【题目】如图所示，一活塞将一定质量的理想气体封闭在固定导热汽缸内，活塞可沿汽缸无摩擦地滑动，活塞横截面积为S＝0.01 m2、质量为m＝10 kg，活塞距离汽缸底部的距离为h0＝10 cm，外界大气压强p0＝1.0×105 Pa，环境温度为t0＝27 ℃，g＝10 m/s2。
(ⅰ)当环境温度缓慢升高至57 ℃时，试比较此过程中气体吸收的热量Q与物体内能变化量ΔU的大小关系。
(ⅱ)当环境温度升高至57 ℃时，为使活塞距离汽缸底部的距离仍为10 cm，可使汽缸水平向右做匀加速直线运动，此时加速度应为多大？
【答案】(ⅰ)Q＞ΔU (ⅱ)10 m/s2
【解析】试题分析：气体等圧膨胀，温度升高，体积增大，对外做功，内能增加，根据热力学第一定律分析比较此过程中气体吸收的热量Q与物体内能变化△U的大小关系；气体等容变化，根据查理定律求出末态的压强，再以活塞为研究对象求出加速度。
(ⅰ)活塞在气缸内无摩擦滑动，缓慢升温过程中，气缸内的气体压强等于大气压，气体发生等圧変化，温度升高，内能增加△U＞0，体积变大，气体对外做功W＜0，根据热力学第一定律，△U=W+Q，气体吸热，且Q＞△U
(ⅱ)活塞距离汽缸底部的距离仍为10 cm，由查理定律得： 
即： 
解得p＝1.1×105 Pa
对活塞，由牛顿第二定律得
代入数据解得：a＝10 m/s2
优加精卷系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，光滑金属轨道由圆弧部分和水平部分组成，圆弧轨道与水平轨道平滑连接，水平部分足够长，轨道间距为L=1m，平直轨道区域有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为IT，同种材料的金属杆a、b长度均为L，a放在左端弯曲部分高h=0.45m处，b放在水平轨道上，杆ab的质量分别为ma=2kg，mb=1kg，杆b的电阻Rb=0.2Ω，现由静止释放a，已知杆a、b运动过程中不脱离轨道且不相碰，g取10m/s2，则
A. a、b匀速运动时的速度为2m/s
B. 当b的速度为1m/s时，b的加速度为3.75m/s2
C. 运动过程中通过b的电量为2C
D. 运动过程中b产生的焦耳热为1.5J
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【题目】（1） 在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用。下列说法符合历史事实的是____________。
A.密立根通过油滴实验测得了基本电荷的数值
B.贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，发现了原子中存在原子核
C.居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋（P0）和镭(Ra)两种新元素
D.卢瑟福通过а粒子散射实验，证实了在原子核内存在质子
E.汤姆孙通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出了该粒子的比荷
（2） 现利用图（a）所示的装置验证动量守恒定律。在图（a）中，气垫导轨上有A，B两个滑块，滑块A右侧带有一弹簧片，左侧与打点计时器（图中未画出）的纸带相连；滑块B左侧也带有一弹簧片，上面固定一遮光片，光电计时器（未完全画出）可以记录遮光片通过光电门的时间。
实验测得滑块A质量m1=0.310kg，滑块B的质量m2=0.108kg，遮光片的宽度d=1.00cm；打点计时器所用的交流电的频率为f=50HZ。将光电门固定在滑块B的右侧，启动打点计时器，给滑块A一向右的初速度，使它与B相碰；碰后光电计时器显示的时间为
，碰撞前后打出的纸带如图（b）所示。
若实验允许的相对误差绝对值
最大为5℅，本实验是否在误差范围内验证了动量守恒定律？写出运算过程____________________________________________________________。
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【题目】如图，一截面为正方形ABCD的正方体容器放在真空环境中，正方形边长为l，一束光线沿AC方向射来，由于容器内盛装有某种液体，使光线折射到距离C点
处的O点，已知液体的折射率
，真空中的光速为c，求：
①盛装液体的高度h；
②光从A到O所用的时间t。
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【题目】如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，若已知这列波周期为1 s，则下列判断中正确的是
A. 这列波的振幅为8 cm
B. 这列波的波速为4 m/s
C. 图示时刻x ＝2 m处的质点沿y轴正方向运动
D. 图示时刻x ＝5 m处质点的加速度大小为零
