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【题目】如图所示,水平放置的气缸A和容积为VB=3.6L的容器B之间有细管(容积可忽略)连通,阀门C位于细管中部。气缸A内有一轻质活塞D,它可以无摩擦地在气缸内滑动,A放在温度恒为t1=27℃、压强为p0=1.0×105Pa的大气中,B浸在t2=327℃的恒温槽内,AB的器壁导热性能良好。开始时阀门C是关闭的,A内装有一定质量理想气体,体积为VA=2.4LB内没有气体。打开阀门C,使气体由A进入B,等到活塞D停止移动一段时间气体状态稳定。(已知绝对零度为-273℃)求:

(i)气体状态稳定,气体的体积和压强;

(ii)整个过程中外界对气体做的功。

【答案】(i)(ii)180J

【解析】

(i)假设活塞D最终停止移动时没有靠在气缸A左壁上,气体压强设为p,则对活塞,由平衡条件,有

则气体的压强为

此时气缸A中剩余气体体积为,以进入容器内气体为研究对象,由盖··萨克定律得

解得

所以,假设正确,活塞D最终停止移动时没有靠在气缸A左壁上

气体体积为

(ii)整个过程中外界对气体做的功:

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,图中虚线为某静电场中的等差等势线,实线为某带电粒子在该静电场中运动的轨迹,abc为粒子的运动轨迹与等势线的交点,粒子只受电场力作用,则下列说法正确的是(

A.粒子在a点的加速度比在b点的加速度大

B.粒子在a点的动能比在b点的动能大

C.粒子在a点和在c点时速度相同

D.粒子在b点的电势能比在c点时的电势能大

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【题目】2019115日,我国成功发射了“北斗三号卫星导航系统”的第3颗倾斜地球同步轨道卫星。“北斗三号卫星导航系统”由静止地球同步轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星、中圆地球轨道卫星组成。中圆地球轨道卫星轨道周期是12个小时左右,“同步轨道”卫星的轨道周期等于地球自转周期,卫星运行轨道面与地球赤道面的夹角叫做轨道倾角。根据轨道倾角的不同,可将“同步轨道”分为静止轨道(倾角为零)、倾斜轨道(倾角不为零)和极地轨道。根据以上信息,下列说法正确的有(  )

A.倾斜地球同步轨道卫星的高度等于静止地球同步轨道卫星的高度

B.中圆地球轨道卫星的线速度大于地球同步轨道卫星的线速度

C.可以发射一颗倾斜地球同步轨道卫星,静止在扬州上空

D.可以发射一颗倾斜地球同步轨道卫星,每天同一时间经过扬州上空

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】随着科技的发展需求对计时精度的要求越来越高,科学家不断寻找更加稳定的计时材料。实验发现某些原子的电子运转周期非常稳定(上世纪80年代初用的氢H),每天变化只有十亿分之一秒,特别适合作为计时标准,这就是(氢H)原子钟的由来。如图所示为氢原子的能级图,下列说法正确的是(  )

A.当氢原子处于不同能级时,核外电子在各处出现的概率是一样的

B.氢原子从n=4能级跃迁到n=3能级比从n=2能级跃迁到n=1能级辐射出电磁波的波长长

C.当用能量为11eV的电子撞击处于基态的氢原子时,氢原子一定不能跃迁到激发态

D.n=4能级跃迁到n=2能级时释放的光子可以使逸出功为2.75eV的金属发生光电效应

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【题目】某校研究性学习小组的同学用如图甲所示的滴水法测量小车在斜面上运动时的加速度。实验过程如下:在斜面上铺上白纸,用图钉固定;把滴水计时器固定在小车的末端,在小车上固定一平衡物;在斜面顶端放置一浅盘,把小车放在斜面顶端,把调好的滴水计时器盛满水,使水滴能滴入浅盘内;然后撤去浅盘并同时放开小车;小车到达斜面底端时立即将小车移开。图乙记录了白纸上连续6个水滴的位置;用刻度尺量出相邻点之间的距离是x124.20cmx236.19cmx348.20cmx4510.19cmx5612.21cm。(已知滴水计时器每10s内共滴下51个小水滴,即第1滴水落到盘中开始计时,到第51滴水落到盘中的时间为10s

