13.如圖甲所示,兩相同導(dǎo)熱氣缸A、B均被固定在水平地面上,兩活塞通過(guò)剛性桿連接為一個(gè)整體,活塞與兩氣缸間均無(wú)半摩擦.初始狀態(tài)時(shí)A、B氣缸中存在不同質(zhì)量的同種理想氣體,A氣缸中氣體的質(zhì)量只有B氣缸中氣體質(zhì)量的一半,系統(tǒng)處于平衡狀態(tài).現(xiàn)將兩氣缸以如圖乙所示方式放置后,系統(tǒng)再次達(dá)到平衡狀態(tài).己知大氣壓強(qiáng)為P0,活塞截面積為S,活寨、氣缸、剛性桿的質(zhì)量均為$\frac{{p}_{0}S}{g}$,g為重力加速度.設(shè)環(huán)境溫度始終保持不變,求甲、乙狀態(tài)時(shí)A、B氣缸中氣體的體積之比.

分析 甲狀態(tài)時(shí),由于B氣體是A氣體的2倍,且是同種理想氣體,故$\frac{pV}{T}$比值B是A的2倍,從而求出AB氣缸中氣體的體積之比;乙狀態(tài)時(shí),對(duì)AB兩部分氣體分別運(yùn)用玻意耳定律求出末態(tài)的體積,從而求出比值.

解答 解:甲狀態(tài)時(shí):${p}_{A}^{\;}={p}_{B}^{\;}={p}_{0}^{\;}$,${T}_{A}^{\;}={T}_{B}^{\;}$,${m}_{B}^{\;}=2{m}_{A}^{\;}$①
所以${V}_{B}^{\;}=2{V}_{A}^{\;}$②
即$\frac{{V}_{A}^{\;}}{{V}_{B}^{\;}}=\frac{1}{2}$③
乙狀態(tài)時(shí)
A:${p}_{A}^{\;}={p}_{0}^{\;}+\frac{mg}{S}=2{p}_{0}^{\;}$④
${p}_{0}^{\;}{V}_{A}^{\;}=2{p}_{0}^{\;}{V}_{A1}^{\;}$
解得:${V}_{A1}^{\;}=0.5{V}_{A}^{\;}$⑤
乙狀態(tài)時(shí)
B:${p}_{B1}^{\;}={p}_{0}^{\;}+\frac{4mg}{S}=5{p}_{0}^{\;}$⑥
${p}_{0}^{\;}•2{V}_{A}^{\;}=5{p}_{0}^{\;}•{V}_{B1}^{\;}$
解得:${V}_{B1}^{\;}=0.4{V}_{A}^{\;}$
即:$\frac{{V}_{A1}^{\;}}{{V}_{B1}^{\;}}=\frac{5}{4}$
答:甲狀態(tài)時(shí)A、B氣缸中氣體的體積之比$\frac{1}{2}$、乙狀態(tài)時(shí)A、B氣缸中氣體的體積之比$\frac{5}{4}$

點(diǎn)評(píng) 本題考查氣體實(shí)驗(yàn)定律的應(yīng)用,要注意兩部分氣體狀態(tài)參量間的關(guān)系,尤其是氣缸中氣體壓強(qiáng)的求解是關(guān)鍵,兩部分氣體的質(zhì)量不等,則$\frac{pV}{T}$比值不同.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

3.使用如圖(a)所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,打出一條紙帶如圖(b)所示.圖(b)中O是打出的第一個(gè)點(diǎn)跡,A、B、C、D、E、F…是依次打出的點(diǎn)跡,量出OE間的距離為L(zhǎng),DF間的距離為S,已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期是T.
上述物理量如果在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)滿足關(guān)系式gL=$\frac{1}{8}$($\frac{S}{T}$)2,即驗(yàn)證了重錘下落過(guò)程中機(jī)械能是守恒的.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

4.關(guān)于半導(dǎo)體,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間
B.半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能隨溫度的升高而減弱
C.半導(dǎo)體只能制成光敏元件
D.半導(dǎo)體可制成大規(guī)模集成電路

