题目内容

【题目】如图甲所示为一足够长的导热性能良好的汽缸，用一质量为m＝10 kg、厚度不计的活塞封闭一定质量的理想气体，当环境温度为t1＝6 ℃时封闭的气柱长度为10 cm，忽略活塞与汽缸之间的摩擦．已知外界大气压强为p0＝1.0×105 Pa，活塞的面积为S＝50 cm2，重力加速度g＝10 m/s2.

①若将汽缸按如图乙所示的方式悬吊，气柱的长度为多少？

②在①情况下，改变环境温度，当气柱的长度为20 cm时环境的温度为多少？

【答案】①15 cm　②99 ℃

【解析】试题分析：气体发生等温变化，根据题意求出气体的压强，然后应用玻意耳定律求出空气柱的长度；气体发生等压变化，根据查理定律求最终温度。

①设汽缸悬吊前后被封闭气体的压强分别为p1和p2，气柱的长度分别为L1和L2.

开始对活塞分析可知

悬吊后对活塞分析可知

悬吊前后由玻意耳定律可得

解得L2=15cm

②设悬吊后环境温度变化前后，封闭的气柱温度分别为T2和T3，环境温度变化后气柱长度为L3，则T2=T1=279K，L2=15cm，L3=20cm

由盖—吕萨克定律可得

所以T3=372K，即环境温度为99℃

【题型】解答题
【结束】
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【题目】一列简谐横波沿x轴传播，周期为T，t＝0时刻的波形如图所示．此时平衡位置位于x＝3 m处的质点正在向上运动，若a、b两质点平衡位置的坐标分别为xa＝2.5 m，xb＝5.5 m，则以下说法正确的有_______

A．当a质点处在波峰时，b质点恰在平衡位置

B．t＝T/4时，a质点正在向y轴负方向运动

C．t＝3T/4时，a质点正在向y轴负方向运动

D．在某一时刻，a、b两质点的位移和速度可能相同

E．在某一时刻，a、b两质点的加速度可能相同

【答案】ACE

【解析】由题图可以看出波长为4m，t=0时刻x=3 m处的质点向上振动，可得该波沿x轴负方向传播．将整个波形图向左平移1.5 m时，a质点到达波峰，此时b质点正好在平衡位置，A正确；将图象整体向左平移1 m，即波传播T/4时，a质点的振动状态与t=0时刻平衡位置在3.5 m处的质点振动状态一样，即处在平衡位置上方并向y轴正方向运动，B错误；将图象整体向左平移3 m，即波传播3T/4时，a质点的振动状态与t=0时刻平衡位置在5.5 m处的b质点的振动状态一样，即处在平衡位置下方并向y轴负方向运动，C正确；a、b质点相隔3 m，即相差3T/4，不可能出现位移和速度均相同的情况，故D错误；质点的加速度由回复力产生，根据F=－kx，在t=0时刻a、b质点的加速度相同，E正确．

练习册系列答案
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A. A、B两颗卫星所受地球引力之比为1:16

B. B卫星的公转角速度小于地面上跟随地球自转物体的角速度

C. 同一物体在B卫星中时对支持物的压力更大

D. B卫星中的宇航员一天内可看到8次日出

【题目】某国成功发射了一颗地球的卫星，该卫星在近地点高度为494.6km、远地点高度为500km的轨道上运行，已知地球同步卫星的高度约为36000km，关于该卫星下列表述正确的是

A. 该卫星的运行周期小于地球自转周期

B. 该卫星不可能在赤道正上方

C. 该卫星在轨道上运行到近地点时的加速度大于在地球赤道上的物体随地球一起自转的向心加速度

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【题目】小型手摇发电机线圈共N匝，每匝可简化为矩形线圈abcd，磁极间的磁场视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴OO′，线圈绕OO′匀速转动，如图所示。矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，不计线圈电阻，则发电机输出电压

