【題目】如圖所示,水平放置的汽缸A和容積為VB=3.6L的容器B由一容積可忽略不計的長細管經閥門C相連。汽缸A內有一活塞D,它可以無摩擦地在汽缸內滑動,A放在溫度恒為T1=300K、壓強為P0=1.0×105Pa的大氣中,B放在T2=400K的恒溫槽內,B的器壁導熱性能良好。開始時C是關閉的,A內裝有溫度為T1=300K、體積為VA=2.4L的氣體,B內沒有氣體。打開閥門C,使氣體由A流入B,等到活塞D停止移動一段時間后,求以下兩種情況下氣體的體積和壓強:
①汽缸A、活塞D和細管都是絕熱的;
②A的器壁導熱性能良好,且恒溫槽溫度調高為500K。
【答案】①3.6L 8.89×104Pa ②3.84L 1.0×105Pa
【解析】
①設活塞D最終停止移動時沒有靠在汽缸A左壁上,此時氣體溫度為,壓強設為
,體積為
,則對活塞,由平衡條件,有:
①
解得
由理想氣體狀態方程可如②
①②聯立,解得:小于
,由此可知活塞D最終停止移動時靠在了汽缸A左壁上,則此時氣體體積為
。
設此時氣體壓強為,由理想氣體狀態方程可知
③
解得內。
②設活塞D最終停止移動時靠在汽缸A左壁上,此時氣體溫度為,壓強設為
,體積為
,由理想氣體狀態方程可知:
④
解得大于
由此可知活塞D最終停止移動時沒有靠在汽缸A左壁上,則此時氣體壓強為。設此時氣體體積為
,由理想氣體狀態方程可知
⑤
解得
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【題目】真空中兩個異種點電荷固定在
軸上,且
。
軸上的電勢
隨位置
變化的規律如圖所示。取無限遠處的電勢為零,不計重力,下列說法正確的是
A. 帶正電,
帶負電,且
B. 軸上場強為零的位置有兩處(不考慮無限遠處)
C. 帶正電的粒子從
點沿
軸向
移動的過程中,加速度先減小后增大
D. 帶正電的粒子從
點沿
軸向
移動的過程中,電勢能先減小后增大
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【題目】如圖所示,MN是半徑為R的光滑圓弧,木板B靜止在水平面上,其左端與N點重合,右端放有滑塊A;瑝KC從P點由靜止釋放,恰從M點切入圓軌道,與木板B碰撞后粘為一體,碰撞時間極短,之后,B、C一起沿水平面運動,滑塊A恰好未從B上掉下。已知滑塊A、C的質量均為m,木板B的質量為2m,滑塊A與木板B之間的動摩擦因數為μ1,滑塊C和木板B與地面之間的動摩擦因數均為
,滑塊A、滑塊C均可視為質點,重力加速度為g,忽略空氣阻力,水平面足夠長。
求:(1)滑塊C經N點時與木板B碰撞前的瞬間對圓弧軌道的壓力。
(2)滑塊A停止時到N點的水平距離。
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【題目】如圖所示,金屬板帶有等量異種電荷,板間某一豎直平面內電場線的分布如實線所示,已知該平面內P、O的連線為等勢線,且與電場線上兩點M、N的連線垂直.一帶電油滴在O點處于靜止狀態.則( )
A. 若將油滴置于P處,仍能靜止
B. 若將油滴從M處釋放,將沿電場線運動至N處
C. M點的電勢一定比N點的高
D. 油滴在M點的電勢能一定比在N點的小
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【題目】如圖所示,質量為m的物塊下方有一豎直的輕彈簧,彈簧的下端距離水平地面為h,將物塊和彈簧由靜止自由釋放,物塊下降了H時,速度再次為零,重力加速度為g。下列說法正確的是
A. 物塊從開始下落到速度再次為零,物塊克彈簧彈力做功為mgH
B. 物塊的速度再次為零時,彈簧的彈性勢能為mgh
C. 彈簧下端剛接觸地面時,物塊的速度為
D. 物塊的速度最大時,彈簧的彈性勢能和物塊的重力勢能之和最小
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【題目】容器中有質子,α粒子
的混合物,為了把它們分開,先讓它們從靜止開始經電場加速,穿出加速電場后,第一種:垂直進入勻強電場;第二種:垂直進入勻強磁場,利用電場或磁場使它們偏轉,最后穿出電場或磁場,從而達到分開的目的。對于上述兩種情況,能使質子和α粒子分開的是(不計粒子重力)
A. 兩種情況都能使質子和α粒子分開
B. 兩種情況都不能使質子和α粒子分開
C. 進入電場后可以分開進入磁場不能分開
D. 進入電場后不能分開進入磁場能夠分開
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【題目】某同學用圖甲所示電路來測繪小燈泡的伏安特性曲線,器材如下:
A.小燈泡(額定電壓2.5V,額定電流0.25A)
B.電流表(0~0.6A)
C.電壓表(0~3V)
D.滑動變阻器R1(0~10Ω)
E.滑動變阻器R2(0~1000Ω)
F.干電池(電動勢為1.5V)兩節
G.開關,導線若干
(1)滑動變阻器應選_____(選填器材前的代號);
(2)實驗中得到的數據如下表所示,根據表中數據在乙圖中作出小燈泡的U﹣I圖象_________,由圖象可知小燈泡的電阻隨溫度的升高而_____(選填“增大”、“減小”或“不變”)。
U/V | 0.20 | 0.40 | 0.60 | 1.00 | 1.40 | 1.80 | 2.00 | 2.20 |
I/A | 0.04 | 0.08 | 0.11 | 0.15 | 0.18 | 0.20 | 0.21 | 0.22 |
(3)某同學用一節干電池與阻值為5Ω的電阻R、小燈泡及電壓表連接成圖丙所示電路。閉合S后,電壓表測得燈泡兩端電壓為0.8V,結合圖乙圖中圖象求得小燈泡實際消耗的功率為_____W,干電池內阻為_____Ω.(結果均保留兩位有效數字)
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【題目】如圖所示,半徑為R的半圓形區域內分布著垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應強度為B,半圓的左邊垂直x軸放置一粒子發射裝置,在-R≤y≤R的區間內各處均沿x軸正方向同時發射出一個帶正電粒子,粒子質量均為m、電荷量均為q、初速度均為v,重力忽略不計,所有粒子均能穿過磁場到達y軸,其中最后到達y軸的粒子比最先到達y軸的粒子晚Δt時間,則( )
A. 粒子到達y軸的位置一定各不相同
B. 磁場區域半徑R應滿足
C. 從x軸入射的粒子最先到達y軸
D. ,其中角度θ的弧度值滿足
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【題目】如圖,某同學想把剖面MON為等腰三角形的玻璃磚加工成“玻璃鉆石”送給媽媽。已知頂角∠MON = 2θ,該玻璃折射率n = 2。現有一光線垂直MN邊入射。
(i)為了使該光線在OM邊和ON邊都能發生全反射,求θ的取值范圍。
(ii)若θ = 42°,試通過計算說明該光線第一次返回MN邊能否射出。
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