8.如圖所示,A、B是兩個水平放置的相同的氣缸,其長度和截面積分別為20cm和10cm2,C是可在氣缸內(nèi)無摩擦滑動的且厚度不計的活塞,A、B之間由體積可忽略的細管連通,D為閥門,整個裝置均由導熱良好的材料制成,開始時閥門關(guān)閉,活塞停靠在氣缸B的最左端,A內(nèi)有壓強為PA=2.0×105Pa的氮氣,B內(nèi)有壓強為PB=1.2×105Pa氧氣,閥門打開后,活塞C開始移動,最后達到平衡.試求活塞C移動的距離及平衡后B中氣體的壓強.(假設環(huán)境溫度始終不變)

分析 閥門打開后,氣體達到平衡,AB兩部分氣體的壓強相等,分別對AB兩部分氣體進行狀態(tài)分析,利用玻意耳定律即可求得活塞C移動的距離和B中氣體的壓強.

解答 解:設平衡后活塞向右移動的距離為x,平衡后A、B中氣體的壓強均為P,活塞移動前與平衡后的溫度相同,對AB分別進行狀態(tài)分析有:
對A:初狀態(tài):pA=2.0×105Pa VA=LS
末狀態(tài):P=?V′A=(L+x)S
對B:初狀態(tài):pB =1.2×105Pa VB=LS
末狀態(tài):P=?V′B=(L-x)S
則由玻意耳定律得:
對A部分氣體有:PALS=P(L+x)S
對B部分氣體有:PBLS=P(L-x)S
聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得:x=5cm
P=1.6×105Pa
答:活塞C移動的距離為5cm,平衡后B中氣體的壓強為1.6×105Pa.

點評 該題考察了玻意耳定律的應用,解答問題時要注意對氣體狀態(tài)的分析,因壓強不變,對體積的分析是解答問題的關(guān)鍵,同時要注意有兩部分氣體的情況,要正確找出兩部分氣體變化之間的關(guān)系.

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相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

18.如圖所示是一個透明的玻璃圓柱體的橫截面,其半徑R-20cm,AB是過圓心的一條水平直徑.有一激光源S,發(fā)射出一條很細的水平激光束,恰好沿玻璃圓柱體頂部過去.現(xiàn)將激光源S沿豎直方向緩慢向下移動h=2.68cm時,水平激光束第一次從B點射出.(光在真空中的傳播速度為3×108m/s,$\sqrt{3}$=1.732)試求:
(Ⅰ)玻璃的折射率:
(Ⅱ)經(jīng)B點反射的光束在玻璃圓柱體中的傳播時間(從進入玻璃圓柱體開始計時).

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

19.下列說法中正確的是(  )
A.溫度越高,放射性元素的半衰期越長
B.天然放射現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的
C.湯姆生通過α粒子散射實驗提出了原子的核式結(jié)構(gòu)
D.光的波長越大,光子的能量越小
E.由波爾理論知道氫原子從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時會放出光子

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

16.如圖所示,一理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為n1:n2=10:1,原線圈接入電壓u=220$\sqrt{2}$sin100πt(v)的交流電源,電壓表和電流表對電路的影響可忽略不計,定值電阻R=10Ω,可變電阻R′的阻值范圍為0~10Ω,則( 。
A.副線圈中交變電流的頻率為100Hz
B.t=0.02s時,電壓表的示數(shù)為22V
C.調(diào)節(jié)可變電阻R′的阻值時,電流表示數(shù)的變化范圍為0.11A~0.22A
D.當可變電阻阻值為10Ω時,變壓器的輸入電功率為242W

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.如圖,一木塊以初速度v0從底端出發(fā)沖上粗糙的斜面,速度減為零后再返回出發(fā)點,已知全過程所用時為T.下列圖象中,能正確表示木塊在這一過程中速率與時間關(guān)系的是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.某同學發(fā)現(xiàn)很多教輔用書中提到的二極管正接電阻均是某一定值,而他又注意到人教版高中《物理》教材中寫到“二極管是非線性元件,它的電阻與通過的電流大小有關(guān)”.他為了探求真知,找來一個LED藍光二極管:

