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【题目】如图所示,一圆柱形绝热容器竖直放置,通过绝热活塞封闭着温度为T1的理想气体,活塞的质量为m,横截面积为S,与容器底部相距h.现通过电热丝给气体加热一段时间,使活塞缓慢上升且气体温度上升到T2,若这段时间内气体吸收的热量为Q,已知大气压强为p0,重力加速度为g,求:

①气体的压强.

②这段时间内活塞缓慢上升的距离是多少?

③这段时间内气体的内能变化了多少?

【答案】

【解析】①活塞受力分析如图,由平衡条件得P=P0+mg/S

②设温度为t2时活塞与容器底部相距h2.因为气体做等压变化,由盖吕萨克定律 得:

由此得:

活塞上升了Δhh2h1

气体对外做功为WPS·Δh=(p0+S·=(P0Smg)

由热力学第一定律可知ΔUQWQ-(P0Smg)

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,在匀强磁场的上方有一半径为R、质量为m的导体圆环,圆环的圆心距离匀强磁场上边界的距离为h。将圆环静止释放,圆环刚进入磁场的瞬间和完全进入磁场的瞬间,速度均为v。已知圆环的电阻为r,匀强磁场的磁感应强度大小为B,重力加速度为g。下列说法正确的是

A. 圆环进入磁场的过程中,圆环的右端电势高

B. 圆环进入磁场的过程做的是匀速直线运动

C. 圆环进入磁场的过程中,通过导体某个横截面的电荷量为

D. 圆环进入磁场的过程中,电阻产生的热量为2mgR

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【题目】某物理兴趣小组设计了如图a所示的欧姆表电路,通过控制电键S和调节电阻箱,可使欧姆表具有“×1”“×10”两种倍率。所用器材如下:

A.干电池:电动势E= l.5V,内阻r=1.0Ω

B.电流表G :满偏电流Ig= 1mA,内阻Rg =150Ω

C.定值电阻R1= 1200Ω

D.电阻箱R2R3:最大阻值都为999. 9Ω

E.电阻箱R4:最大阻值9999Ω

F.电键一个,红、黑表笔各1支,导线若干

(1)该实验小组按图a正确连接好电路。当电键S断开时,将红、黑表笔短接,调节电阻箱R2=___________Ω,使电流表达到满偏,此时闭合电路的总电阻叫做欧姆表的内阻R,则R=_________Ω,欧姆表的倍率是_________(选填“×1”“×10”)

(2)闭合电键S:

第一步:调节电阻箱R2R3,当R2=_________ΩR3=________Ω时,将红、黑表笔短接,电流表再次满偏;

第二步:在红、黑表笔间接入电阻箱R4,调节R4,当电流表指针指向图b所示的位置时,对应的欧姆表的刻度值为_____________Ω.

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【题目】下图是导轨式电磁炮实验装置示意图。两根平行长直金属导轨沿水平方向固定,其间安放金属滑块(即实验用弹丸)。滑块可沿导轨无摩擦滑行,且始终与导轨保持良好接触。电源提供的强大电流从一根导轨流入,经过滑块,再从另一导轨流回电源。滑块被导轨中的电流形成的磁场推动而发射。在发射过程中,该磁场在滑块所在位置始终可以简化为匀强磁场,方向垂直于纸面,其强度与电流的关系为B=kI,比例常量k=5×10-7T/A。已知两导轨内侧间距L=2.0cm,滑块的质量m=40g,滑块沿导轨滑行2m后获得的发射速度v=100m/s(此过程视为匀加速运动)。

1)求发射过程中电源提供的电流强度。

2)若此滑块射出后随即以速度v沿水平方向击中固定在水平面上的砂箱,它嵌入砂箱的深度为s设滑块质量为m求滑块对砂箱平均冲击力的表达式

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【题目】如图在发射地球同步卫星的过程中,卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ,然后在Q点通过改变卫星速度,让卫星进入地球同步轨道Ⅱ,则

A. 该卫星的发射速度必定大于11.2km/s

B. 卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度大于7.9km/s

C. 在轨道Ⅰ上,卫星在P点速度大于在Q点的速度

D. 卫星在Q点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ

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【题目】如图是某温度检测和光电控制加热装置的原理图。R,为热敏电阻(温度升高,阻值减小),用来探测加热电阻丝R的温度。RG为光敏电阻(光照强度增大,阻值减小),接收小灯泡L的光照。其他电阻均为定值电阻。当R处温度升高后,下列说法正确的是

A. 灯泡L将变暗

B. RG的电压将增大

C. R的功率将增大

D. R的电压变化量与R2的电流变化量的比值不变

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【题目】用伏安法测电阻,不论是电流表内接法,还是电流表外接法,都有系统误差。

(1)如图(a)所示,如果电压表和电流表的读数分别为UvIA,待测电阻的测量值____真实值(填大于”、“等于小于);如果已知电压表的内阻为RV,则待测电阻的阻值Rx=________

(2)由于电压表的内阻未知,小明设计了如(b)乙所示的电路测量待测电阻。具体步骤如下:

①闭合开关S,调节滑动变阻器R,使电流计的读数为零;

②记录电压表的读数U和电流表的读数I;

③待测电阻的阻值Rx=____

(3)小华设计了图(c)所示的电路测量待测电阻。具体步骤如下:

①断开开关S1,闭合S2,调节滑动变阻器R1、R2,使电流表A1的读数恰好为电流表A2的读数的一半;

②闭合S1,并保持滑动变阻器R2的滑动触头位置不变,记录电压表的读数U'和电流表A1的读数I’;

③待测电阻的阻值Rx=____

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【题目】一列简谐横波沿x轴正方向传播,在x=5m处的质元的振动图线如图甲所示,在x=11m处的质元的振动图线如图乙所示,下列说法正确的是______

A.该波的周期为12s

B.该波的传播速度可能为2m/s

C.t=0时开始计时,x=5m处的质元做简谐运动的表达式为

D.0~4sx=5m处的质元通过的路程等 x=11 m处的质元通过的路程

E.该波在传播过程中若遇到4.8m的障碍物,可能发生明显衍射现象

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【题目】如图所示,一导热性能良好、内壁光滑的气缸竖直放置,气缸的深度l=45cm,活塞与气缸底部之间封闭了一定质量的理想气体。当气体的温度T0=300K、大气压强时,活塞与气缸底部之间的距离 l0=30cm,活塞的横截面积S=1.0-3m2不计活塞的质量和厚度。现对气缸加热,使活塞缓慢上升,求:

(1)活塞刚到气缸口处(没漏气)时封闭气体的温度T1

(2)达到(1)状态后,对气缸加热的火候不变(保证缸内气体温度不变),然后向活塞上缓慢的放细砂,问放多少砂才能使活塞回到初始位置。

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