【題目】如圖所示,絕熱氣缸倒扣放置,質(zhì)量為M的絕熱活塞在氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體,活塞與氣缸間摩擦可忽略不計,活塞下部空間與外界連通,氣缸底部連接一U形細(xì)管(管內(nèi)氣體的體積忽略不計).初始時,封閉氣體溫度為T,活塞距離氣缸底部為h0,細(xì)管內(nèi)兩側(cè)水銀柱存在高度差。已知水銀密度為ρ,大氣壓強(qiáng)為P0,氣缸橫截面積為S,重力加速度為g,求

(1)U形細(xì)管內(nèi)兩側(cè)水銀柱的高度差;

(2)通過加熱裝置緩慢提升氣體溫度使活塞下降,求此時的溫度;此加熱過程中,若氣體吸收的熱量為Q,求氣體內(nèi)能的變化。

【答案】(1) (2) ,

【解析】(i) 設(shè)封閉氣體的壓強(qiáng)為P,對活塞分析:

用水銀柱表達(dá)氣體的壓強(qiáng)

解得:

(ii) 加熱過程中氣體變化是等壓變化

,

氣體對外做功為

根據(jù)熱力學(xué)第一定律:

可得。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】中國科學(xué)2015年10月宣布中國將在2020年開始建造世界上最大的粒子加速器。加速器是人類揭示物質(zhì)本源的關(guān)鍵設(shè)備,在放射治療、食品安全、材料科學(xué)等方面有廣泛應(yīng)用。

如圖所示,某直線加速器由沿軸線分布的一系列金屬圓管漂移管組成,相鄰漂移管分別接在高頻脈沖電源的兩極。質(zhì)子從K點(diǎn)沿軸線進(jìn)入加速器并依向右穿過各漂移管,在漂移管內(nèi)做勻速直線運(yùn)動,在漂移管間被電場加速,加速電壓視為不變。設(shè)質(zhì)子進(jìn)入漂移管B時速度為8×106 m/s,進(jìn)入漂移管E時速度為1×107 m/s,電源頻率為1×107 Hz,漂移管間縫隙很小,質(zhì)子在每個管內(nèi)運(yùn)動時間視為電源周期的1/2。質(zhì)子的荷質(zhì)比取1×108 C/kg。求:

1漂移管B的長度;

2相鄰漂移管間的加速電壓。

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【題目】如圖所示為研究決定平行板電容器電容因素的實驗裝置.兩塊相互靠近的等大正對平行金屬平板M、N組成電容器,板N固定在絕緣座上并通過導(dǎo)線與靜電計中心桿相接,板M和靜電計的金屬殼都通過導(dǎo)線接地,板M上裝有絕緣手柄,可以執(zhí)手柄控制板M的位置.給電容器充上一定的電荷,靜電計指針張開一定角度.

(1)若僅將兩極板間的距離增大,則靜電計指針的偏角將_______(選填變大”、“不變變小);若僅將M沿平行板面方向移動一段距離以減小兩極板間的正對面積,則靜電計指針的偏角將______(選填變大”、“不變變小”);若在兩板板間插入云母片,且保持其他條件不變,則靜電計指針的偏角將____

(選填變大”、“不變變小);若在兩極板間插入一塊不與兩板接觸的厚金屬板P,且保持其他條件不變,則靜電計指針偏角將______(選填變大”、“不變變小),插入后金屬板P內(nèi)部的電場強(qiáng)度大小為_____

(2)從(1)中操作可知本實驗探究所采用的科學(xué)探究方法是_______

A 理想實驗法 B 等效替代法 C控制變量法 D 建立物理模型法

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【題目】如圖所示,用兩個一樣的彈簧秤吊著一根銅棒(與彈簧秤接觸處絕緣),銅棒所在的虛線范圍內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場,棒中通以自左向右的電流.當(dāng)棒平衡時,兩彈簧秤的讀數(shù)都為F1;若將棒中電流反向(強(qiáng)度不變),當(dāng)棒再次平衡時,兩彈簧秤的讀數(shù)都為F2,且F2F1.根據(jù)上述信息,可以確定( )

