【題目】(1)關于下列實驗及現(xiàn)象的說法,正確的是______
A.圖甲說明薄板是非晶體
B.圖乙說明氣體速率分布隨溫度變化且T1>T2
C.圖丙說明氣體壓強的大小既與分子動能有關也與分子的密集程度有關
D.圖丁說明水黽受到了浮力作用
(2)氙氣燈在亮度、耗能及壽命上都比傳統(tǒng)燈有優(yōu)越性,已知某轎車的氙氣燈泡的容積為V,其內部氙氣的密度為ρ,氙氣摩爾質量為M,阿伏伽德羅常數(shù)為NA.則燈泡中氙氣分子的總個數(shù)為______,燈泡點亮后其內部壓強將_______(填“增大”、“減小”、“不變”).
(3)如圖為一定質量的理想氣體的體積V隨熱力學溫度T的變化關系圖象.由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中氣體吸收熱量Q1=220J,氣體在狀態(tài)A的壓強為p0=1.0×105pa.求:
①氣體在狀態(tài)B時的溫度T2;
②氣體由狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過程中,氣體向外放出的熱量Q2.
【答案】 C 增大 600K 120J
【解析】(1)A:圖甲說明薄板的導熱性能是各向同性,則薄板是非晶體或多晶體。故A項錯誤。
B:圖乙說明氣體速率分布隨溫度變化,T1時速率低的占的比例比T2時多,速率大的占的比例比T2時少,則。故B項錯誤。
C:圖丙說明氣體壓強的大小既與分子動能有關也與分子的密集程度有關,故C項正確。
D:圖丁說明水的表面存在表面張力,故D項錯誤。
(2) 氙氣燈泡的容積為V,其內部氙氣的密度為ρ,氙氣摩爾質量為M,阿伏伽德羅常數(shù)為NA.則燈泡中氙氣分子的總個數(shù)
燈泡點亮后其內部氣體溫度升高,體積不變,壓強增大。
(3) ①狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程是等壓過程,根據(jù),解得:T2=600K
②A到B過程氣體從外界吸熱,對外界做功,內能增加,據(jù)熱力學第一定律:
又
C狀態(tài)與A狀態(tài)內能相等,則
B到C過程是等容過程,據(jù)熱力學第一定律:
解得:,即氣體由狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過程中,氣體向外放出的熱量120J。
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【題目】如圖,A、B兩個內壁光滑、導熱良好的氣缸用細管連接,A氣缸中活塞M截面積為500cm2,裝有一個大氣壓強的理想氣體50L。B氣缸中活塞N截面積為250cm2,裝有兩個大氣壓強的理想氣體25L。現(xiàn)給活塞M施加一水平推力,使其緩慢向右移動,此過程中氣缸均不動,周圍環(huán)境溫度不變,大氣壓強為105pa。求:
(i)當推力F=5×103N時,活塞M向右移動的距離;
(ii)氣缸B中能達到的最大壓強。
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【題目】如圖所示,半徑為R的豎直光滑圓軌道與光滑水平面相切,質量均為m的小球A、B與輕桿連接,置于圓軌道上,A與圓心O等高,B位于O的正下方,它們由靜止釋放,最終在水平面上運動。下列說法正確的是( )
A. 下滑過程中A的機械能守恒
B. 當A滑到圓軌道最低點時,軌道對A的支持力大小為2mg
C. 下滑過程中重力對A做功的功率一直增加
D. 整個過程中輕桿對B做的功為
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【題目】(14分)如甲圖所示,長為4m的水平軌道AB與傾角為37°的足夠長斜面BC在B處平滑連接,有一質量為2kg的滑塊,從A處由靜止開始受水平向右的力F作用,F與位移x的關系按乙圖所示規(guī)律變化,滑塊與AB和BC間的動摩擦因數(shù)均為0.5,重力加速度g取l0m/s2。求:
(1)滑塊第一次到達B處時的速度大;
(2)不計滑塊在B處的速率變化,滑塊到達B點時撤去力F,滑塊沖上斜面,則滑塊最終靜止的位置與B點的距離多大。(sin37°=0.6)
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【題目】理論研究表明暗物質湮滅會產生大量高能正電子,所以在宇宙空間探測高能正電子是科學家發(fā)現(xiàn)暗物質的一種方法.如圖為我國某研究小組為暗物質探測衛(wèi)星設計的探測器截面圖:開口寬為的正方形鋁筒,下方區(qū)域I、Ⅱ為兩相鄰的方向相反的勻強磁場,區(qū)域Ⅲ為勻強電場,寬度都為d,磁感應強度都為B,電場強度.經(jīng)過較長時間,儀器能接收到平行鋁筒射入的不同速率的正電子,其中部分正電子將打在介質MN上,其速度方向與MN的夾角為θ.已知正電子的質量為m,電量為+e,不考慮相對論效應及電荷間的相互作用.
