【題目】一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)歷B、C、D三個狀態(tài)回到狀態(tài)A,該理想氣體狀態(tài)變化過程的p-V圖像如圖所示。已知A、B、C、D四點連線構(gòu)成一個矩形,A、B連線平行于p軸,圖中箭頭表示狀態(tài)變化的方向氣體在A、C兩個狀態(tài)時的溫度均為300K。
①求氣體在狀態(tài)C時的體積和在狀態(tài)B、D時的溫度。
②分析說明整個過程氣體是吸熱還是放熱。
【答案】(1)4L,325K,400K(2)放熱
【解析】
①氣體由狀態(tài)A到狀態(tài)C發(fā)生等溫變化,根據(jù)玻意耳定律有
其中,,
解得:
由題圖知氣體由狀態(tài)A到狀態(tài)B發(fā)生等容變化,根據(jù)查理定律有
其中,
解得:
由題圖可知氣體由狀態(tài)D到狀態(tài)A發(fā)生等壓變化,根據(jù)蓋-呂薩克定律有:
其中
解得
②由p-V圖像知,從狀態(tài)B到狀態(tài)C氣體體積增大,設(shè)氣體對外做的功為,從狀態(tài)D到狀態(tài)A氣體體積減小,設(shè)外界對氣體做的功為,根據(jù)可知,在p-V圖像中,圖線與橫軸圍成的面積的物理意義為功,所以有,即全過程外界對氣體做功。
氣體最終回到狀態(tài)A,溫度不變,內(nèi)能不變,即,根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知,經(jīng)過全過程狀態(tài)變化,氣體放熱。
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【題目】2018年4月2日8時15分左右,遨游太空6年多的天宮一號,在中國航天人的實時監(jiān)測和全程跟蹤下,在預(yù)測的時間和范圍內(nèi)準(zhǔn)確再入大氣層,化作流星歸隱中心點位于西經(jīng)163.1度、南緯14.6度的南太平洋。如圖所示,設(shè)天宮一號原來在圓軌道Ⅰ上飛行,到達(dá)A點時轉(zhuǎn)移到較低的橢圓軌道Ⅱ上(未進入大氣層)。若圓軌道Ⅰ離地球表面高度設(shè)為h1,橢圓軌道Ⅱ.近地點離地球表面的高度設(shè)為h2,如圖所示.地球表面的重力加速度設(shè)為g,地球半徑設(shè)為R,則下列說法不正確的是( )
A. 在軌道Ⅰ上的機械能大于軌道Ⅱ上的機械能
B. “天宮一號”在軌道Ⅰ上的運行速率
C. 若“天宮一號”在圓軌道Ⅰ,周期是T1,則“天宮一號”從A位置運動到B位置的時間
D. 若“天宮一號”沿軌道Ⅱ運行經(jīng)過A點的速度為vA,則“天宮一號”運行到B點的速度
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【題目】某同學(xué)采用如圖1所示的實驗裝置做“研究平拋運動”的實驗:
(1)實驗時,下列操作中不需要的是________
A.將斜槽軌道的末端調(diào)成水平
B.用天平稱出小球的質(zhì)量
C.每次都要讓小球從同一位置由靜止開始運動
(2)實驗時,該同學(xué)忘記在白紙上記錄小球拋出點的位置,于是他根據(jù)實驗中記錄的點跡描出運動軌跡曲線后,在該段曲線上任取水平距離均為的三點A、B、C,如圖2所示,其中相鄰兩點間的豎直距離分別為小球運動過程中所受空氣阻力忽略不計,則小球初速度_________(g取)。
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【題目】回旋加速器是加速帶電粒子的裝置,其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個D形金屬盒,兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場,使粒子在通過狹縫時都能得到加速,兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中,如圖所示,要增大帶電粒子射出時的動能,則下列說法中正確的是( )
A. 增大磁場的磁感應(yīng)強度 B. 增大勻強電場間的加速電壓
C. 增大D形金屬盒的半徑 D. 減小狹縫間的距離
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【題目】如圖所示,在平行金屬帶電極板MN電場中將電量為4×10﹣6C的負(fù)點電荷從A點移到M板,電場力做負(fù)功8×10﹣4 J,把該點電荷從A點移到N板,電場力做正功為4×10﹣4J,則:
(1)UMN等于多少伏?
(2)M板的電勢φM和A點的電勢φA分別是多少?
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【題目】如圖所示,虛線a、b、c代表電場中的三個等勢面,相鄰等勢面之間的電勢差相等,即Uab=Ubc,實線為一帶負(fù)電的質(zhì)點僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運動軌跡,P、R、Q是這條軌跡上的三點,R點在等勢面b上,據(jù)此可知()
A. 帶電質(zhì)點在P點的加速度比在Q點的加速度小
B. 帶電質(zhì)點在P點的電勢能比在Q點的小
C. 帶電質(zhì)點在P點的動能大于在Q點的動能
D. 三個等勢面中,c的電勢最高
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【題目】靜電場在x軸上的場強E隨x的變化關(guān)系如圖7所示,x軸正方向為場強正方向,帶正電的點電荷沿x軸運動,則點電荷( )
A. 在x2和x4處電勢能相等
B. 由x1運動到x3的過程中電勢能增大
C. 由x1運動到x4的過程中電場力先增大后減小
D. 由x1運動到x4的過程中電場力先減小后增大
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【題目】如圖所示,疊放在水平轉(zhuǎn)臺上的物體A、B、C能隨轉(zhuǎn)臺一起以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,A、B、C的質(zhì)量分別為3m、2m、m,A與B、B和C與轉(zhuǎn)臺間的動摩擦因數(shù)都為μ,A和B、C離轉(zhuǎn)臺中心的距離分別為r、1.5r 。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,下列說法正確的是( )
A. B對A的摩擦力一定為3μmg
B. B對A的摩擦力一定為3mω2r
C. 轉(zhuǎn)臺的角速度一定滿足:
D. 轉(zhuǎn)臺的角速度一定滿足:
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【題目】在探究彈簧的彈力與伸長量之間關(guān)系的實驗中,所用裝置如圖1所示,將輕彈簧的一端固定,另一端與力傳感器連接,其伸長量通過刻度尺測得,某同學(xué)的實驗數(shù)據(jù)列于下表中.
伸長量x/×10﹣2m | 2.00 | 4.00 | 6.00 | 8.00 | 10.00 |
彈力F/N | 1.50 | 2.93 | 4.55 | 5.98 | 7.50 |
(1)以x為橫坐標(biāo),F為縱坐標(biāo),在圖2的坐標(biāo)紙上描繪出能正確反應(yīng)這一彈簧的彈力與伸長量間的關(guān)系圖線:
(2)由圖線求得這一彈簧的勁度系數(shù)為 .(保留三位有效數(shù)字)
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