20xx全國(guó)初中物理競(jìng)賽復(fù)賽試題含答案-資料下載頁(yè)
2025-06-07 13:21本頁(yè)面
【正文】 打開(kāi)，氣體緩慢通過(guò)多孔塞后進(jìn)入容器B中。當(dāng)容器A中氣體的壓強(qiáng)降到與初始時(shí)A中氣體壓強(qiáng)之比為時(shí)，重新關(guān)閉閥門(mén)。設(shè)最后留在容器A內(nèi)的那部分氣體與進(jìn)入容器B中的氣體之間始終無(wú)熱量交換，求容器B中氣體質(zhì)量與氣體總質(zhì)量之比。已知：1摩爾理想氣體的內(nèi)能為，其中是已知常量，為絕對(duì)溫度；一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷緩慢的絕熱過(guò)程時(shí)，其壓強(qiáng)與體積滿(mǎn)足過(guò)程方程，其中為普適氣體常量。重力影響和連接管體積均忽略不計(jì)。解： 設(shè)重新關(guān)閉閥門(mén)后容器A中氣體的摩爾數(shù)為，B中氣體的摩爾數(shù)為，則氣體總摩爾數(shù)為 （1）把兩容器中的氣體作為整體考慮，設(shè)重新關(guān)閉閥門(mén)后容器A中氣體溫度為，B中氣體溫度為，重新關(guān)閉閥門(mén)之后與打開(kāi)閥門(mén)之前氣體內(nèi)能的變化可表示為 （2）由于容器是剛性絕熱的，按熱力學(xué)第一定律有 （3）令表示容器A的體積, 初始時(shí)A中氣體的壓強(qiáng)為，關(guān)閉閥門(mén)后A中氣體壓強(qiáng)為，由理想氣體狀態(tài)方程可知 （4） （5）由以上各式可解得 由于進(jìn)入容器B中的氣體與仍留在容器A中的氣體之間沒(méi)有熱量交換，因而在閥門(mén)打開(kāi)到重新關(guān)閉的過(guò)程中留在容器A中的那部分氣體經(jīng)歷了一個(gè)絕熱過(guò)程，設(shè)這部分氣體初始時(shí)體積為(壓強(qiáng)為時(shí))，則有 （6）利用狀態(tài)方程可得 （7）由（1）至（7）式得，閥門(mén)重新關(guān)閉后容器B中氣體質(zhì)量與氣體總質(zhì)量之比 （8） 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：本題15分. （1）式1分，（2）式3分，（3）式2分，（4）、（5）式各1分，（6）式3分，（7）式1分，（8）式3分. 七、（16分）圖中為一薄凸透鏡，已知經(jīng)成一實(shí)像?，F(xiàn)于的右方依次放置薄凹透鏡、和薄凸透鏡以及屏，它們之間的距離如圖所示，所有的透鏡都共軸，屏與光軸垂直，、。已知物經(jīng)上述四個(gè)透鏡最后在屏上成倒立的實(shí)像。焦距的大小為 cm，焦距的大小為 cm。現(xiàn)保持、和位置不變，而沿光軸平移、最后在屏上成倒立的實(shí)像，此時(shí)和的距離為 cm，和的距離為 cm。最后保留結(jié)果至小數(shù)點(diǎn)后一位。答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)： 1. (4分，都給4分) (4分，都給4分)2. (4分，都給4分) (4分，都給4分)八、（18分）如圖所示，豎直固定平行放置的兩條相同長(zhǎng)直導(dǎo)線1和2相距為（長(zhǎng)直導(dǎo)線的長(zhǎng)度），兩導(dǎo)線中通有方向和大小都相同的穩(wěn)恒電流，電流方向向上。導(dǎo)線中正離子都是靜止的，每單位長(zhǎng)度導(dǎo)線中正離子的電荷量為；形成電流的導(dǎo)電電子以速度沿導(dǎo)線向下勻速運(yùn)動(dòng)，每單位長(zhǎng)度導(dǎo)線中導(dǎo)電電子的電荷量為。已知：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度電荷量為的無(wú)限長(zhǎng)均勻帶電直導(dǎo)線在距其距離為處產(chǎn)生的電場(chǎng)的強(qiáng)度大小為，其中是常量；當(dāng)無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線通有穩(wěn)恒電流時(shí)，電流在距導(dǎo)線距離為處產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，其中是常量。