A. 峰值是e0 B. 峰值是2e0

C. 有效值是 D. 有效值是

【题目】如图所示，半径为L1＝2 m的金属圆环内上、下半圆各有垂直圆环平面的有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B1＝T。长度也为L1、电阻为R的金属杆ab，一端处于圆环中心，另一端恰好搭接在金属环上，绕着a端沿逆时针方向匀速转动，角速度为ω＝rad/s。通过导线将金属杆的a端和金属环连接到图示的电路中（连接a端的导线与圆环不接触，图中的定值电阻R1＝R，滑片P位于R2的正中央，R2的总阻值为4R），图中的平行板长度为L2＝2 m，宽度为d＝2 m．图示位置为计时起点，在平行板左边缘中央处刚好有一带电粒子以初速度v0＝0.5 m/s向右运动，并恰好能从平行板的右边缘飞出，之后进入到有界匀强磁场中，其磁感应强度大小为B2，左边界为图中的虚线位置，右侧及上下范围均足够大。（忽略金属杆与圆环的接触电阻、圆环电阻及导线电阻，忽略电容器的充放电时间，忽略带电粒子在磁场中运动时的电磁辐射的影响，不计平行金属板两端的边缘效应及带电粒子的重力和空气阻力）求：

（1）在0～4 s内，平行板间的电势差UMN；

（2）带电粒子飞出电场时的速度；

（3）在上述前提下若粒子离开磁场后不会第二次进入电场，则磁感应强度B2应满足的条件。

【题目】现代科学实验证明了场的存在，静电场与重力场有一定相似之处. 带电体在匀强电场中的偏转与物体在重力场中的平抛运动类似.

（1）一质量为m的小球以初速度v0水平抛出，落到水平面的位置与抛出点的水平距离为x．已知重力加速度为g，求抛出点的高度和小球落地时的速度大小．

（2）若该小球处于完全失重的环境中，小球带电量为+q，在相同位置以相同初速度抛出．空间存在竖直向下的匀强电场，小球运动到水平面的位置与第（1）问小球的落点相同．若取抛出点电势为零，试求电场强度的大小和落地点的电势．

（3）类比电场强度和电势的定义方法，请分别定义地球周围某点的“重力场强度EG”和“重力势φG”，并描绘地球周围的“重力场线”和“等重力势线”．

【题目】如图，正方形导线框abcd的边长为L=10cm，线框平面位于竖直平面内，上下两边处于水平状态．当它从某高处落下时通过一匀强磁场，磁场方向垂直于线框平面，线框的ab边刚进入磁场时，由于安培力的作用使得线框恰能匀速运动．已知磁场的宽度h=4L，线框刚进入磁场时的速度v0=2.5m/s．那么若以向下为力的正方向，则线框通过磁场区域过程中所受安培力的图象可能是以下四图中的（　　）

A. B.

C. D.

【题目】在物理课外活动中，刘聪同学制作了一个简单的多用电表，图甲为电表的电路原理图．已知选用的电流表内阻Rg=10Ω、满偏电流Ig=10mA，当选择开关接3时为量程250V的电压表．该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，C为上排刻度线的中间刻度，由于粗心上排刻度线对应数值没有标出．

（1）若指针指在图乙所示位置，选择开关接1时其读数为 ；选择开关接3时其读数为 ．

（2）为了测该多用电表欧姆挡的电阻和表内电源的电动势，刘聪同学在实验室找到了一个电阻箱，设计了如下实验：

①将选择开关接2，红黑表笔短接，调节R1的阻值使电表指针满偏；

②将多用电表红、黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使多用电表指针指在C处，此时电阻箱如图丙所示，则C处刻度应为 Ω．

③计算得到多用电表内电池的电动势为 V．（保留2位有效数字）

（3）调零后将电表红黑表笔与某一待测电阻相连，若指针指在图乙所示位置，则待测电阻的阻值为 Ω．（保留2位有效数字）

【题目】利用图示电路可以较为准确地测量电源的电动势。图中a为标准电源(电动势为Es)，b为待测电源(设电动势为Ex)；供电电源的电动势为E，R为滑动变阻器，G为零刻度在中央的灵敏电流计，AB为一根粗细均匀的电阻丝，滑动片C可在电阻丝上移动，AC之间的长度可用刻度尺量出。

(1)为了完成上述实验，对供电电源的要求是E________Es，E______Ex(填“>”、“=”或“<”)

(2)实验步骤如下：

①按图连接好电路；

②调整滑动变阻器的滑片至合适位置，闭合开关S1：

③将S2接1，调节滑动片C使电流计示数为零，记下____________：

④将S2接2，重新调整C位置，使____________，并记下____________；

⑤断开S1、S2，计算待测电源的电动势的表达式为Ex=____________(用Es和所测物理量表示)。

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