【題目】如右圖,一固定的豎直汽缸由一大一小兩個同軸圓筒組成,兩圓筒中各有一個活塞.已知大活塞的質(zhì)量為m1=2.50 kg,橫截面積為S1=80.0 cm2;小活塞的質(zhì)量為m2=1.50 kg,橫截面積為S2=40.0 cm2;兩活塞用剛性輕桿連接,間距保持為l=40.0 cm;汽缸外大氣的壓強(qiáng)為p=1.00×105 Pa,溫度為T=303 K.初始時大活塞與大圓筒底部相距,兩活塞間封閉氣體的溫度為T1=495 K.現(xiàn)汽缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降,活塞緩慢下移.忽略兩活塞與汽缸壁之間的摩擦,重力加速度大小g取10 m/s2.求:
(1)在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間,汽缸內(nèi)封閉氣體的溫度;
(2)缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達(dá)到熱平衡時,缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng).
【答案】(1)在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間,缸內(nèi)封閉氣體的溫度為330K;
(2)缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達(dá)到熱平衡時,缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)為1.01×105Pa.
【解析】試題分析:(1)大活塞與大圓筒底部接觸前氣體發(fā)生等壓變化,
氣體的狀態(tài)參量:V1=(l﹣)s2+s1=(40﹣)×40+×80=2400cm3,
T1=495K,V2=s2l=40×40=1600cm3,
由蓋呂薩克定律得:=,即:=,解得:T2=330K;
(2)大活塞與大圓筒底部接觸后到氣缸內(nèi)氣體與氣缸外氣體溫度相等過程中氣體發(fā)生等容變化,
大活塞剛剛與大圓筒底部接觸時,由平衡條件得:pS1+p2S2+(m1+m2)g=p2S1+pS2,
代入數(shù)據(jù)解得:p2=1.1×105Pa,
T2=330K,T3=T=303K,
由查理定律得:=,
即:=,
解得:p3=1.01×105Pa;
答:(1)在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間,缸內(nèi)封閉氣體的溫度為330K;
(2)缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達(dá)到熱平衡時,缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)為1.01×105PA.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一個絕緣粗糙平臺OABC,AB長L=2 m,OA高h=1 m.以O點(diǎn)為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系Oxy,y軸左側(cè)空間存在方向斜向右上方與水平方向成45°角、電場強(qiáng)度E=10 N/C的勻強(qiáng)電場;平臺的右側(cè)存在一坡面,坡面的拋物線方程為y=x2.在平臺左側(cè)B處有一個質(zhì)量為m=0.2 kg、電荷量為q=+0.1 C的物塊,物塊與桌面的動摩擦因數(shù)μ=0.2.在電場力作用下,物塊開始向右運(yùn)動,從A點(diǎn)水平飛出,最后落在坡面上(g=10 m/s2).求:
(1)物塊從A點(diǎn)水平飛出的速度;
(2)物塊落到坡面上的動能.
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【題目】如圖所示,金屬桿ab、cd置于足夠長的平行軌道MN、PQ上,可沿軌道滑動,軌道所在的空間有豎直向上勻強(qiáng)磁場,導(dǎo)軌電阻不計。則下面說法中正確的是
A. 若軌道光滑,給ab一初速度v0,則最終ab、cd一定做勻速運(yùn)動且速度大小均為0.5v0
B. 若軌道光滑,給ab施加一個垂直于ab的恒定外力作用,則最終二者一定做勻加速運(yùn)動,且速度差恒定
C. 若軌道粗糙,給ab施加一個垂直于ab的恒定外力作用,則最終二者一定做勻加速運(yùn)動,且速度差恒定
D. 若將cd換成固定于MN、PQ間的一電容器,且軌道光滑,給ab施加一個垂直于ab的恒定外力,則最終ab一定做勻加速直線運(yùn)動
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在地球赤道上,某放射源產(chǎn)生的一束α粒子(即氦原子核)沿豎直向上的方向射出,考慮到地磁場的影響,這一束α粒子的運(yùn)動軌跡將
A. 向東偏轉(zhuǎn) B. 向南偏轉(zhuǎn) C. 向西偏轉(zhuǎn) D. 向北偏轉(zhuǎn)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】(8分)某同學(xué)設(shè)計了一個用打點(diǎn)計時器驗(yàn)證動量守恒定律的實(shí)驗(yàn):將打點(diǎn)計時器固定在光滑的長木板的一端,把紙帶穿過打點(diǎn)計時器,連在小車A的后面。讓小車A運(yùn)動,小車B靜止。在兩小車的碰撞端分別裝上撞針和橡皮泥,如圖1,碰撞時撞針插入橡皮泥把兩小車粘合成一體。他在安裝好實(shí)驗(yàn)裝置后,先接通電源然后輕推小車A,使A獲得一定的速度,電磁打點(diǎn)計時器在紙帶上打下一系列的點(diǎn),已知電源頻率為50Hz。
(1)實(shí)驗(yàn)中打出的紙帶如圖2所示,并測得各計數(shù)點(diǎn)間距標(biāo)在圖上,則應(yīng)選_______ 段計算A的碰前速度;應(yīng)選_________ 段計算A和B碰后的共同速度(選填:“BC”、“CD”或“DE”)。
(2)已測得小車A的質(zhì)量m1=0.20kg,小車B的質(zhì)量m2=0.10kg,由以上測量結(jié)果可得:碰前總動量=___________kg·m/s ;碰后總動量=__________ kg·m/s。(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
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【題目】下列說法正確的是
A. 簡諧運(yùn)動的周期與振幅無關(guān)
B. 在彈簧振子做簡諧運(yùn)動的回復(fù)力表達(dá)式F=-kx中,F為振動物體受到的合外力,k為彈簧的勁度系數(shù)
C. 在波傳播方向上,某個質(zhì)點(diǎn)的振動速度就是波的傳播速度
D. 在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,同種條件下用紫光做實(shí)驗(yàn)比紅光做實(shí)驗(yàn)得到的條紋更寬
E. 在單縫衍射現(xiàn)象中要產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象,狹縫寬度必須比波長小或者相差不多
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【題目】將一小鋼球豎直向上拋出,在它上升到最大高度18m時,又沿原路線落回到拋出點(diǎn)。則在此過程中,小鋼球通過的路程是_____m,其位移等于_____m。
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【題目】如圖所示,甲圖中為一理想變壓器,乙圖是副線圈輸出電壓U2的圖象,已知變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10:1,電流表的示數(shù)為2.0A,則()
A.電壓表V1的示數(shù)為220V
B.變壓器原線圈中電流方向在1s內(nèi)改變100次
C.電阻R實(shí)際消耗功率為40W
D.若改用比R大的電阻,原線圈中的電流會變大
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【題目】如圖所示,在水平地面上O點(diǎn)正上方不同高度的A、B兩點(diǎn)分別水平拋出一小球,如果兩球均落在同一點(diǎn)C上,則兩小球
A. 落地的速度大小可能相等 B. 落地的速度方向可能相同
C. 落地的時間可能相等 D. 拋出時的速度可能相同
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