【題目】如圖所示,絕熱汽缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體,汽缸內(nèi)壁光滑,有一絕熱活塞可在汽缸內(nèi)自由滑動,活塞的重力為500N、橫截面積為100cm2.當(dāng)兩部分氣體的溫度都為27℃時,活塞剛好將缸內(nèi)氣體分成體積相等的A、B上下兩部分,此時A氣體的壓強(qiáng)為p0=1.0×105Pa.現(xiàn)把汽缸倒置,仍要使兩部分體積相等,則需要把A部分的氣體加熱到多少攝氏度?
【答案】t=327℃
【解析】初始狀態(tài):氣體A的壓強(qiáng)為:pA= p0
溫度為:T1=(273+23)K=300K
氣體B的壓強(qiáng)為:pB =p0+p
末狀態(tài):對于B氣體:由于溫度和體積都未變化,所以B氣體的壓強(qiáng)不變化;
對于A氣體:pA’ =pB+p
對于A氣體,依據(jù)查理定律得:
解得:T2=600K=327 ℃
【題型】解答題
【結(jié)束】
80
【題目】如圖所示,位于坐標(biāo)原點O處的振源由t=0時刻開始向上起振,在沿x軸的正方向上形成一列簡諧橫波,質(zhì)點A、B、C、D是其傳播方向上的四點,且滿足OA=AB=BC=CD,經(jīng)時間t=0.3s的時間該波剛好傳播到質(zhì)點C處,此刻振源O第一次處于波谷位置.則下列說法正確的是______.
A.該振源的振動周期為T=0.4s
B.在t=0.3s時質(zhì)點A處在平衡位置且向上振動
C.在t=0.3s時質(zhì)點B處在波谷位置
D.當(dāng)該波剛傳到質(zhì)點D時,質(zhì)點D的振動方向向上
E.在t=0.5s時質(zhì)點C處在平衡位置且向下振動
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】公園的湖面上修建了一個伸向水面的觀景平臺,如圖所示為其豎直截面圖,水平湖底上的P點位于觀景平臺右側(cè)邊緣正下方,觀景平臺下表面距湖底的高度為H=4m,在距觀景平臺右側(cè)邊緣正前方d=4m處有垂直湖面足夠大的宣傳布幕.在P點左側(cè)l=3m處湖底上的Q點安裝有一單色光光源(可視為點光源).已知水對該單色光的折射率n=,當(dāng)水面與觀景平臺的下表面齊平時,只考慮在圖中截面內(nèi)傳播的光,求:
①該光源發(fā)出的光照射到布幕上的最高點距水面的高度h;
②該光源發(fā)出的光能射出水面的最遠(yuǎn)位置距觀景平臺右側(cè)的最遠(yuǎn)距離s.
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【題目】如圖所示,半徑為L1=2 m的金屬圓環(huán)內(nèi)上、下半圓各有垂直圓環(huán)平面的有界勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B1=T。長度也為L1、電阻為R的金屬桿ab,一端處于圓環(huán)中心,另一端恰好搭接在金屬環(huán)上,繞著a端沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動,角速度為ω=rad/s。通過導(dǎo)線將金屬桿的a端和金屬環(huán)連接到圖示的電路中(連接a端的導(dǎo)線與圓環(huán)不接觸,圖中的定值電阻R1=R,滑片P位于R2的正中央,R2的總阻值為4R),圖中的平行板長度為L2=2 m,寬度為d=2 m.圖示位置為計時起點,在平行板左邊緣中央處剛好有一帶電粒子以初速度v0=0.5 m/s向右運動,并恰好能從平行板的右邊緣飛出,之后進(jìn)入到有界勻強(qiáng)磁場中,其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2,左邊界為圖中的虛線位置,右側(cè)及上下范圍均足夠大。(忽略金屬桿與圓環(huán)的接觸電阻、圓環(huán)電阻及導(dǎo)線電阻,忽略電容器的充放電時間,忽略帶電粒子在磁場中運動時的電磁輻射的影響,不計平行金屬板兩端的邊緣效應(yīng)及帶電粒子的重力和空氣阻力)求:
(1)在0~4 s內(nèi),平行板間的電勢差UMN;
(2)帶電粒子飛出電場時的速度;
(3)在上述前提下若粒子離開磁場后不會第二次進(jìn)入電場,則磁感應(yīng)強(qiáng)度B2應(yīng)滿足的條件。
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【題目】如圖,正方形導(dǎo)線框abcd的邊長為L=10cm,線框平面位于豎直平面內(nèi),上下兩邊處于水平狀態(tài).當(dāng)它從某高處落下時通過一勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直于線框平面,線框的ab邊剛進(jìn)入磁場時,由于安培力的作用使得線框恰能勻速運動.已知磁場的寬度h=4L,線框剛進(jìn)入磁場時的速度v0=2.5m/s.那么若以向下為力的正方向,則線框通過磁場區(qū)域過程中所受安培力的圖象可能是以下四圖中的( 。
