【題目】如圖所示,橫截面積均為S,內(nèi)壁光滑的導(dǎo)熱氣缸A、B。A水平、B豎直放置,A內(nèi)氣柱的長為2L,D為B中可自由移動的輕活塞,輕活塞質(zhì)量不計。A、B之間由一段容積可忽略的細管相連,A氣缸中細管口處有一單向小閥門C,A中氣體不能進入B中,當(dāng)B中氣體壓強大于A中氣體壓強時,閥門C開啟,B內(nèi)氣體進入A中。大氣壓為P0,初始時氣體溫度均為27℃,A中氣體壓強為1.5P0,B中活塞D離氣缸底部的距離為3L,F(xiàn)向D上緩慢添加沙子,最后沙子的質(zhì)量為。求:
(i)活塞D穩(wěn)定后B中剩余氣體與原有氣體的質(zhì)量之比;
(ii)同時對兩氣缸加熱,使活塞D再回到初始位置,則此時氣缸B內(nèi)的溫度為多少?
【答案】(i) (ii)
【解析】試題分析:(i)對活塞受力分析,得出A中原有氣體末態(tài)的壓強,分析A中原有氣體變化前后的狀態(tài)參量,由玻意耳定律得A末態(tài)的體積,同理對B中原來氣體進行分析,由由玻意耳定律得B末態(tài)的體積,氣體密度不變,質(zhì)量與體積成正比,則質(zhì)量之比即體積之比;(2)加熱后對B中的氣體進行分析,發(fā)生等壓變化,由蓋呂薩克定律即可求解。
(i)當(dāng)活塞C打開時,A、B成為一個整體,氣體的壓強
對A中原有氣體,當(dāng)壓強增大到時,其體積被壓縮為
由玻意耳定律得:
解得:
B中氣體進入氣缸A中所占體積為
對原來B中氣體,由玻意耳定律得:
解得:
B中剩余氣體與原有氣體的質(zhì)量比為
(ii)對氣缸加熱,閥門C關(guān)閉,此時被封閉在B中的氣體溫度為,體積為
D活塞回到初始位置,氣體體積變?yōu)?/span>,設(shè)最終溫度為
由蓋呂薩克定律得:
解得:
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【題目】四盞燈泡連接如圖的電路。ac燈泡的規(guī)格為“220V 55W”,bd燈泡的規(guī)格為“220V 110W”,各個燈泡的實際功率都沒有超過它的額定功率。關(guān)于這四盞燈泡實際消耗功率大小的順序判斷正確的是( )
A. Pa>Pd>Pb>Pc
B. Pa>Pb>Pc>Pd
C. Pc>Pb>Pd>Pa
D. Pd>Pa>Pc>Pb
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【題目】把總電阻為2R的均勻電阻絲焊接成一半徑為a的圓環(huán),水平固定在豎直向下的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,如圖所示,一長度為2a,電阻等于R,粗細均勻的金屬棒MN放在圓環(huán)上,它與圓環(huán)始終保持良好的接觸,當(dāng)金屬棒以恒定速度v向右運動經(jīng)過環(huán)心O時,求:
(1)棒上電流的大小和方向及棒兩端的電壓;
(2)圓環(huán)消耗的熱功率和在圓環(huán)及金屬棒上消耗的總熱功率.
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【題目】如圖所示為一實驗小車中利用光電脈沖測量車速和行程的裝置的示意圖,A為光源,B為光電接收器,A、B均固定在車身上,C為小車的車輪,D為與C同軸相連的齒輪。車輪轉(zhuǎn)動時,A發(fā)出的光束通過旋轉(zhuǎn)齒輪上齒的間隙后變成脈沖光信號,被B接收并轉(zhuǎn)換成電信號,由電子電路記錄和顯示。若實驗顯示單位時間內(nèi)的脈沖數(shù)為n,累計脈沖數(shù)為N,試完成下列問題的解答:
(1)要測出小車的速度和行程,還必須測量的物理數(shù)據(jù)有哪些?
