【題目】如圖所示,容積均為V的導(dǎo)熱氣缸AB下端有細管相連接,閥門K2位于細管的中部。A、B頂部各有一閥門K1K3,B中有一可自由滑動的活塞(質(zhì)量、體積均可忽略)。初始時,三個閥門均打開,活塞在B的底部;關(guān)閉K2、K3,通過K1給氣缸充氣,使A中氣體的壓強達到3p0后關(guān)閉K1。已知室溫為27℃,大氣壓強為P0,且保持不變:

(1)打開K2,求穩(wěn)定時活塞上方氣體的體積和壓強;

(2)接著打開K3,等活塞穩(wěn)定后再緩慢加熱氣缸內(nèi)氣體使其溫度升高20℃,求此時活塞下方氣體的壓強。

【答案】(1),2p0(2)1.6p0

【解析】

(1)設(shè)打開K2后,穩(wěn)定時活塞上方氣體的壓強為p1,體積為V1,依題意,被活塞分開的兩部分氣體都經(jīng)歷等溫過程。由玻意耳定律得

p0Vp1V1

3p0Vp12VV1

聯(lián)立式得

p12p0

(2)打開K3后,活塞必定上升。設(shè)在活塞下方氣體與A中氣體的體積之和為V2V2≤2V)時,活塞下方氣體壓強為p2。由玻意耳定律得

3p0Vp2V2

由上式得

由上式知,打開K3后活塞上升直到B的頂部為止,此時壓強為

設(shè)加熱后活塞下方氣體的壓強為p3,氣體溫度從T1=300K升高到T2=320K的等容過程中,由查理定律得

將有關(guān)數(shù)據(jù)代入上式得

p31.6p0

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】如圖所示,將橫截面積S=100cm2、容積為V=5L,開口向上的導(dǎo)熱良好的氣缸,置于t1=13的環(huán)境中。用厚度不計的輕質(zhì)活塞將體積為V1=4L的理想氣體封閉在氣缸中,氣缸底部有一個單向閥門N。外界大氣壓強p0=1.0×105Pa,重力加速g=10m/s2,不計一切摩擦。求:

(i)將活塞用卡銷Q鎖定,用打氣筒通過閥門N給氣缸充氣,每次可將體積V0=100mL,壓強為p0的理想氣體全部打入氣缸中,則打氣多少次,才能使其內(nèi)部壓強達到1.2p0;

(ii)當氣缸內(nèi)氣體壓強達到1.2p0時,停止打氣,關(guān)閉閥門N,將質(zhì)量為m=20kg的物體放在活塞上,然后拔掉卡銷Q,則環(huán)境溫度為多少攝氏度時,活塞恰好不脫離氣缸。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】兩個可視為質(zhì)點的小球ab,用質(zhì)量可忽略的剛性細桿相連,放置在一個光滑的半球面內(nèi),如圖所示.已知小球ab的質(zhì)量之比為,細桿長度是球面半徑的倍。兩小球處于平衡狀態(tài)時,設(shè)半球面對小球a的支持力為Fa,對小球b的支持力為Fb,細桿與水平面的夾角為θ,則

A.θ45°B.θ15°C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的勻質(zhì)細繩,一端系在天花板上的A點,另一端系在豎直墻壁上的B點,平衡后最低點為C點,F(xiàn)測得AC段繩長是CB段繩長的n倍,且繩子B端的切線與墻壁的夾角為α。試求繩子在C處和在A處的彈力分別為多大。(重力加速度為g)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,空間存在豎直向下的勻強磁場,在勻強磁場區(qū)域內(nèi),一對固定光滑平行金屬導(dǎo)軌,處于同一水平面內(nèi),導(dǎo)軌足夠長,導(dǎo)軌間距為L=1m,電阻可忽略不計。長度均為L、質(zhì)量均為m=3kg、電阻均為R=2的金屬棒MNPQ垂直放置于導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌接觸良好。先將金屬棒PQ鎖定,金屬棒MN在垂直于棒的拉力F作用下,由靜止開始以加速度a=2m/s2向右做勻加速直線運動,5s后保持拉力F的功率下變,當金屬棒MN達到最大速度vm=m/s時,解除金屬棒PQ的鎖定,同時撤去拉力F。求:

