【題目】如圖所示,可在豎直平面內轉動的平臺上固定著一個內壁光滑的氣缸,氣缸內有一導熱活塞,活塞底面與氣缸底面平行,一定量的氣體做密封在氣缸內。當平臺傾角為37°時,氣缸內氣體體積為V,然后將平臺順時針緩慢轉動直至水平,該過程中,可以認為氣缸中氣體溫度與環(huán)境溫度相同,始終為T0,平臺轉至水平時,氣缸內氣體壓強為大氣壓強p0的2倍。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)當平臺處于水平位置時,求氣缸內氣體的體積;
(2)若平臺轉至水平后,經(jīng)過一段時間,壞境溫度緩慢降至0.9T0(大氣壓強p0保持不變),該過程中氣缸內氣體放出0.32p0V的熱量,求該過程中氣體內能的變化量△U。
【答案】(1)V2=0.9V (2)氣體的內能減小了0.14p0V
【解析】
(1) 設活塞質量為m,活塞面積為S,當平臺傾角為 時氣缸內氣體的壓強為
氣體的體積V1=V
當平臺水平時,氣缸內氣體的壓強
解得p1=1.8p0
平臺從傾斜轉至水平過程中,由玻意耳定律:p1V1= p2V2
解得V2=0.9V ;
(2) 降溫過程,氣缸內氣體壓強不變,由蓋呂薩克定律:
解得V3=0.81V
活塞下降過程,外界對氣體做W=p2(V2-V3)
已知氣缸內氣體吸收的熱量Q=-0.32p0V
由熱力學第一定律得氣缸內氣體內能變化量U=W+Q
解得U=-0.14p0V,即氣體的內能減小了0.14p0V.
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【題目】如圖所示是研究自感通電實驗的電路圖,A1、A2是兩個規(guī)格相同的小燈泡,閉合電鍵調節(jié)電阻R,使兩個燈泡的亮度相同,調節(jié)可變電阻R1,使它們都正常發(fā)光,然后斷開電鍵S.重新閉合電鍵S,則( )
A. 閉合開關瞬間,A2立刻變亮,A1逐漸變亮
B. 穩(wěn)定后,L和R兩端電勢差一定相同
C. 斷開開關瞬間,A1慢慢熄滅,A2立即熄滅
D. 斷開開關瞬間,通過A2燈的電流方向自左到右
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【題目】有一款躥紅的微信小游戲“跳一跳”,游戲要求操作者通過控制棋子(質量為m,可視為質點)脫離平臺時的速度,使其能從同一水平面上的平臺跳到旁邊的另一平臺上。如圖所示的拋物線為棋子在某次跳躍過程中的運動軌跡,軌跡的最高點距平臺上表面高度為h,不計空氣阻力,重力加速度為g,則( )
A. 棋子從離開平臺至運動到最高點的過程中,重力勢能增加mgh
B. 棋子從離開平臺至運動到最高點的過程中,機械能增加mgh
C. 棋子離開平臺后距平臺面高度為時動能為
D. 棋子落到另一平臺上時的速度大于
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【題目】關于磁感強度B,下列說法中正確的是( )
A. 磁場中某點B的大小,跟放在該點的試探電流元的情況有關;
B. 磁場中某點B的方向,跟該點處試探電流元所受磁場力方向一致;
C. 在磁場中某點試探電流元不受磁場力作用時,該點B值大小為零;
D. 在磁場中磁感線越密集的地方,磁感應強度越大
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【題目】如圖所示,將不計電阻的長導線彎折成,形狀,和是相互平行且相距為d的光滑固定金屬導軌。、的傾角均為,、在同一水平面上,,整個軌道在方向豎直向上、磁感應強度大小為B的勻強磁場中,質量為m電阻為R的金屬桿CD從斜軌道上某處靜止釋放,然后沿水平導軌滑動一段距離后停下。桿CD始終垂直導軌并與導軌保持良好接觸,導軌和空氣阻力均不計,重力加速度大小為g,軌道傾斜段和水平段都足夠長,求:
(1)桿CD到達到的最大速度大小多少?
(2)桿CD在距距離L處釋放,滑到處恰達最大速度,則沿傾斜導軌下滑的時間及水平軌道上滑行的最大距離是多少?
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【題目】某物理興趣小組對變壓器進行研究,實驗電路圖如圖所示,接在學生電源交流擋位上的理想變壓器給兩個完全相同的小燈泡、供電,導線可視為超導體,電壓表和電流表均為理想電表,開關處于斷開狀態(tài),F(xiàn)閉合開關,其他條件不變情況下,則
A. 小燈泡變暗 B. 小燈泡變亮
C. 電壓表示數(shù)變大 D. 電流表示數(shù)變大
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【題目】圖示電路中,燈泡L1和L2完全相同,線圈L的自感系數(shù)很大,直流電阻忽略不計.下列說法正確的是( )
A. 閉合開關S時,和同時亮
B. 閉合開關S時,先亮,后亮
C. 斷開開關S時,立刻熄滅,過一會兒才熄滅
D. 斷開開關S時,燈泡中的電流方向從c到d
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【題目】如圖所示,用一輕繩將光滑小球P系于豎直墻壁上的O點,在墻壁和球P之間夾有一矩形物塊Q,P、Q均處于靜止狀態(tài),現(xiàn)有一鉛筆緊貼墻壁從O點開始緩慢下移,則在鉛筆緩慢下移的過程中( )
A. 細繩的拉力逐漸變小
B. Q將從墻壁和小球之間滑落
C. Q受到墻壁的摩擦力逐漸變大
D. Q受到墻壁的彈力逐漸變大
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【題目】在光滑水平面上,、兩小球沿同一直線相向運動。當兩小球間的距離小于或等于時,兩小球會受到大小相等、方向相反的斥力作用,當兩小球間的距離大于時,兩小球之間的作用力為0,已知兩小球在相互作用區(qū)間運動時始終未接觸,兩小球運動時的速度隨時間變化的關系圖像如圖所示,則( )
A. 小球的質量小于小球的質量
B. 在時刻,兩小球間的距離最小
C. 在時間內,兩小球間的距離逐漸減小
D. 在時間內,小球所受斥力的方向始終與運動方向相反
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