高中物理计算题

如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h。现通过电热丝缓慢加热气体，当气体的温度为T₁时活塞上升了h。已知大气压强为p₀，重力加速度为g，不计活塞与气缸间摩擦。

（1）求温度为T₁时气体的压强；
（2）现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当添加砂粒的质量为m₀时，活塞恰好回到原来位置，求此时气体的温度。

如图所示，一质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子在匀强电场中运动，A、B为其运动轨迹上的两点。已知该粒子在A点的速度大小为v₀，方向与电场方向的夹角为60°；它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30°。不计重力。求A、B两点间的电势差。

如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再由状态B变化到状态C。已知状态A的温度为300K。

（1）求气体在状态B的温度；
（2）由状态B变化到状态C的过程中，气体是吸热还是放热？简要说明理由。

如图所示，传送带长6 m，与水平方向的夹角，以5 m/s的恒定速度向上运动。一个质量为2 kg的物块（可视为质点），沿平行于传送带方向以10 m/s的速度滑上传送带，已知物块与传送带之间的动摩擦因数，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s²。求：

（1）物块刚滑上传送带时的加速度大小；
（2）物块到达传送带顶端时的速度大小；
（3）整个过程中，摩擦力对物块所做的功。

如图所示为一透明玻璃半球，在其下面有一平行半球上表面水平放置的光屏。两束关于中心轴OO＇对称的激光束从半球上表面垂直射入玻璃半球，恰能从球面射出。当光屏距半球上表面h₁=40cm时，从球面折射出的两束光线汇聚于光屏与OO＇轴的交点，当光屏距上表面h₂=70cm时，在光屏上形成半径r=40cm的圆形光斑。求该半球形玻璃的折射率。

竖直放置的一对平行金属板的左极板上，用长为L的轻质绝缘细线悬挂一个带电量为q质量为 m的小球，将平行金属板按如图所示的电路图连接。当滑动变阻器R在a位置时，绝缘线与左极板的夹角为θ₁=30°，当将滑片缓慢地移动到b位置时，夹角为θ₂=60°。两板间的距离大于L，重力加速度为g。

（1）求小球在上述两个平衡位置时，平行金属板上所带电荷量之比Q₁︰Q₂；
（2）若保持变阻器滑片位置在a处不变，对小球再施加一个拉力，使绝缘线与竖直方向的夹角从θ₁=30°缓慢地增大到θ₂=60°，求此过程中拉力做的功W。

如图所示，在倾角为θ＝30°的斜面上，固定一宽L＝0.25 m的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器R。电源电动势E＝12 V，内阻r＝1 Ω，一质量m＝20 g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好。整个装置处于磁感应强度B＝0.80 T、垂直于斜面向上的匀强磁场中（导轨与金属棒的电阻不计）。金属导轨是光滑的，取g＝10 m/s²，要保持金属棒在导轨上静止，求：

（1）金属棒所受到的安培力的大小；
（2）通过金属棒的电流的大小；
（3）滑动变阻器R接入电路中的阻值。

某发电站的输出功率为10⁴ kW，输出电压为4 kV，通过理想变压器升压后向远处供电。已知输电导线的电阻为25.6 Ω，输电线路损失的功率为输出功率的4%，求：
（1）输电线上的电流；
（2）输电线路上的电压损失；
（3）升压变压器的原副线圈匝数比。

如图所示，离子源从小孔发射出带电量为e的正离子（初速可忽略），在加速电压U的作用下，沿MO方向进入匀强磁场中，磁场限制在以O为圆心，半径为r的区域内，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，离子从N点射出，已知（不计重力），则正离子质量为多少？正离子通过磁场所需的时间为多少？

如图所示，电源的总功率为40W，电阻，，电源内阻，电源的输出功率为。求：

（1）电源的内电路功率和电路中的总电流；
（2）电源的电动势；
（3）的阻值。

一台发电机最大输出功率为4000kW，电压为4000V，经变压器T₁升压后向远方输电。输电线路总电阻R=1kΩ。到目的地经变压器T₂降压，使额定电压为220V的用电器正常工作。若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%，T₁和T₂为理想变压器，发电机处于满负荷工作状态，试求：
（1）输电线上的功率损失和电压损失；
（2）T₁和T₂原、副线圈匝数比。

如图所示，竖直平面内有足够长的金属导轨，轨距0.2m，金属导体棒ab可在导轨上无摩擦地上下滑动，ab的电阻为0.4Ω，导轨电阻不计，导体棒ab的质量为0.4g，垂直纸面向里的匀强磁场的磁应强度为0.2T，且磁场区域足够大，当ab导体棒自由下落0.4s时，突然接通电键K，求：（g取10m/s²）

（1）K接通的瞬间，ab导体棒的加速度；
（2）ab导体棒匀速下落的速度。

如图所示，在匀强电场中，有A、B两点，它们间距为2cm，两点的连线与场强方向成60°角。将一个电量为−2×10⁻⁵C的电荷由A移到B，其电势能增加了0.1J。则：

（1）在此过程中，电场力对该电荷做了多少功？
（2）A、B两点的电势差U_AB为多少？
（3）匀强电场的场强为多大？

某同学用图示电路测量电阻Rx的阻值，当电压表的示数为4.8V时，电流表示数为1.2mA。由这组数据，他发现所用测量方法不对。仔细观察电表表盘，了解到电压表的内阻为6kΩ，试求Rx的阻值。

如图甲所示，电荷量为q=1×10^-4C的带正电的小物块置于粗糙绝缘水平面上，所在空间存在方向沿水平向右的电场，电场强度E的大小与时间的关系如图乙所示，物块运动速度与时间t的关系如图丙所示，取重力加速度g=10m/s²。求：

（1）前2s内电场力做的功；
（2）物块的质量。