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【题目】如图所示,一气缸内由光滑的活塞封闭着一定量的理想气体,气缸(足够长)开口竖直向下。活塞下挂一个沙桶,活塞和沙桶的总质量为m,平衡时活塞离底部的距离为h。现往沙桶内缓慢加人沙子,装满沙桶时活塞离底部的距离高为H、已知气缸壁的导热性能良好,活塞的横截面积为S,在缸内可自由滑动且不漏气;大气压强为p0,环境温度不变,重力加速度为g。求

①装入沙桶沙子的质量△m

②若因外界环境温度降低,活塞又回到离底部距离为h处,且内能减小了△E,则此过程需要向外界放出热量Q

【答案】

【解析】

根据平衡条件求出沙桶未装沙子时气缸内气体压强和当沙桶装满沙子时气缸内气体压强,由玻意耳定律列式装入沙桶沙子的质量;气体温度降低过程中,求出外界对气体做功,根据热力学第一定律求出此过程需要向外界放出热量;

:①根据题意知,沙桶装满沙子的过程,缸内气体的温度保持不变,此过程为等温变化

沙桶未装沙子时,气缸内气体压强为,体积为

以活塞为研究对象得:

当沙桶装满沙子时,气缸内气体压强为,体积为

以活塞为研究对象得:

由玻意耳定律得:

联立以上各式解得

②气体温度降低过程中,外界对气体做功为:

根据热力学第一定律有:

则需要向外界放出的热量为:

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,可视为质点的小球套在光滑的竖直杆上,一根不可伸长的细绳绕过滑轮连接小球,已知小球重力为IN,电动机从A端以1m/s的速度沿水平方向匀速拉绳,绳子始终处于拉直状态。某一时刻,连接小球的绳子与竖直方向的夹角为60o,对此时小球速度及绳子中拉力的判断正确的是

A. 小球速度等于2m/s

B. 小球速度等于0.5m/s

C. 绳中拉力大于2N

D. 绳中拉力等于2N

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,两根平行光滑金属导轨间距为L,导轨电阻不计,下端PQ接有阻值为R的电阻,导轨平面与水平面的夹角为,且处在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中。一质量为m、电阻也为R的导体棒与固定弹簧相连后放在导轨上,静止时导体棒处于导轨的MN处。已知弹簧的劲度系数为k,弹簧的中心轴线与导轨平行。现将导体棒从弹簧处于自然长度时由静止释放,整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。则下列说法中正确的是

A. 当导体棒沿导轨向下运动时流过电阻R的电流方向为由PQ

B. 当导体棒的速度最大时,弹簧的伸长量为

C. 导体棒最终静止时弹簧的弹性势能为EP,则导体棒从开始运动到停止运动的过程中,回路中产生的焦耳热为

D. 若导体棒第一次运动到MN处时速度为v,则此时导体棒的加速度大小为

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,小球AB的质量分别为mA=0.3kgmB=0.1Kg,用劲度系数为k=100Nm的轻质弹簧将两个小球拴接在一起,并用细线ab将小球AB分别悬挂在竖直墙上,细线a与竖直方向成60°夹角,细线b水平,两个小球均处于静止状态。g10ms2。求:

(1)细线ab分别对小球AB的拉力大小;

(2)弹簧的伸长量。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,abcd为水平放置的平行形光滑金属导轨,间距为,导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,导轨电阻不计.已知金属杆MN倾斜放置,与导轨成θ角,单位长度的电阻为r,保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接触良好).则( )

A. 电路中感应电动势的大小为

B. 电路中感应电流的大小为

C. 金属杆所受安培力的大小为

D. 金属杆的发热功率为

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10cm的正六边形的六个顶点,A、B、C三点电势分别为1V、2V、3V,正六边形所在平面与电场线平行。下列说法正确的是( )

A. 通过CDAF的直线应为电场中的两条等势线

B. 匀强电场的电场强度大小为10V/m

C. 匀强电场的电场强度方向为由C指向A

D. 将一个电子由E点移到D点,电子的电势能将减少

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,从地面上A点发射一枚远程弹道导弹,在引力作用下,沿ACB椭圆轨道飞行击中地面目标B,C为轨道的远地点,距地面高度为h.已知地球半径为R,地球质量为M,引力常量为G.设距地面高度为h的圆轨道上卫星运动周期为T0.下列结论正确的是( )

A.导弹在C点的速度大于

B.导弹在C点的加速度等于

C.地球球心为导弹椭圆轨道的一个焦点

D.导弹从A点运动到B点的时间一定小于T0

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】用如图所示的实验装置做“探究加速度与力、质量关系”的实验:

1)下面列出了一些实验器材:电磁打点计时器、纸带、带滑轮的长木板、垫块、小车和砝码、砂和砂桶。除以上器材外,还需要的实验器材有:__________

A.天平(附砝码) B.秒表 C.刻度尺(最小刻度为mm D.低压交流电源

2)实验中,为了保证砂和砂桶所受的重力近似等于使小车做匀加速运动的拉力,砂和砂桶的总质量m与小车和车上砝码的总质量M之间应满足的条件是___________。这样,在改变小车上砝码的质量时,只要砂和砂桶质量不变,就可以认为小车所受拉力几乎不变。

3)如图为某次实验纸带,在相邻两计数点间都有四个打点未画出,用刻度尺测得:S10.55 cmS20.94 cmS31.35 cmS41.76 cmS52.15 cmS62.54 cm

①相邻两计数点间的时间间隔为____________ s

②计数点“6”和“7”的位移S7比较接近于____________(填“ABCD”序号)

A2.76 cm B2.85 cm C2.96 cm D3.03 cm

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,在平面直角坐标系中有一底角是60°的等腰梯形,坐标系中有方向平行于坐标平面的匀强电场,其中O(0,0)点电势为6 V;A(1,√3)点电势为3 V;B(3,√3)点电势为0 V,则由此可判定

A. C点电势为3 V

B. C点电势为6V

C. 该匀强电场的电场强度大小为100 V/m

D. 该匀强电场的电场强度大小为100√3 V/m

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