【題目】如圖所示,一氣缸豎直放在水平地面上,缸體質(zhì)量M=10kg,活塞質(zhì)量m=4kg,活塞橫截面積S=2×10-3m2,活塞上面封閉了一定質(zhì)量的理想氣體,活塞下面與勁度系數(shù)k=2×103N/m的豎直輕彈簧相連,氣缸底部有氣孔O與外界相通,大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa.當(dāng)氣缸內(nèi)氣體溫度為127℃時(shí),彈簧為自然長度,此時(shí)活塞距離氣缸頂部的高度為L1=20cm.g取10m/s2,缸體始終豎直,活塞不漏氣且與缸壁無摩擦.
①當(dāng)活塞距離氣缸頂部的高度為L2=24cm時(shí),缸內(nèi)氣體溫度為多少?
②缸內(nèi)氣體溫度上升到T0以上,氣體將做等壓膨脹,則T0為多少?
【答案】①720K②1012.5 K
【解析】
(1)在氣體溫度為127℃時(shí),對活塞根據(jù)平衡條件有p0S=mg+p1S
在氣缸內(nèi)氣體長度L2=24 cm時(shí),對活塞根據(jù)平衡條件有p0S+k(L2-L1)=mg+p2S
根據(jù)氣體狀態(tài)方程有:
代入解得:T2=720K
(2)當(dāng)氣體壓強(qiáng)達(dá)到一定值時(shí),氣缸對地壓力為零,此后再升高氣體溫度,氣體壓強(qiáng)不變,氣體做等壓變化.
設(shè)氣缸剛好對地沒有壓力時(shí)彈簧伸長量為△x,則k△x=(m+M)g
對氣缸,根據(jù)平衡條件有:p3S=Mg+p0S
根據(jù)氣體狀態(tài)方程有:
各式聯(lián)立解得: T0=1012.5K
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲探究小車質(zhì)量不變時(shí)其加速度與力的關(guān)系,該小組在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)了一套如圖所示的裝置,圖中A為小車,B為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,C為力傳感器(測繩子的拉力),P為小桶(內(nèi)有砂子),M是一端帶定滑輪的水平放置的足夠長的木板。不計(jì)繩子與滑輪間的摩擦。
(1)要順利完成該實(shí)驗(yàn),除圖中實(shí)驗(yàn)儀器和低壓交流電源(含導(dǎo)線)外,還需要的實(shí)驗(yàn)儀器是____________(填“刻度尺”、“天平”或“秒表”)。
(2)平衡摩擦力后再按上述方案做實(shí)驗(yàn),是否要求砂桶和沙的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量? ___________。(填“是”或“否”)
(3)已知交流電源的頻率50Hz,某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶如圖所示,圖中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還4個(gè)點(diǎn)未畫出,由該紙帶可求得小車的加速度a= ________m/s2。(結(jié)果保留2位效數(shù)字)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究小車在斜面上的運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)步驟如下:
(1)安裝好實(shí)驗(yàn)器材,實(shí)驗(yàn)中,除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(含紙帶、復(fù)寫紙)、小車、平板、鐵架臺、導(dǎo)線及開關(guān)外,在下面的儀器和器材中,必須使用的有_________和______。(填選項(xiàng)代號)
A.電壓合適的50Hz交流電源
B.電壓可調(diào)的直流電源
C.刻度尺
D.秒表
(2)接通電源后,讓拖著紙帶的小車沿平板斜面向下運(yùn)動(dòng),重復(fù)幾次。選出一條點(diǎn)跡比較清晰的紙帶,舍去開始密集的點(diǎn)跡,從便于測量的點(diǎn)開始,每隔四個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。請完成下列題目:
a.下列說法正確的是________
A.先接通電源,后釋放紙帶
B.先釋放紙帶,后接通電源
C.釋放紙帶同時(shí)接通電源
D.先接通電源或先釋放紙帶都可以
b. 相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間t =_______s
(3)測量各相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離,分別記作:x1、x2、x3、…、x6。將分度值為1mm的刻度尺的0刻線與0計(jì)數(shù)點(diǎn)對齊,0、1、2、5計(jì)數(shù)點(diǎn)所在位置如圖11所示,則計(jì)數(shù)點(diǎn)0、1之間的距離x1=_______cm
