【题目】(1)一定质量的理想气体由状态A经状态B变化到状态C的P-V图像如图所示,气体分子在单位时间内撞击容器上单位面积的次数用N表示,则NB_____NC。气体在A→B过程中放出的热量______在B→C过程中吸收的热量;(填“大于”“小于“或“等于”)。
(2)上题中,已知气体在状态C时的温度为27℃,阿伏加德罗常数为6.0×1023mol-1, 在标准状态(压强p0= 1.0×105Pa,温度t0=0℃)下理想气体的摩尔体积都为22.4L,求该气体的分子数_______。(计算结果保留一位有效数字)
【答案】大于 小于 7×1022个
【解析】
[1][2].从B到C,气体的压强不变,体积变大,则分子数密度减小,压强减小,则气体分子在单位时间内撞击容器上单位面积的次数减小,即NB大于NC;气体在A→B过程中温度降低,内能减小,即U1<0,体积不变,则W1=0,则气体放出的热量;在B→C过程中温度升高,则U2>0,体积变大,则W2<0,则气体吸收热量,由于气体在AC两态的温度相同,则内能相同,则 ,则Q1<Q2;
[3].气体在状态C时的温度为TC=27℃=300K;VC=3×10-3m3=3L;pC= 1.0×105Pa,则设在标准状况下的体积为V0,则由
解得
V0=2.73L
则分子数
个
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【题目】如图所示,在水平圆盘上沿半径方向放置用细线相连的质量均为m的A、B两个物块(可视为质点)。A和B距轴心O的距离分别为rA=R,rB=2R,且A、B与转盘之间的最大静摩擦力都是fm,两物块A和B随着圆盘转动时,始终与圆盘保持相对静止。则在圆盘转动的角速度从0缓慢增大的过程中,下列说法正确的是( )
A. B所受合外力一直等于A所受合外力
B. A受到的摩擦力一直指向圆心
C. B受到的摩擦力一直指向圆心
D. A、B两物块与圆盘保持相对静止的最大角速度为
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【题目】如图所示,光滑的金属导轨MN、PQ固定在竖直面内,轨道间距L=1m,底部接入一阻值R=0.15Ω的定值电阻,上端不相连接,金属导轨处于垂直导轨平面向里的磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中。一质量m=0.5kg的金属棒ab与导轨接触良好,其离金属导轨的上端和底部都足够长,ab连入导轨间的电阻r=0.1Ω,电路中其余电阻不计。不可伸长的轻质细绳绕过光滑的定滑轮与ab相连,在电键S打开的情况下,用大小为9N的恒力F从静止开始向下拉细绳的自由端,当自由端下降高度h=1.0m时细绳突然断了,此时闭合电键S。运动中ab始终垂直导轨,并接触良好。不计空气阻力,取g=10m/s2,试问:
(1)当细绳自由端下降高度h=1.0m时,ab棒速度的大小是多少?
(2)当细绳突然断后ab棒的运动情况如何?
(3)当ab棒速度最大时电阻R消耗的电功率是多少?
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【题目】在如图所示的匀强电场中,1、2、3 三条虚线表示三个等势面,a、b分别是等势面 1、3上的两个点。下列说法中 正确的是( )
A.三个等势面的电势相等
B.等势面 2 的电势高于等势面 1 的电势
C.若将一正电荷由 a 移到 b,电势能减小
D.若将一负电荷由 a 移到 b,静电力做正功
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【题目】中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角:“以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也。”进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布示意如图。结合上述材料,下列说法不正确的是
A. 地理南、北极与地磁场的南、北极不重合
B. 地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近
C. 地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
D. 地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用
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【题目】如图所示,电源电动势 E=20V,内阻 r=1Ω;电阻 R=9Ω,滑动变阻器 Rx 的最大阻值为 15Ω,现有电子以初动能 Ek0=3.2×10-18J 从水平放置的平行金属板左侧正中央 O 处射入,平行金属板的间距 d=0.1m,两板长均为 L=0.20m, 平行金属板右侧到竖直放置的足够大的荧光屏距离 b=0.1m,不计电子的重力,电子的电量 e=1.6×10-19C。
(1) 当滑动变阻器 Rx 接入电路的阻值为多大时,其消耗的功率最大,并求其最大值;
(2) 当滑动变阻器 Rx 接入电路的阻值为多少时,电子打在荧光屏上距屏中心 O`最远?并求最远距离Y。
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【题目】为了探究质量一定时加速度与力的关系,一同学设计了如图所示的实验装置.
(1)实验时,需要满足的条件或正确进行的操作是________.
A.实验中一定要保证钩码的质量m远小于小车的质量M.
B.将带滑轮的长木板右端适当垫高,完成平衡小车摩擦力的步骤.
C.让小车靠近打点计时器,先释放小车,再接通电源,打出一条纸带,同时记录拉力传感器的示数.
D.改变钩码的质量,相对应打出几条纸带.
(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,计数点间的距离如图所示.根据图中数据计算点4的速度为v4=________m/s,加速度 a=________ m/s2 (均保留三位有效数字).
(3)以拉力传感器的示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,画出的a - F图像是一条直线,测得图线的斜率为k,则小车的质量M =________.
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【题目】如图所示,一平行板电容器两极板的U=12 V且始终与直流电源连接,电容C=3.0×10-10F,两极板间距离d=1.2×10-3m,取g=10 m/s2,求:
(1)该电容器所带电量.
(2)若板间有一带电微粒,其质量为m=2.0×10-3kg,恰在板间处于静止状态,则该微粒带电量为多少?带何种电荷?
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【题目】如图所示,在竖直平面内固定的强磁性圆轨道半径为R,A、B两点分别为轨道的最高点与最低点.质点沿轨道外侧做完整的圆周运动,受圆轨道的强磁性引力始终指向圆心O且大小恒为F,当质点以速率v=通过A点时,对轨道的压力为其重力的7倍,不计摩擦和空气阻力,重力加速度为g.
(1)求质点的质量;
(2)质点能做完整的圆周运动过程中,若磁性引力大小恒定,试证明质点对A、B两点的压力差为定值;
(3)若磁性引力大小恒为2F,为确保质点做完整的圆周运动,求质点通过B点最大速率.
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