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

1.試研究長(zhǎng)度為l、橫截面積為S,單位體積自由電子數(shù)為n的均勻?qū)w中電流的流動(dòng),在導(dǎo)體兩端加上電壓U,于是導(dǎo)體中有勻強(qiáng)電場(chǎng)產(chǎn)生,在導(dǎo)體內(nèi)移動(dòng)的自由電子(-e)受勻強(qiáng)電場(chǎng)作用而加速.而和做熱運(yùn)動(dòng)的陽(yáng)離子碰撞而減速,這樣邊反復(fù)進(jìn)行邊向前移動(dòng),可以認(rèn)為阻礙電子運(yùn)動(dòng)的阻力大小與電子移動(dòng)的平均速度v成正比,其大小可以表示成kv(k是常數(shù)).
(1)電場(chǎng)力和碰撞的阻力相平衡時(shí),導(dǎo)體中電子的速率v成為一定值,這時(shí)v為B.
A.$\frac{ekU}{l}$     B.$\frac{eU}{lk}$    C.$\frac{elU}{k}$    D.$\frac{e}{kU}$
(2)設(shè)自由電子在導(dǎo)體中以一定速率v運(yùn)動(dòng)時(shí),該導(dǎo)體中所流過(guò)的電流是$\frac{{n{e^2}SU}}{lk}$.
(3)該導(dǎo)體電阻的大小為$\frac{IK}{n{e}^{2}s}$(用k、l、n、s、e表示).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

8.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.任何物體之間都會(huì)產(chǎn)生彈力的作用
B.放在桌面上的物體受到了桌面對(duì)它的彈力是因?yàn)槲矬w發(fā)生了彈性形變產(chǎn)生
C.繩對(duì)物體的拉力的方向總是沿著繩指向繩收縮的方向
D.形變物體產(chǎn)生的彈力的方向,總與其形變方向相反

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

18.如圖所示,長(zhǎng)木板置于光滑水平地面上,小物塊放在長(zhǎng)木板的正中間,兩物體處于靜止?fàn)顟B(tài).已知木板的質(zhì)量為M=4kg,長(zhǎng)度為L(zhǎng)=2m,物塊的質(zhì)量為m=1kg,尺寸可以忽略.物塊與木板之間的摩擦因數(shù)為μ=0.2,認(rèn)為兩物體間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力大小相等.取重力加速度g=10m/s2
(1)若在物塊上施加一個(gè)水平恒力F1,恰好能使物塊在木板上滑動(dòng),求力F1的大。
(2)若在木板上施加一個(gè)水平恒力F2,經(jīng)過(guò)2s物塊恰好從木板上滑落,求力F2的大。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

5.如圖所示,能承受最大拉力為100N的細(xì)線OA與豎直方向成45°角,能承受最大拉力為5 0N的細(xì)線OB水平,細(xì)線OC能承受足夠大的拉力,為使OA,OB均不被拉斷,OC下端所懸掛物體的最大重力是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

2.下列物體運(yùn)動(dòng)的情況中,可能存在的是(  )
A.某時(shí)刻物體的加速度很大而速度為零
B.物體的速度大小不變但加速度不為零
C.物體的速度保持不變但其速率在增大
D.物體的速率在增大但加速度卻為零

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

3.2009年2月11日,俄羅斯的“宇宙-2251”衛(wèi)星和美國(guó)“銥-33”衛(wèi)星在西伯利亞上空約805km處發(fā)生碰撞.這是歷史上首次發(fā)生的完整在軌衛(wèi)星碰撞事件.碰撞過(guò)程中產(chǎn)生的大量碎片可能影響太空環(huán)境.假定有甲、乙兩塊碎片,繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道都是圓,甲的運(yùn)行速率比乙的大,則下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.甲的運(yùn)行周期一定比乙的長(zhǎng)B.甲距地面的高度一定比乙的高
C.甲所需的向心力一定比乙的小D.甲的加速度一定比乙的大

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同步練習(xí)冊(cè)答案