(1)他首先利用多用電表對它的正接時電阻進行粗略測量,如圖甲所示,下面說法中正確的是AC.
A.歐姆表的表筆A、B應分別接二極管的C、D端
B.雙手捏住兩表筆金屬桿,測量值將偏大
C.若采用“×100”倍率測量時,發(fā)現(xiàn)指針偏角過大,應換“×10”倍率,且要重新進行歐姆調(diào)零
D.若采用“×10”倍率測量時,發(fā)現(xiàn)指針位于刻度“15”與“20”的正中央,測量值應略大于175Ω
(2)為了正確描繪出該二極管正接時的伏安特性曲線,可供選擇的器材如下:
直流電源E:(電動勢為3V,內(nèi)阻不計)
電流傳感器mA:(量程-10mA~+10mA,相當于理想電流表,能較為精確測出通過二極管的電流)
電壓表V:(量程1V,內(nèi)阻為1kΩ)
定值電阻R0:阻值為2kΩ
滑動變阻器R1:(0~10Ω)
滑動變阻器R2:(0~1000kΩ)
開關(guān)、導線若干
LED藍光二極管正向伏安特性曲線測試數(shù)據(jù)表
①實驗中滑動變阻器應選${R}_{1}^{\;}$(選填“R1”或“R2”);
②請在圖乙方框中畫出實驗電路原理圖;
③實驗記錄的8組數(shù)據(jù)如表所示,其中7組數(shù)據(jù)的對應點已經(jīng)標在圖丙的坐標紙上,請標出余下一組數(shù)據(jù)的對應點,并畫出I-U圖象;
I(mA)00.100.310.610.781.203.105.00
U(V)00.610.961.522.032.352.642.75
④由所繪制圖象可知,他選用的LED藍光二極管是非線性(選填“線性”或“非線性”) 電學元件.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.如圖所示,帶等量異號電荷的兩平行金屬板在真空中豎直放置,M、N為板間同一電場線上的兩點.一帶電粒子(不計重力)以速度vM經(jīng)過M點沿電場線向右運動,且未與右側(cè)金屬板接觸,一段時間后,粒子以速度vN向左經(jīng)過N點.則( 。
A.電場中M點的電勢一定高于N點的電勢
B.粒子受到電場力一定由M指向N點
C.粒子在M點速度一定比在N點的速度大
D.粒子在M點電勢能一定比在N點的電勢能大

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.如圖所示,MN是介質(zhì)Ⅰ和介質(zhì)Ⅱ的交界面,介質(zhì)Ⅰ中的光源S發(fā)出的一束光照射在交界面的O點后分成兩束光OA和OB,若保持入射點O不動,將入射光SO順時針旋轉(zhuǎn)至S1O的位置,則在旋轉(zhuǎn)過程中下列說法正確的是( 。
A.光線OA逆時針旋轉(zhuǎn)且逐漸減弱B.光線OB逆時針旋轉(zhuǎn)且逐漸減弱
C.光線OB逐漸減弱且可能消失D.介質(zhì)Ⅰ可能是光疏介質(zhì)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.已知某行星的質(zhì)量是地球質(zhì)量的p倍,直徑是地球直徑的q倍.現(xiàn)假設有一艘宇宙飛船在該星球表面附近做勻速圓周運動,則下列判斷正確的是( 。
A.該行星表面處的重力加速度是地球表面處重力加速度的$\frac{{p}^{2}}{q}$倍
B.該行星的平均密度是地球平均密度的$\frac{{q}^{3}}{p}$倍
C.該行星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的$\sqrt{\frac{p}{q}}$倍
D.宇宙飛船繞該行星表面運行時的周期是它繞地球表面運行周期的p.q3

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