【題目】如圖所示,可在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的平臺(tái)上固定著一個(gè)內(nèi)壁光滑的氣缸,氣缸內(nèi)有一導(dǎo)熱性能良好的活塞,活塞面積為S,活塞底面與氣缸底面平行,一定質(zhì)量的理想氣體密封在氣缸內(nèi)。當(dāng)平臺(tái)傾角為37°時(shí),氣缸內(nèi)氣體體積為V,將平臺(tái)順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)直至水平,穩(wěn)定時(shí)氣缸內(nèi)氣體的體積為0.9V,該過(guò)程中環(huán)境溫度始終為T0,外界大氣壓強(qiáng)為p0。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8。重力加速度為g。
(i)求活塞的質(zhì)量;
(ⅱ)若平臺(tái)轉(zhuǎn)至水平后,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,環(huán)境溫度緩慢降至0.9T0(大氣壓強(qiáng)p0保持不變),該過(guò)程中氣缸內(nèi)氣體內(nèi)能的減少量為0.14p0V,求該過(guò)程中氣缸內(nèi)氣體放出的熱量Q。
【答案】(ⅰ) (ⅱ) 0.32p0V
【解析】
(ⅰ)設(shè)活塞質(zhì)量為m,當(dāng)平臺(tái)傾角為37°時(shí)
氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為:
氣體的體積為:V1=V
平臺(tái)水平時(shí),氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)的大小
氣體的體積:V2=0.9V
由玻意耳定律有:
聯(lián)立得:
(ⅱ) 降溫過(guò)程,氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變,由蓋呂薩克定律有:
解得:V3=0.81V
活塞下降過(guò)程,外界對(duì)氣體做功為:
已知?dú)飧變?nèi)氣體內(nèi)能內(nèi)能減小了△U:
由熱力學(xué)第一定律:△U=W+Q
得放出的熱量 Q為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在半導(dǎo)體離子注入工藝中,質(zhì)量相等、初速度可忽略的磷離子P+和P3+,經(jīng)電壓為U的電場(chǎng)加速后,垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里,寬度為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,P+離子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)θ=30°后,從磁場(chǎng)右邊界射出,如圖所示.關(guān)于上述運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是( )
A. P+和P3+在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為3:1
B. P+和P3+在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑之比為3:1
C. P+和P3+在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為3:2
D. P+和P3+離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能之比為1:3
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,一帶電粒子以某速度進(jìn)入水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,在電場(chǎng)力作用下形成圖中所示的運(yùn)動(dòng)軌跡。M和N是軌跡上的兩點(diǎn),其中M點(diǎn)在軌跡的最右邊。不計(jì)重力,下列表述正確的是( )
A. 粒子帶正電
B. 粒子在M點(diǎn)的速率最大
C. 粒子在電場(chǎng)中的加速度不變
D. 粒子在電場(chǎng)中的電勢(shì)能先增大后減小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,豎直絕緣輕彈簧一端固定在地面上的P點(diǎn),另一端位于B點(diǎn)。整個(gè)空間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)(圖中僅畫(huà)一條電場(chǎng)線示意)一帶正電小球從A點(diǎn)自由下落,經(jīng)C點(diǎn)時(shí)速度最大,到D點(diǎn)時(shí)速度為零。A、B、C、D、P五點(diǎn)與彈簧中心線共軸。則下列判斷正確的有
A. 由A到D的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,小球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
B. 由B到D的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,小球和地球、彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能增大
C. 由B到C的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,小球重力勢(shì)能和電勢(shì)能之和的減少量大于彈簧彈性勢(shì)能的增加量
