18.如圖,導(dǎo)熱良導(dǎo)好的氣缸內(nèi)封有一定質(zhì)量的理想氣體,缸體質(zhì)量M=200kg,活塞質(zhì)量m=10kg,活塞面積S=100cm2,活塞與氣缸壁無(wú)摩擦且不漏氣,此時(shí),缸內(nèi)氣體的溫度為27℃,活塞位于氣缸正中,整個(gè)裝置都靜止,已知大氣壓恒為p0=1.0×105Pa,重力加速度為g=10m/s2,取絕對(duì)零度為-273℃,求:
(1)缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p1;
(2)缸內(nèi)氣體的溫度緩慢升高到多少攝氏度時(shí),活塞恰好靜止在氣缸缸口AB處?

分析 (1)選汽缸為研究對(duì)象,列受力平衡方程可解封閉氣體壓強(qiáng)
(2)即缸內(nèi)氣體為等壓變化,由蓋呂薩克定律列式可得溫度值.

解答 解:(1)以氣缸為對(duì)象(不包括活塞),由平衡條件得:p1S=Mg+p0S…①
得 ${p_1}=3.0×{10^5}Pa$…②
(2)當(dāng)活塞恰好靜止在氣缸缸口AB處時(shí),缸內(nèi)氣體溫度為T(mén)2,壓強(qiáng)為p2,
由平衡條件可知缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變.對(duì)缸內(nèi)氣體等壓變化,
根據(jù)蓋呂薩克定律得:$\frac{S×0.5l}{T_1}=\frac{S×l}{T_2}$…③
代入數(shù)據(jù)解得:T2=2T1=600K…④
故   t2=T2-273=327℃
答:(1)缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)3×105Pa;
(2)缸內(nèi)氣體的溫度升高到327°C時(shí),活塞恰好靜止在氣缸缸口AB處

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是巧選研究對(duì)象,注意變化過(guò)程的不變量,同時(shí)注意攝氏溫度與熱力學(xué)溫度的換算關(guān)系.

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:選擇題

3.如圖所示,甲球質(zhì)量為m,向右運(yùn)動(dòng)的速度為v,與靜止的乙球相碰撞,碰后甲球以$\frac{v}{2}$速度反向彈回,乙球又與靜止的質(zhì)量為2m的丙球相碰,碰后乙球靜止,則丙球的速度是( 。
A.$\frac{v}{2}$B.$\frac{v}{4}$C.$\frac{3v}{4}$D.$\frac{v}{3}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

9.xy平面為一光滑水平面,在x>0,y>0的空間區(qū)域內(nèi)有平行于xy平面的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為E=100V/m;在x>0,y<3m的區(qū)域內(nèi)同時(shí)有垂直于xy平面的磁場(chǎng),一質(zhì)量m=2×10-6kg、電荷量大小為q=2×10-7C的帶負(fù)電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O以一定的初動(dòng)能入射,在電場(chǎng)和磁場(chǎng)的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn),到達(dá)P(4,3)點(diǎn)時(shí),動(dòng)能變?yōu)槌鮿?dòng)能的0.2倍,速度方向垂直于OP.最后,粒子從y軸上y=5m的M點(diǎn)射出電場(chǎng),動(dòng)能變?yōu)槌鮿?dòng)能的0.52倍,求:
(1)OP連線上與M點(diǎn)等電勢(shì)的點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)粒子由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)所需的時(shí)間.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

6.關(guān)于熱學(xué)知識(shí),下列敘述正確的是( 。
A.物體的溫度越高,分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈,每個(gè)分子的動(dòng)能也會(huì)越大
B.在油膜法粗測(cè)分子直徑的實(shí)驗(yàn)中,把油分子看成球形,是物理學(xué)中的一個(gè)理想化模型,因?yàn)榉肿硬⒉徽娴氖乔蛐?/td>
C.當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時(shí),分子勢(shì)能隨分子間距離的減小而減小
D.氣體分子單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)和單位體積內(nèi)的分子數(shù)及溫度有關(guān)
E.玻璃管道裂口放在火上燒烙,它的尖端就變圓,是因?yàn)槿刍牟Aг诒砻鎻埩Φ淖饔孟,表面積要收縮到最小的緣故

