【題目】一個(gè)水平放置的氣缸,由兩個(gè)橫截面積不同的圓筒連接而成;钊A、B用一長為4 L的剛性細(xì)桿連接,L= 0.5 m,它們可以在筒內(nèi)無摩擦地左右滑動(dòng)。A、B的橫截面積分別為SA=40 cm2,SB=20 cm2,A、B之間封閉著一定質(zhì)量的理想氣體,兩活塞外側(cè)(A的左方和B的右方)是壓強(qiáng)為P0=1.0×105 Pa的大氣。當(dāng)氣缸內(nèi)氣體溫度為T1=700 K時(shí),兩活塞靜止于如圖所示的位置。
①現(xiàn)使氣缸內(nèi)氣體的溫度緩慢下降,當(dāng)溫度降為多少時(shí)活塞A恰好移到兩圓筒連接處?(氣缸足夠長)
②若在此變化過程中氣體共向外放熱540 J,求氣體的內(nèi)能變化了多少?
【答案】(1)T2=400 K;(2)氣體的內(nèi)能減少240J
【解析】
(1)發(fā)生等壓變化,根據(jù)蓋呂薩克定律列式求解
(2)先求外界對(duì)氣體所做的功,再根據(jù)熱力學(xué)第一定律求內(nèi)能變化量。
(1) 對(duì)活塞受力分析,活塞向右緩慢移動(dòng)過程中,氣體發(fā)生等壓變化
由蓋呂薩克定律有
代入數(shù)據(jù)解得:T2=400K時(shí)活塞A恰好移到兩筒連接處;
(2) 活塞向右移動(dòng)過程中,外界對(duì)氣體做功
W=P03L(SA-SB)
由熱力學(xué)第一定律得△U=W+Q=-240J。
即氣體的內(nèi)能減少240 J。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】從地面以相同初速度先后豎直向上拋出兩個(gè)小球,不計(jì)空氣阻力,則兩小球在空中( )
A. 任意時(shí)刻機(jī)械能都相等
B. 某一時(shí)刻速度可能相同
C. 某一時(shí)刻位置可能相同
D. 任意時(shí)刻速度差不相等
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【題目】如圖所示,用細(xì)線將質(zhì)量為m=4×10﹣3 kg的帶電小球P懸掛在O點(diǎn)正下方.當(dāng)空中有方向?yàn)樗较蛴,大小?/span>E=2×104V/m的勻強(qiáng)電場,系統(tǒng)靜止時(shí),細(xì)線與豎直方向夾角37°.g取10m/s2.
(1)分析小球的帶何種電荷;
(2)求小球帶電量q;
(3)求剪斷細(xì)線后帶電小球的加速度a.
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【題目】如圖所示,固定平行導(dǎo)軌間有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場,導(dǎo)軌間距為l且足夠長,左端接阻值為R的定值電阻,導(dǎo)軌電阻不計(jì)。現(xiàn)有一長為2l的金屬棒垂直放在導(dǎo)軌上,在金屬棒以O點(diǎn)為軸沿順時(shí)針方向以角速度轉(zhuǎn)過60°的過程中(金屬棒始終與導(dǎo)軌接觸良好,電阻不計(jì))
A. 通過定值電阻的最大電流為
B. 通過定值電阻的最大電流為
C. 通過定值電阻的電荷量為
D. 通過定值電阻的電荷量為
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【題目】如圖所示,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上,使重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落,利用此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。
①對(duì)于該實(shí)驗(yàn),下列操作中對(duì)減小實(shí)驗(yàn)誤差有利的是______________。
A.重物選用質(zhì)量和密度較大的金屬錘
B.兩限位孔在同一豎直面內(nèi)上下對(duì)正
C.精確測(cè)量出重物的質(zhì)量
D.用手托穩(wěn)重物,接通電源后,撒手釋放重物
②某實(shí)驗(yàn)小組利用上述裝置將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到50 Hz的交流電源上,按正確操作得到了一條完整的紙帶,由于紙帶較長,圖中有部分未畫出,如圖所示。紙帶上各點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的計(jì)時(shí)點(diǎn),其中O點(diǎn)為紙帶上打出的第一個(gè)點(diǎn)。重物下落高度應(yīng)從紙帶上計(jì)時(shí)點(diǎn)間的距離直接測(cè)出,利用下列測(cè)量值能完成驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的選項(xiàng)有____________。
A.OA、AD和EG的長度 B.OC、BC和CD的長度
C.BD、CF和EG的長度 D.AC、BD和EG的長度
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【題目】在水平地面上方某處,把質(zhì)量相同的P、O兩小球以相同速率沿豎直方向拋出,P向上,O向下,不計(jì)空氣阻力,兩球從拋出到落地的過程中
A. P球重力做功較多
B. 兩球重力的平均功率相等
C. 落地前瞬間,P球重力的瞬時(shí)功率較大
D. 落地前瞬間,兩球重力的瞬時(shí)功率相等
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【題目】如圖所示,直線MN上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,電子1從磁場邊界上的a點(diǎn)垂直MN和磁場方向射入磁場,經(jīng)t1時(shí)間從b點(diǎn)離開磁場。之后電子2也由a點(diǎn)沿圖示方向以相同速率垂直磁場方向射入磁場,經(jīng)t2時(shí)間從a、b連線的中點(diǎn)c離開磁場,則為
A. B. 2 C. D. 3
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【題目】如圖,豎直固定的倒U型導(dǎo)軌NNPQ,軌道間距L=0.8m,上端開小口與水平 線圈C連接,線圈面積S =0.8m2,匝數(shù)N- 200,電阻r=15Ω。質(zhì)量m= 0.08kg的導(dǎo)體棒ab被外力水平壓在導(dǎo)軌一側(cè),導(dǎo)體棒接入電路部分的電阻R=1Ω。開始時(shí)整個(gè)裝 置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中。r=0時(shí)撤去外力,同時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度按B=Bo-kt的規(guī)律變化,其中k= 0.4T/s;t1=ls時(shí),導(dǎo)體棒開始F滑,它與導(dǎo)軌問的動(dòng)摩擦因數(shù)μ = 0.5,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。其余電阻不計(jì)(重力加速度g= 10m/s2)。求:
(1) 0-1s內(nèi)通過導(dǎo)體棒的電流強(qiáng)度;
(2) t=0時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0;
(3)若僅將磁場方向改為豎直向下,要使導(dǎo)體棒ab在0- Is內(nèi)仍靜止,是否需要將它靠在導(dǎo)軌的另一側(cè)?扼要說明理由。
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【題目】如圖所示,某同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)游戲裝置,用彈簧制作的彈射系統(tǒng)將小球從管口P彈出,右側(cè)水平距離為L,豎直高度為H=0.5m處固定一半圓形管道,管道所在平面豎直,半徑R=0.75m,內(nèi)壁光滑。通過調(diào)節(jié)立柱Q可以改變彈射裝置的位置及傾角,若彈出的小球從最低點(diǎn)M沿切線方向進(jìn)入管道,從最高點(diǎn)N離開后能落回管口P,則游戲成功。小球質(zhì)量為0.2kg,半徑略小于管道內(nèi)徑,可視為質(zhì)點(diǎn),不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2。該同學(xué)某次游戲取得成功,試求:
(1)水平距離L;
(2)小球在N處對(duì)管道的作用力;
(3)彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能。
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