D. 由C到D的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,小球重力勢(shì)能和電勢(shì)能之和的減少量大于彈簧彈性勢(shì)能的增加量
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】(1)某研究性學(xué)習(xí)小組使用速度傳感器探究小車(chē)的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。為使細(xì)線下端懸掛砝碼和砝碼盤(pán)的總重力可視為小車(chē)受到的合力,正確的操作是___________
A.小車(chē)的質(zhì)量M應(yīng)遠(yuǎn)小于砝碼和砝碼盤(pán)的總質(zhì)量m
B.實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)節(jié)滑輪高度,使滑輪和小車(chē)間的細(xì)線與木板平行的
C.不掛砝碼和砝碼盤(pán),將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高,使小車(chē)恰好能勻速下滑
D.每次改變小車(chē)質(zhì)量后都要重新平衡摩擦力
(2)該組同學(xué)在平衡小車(chē)與木板間的摩擦力后,在小車(chē)上固定一與運(yùn)動(dòng)方向垂直的薄板以增大空氣阻力。用圖乙所示的裝置探究物體受到空氣阻力與運(yùn)動(dòng)速度大小間的關(guān)系得到小車(chē)(含薄板)的v-t圖像如圖丙所示,該組同學(xué)通過(guò)分析得出:隨著運(yùn)動(dòng)速度的增加,小車(chē)所受的空氣阻力___________(選填“變大”、“不變”或“變小”)的結(jié)論。理由是___________。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,AB是半徑R=0.80m的光滑1/4圓弧軌道,半徑OB豎直,光滑水平地面上緊靠B點(diǎn)靜置一質(zhì)量M=3.0kg的小車(chē),其上表面與B點(diǎn)等高。現(xiàn)將一質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊從A點(diǎn)由靜止釋放,經(jīng)B點(diǎn)滑上小車(chē),最后與小車(chē)達(dá)到共同速度。已知滑塊與小車(chē)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.40。重力加速度g取10m/s2。求:
(1)滑塊剛滑至B點(diǎn)時(shí),圓弧對(duì)滑塊的支持力大;
(2)滑塊與小車(chē)最后的共同速度;
(3)為使滑塊不從小車(chē)上滑下,小車(chē)至少多長(zhǎng)。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】小明想推動(dòng)家里的衣櫥,但使出了很大的力氣也沒(méi)推動(dòng),于是他便想了個(gè)妙招,如圖所示,用A、B兩塊木板,搭成一個(gè)底角較小的人字形架,然后往中央一站,衣櫥居然被推動(dòng)了!下列說(shuō)法正確的是( )
A. 這是不可能的,因?yàn)樾∶鞲緵](méi)有用力去推衣櫥
B. 這是不可能的,因?yàn)闊o(wú)論如何小明的力氣也沒(méi)那么大
C. 這有可能,A板對(duì)衣櫥的推力有可能大于小明的重力
D. 這有可能,但A板對(duì)衣櫥的推力不可能大于小明的重力
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】利用光電管研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)電路如圖所示,用頻率為ν的可見(jiàn)光照射陰極K,電流表中有電流通過(guò),則( )
A. 改用紫外光照射K,電流表中沒(méi)有電流通過(guò)
B. 只增加該可見(jiàn)光的強(qiáng)度,電流表中通過(guò)的電流將變大
C. 若將滑動(dòng)變阻器的滑片移到A端,電流表中一定無(wú)電流通過(guò)
D. 若將滑動(dòng)變阻器的滑片向B端移動(dòng),電流表示數(shù)可能不變
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】自然界中某個(gè)量D的變化量△D與發(fā)生這個(gè)變化所用時(shí)間△t的比值叫做這個(gè)量D的變化率。下列說(shuō)法中正確的是
A. 若D表示某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程,則恒定不變時(shí),該質(zhì)點(diǎn)一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)
B. 若D表示某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度,則恒定不變時(shí),該質(zhì)點(diǎn)一定做勻變速直線運(yùn)動(dòng)
C. 若D表示某質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量,則越大,該質(zhì)點(diǎn)所受的合外力越大
D. 若D表示某質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能,則越大,該質(zhì)點(diǎn)所受的合外力做功越多
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