A. 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向

B. 磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小

C. 銅棒所受安培力的大小

D. 銅棒的重力

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【題目】某同學(xué)將一個電源分別跟R1R2串聯(lián)進(jìn)行實驗,電阻兩端的電壓隨電流變化關(guān)系和電源的路端電壓隨電流變化關(guān)系如圖所示,下列說法中錯誤的是(  )

A. 定值電阻R1=3Ω,R2=0.75Ω

B. 電源電動勢E=9V,內(nèi)阻r=1Ω

C. R1時,電源的輸出功率為12W

D. R2時,電源的輸出功率為12W

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【題目】如圖所示,坐標(biāo)系xOy平面內(nèi),第一、二象限內(nèi)有與y軸平行的勻強(qiáng)電場(圖中未面出),第三、四象限內(nèi)有垂直于xOy平面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場,從第一象限的點(diǎn)P(20cm,5cm)沿x軸負(fù)方向以大小為v0=100m/s的速度拋出一質(zhì)量m=l×l06 kg、電荷量q=0.5C的帶負(fù)電粒子,粒子從x軸的點(diǎn)A(10cm,0)進(jìn)入第四象限,在第四象限巾運(yùn)動一段時間后又恰好從坐標(biāo)原點(diǎn)進(jìn)入第二象限.不計粒子重力和空氣阻力.求:

(1)第一、二象限中電場的電場強(qiáng)度大小E和方向.

(2)第三、四象限中磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B.

(3)t=5.5×103s時粒子的位置坐標(biāo).(取π=3)

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【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的小球從距離地面高H的A點(diǎn)由靜止開始釋放,落到地面上后又陷入泥潭中,由于受到阻力作用到達(dá)距地面深度為h的B點(diǎn)速度減為零.不計空氣阻力,重力加速度為g.關(guān)于小球下落的整個過程,下列說法中正確的是(  )

A. 小球的機(jī)械能減少了mg(H+h)

B. 小球克服阻力做的功為mgh

C. 小球所受阻力的沖量大于m

D. 小球動量的改變量等于所受阻力的沖量

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,粗糙水平軌道與半徑為R的豎直光滑、絕緣的半圓軌道在B點(diǎn)平滑連接,過半圓軌道圓心0的水平界面MN的下方分布有水平向右的勻強(qiáng)電場E,質(zhì)量為m的帶正電小滑塊從水平軌道上A點(diǎn)由靜止釋放,運(yùn)動中由于摩擦起電滑塊電量會增加,過B點(diǎn)后電量保持不變,小滑塊在AB段加速度隨位移變化圖像如圖乙。已知AB間距離為4R,滑塊與軌道間動摩擦因數(shù)為μ=0.5,重力加速度為g,不計空氣阻力,求

(1)小滑塊釋放后運(yùn)動至B點(diǎn)過程中電荷量的變化量

(2)滑塊對半圓軌道的最大壓力大小

(3)小滑塊再次進(jìn)入電場時,電場大小保持不變、方向變?yōu)橄蜃,求小滑塊再次到達(dá)水平軌道時的速度大小以及距B的距離

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在一次救災(zāi)工作中,一架沿水平直線飛行的直升飛機(jī)A,用懸索( 重力可忽略不計)救護(hù)困在湖水中的傷員B.在直升機(jī)A和傷員B以相同的水平速度勻速運(yùn)動的同時,懸索將傷員提起,在某一段時間內(nèi), A、B之間的距離以l=H-t2(式中H為直升飛機(jī)A離水面的高度,各物理量的單位均為國際單位制單位)規(guī)律變化,則在這段時間內(nèi),下列判斷正確的是(不計空氣作用力)

A. 傷員做習(xí)減速曲線運(yùn)動

B. 傷員做勻速直線運(yùn)動

C. 懸索的拉力大于傷員的重力

D. 懸索的拉力方向斜向上

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