(1)撤去拉力F后,兩金屬棒產(chǎn)生的總焦耳熱;

(2)勻強磁場磁感應(yīng)強度B的大;

(3)若金屬PQ始終鎖定,當金屬棒MN達到量大速度vm時,撤去拉力F,求金屬棒MN繼續(xù)運動的距離。(結(jié)果可用根式表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】煙霧探測器使用了一種半衰期為432年的放射性元素镅來探測煙霧。當正?諝夥肿哟┻^探測器時,镅衰變所釋放的射線會將它們電離,從而產(chǎn)生電流。一旦有煙霧進入探測腔內(nèi),煙霧中的微粒會吸附部分射線,導(dǎo)致電流減小,從而觸發(fā)警報。則(

A.放出的是X射線

B.放出的是γ射線

C.1mg的镅經(jīng)864年將有0.75mg發(fā)生衰變

D.發(fā)生火災(zāi)時,煙霧探測器中的镅因溫度升高而半衰期變短

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,帶電荷量分別為+q和+4q的兩點電荷A、B,相距L,問:

(1)A、B固定,在何處放置點電荷C,才能使C處于平衡狀態(tài)?

(2)A、B不固定,在何處放置點電荷C,才可以使三個點電荷都處于平衡狀態(tài)?點電荷C帶電量為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)欲將內(nèi)阻為100Ω、量程為300A的電流計G改裝成歐姆表?蛇x用的器材還有:定值電阻R1(阻值25Ω);定值電阻R2(阻值100Ω);滑動變阻器R(最大阻值1500Ω);干電池EE1.5V、r);紅、黑表筆和導(dǎo)線若干。改裝電路如圖甲所示。

(1)定值電阻應(yīng)選擇____________(選填“R1”或“R2”);

(2)該同學(xué)用改裝后尚未標示對應(yīng)刻度的歐姆表測量一內(nèi)阻和量程均未知的電壓表V的內(nèi)阻。步驟如下:先將歐姆表的紅、黑表筆短接,調(diào)節(jié)R,使電流計G指針指到____________A;再將黑表筆與電壓表V的“+”接線柱相連,紅表筆與電壓表V表的“-”接線柱相連,若兩表的指針位置分別如圖乙和圖丙所示。則電壓表V的內(nèi)阻為____________Ω,量程為____________V;

(3)改裝并標定好歐姆表表盤刻度線電阻值后,若定值電阻的內(nèi)部部分短路導(dǎo)致電阻值稍變小,但仍能進行歐姆調(diào)零,用該表測量某電阻的電阻值時,測量值與真實值相比較:R____________R(填“>”,“=”,“<”)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,有甲、乙兩顆衛(wèi)星分別在不同的軌道圍繞一個半徑為R、表面重力加速度為g的行星運動。衛(wèi)星甲、衛(wèi)星乙各自所在的軌道平面相互垂直,衛(wèi)星甲的軌道為圓,距離行星表面的高度為R,衛(wèi)星乙的軌道為橢圓,M、N兩點的連線為其橢圓軌道的長軸,且M、N兩點間的距離為4R。則以下說法錯誤的是( 。

A.衛(wèi)星甲的線速度大小為

B.衛(wèi)星乙運行的周期為4π

C.衛(wèi)星乙沿橢圓軌道運行經(jīng)過M點時的速度大于衛(wèi)星甲沿圓軌道運行的速度

D.衛(wèi)星乙沿橢圓軌道運行經(jīng)過N點時的加速度小于衛(wèi)星甲沿圓軌道運行的加速度

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