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【题目】如图所示,两竖直且正对放置的导热气缸底部由细管道(体积忽略不计)连通,两活塞a、b用刚性轻杆相连,可在两气缸内无摩擦地移动。上下两活塞(厚度不计)的横截面积分别为S1=10 cm2、S2=20 cm2,两活塞总质量为M=5 kg,两气缸高度均为H=10 cm。气缸内封闭有一定质量的理想气体,系统平衡时活塞a、b到气缸底部距离均为l=5 cm(图中未标出)。已知大气压强为Po=1.0×105Pa,环境温度为T0=300K,重力加速度g取10 m/s2

(i)若缓慢升高环境温度,使活塞缓慢移到一侧气缸的底部,求此时环境温度;

(ii)若保持温度不变,用竖直向下的力缓慢推活塞b,在活塞b由开始运动到气缸底部过程中,求向下推力的最大值。

【答案】(1) T400K (2) F=75N

【解析】1)由于气缸内气体压强不变,温度升高,气体体积变大,故活塞向上移动,由盖-吕萨克定律得:

T=400K

(2)设初始气体压强为,由平衡条件有

代入数据得

活塞b刚要到达气缸底部时,向下的推力最大,此时气体的体积为,压强为由玻意耳定律得:

代入数据得

由平衡条件有:

代入数据得:

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】关于用油膜法估测分子大小实验的科学依据中,下列说法错误的是(

A. 将油酸薄膜看成单层的油酸分子组成

B. 不考虑油酸分子间的空隙

C. 实验需配置一定浓度的油酸酒精溶液,其中的酒精可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓

D. 将油酸分子简化为球形

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,在某竖直平面内,光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点,BC右端连接内壁光滑、半径r=0.2 m的四分之一细圆管CD,管口D端正下方直立一根劲度系数为k=100 N/m的轻弹簧,弹簧一端固定,另一端恰好与管口D端平齐。一个质量为1 kg的小球放在曲面AB上,现从距BC的高度为h=0.6 m处静止释放小球,它与BC间的动摩擦因数μ=0.5,小球进入管口C端时,它对上管壁有FN=2.5mg的作用力,通过CD后,在压缩弹簧过程中小球速度最大时弹簧的弹性势能为Ep=0.5 J。取重力加速度g=10 m/s2。求:

(1)小球在C处受到的向心力大小;

(2)BC间距离s

(3)在压缩弹簧过程中小球的最大动能Ekm

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】用下列器材组装成一个电路,既能测量出电池组的电动势和内阻,又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线,

A.电压表(量程6V,内阻很大)

B.电压表(量程3V,内阻很大)

C.电流表A(量程3A,内阻很小)

D.滑动变阻器R(最大阻值10Ω,额定电流4A)

E.小灯泡(2A,5W)

F.电池组(电动势E,内阻r)

G.开关一个,导线若干

实验时,调节滑动变阻器的阻值,多次测量后发现;若电压表的示数增大,则电压表的示数减小。

(1)请将设计的实验电路图在虚线方框中补充完整______

(2)每一次操作后,同时记录电流表A,电压表和电压表的示数,组成两个坐标点()、(),标到U-I坐标中,经过多次测量,最后描绘出两条图线,如图所示,则电池组的电动势E=______V、内阻r=______Ω。

(3)在U-I坐标中两条图线在P点相交,此时滑动变阻器连入电路的阻值应为______Ω。

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【题目】如图所示,长木板A放在光滑水平地面上,物体B以水平速度v0冲上A后,由于摩擦力作用,最后停止在木板A上.则从B冲到木板A上到相对板A静止的过程中,下列说法正确的是(  )

A. 摩擦力对物体B做负功,对物体A做正功

B. 物体B动能的减少量等于系统损失的机械能

C. 摩擦力对A物体做的功等于系统机械能增加量

D. 物体B损失的机械能等于木板A获得的动能与系统损失的机械能之和

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】一厚度为d的薄金属盘悬吊在空中,其上表面受太阳直射,空气的温度保持300K不变,经过一段时间,金属盘上表面和下表面的温度分别保持为325Κ320K。假设单位时间内金属盘每个表面散失到空气中的能量与此表面和空气的温度差以及此表面的面积成正比;单位时间内金属盘上、下表面之间传递的热量与金属盘的厚度成反比,与两表面之间的温度差和表面面积成正比。忽略金属盘侧面与空气之间的热传递。那么,在金属盘的厚度变为2d而其他条件不变的情况下,金属盘上、下表面温度稳定之后,金属盘上表面的温度将变为________K

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【题目】如图所示,竖直平面内,水平线OO下方足够大的区域内存在水平匀强磁场,磁感应强度为B,一个单匝正方形导体框,边长为L,质量为为m,总电阻为r,从ab边距离边界OO/为L的位置由静止释放;已知从ab边刚进入磁场到cd边刚进入磁场所用时间t,重力加速度为g,空气阻力不计,导体框不翻转;求:

(1)ab边刚进入磁场时,b、a间电势差大小Uba

(2)cd边刚进入磁场时,导体框的速度;

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【题目】2009年诺贝尔物理学奖得主威拉德博伊尔和乔治史密斯主要成就是发明了电荷耦合器件(CCD)图象传感器.他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理。如图所示电路可研究光电效应规律。图中标有A和K的为光电管,其中A为阴极,K为阳极,理想电流计可检测通过光电管的电流,理想电压表用来指示光电管两端的电压。现接通电源,用光子能量为2.75eV的光照射阴极A,电流计中有示数,若将滑动变阻器的滑片P缓慢向左滑动,电流计的读数逐渐减小,当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零,读出此吋电压表的示数为1.7V;现保持滑片P位置不变,以下判断错误的是

A. 光电管阴扱材料的逸出功为1.05eV

B. 电键S断开后,电流表t中有电流流过

C. 若用光子能量为3eV的光照射阴极A,光电子的圾大初动能一定变大

D. 改用能量为l.OeV的光子照射,移动变阻器的触点c,电流表G中也可能有电流

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【题目】如图所示,光滑的金属导轨间距为L,导轨平面与水平面成a角,导轨下端接有阻值为R的电阻。质量为m,电阻为r的金属细杆ab与绝缘轻质弹簧相连静止在导轨上,弹簧劲度系数为k,上端固定,弹簧与导轨平面平行,整个装置处在垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中,磁感应强度为B。

现给杆一沿轨道向下的初速度,杆向下运动至速度为零后,再沿轨道平面向上运动达最大速度,然后减速到零,再沿轨道平面向下运动,一直往复运动直到静止。重力加速度为g。试求:

(1)细杆获得初速度瞬间的加速度a的大小

(2)当杆速度为,时离最初静止位置的距离

(3)导体棒从获得一初速度开始到向上运动达最大速度,过程中克服弹簧弹力做功为W,在此过程中整个回路产生的焦耳热是多少?

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