E. 从图示时刻开始再经过1.5 s，x＝12 m处的质点刚好从平衡位置开始向y轴正方向运动
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【题目】如图所示，足够长的光滑导轨倾斜放置，其下端连接一个定值电阻R，匀强磁场垂直于导轨所在平面向上，将ab棒在导轨上无初速度释放，当ab棒下滑到稳定状态时，速度为v，电阻R上消耗的功率为P。导轨和导体棒电阻不计。下列判断正确的是
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A. 导体棒的a端比b端电势低
B. ab棒在达到稳定状态前做加速度减小的加速运动
C. 若磁感应强度增大为原来的2倍，其他条件不变，则ab棒下滑到稳定状态时速度将变为原来的
D. 若换成一根质量为原来2倍的导体棒，其他条件不变，则导体棒下滑到稳定状态时R的功率将变为原来的4倍
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【题目】如图所示，某空间中有四个方向垂直于纸面向里、磁感应强度大小相同、半径均为R的圆形匀强磁场区域1、2、3、4。其中1与4相切，2相切于1和3,3相切于2和4，且第1个磁场区域和第4个磁场区域的竖直方向的直径在一条直线上。一质量为m、带电荷量为－q的粒子，静止置于电势差为U0的带电平行板(竖直放置)形成的电场中(初始位置在负极板附近)，经过电场加速后，从第1个磁场的最左端水平进入，并从第3个磁场的最下端竖直穿出。已知tan 22.5°=0.4，不计带电粒子的重力。
（1）求带电粒子进入磁场时的速度大小；
（2）试判断：若在第3个磁场的下面也有一电势差为U0的带电平行板(水平放置，其小孔在第3个磁场最下端的正下方)形成的电场，带电粒子能否按原路返回？请说明原因；
（3）求匀强磁场的磁感应强度大小B；
（4）若将该带电粒子自该磁场中的某个位置以某个速度释放后恰好可在四个磁场中做匀速圆周运动，则该粒子的速度大小v′为多少？
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【题目】某同学设计的可调电源电路如图（a）所示，R0为保护电阻，P为滑动变阻器的滑片。闭合电建S。
①用电压表测量A、B两端的电压：将电压表调零，选择0-3V挡，示数如图22（b），电压值为 V。
②在接通外电路之前，为了保证外电路的安全，滑片P应先置于 端。
③要使输出电压
变大，滑片P应向 端滑动。
④若电源电路中不接入R0，则在使用过程中，存在 的风险（填“断路”或“短路”）。
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【题目】如图所示，倾角为θ的光滑斜面足够长，一质量为m的小物体，在沿斜面向上的恒力F作用下，由静止从斜面底端沿斜面向上做匀加速直线运动，经过时间t，力F做功为60J，此后撤去力F，物体又经过相同的时间t回到斜面底端，若以地面为零势能参考面，则下列说法中正确的是( )
A. 物体回到斜面底端的动能为60J
B. 恒力F＝2mgsinθ
C. 撤去力F时，物体的重力势能是45J
D. 动能与势能相等的时刻一定出现在撤去力F之后
【答案】ACD
【解析】试题分析：物体静止开始从斜面底端开始运动知道最后返回斜面底端，此过程斜面光滑没有摩擦力做功，重力做功为0，根据动能定理有Ek-0=WF=60J，选项A对。撤去F前，加速度a=
-gsinθ，撤去F后，加速度a'=gsinθ。根据力F撤去前后位移等大反向，判断撤去前后平均速度等大方向，由于撤去前后都是匀变速所以有
，整理得a'=3a，即F=
mgsinθ，选项B错。撤去力F前，力F做功Fs=mgsinθ·s=60J，重力做功-mgsinθ·s =45J，所以撤出力F时，物体的重力势能是45J选项C对。力F撤去前，合力
mgsinθ小于重力沿斜面的分力mgsinθ，即合力做功小于克服重力做功，增加的动能小于增加的重力势能，撤去力F之前一定是重力势能大于动能，最返回斜面时重力势能为0，小于动能，所以动能与势能相等的时刻一定出现在撤去力F之后选项D对。
考点：动能定理 牛顿运动定律
【名师点睛】
【题型】单选题
【结束】
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【题目】将轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连；弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放；小球离开桌面后落到水平地面．测量出小球质量m、平抛运动的竖直位移h(即桌面高度)以及________，就可以测出弹簧被压缩后的弹性势能为________．(结果用测量量表示，已知重力加速度大小为g)．
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