(4)分別計(jì)算出x1、x2、x3、…、x6與對應(yīng)時(shí)間的比值、、、…、,求解相應(yīng)點(diǎn)的瞬時(shí)速度。用平均速度表示各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度,從理論上講,對Δt的要求是________(選填“越小越好”或“與大小無關(guān)”)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】平直公路上行駛的a車和b車,其位移時(shí)間圖象分別為圖中直線a和曲線b,已知b車做勻變速直線運(yùn)動(dòng),t=2s時(shí),直線a和曲線b剛好相切,下列說法正確的是( )
A. b車的加速度大小為1 m/s2
B. a車的速度大小為3 m/s
C. b車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
D. t=2s時(shí),a、b兩車相遇,速度不相等
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在直角坐標(biāo)系xOy中x>0空間內(nèi)充滿方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(其他區(qū)域無磁場),在y軸上有到原點(diǎn)O的距離均為L的C、D兩點(diǎn)。帶電粒子P(不計(jì)重力)從C點(diǎn)以速率v沿x軸正向射入磁場,并恰好從O點(diǎn)射出磁場;與粒子P相同的粒子Q從C點(diǎn)以速率4v沿紙面射入磁場,并恰好從D點(diǎn)射出磁場,則
A. 粒子P帶正電
B. 粒子P在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
C. 粒子Q在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間可能為
D. 粒子Q在磁場中運(yùn)動(dòng)的路程可能為
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在兩平行金屬板間,有如圖所示的互相正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場。α粒子(氦原子核)以速度v0從兩板的正中央垂直于電場方向和磁場方向從左向右射入,恰好能沿直線勻速通過。下列說法正確的是( )
A. 若電子以速度沿相同方向射入,電子將向下偏轉(zhuǎn)
B. 若質(zhì)子以速度沿相同方向射入,質(zhì)子將沿直線勻速通過
C. 若質(zhì)子以大于的速度沿相同方向射入,質(zhì)子將向下偏轉(zhuǎn)
D. 若質(zhì)子以大于的速度沿相同方向射入,質(zhì)子將向上偏轉(zhuǎn)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。紙面內(nèi)有一正方形均勻金屬線框abcd,其邊長為L,總電阻為R,ad邊與磁場邊界平行。從ad邊剛進(jìn)入磁場直至bc邊剛要進(jìn)入的過程中,線框在向左的拉力作用下以速度v勻速運(yùn)動(dòng),求:
(1)感應(yīng)電動(dòng)勢的大小E;
(2)拉力做功的功率P;
(3)ab邊產(chǎn)生的焦耳熱Q。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量為20kg的物體,沿粗糙水平地面以某一速度開始向左運(yùn)動(dòng),一水平向右的力F=10N作用于物體上,物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1,則下列說法正確的是(g取10m/s2)( )
A.物體受到的摩擦力大小為20NB.物體受到的摩擦力大小為10N
C.物體受到的合力大小為30ND.物體受到的合力大小為10N
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】自由落體儀如圖所示,其主體是一個(gè)有刻度的立柱,其上裝有磁式吸球器、光電門1、光電門2、捕球器、小鋼球(直徑d=1 cm),利用自由落體儀測量重力加速度實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①將自由落體儀直立于水平地面上,調(diào)節(jié)水平底座使立柱豎直,固定好吸球器.
②適當(dāng)調(diào)節(jié)兩光電門1、2的位置,由刻度尺讀出兩光電門的高度差為h1,用吸球器控制使小球自由下落,由光電計(jì)時(shí)器讀出小球從光電門1到光電門2的時(shí)間,重復(fù)數(shù)次,求出時(shí)間的平均值為t1.
③光電門1不動(dòng),改變光電門2的位置,由刻度尺讀出兩光電門的高度差為h2,用吸球器控制使小球自由下落,由光電計(jì)時(shí)器讀出小球由光電門1到光電門2的時(shí)間,重復(fù)數(shù)次,求出時(shí)間的平均值為t2.
④計(jì)算重力加速度值g.
請回答下列問題:
(1)在步驟③中光電門1保持不動(dòng)的目的是 ________.
A.保證小球每次從光電門1到光電門2的時(shí)間相同
B.保證小球每次通過光電門1時(shí)的速度相同
C.保證小球每次通過光電門1時(shí)的重力加速度相同
(2)用測量的物理量表示重力加速度值g=________.
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