A. B.
C. D.
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【題目】在勻強(qiáng)磁場中有一不計電阻的矩形線圈,繞垂直磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生如圖甲所示的正弦交流電,把該交流電接在圖乙中理想變壓器的A、B兩端,電壓表和電流表均為理想電表,Rt為熱敏電阻(溫度升高時其電阻減。R為定值電阻。下列說法正確的是
A. 變壓器原線圈兩端電壓的瞬時表達(dá)式為u=36sin50πt(V)
B. 在t=0.01s時,穿過該矩形線圈的磁通量的變化率為零
C. Rt處溫度升高時,由于變壓器線圈匝數(shù)比不變,所以電壓表V1、V2的比值不變
D. Rt處溫度升高時,電流表的示數(shù)變小,變壓器輸入功率變小
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【題目】在物理課外活動中,劉聰同學(xué)制作了一個簡單的多用電表,圖甲為電表的電路原理圖.已知選用的電流表內(nèi)阻Rg=10Ω、滿偏電流Ig=10mA,當(dāng)選擇開關(guān)接3時為量程250V的電壓表.該多用電表表盤如圖乙所示,下排刻度均勻,C為上排刻度線的中間刻度,由于粗心上排刻度線對應(yīng)數(shù)值沒有標(biāo)出.
(1)若指針指在圖乙所示位置,選擇開關(guān)接1時其讀數(shù)為 ;選擇開關(guān)接3時其讀數(shù)為 .
(2)為了測該多用電表歐姆擋的電阻和表內(nèi)電源的電動勢,劉聰同學(xué)在實驗室找到了一個電阻箱,設(shè)計了如下實驗:
①將選擇開關(guān)接2,紅黑表筆短接,調(diào)節(jié)R1的阻值使電表指針滿偏;
②將多用電表紅、黑表筆與電阻箱相連,調(diào)節(jié)電阻箱使多用電表指針指在C處,此時電阻箱如圖丙所示,則C處刻度應(yīng)為 Ω.
③計算得到多用電表內(nèi)電池的電動勢為 V.(保留2位有效數(shù)字)
(3)調(diào)零后將電表紅黑表筆與某一待測電阻相連,若指針指在圖乙所示位置,則待測電阻的阻值為 Ω.(保留2位有效數(shù)字)
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【題目】法拉第發(fā)明了世界上第一臺發(fā)電機(jī)——法拉第圓盤發(fā)電機(jī),原理如圖所示。銅質(zhì)圓盤水平放置在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,圓盤圓心處固定一個帶搖柄的轉(zhuǎn)軸,邊緣和轉(zhuǎn)軸處各有一個銅電刷與其緊貼,用導(dǎo)線將電刷與電阻R連接起來形成回路,其他電阻均不計。轉(zhuǎn)動搖柄,使圓盤如圖示方向勻速轉(zhuǎn)動。已知勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,圓盤半徑為r,電阻的功率為P。則
A. 圓盤轉(zhuǎn)動的角速度為,流過電阻R 的電流方向為從c到d
B. 圓盤轉(zhuǎn)動的角速度為,流過電阻R 的電流方向為從d到c
C. 圓盤轉(zhuǎn)動的角速度為,流過電阻R 的電流方向為從c到d
D. 圓盤轉(zhuǎn)動的角速度為,流過電阻R 的電流方向為從d到c
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【題目】一粗細(xì)均勻的U形管ABCD的D端封閉,A端與大氣相通。用水銀將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在U形管的CD一側(cè),如圖甲所示。環(huán)境溫度T1=300K時,管中AB、CD兩側(cè)的水銀面高度平齊h1=15cm,AB、CD管高相同 h2=35cm,BC兩柱心寬度h3=5cm,現(xiàn)將U形管繞C點順時針緩慢旋轉(zhuǎn)90°后如圖乙所示,此過程沒有水銀漏出。大氣壓強(qiáng)取P0=75 cmHg,U形管的橫截面積S=0.4cm2。
(i)求此時CD側(cè)空氣柱長度l1;
(ii)若環(huán)境溫度提高至T2時,AB、CD兩側(cè)的水銀面又對齊,求此時溫度T2。
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【題目】如圖,一上端開口、下端封閉的細(xì)長玻璃管,上部有長l1=25 cm的水銀柱,封有長l2=25cm的空氣柱,此時水銀面恰好與管口平齊。已知大氣壓強(qiáng)為p0=75 cmHg,如果使玻璃管繞底端在豎直平面內(nèi)緩慢地轉(zhuǎn)動60°,求此時管中空氣柱的長度。(封入的氣體可視為理想氣體,在轉(zhuǎn)動過程中氣體溫度保持不變,沒有發(fā)生漏氣,取,重力加速度為g)
【答案】30 cm
【解析】設(shè)玻璃管開口向上時,空氣柱的壓強(qiáng)為
玻璃管轉(zhuǎn)動60°時,水銀有部分會流出,設(shè)此時空氣柱長度為x,空氣柱的壓強(qiáng)為
設(shè)玻璃管的橫截面積為S,對空氣柱由玻意爾定律有
解得:x=30 cm
【題型】解答題
【結(jié)束】
15
【題目】一個半圓柱形玻璃磚,其橫截面是半徑為R的半圓,AB為半圓的直徑,O為圓心,如圖所示。玻璃的折射率為。
(i)一束平行光垂直射向玻璃磚的下表面,若光線到達(dá)上表面后,都能從該表面射出,則入射光束在AB上的最大寬度為多少?
(ii)一細(xì)束光線在O點左側(cè)與O相距處垂直于AB從下方入射,求此光線從玻璃磚射出點的位置。
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