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

13.用圖甲所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí),所用交流電源的頻率為50Hz,得到如圖乙所示的紙帶,選取紙帶上打出的連續(xù)五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E,測(cè)出A點(diǎn)距起點(diǎn)O(O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下的第一個(gè)點(diǎn))的距離s0=19.00cm,點(diǎn)A、C間的距離為s1=8.36cm,點(diǎn)C、E間的距離為s2=9.88cm,取9.8m/s2,測(cè)得重物的質(zhì)量為1kg. 
(1)下列做法正確的有AB.
A、圖甲中兩限位孔必須在同一豎直線上
B、實(shí)驗(yàn)前,手應(yīng)提住紙帶上端,并使紙帶豎直
C、實(shí)驗(yàn)時(shí),先放手松開(kāi)紙帶,再通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源
D、數(shù)據(jù)處理時(shí),應(yīng)選擇紙帶上距離較近的兩點(diǎn)作為初、末位置
(2)選取O、C兩點(diǎn)為初末位置研究機(jī)械能守恒.重物減少的重力勢(shì)能是2.68J,打下C點(diǎn)時(shí)重物的速度是2.28m/s(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

3.兩種單色光束a、b分別照射在同一套雙縫干涉演示實(shí)驗(yàn)裝置時(shí),得到的干涉圖樣如圖(a)、(b)所示,則(  )
A.a光的波長(zhǎng)大于b光的波長(zhǎng)
B.a光的光子能量大于b光的光子能量
C.a光在真空中的速度大于b光在真空中的速度
D.同一種介質(zhì)對(duì)a光的折射率大于對(duì)b光的折射率

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

10.如圖,在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1.0T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,兩根足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬軌道MN、PQ固定在水平面內(nèi),相距為L(zhǎng)=0.4m.一質(zhì)量為m=0.2kg、電阻R0=0.5Ω的導(dǎo)體棒ab垂直于MN、PQ放在軌道上,與軌道接觸良好.若軌道左端P點(diǎn)接一電動(dòng)勢(shì)為E=1.5V、內(nèi)阻為r=0.1Ω的電源和一阻值R=0.3Ω的電阻.軌道左端M點(diǎn)接一單刀雙擲開(kāi)關(guān)K,軌道的電阻不計(jì).求:
(1)單刀雙擲開(kāi)關(guān)K與1閉合瞬間導(dǎo)體棒受到的磁場(chǎng)力F;
(2)單刀雙擲開(kāi)關(guān)K與1閉合后導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定時(shí)的最大速度vm;
(3)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后,單刀雙擲開(kāi)關(guān)K與1斷開(kāi),然后與2閉合,求此后能夠在電阻R上產(chǎn)生的電熱QR和導(dǎo)體棒前沖的距離X.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

7.如圖所示,在光滑水平地面上,有一右端裝有固定豎直擋板的平板小車(chē)質(zhì)量m1=4.0kg,擋板上固定一輕質(zhì)細(xì)彈簧.位于小車(chē)上A點(diǎn)處的質(zhì)量m2=1.0kg的木塊(視為質(zhì)點(diǎn))與彈簧的左端相接觸但不連接,此時(shí)彈簧與木塊間無(wú)相互作用力.木塊與小車(chē)面之間的摩擦可忽略不計(jì).現(xiàn)小車(chē)與木塊一起以v0=2.0m/s的速度向右運(yùn)動(dòng),小車(chē)與其右側(cè)的豎直墻壁發(fā)生碰撞,已知碰撞時(shí)間極短,碰撞后小車(chē)以v1=1.0m/s的速度水平向左運(yùn)動(dòng),取g=10m/s2.求:
①豎直墻壁對(duì)小車(chē)的沖量I多大;
②若彈簧始終處于彈性限度內(nèi),小車(chē)與墻壁碰撞后,木塊相對(duì)小車(chē)靜止時(shí)的速度v2和彈簧的最大彈性勢(shì)能Ep分別是多大.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

8.如圖甲所示,升壓變壓器原線圈的輸入電壓U1=240V,輸入電流i隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示.輸電線的總電阻R=10Ω,通過(guò)輸電線的電流I=10A,變壓器均為理想變壓器,則( 。
A.升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1:20$\sqrt{2}$
B.升壓變壓器副線圈兩端的電壓為U2=4800$\sqrt{2}$V
C.用戶得到的功率是47kW
D.用戶電路中交變電流的頻率是50Hz

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