(2)推導(dǎo)小車速度的表達式。
(3)推導(dǎo)小車行程的表達式。
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【題目】如圖所示,從地面上方不同高度處以水平速度va、vb拋出兩小球a、b,結(jié)果a落在b初始位置的正下方,而b落在a初始位置的正下方,bc為過小球b初始位置的水平線,不計空氣阻力,下列判斷正確的有( )
A.兩球拋出時的初速度va<vb
B.若它們同時落地(不考慮它們在空中相碰彈射,可互不影響地通過),它們可能在空中相遇
C.若兩小球同時拋出,它們不能在空中相遇
D.若要使它們能在空中相遇,必須在a到達bc時將b拋出
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【題目】.如圖所示,滑塊質(zhì)量為m,與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.1,它以v0=的初速度由A點開始向B點滑行,AB=5R,并滑上光滑的半徑為R的圓弧軌道BC,在C點正上方有一離C點高度也為R的旋轉(zhuǎn)平臺,沿平臺直徑方向開有兩個離軸心距離相等的小孔P、Q,旋轉(zhuǎn)時兩孔均能達到C點的正上方.若滑塊滑過C點后從P孔上升又恰能從Q孔落下,求:
(1)滑塊在B點時對軌道的壓力大小;
(2)平臺轉(zhuǎn)動的角速度ω應(yīng)滿足什么條件?
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【題目】某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的電路,用來測量電源電動勢E、內(nèi)阻r以及定值電阻Rx的阻值。實驗器材有:
待測電源
待測電阻Rx(約幾歐姆)
電流表A(量程為0.6A,內(nèi)阻忽略不計)
電阻箱R0(0-99.99Ω)
單刀單擲開關(guān)S1,單刀雙擲開關(guān)S2
導(dǎo)線若干
(1)先測電阻Rx的阻值:閉合S1,將S2切換到a,調(diào)節(jié)電阻箱,讀出其示數(shù)R1和對應(yīng)的電流表示數(shù)I;再將S2切換到b,調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表示數(shù)仍為I,讀出此時電阻箱的示數(shù)R2。則待測電阻Rx的表達式為Rx=___________。
(2)再測電源電動勢E和內(nèi)阻r:閉合S1,將S2切換到a。調(diào)節(jié)電阻箱阻值為6.00Ω,讀得電流表示數(shù)為0.42A;再次調(diào)節(jié)電阻箱的阻值為9.00Ω,讀得電流表示數(shù)為0.30A。則電源電動勢E=________V,內(nèi)阻電阻r=________Ω。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(3)若實際電流表的內(nèi)阻不能忽略,則電阻Rx的測量值________真實值,電動勢的測量值________真實值,內(nèi)阻的測量值_________真實值。(填“大于”、“小于”、“等于”。)
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【題目】如圖所示,自行車的大齒輪、小齒輪、后輪的半徑不一樣,它們的邊緣有三個點A、B、C。在自行車正常行駛時,下列說法正確的是( )
A. A、B兩點的角速度大小相等
B. B、C兩點的線速度大小之比等于它們所在圓周的半徑之比
C. A、B兩點的向心加速度大小之比等于它們所在圓周的半徑之比
D. B、C兩點的向心加速度大小之比等于它們所在圓周的半徑之比
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【題目】位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道由一段拋物線AB組成,A點為拋物線的頂點,h=0.8m。一小環(huán)套在軌道上的A點,如圖所示。小環(huán)以v0=2 m/s水平初速度從A點開始運動,沿軌道運動過程中與軌道恰無相互作用力。下列說法正確的是(重力加速度g取10 m/s2)( )
A. x=0.7 m
B. 小環(huán)以初速度v0=1 m/s從A點水平拋出后,與軌道無相互作用力
C. 若小環(huán)從A點由靜止因微小擾動而滑下,到達B點的速度為4 m/s
D. 若小環(huán)從A點由靜止因微小擾動而滑下,到達B點所用時間為0.4 s
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