滿足的條件。
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【題目】某種彈射裝置的示意圖如圖所示,光滑的水平導軌MN右端N處于傾斜傳送帶理想連接,傳送帶長度L=15.0m,皮帶以恒定速率v=5m/s順時針轉(zhuǎn)動,三個質(zhì)量均為m=1.0kg的滑塊A、B、C置于水平導軌上,B、C之間有一段輕彈簧剛好處于原長,滑塊B與輕彈簧連接,C未連接彈簧,B、C處于靜止狀態(tài)且離N點足夠遠,現(xiàn)讓滑塊A以初速度v0=6m/s沿B、C連線方向向B運動,A與B碰撞后粘合在一起.碰撞時間極短,滑塊C脫離彈簧后滑上傾角θ=37°的傳送帶,并從頂端沿傳送帶方向滑出斜拋落至地面上,已知滑塊C與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.8,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
(1)滑塊A、B碰撞時損失的機械能;
(2)滑塊C在傳送帶上因摩擦產(chǎn)生的熱量Q;
(3)若每次實驗開始時滑塊A的初速度v0大小不相同,要使滑塊C滑離傳送帶后總能落至地面上的同一位置,則v0的取值范圍是什么?(結(jié)果可用根號表示)
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【題目】兩個質(zhì)量相同、電荷量相等的帶電粒子a、b,以不同的速率正對圓心O并沿AO方向射入圓形勻強磁場區(qū)域,其運動軌跡如圖所示。若不計粒子的重力,則下列說法正確的是( )
A. 粒子a帶負電,粒子b帶正電
B. 粒子a在磁場中所受洛倫茲力較大
C. 粒子b動能較大
D. 粒子b在磁場中運動時間較長
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【題目】如圖所示,在傾角為θ的固定光滑斜面上有兩個用輕彈簧連接的物塊A、B,它們的質(zhì)量分別為m、M(m<M)。彈簧(中心線與斜面平行)的勁度系數(shù)為k,C為垂直斜面放置的固定擋板,系統(tǒng)處于靜止狀態(tài),F(xiàn)用一平行于斜面向上的恒力F拉物塊A使之向上運動,當物塊B剛要離開擋板C時,物塊A運動的距離為d,速度為v,則( )
A. 物塊B的質(zhì)量滿足Mgsinθ=kd
B. 此時物塊A的加速度大小可能為
C. 此時物塊A克服重力做功的功率為mgvsinθ
D. 此過程中彈性勢能增量為
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【題目】如圖所示,光滑水平直導軌上有三個質(zhì)量均為m的物塊A、B、C,物塊B、C靜止,物塊B的左側(cè)固定一輕彈簧(彈簧左側(cè)的擋板質(zhì)量不計);讓物塊A以速度v0朝B運動,壓縮彈簧;當A、B速度相等時,B與C恰好相碰并粘接在一起,然后繼續(xù)運動.假設B和C碰撞過程時間極短.那么從A開始壓縮彈簧直至與彈簧分離的過程中,求.
(1)A、B第一次速度相同時的速度大;
(2)A、B第二次速度相同時的速度大小;
(3)彈簧被壓縮到最短時的彈性勢能大小
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【題目】為了測量木塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ,應用位移傳感器設計圖甲所示的實驗裝置。位移傳感器連接計算機,讓木塊從傾斜木板上的P點由靜止釋放,描繪出木塊到傳感器的距離x隨時間t的變化圖象如圖乙所示。
(1)根據(jù)圖象計算出t=0.4 s時木塊的速度v=_______ m/s,木塊的加速度a=_______ m/s2。
(2)為測量動摩擦因數(shù)μ,還需測量的是______________,計算μ的表達式為μ=_______。(已知當?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g)
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【題目】一個電流表由小量程的電流表G與電阻R并聯(lián)而成.若在使用中發(fā)現(xiàn)此電流表讀數(shù)比準確值稍小些,下列采取的措施正確的是( )
A. 在R上串聯(lián)一個比R小得多的電阻
B. 在R上串聯(lián)一個比R大得多的電阻
C. 在R上并聯(lián)一個比R小得多的電阻
D. 在R上并聯(lián)一個比R大得多的電阻
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