(1)求能到達電場區(qū)域的正電子的最小速率;
(2)在區(qū)域Ⅱ和Ⅲ的分界線上寬度為的區(qū)域有正電子射入電場,求正電子的最大速率;
(3)某段時間內MN只記錄到三種θ角,其中兩種對應于上述最小速率和最大速率的正電子,還有一種θ的正切值為.為使這些正電子在MN上的落點區(qū)域不可能重疊,求L的最小值.
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【題目】為減少二氧化碳排放,我市已推出新型節(jié)能環(huán)保電動車.在檢測某款電動車性能的實驗中,質量為8×102 kg的電動車由靜止開始沿平直公路行駛,達到的最大速度為15 m/s,利用傳感器測得此過程中不同時刻電動車的牽引力F與對應的速度v,并描繪出如圖所示的圖象(圖中AB、BO均為直線),假設電動車行駛中所受阻力恒為電動車重力的0.05倍,重力加速度取10m/s2,則( )
A. 該車啟動后,先做勻加速運動,然后做勻速運動
B. 該車啟動后,先做勻加速運動,然后做加速度減小的加速運動,接著做勻速運動
C. 該車做勻加速運動的時間是1.2 s
D. 該車加速度為0.25 m/s2時,動能是4×104 J
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【題目】某同學利用傾斜氣墊導軌做“驗證機械能守恒定律”的實驗,實驗裝置如圖1所示.其主要實驗步驟如下:
a.用游標卡尺測量擋光條的寬度l,結果如圖2所示;
b.讀出導軌標尺的總長L0,并用直尺測出導軌標尺在豎直方向的高度H0;
c.讀出滑塊釋放處擋光條與光電門中心之間的距離s;
d.由靜止釋放滑塊,從數(shù)字計時器(圖1中未畫出)上讀出擋光條通過光電門所用的時間t.
回答下列問題:
(1)由圖2讀出l=________mm.
(2)________(選填“有”或“沒有”)必要用天平稱出滑塊和擋光條的總質量M.
(3)多次改變光電門位置,即改變距離s,重復上述實驗,作出隨s的變化圖象,如圖3所示,當已知量t0、s0、l、H0和當?shù)刂亓铀俣?/span>g滿足表達式=________時,可判斷滑塊下滑過程中機械能守恒.
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【題目】電磁彈射是我國最新研究的重大科技項目,原理可用下述模型說明。如圖甲所示,虛線MN右側存在一個豎直向上的勻強磁場,一邊長L的正方形單匝金屬線框abcd放在光滑水平面上,電阻為R,質量為m,ab邊在磁場外側緊靠MN虛線邊界。t=0時起磁感應強度B隨時間t的變化規(guī)律是B=B0+kt(k為大于零的常數(shù)),空氣阻力忽略不計。
(1)求t=0時刻,線框中感應電流的功率P;
(2)若線框cd邊穿出磁場時速度為v,求線框穿出磁場過程中,安培力對線框所做的功W及通過導線截面的電荷量q;
(3)若用相同的金屬線繞制相同大小的n匝線框,如圖乙所示,在線框上加一質量為M的負載物,證明:載物線框匝數(shù)越多,t=0時線框加速度越大。
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【題目】一平板小車靜止在光滑水平地面上,車上固定一個足夠高的光滑弧形軌道,弧形軌道與小車的水平上表面在B處相切,小車與軌道的總質量為M=2kg。小車上表面粗糙,AB段長L=1.5m現(xiàn)有質量m=0.5kg的滑塊(視為質點)=4.0m/s的水平初速度滑上小車,滑塊與小車AB段間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,取g=10m/s,求:
(1)滑塊從A第一次到B的運動時間t;
(2)滑塊沿弧形軌道上升的最大高度h。
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