試?yán)锚M義相對(duì)論中的長(zhǎng)度收縮公式求常量和的比值。 提示：忽略重力；正離子和電子的電荷量與慣性參照系的選取無(wú)關(guān)；真空中的光速為。解：在相對(duì)于正離子靜止的參考系S中，導(dǎo)線中的正離子不動(dòng)，導(dǎo)電電子以速度向下勻速運(yùn)動(dòng)；在相對(duì)于導(dǎo)電電子靜止的參考系中，導(dǎo)線中導(dǎo)電電子不動(dòng)，.第一步，在參考系中，則在系中這些正離子所占據(jù)的長(zhǎng)度變?yōu)?，由相?duì)論中的長(zhǎng)度收縮公式有 （1）設(shè)在參考系S和中，每單位長(zhǎng)度導(dǎo)線中正離子電荷量分別為和，由于離子的電荷量與慣性參考系的選取無(wú)關(guān)，故 （2）由（1）和（2）式得 （3）設(shè)在S系中一些導(dǎo)電電子所占據(jù)的長(zhǎng)度為，在系中這些導(dǎo)電電子所占據(jù)的長(zhǎng)度為，則由相對(duì)論中的長(zhǎng)度收縮公式有 （4） 同理，由于電子電荷量的值與慣性參考系的選取無(wú)關(guān)，便有 （5）式中，和分別為在參考系S和中單位長(zhǎng)度導(dǎo)線中導(dǎo)電電子的電荷量.在參照系中，導(dǎo)線2單位長(zhǎng)度帶的電荷量為 （6）它在導(dǎo)線1處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為 （7） （8）電場(chǎng)力方向水平向左.第二步，在參考系中，以速度向上運(yùn)動(dòng)的正離子形成的電流為 （9）導(dǎo)線2中的電流在導(dǎo)線1處產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 （10） （11）方向水平向右，與正離子所受到的電場(chǎng)力的方向相反.第三步，在參考系S中，導(dǎo)線2所帶的正電荷與負(fù)電荷的和為零，即 （12）因而，導(dǎo)線2對(duì)導(dǎo)線1中正離子施加電場(chǎng)力為零 （13）注意到在S系中，導(dǎo)線1中正離子不動(dòng) （14）導(dǎo)線2對(duì)導(dǎo)線1中正離子施加磁場(chǎng)力為零 （15）式中，在S系中，導(dǎo)線2對(duì)導(dǎo)線1中正離子施加電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力的合力為零.第四步，已說(shuō)明在S系中導(dǎo)線2對(duì)導(dǎo)線1中正離子施加電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力的合力為零，如果導(dǎo)線1中正離子還受到其他力的作用，所有其它力的合力必為零 (因?yàn)檎x子靜止).在系中，導(dǎo)線2對(duì)導(dǎo)線1中正離子施加的電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力的合力的大小為 (16)因?yàn)橄鄬?duì)系，上述可能存在的其它力的合力仍應(yīng)為零，而正離子仍處在勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以(16)式應(yīng)等于零，故 （17）由（8）、（11）和（17）式得 （18）評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：本題18分. （1）至（18）式各1分.物理來(lái)源于生活同時(shí)也應(yīng)用于生活，我們學(xué)習(xí)物理知識(shí)的主要目的是用物理知識(shí)去解釋生活中的各種現(xiàn)象，并找出解決問(wèn)題的方法與措施來(lái)解決相關(guān)問(wèn)題。這也是初中物理的考察的目的，萬(wàn)朋教育小編提示同學(xué)，想要提高成績(jī)，可以報(bào)一些名師課程。
教學(xué)教案相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1