(1)小车运动到图中点4位置时的速度大小v=____m/s,小车的加速度a____m/s2;(结果均2保留2位有效数字)

(2)已知斜面的倾角为,小车和车上物体的总质量为1.0kg(忽略滴出水的质量),根据前面求解的加速度可以算出小车与斜面的摩擦阻力f=_______N。(结果保留2位有效数字,g=10m/s22sin=0.259

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【题目】2019105251分,我国在太原卫星发射中心用长征四号丙运载火箭,成功将高分十号地球同步卫星发射升空。一般发射地球同步卫星要经过两次变轨才能进入地球同步轨道。如图所示,先将卫星送入较低的圆轨道,经椭圆轨道进入地球同步轨道。已知高分十号卫星质量为m,地球质量为m,轨道半径为r1,轨道半径为r2AB为两轨道的切点,则下列说法正确的是(

A.高分十号在轨道上的运行速度大于7.9km/s

B.高分十号在轨道I上的速率为v1:则在轨道II上的速率v2=v1

C.在椭圆轨道上通过B点时高分十号所受万有引力小于向心力

D.假设距地球球心r处引力势能为Ep=高分十号从轨道转移到轨道,其机械能增加了

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【题目】如图所示,水平传送带右端与半径为R=0.5m的竖直光滑圆弧轨道的内侧相切于Q点,传送带以某一速度顺时针匀速转动。将质量为m=0.2kg的小物块轻轻放在传送带的左端P点,小物块随传送带向右运动,经Q点后恰好能冲上光滑圆弧轨道的最高点N。小物块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5,取g=10m/s2

(1)求传送带的最小转动速率v0

(2)求传送带PQ之间的最小长度L

(3)若传送带PQ之间的长度为4m,传送带以(1)中的最小速率v0转动,求整个过程中产生的热量Q及此过程中电动机对传送带做的功W

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【题目】如图所示,在竖直直角坐标系内,轴下方区域I存在场强大小为E、方向沿y轴正方向的匀强电场,轴上方区域Ⅱ存在方向沿轴正方向的匀强电场。已知图中点D的坐标为(),虚线轴。两固定平行绝缘挡板ABDC间距为3LOC轴上,ABOC板平面垂直纸面,点By轴上。一质量为m、电荷量为q的带电粒子(不计重力)D点由静止开始向上运动,通过轴后不与AB碰撞,恰好到达B点,已知AB=14LOC=13L

1)求区域Ⅱ的场强大小以及粒子从D点运动到B点所用的时间

2)改变该粒子的初位置,粒子从GD上某点M由静止开始向上运动,通过轴后第一次与AB相碰前瞬间动能恰好最大。

①求此最大动能以及M点与轴间的距离

②若粒子与ABOC碰撞前后均无动能损失(碰后水平方向速度不变,竖直方向速度大小不变,方向相反),求粒子通过y轴时的位置与O点的距离y2

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【题目】如图所示,虚线所围矩形区域abcd内充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场。现从ab边的中点O处,某一粒子以最小速度υ垂直于磁场射入、方向垂直于ab时,恰能从ad边的a点穿出。若撤去原来的磁场在此矩形区域内存在竖直向下的匀强电场,使该粒子以原来的初速度在O处垂直于电场方向射入,通过该区域后恰好从d点穿出,已知此粒子的质量为m,电荷量的大小为q,其重力不计;ab边长为ad边长为,则下列说法中正确的是

A. 匀强磁场的磁感应强度大小与匀强电场的电场强度大小之比为

B. 匀强磁场的磁感应强度大小与匀强电场的电场强度大小之比为

C. 离子穿过磁场和电场的时间之比

D. 离子穿过磁场和电场的时间之比

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