【題目】如圖所示，一固定的豎直汽缸由一大一小兩個同軸圓筒組成，兩圓筒中各有一個活塞．已知大活塞的質(zhì)量為m1＝2.50 kg，橫截面積為S1＝80.0 cm2；小活塞的質(zhì)量為m2＝1.50 kg，橫截面積為S2＝40.0 cm2；兩活塞用剛性輕桿連接，間距保持為l＝40.0 cm；汽缸外大氣的壓強為p＝1.00×105 Pa，溫度為T＝303 K．初始時大活塞與大圓筒底部相距，兩活塞間封閉氣體的溫度為T1＝495 K．現(xiàn)汽缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降，活塞緩慢下移．忽略兩活塞與汽缸壁之間的摩擦，重力加速度大小g取10 m/s2.求：

(1)在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間，汽缸內(nèi)封閉氣體的溫度；

(2)缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達到熱平衡時，缸內(nèi)封閉氣體的壓強．

【答案】(1)330 K (2)1.01×105 Pa

【解析】(1)設(shè)初始時氣體體積為V1，在大活塞與大圓筒底部剛接觸時，缸內(nèi)封閉氣體的體積為V2，溫度為T2.由題給條件得

V1＝S1＋S2 ①

V2＝S2l ②

在活塞緩慢下移的過程中，用p1表示缸內(nèi)氣體的壓強，由力的平衡條件得

S1(p1－p)＝m1g＋m2g＋S2(p1－p) ③

故缸內(nèi)氣體的壓強不變．由蓋呂薩克定律有

＝ ④

聯(lián)立①②④式并代入題給數(shù)據(jù)得

T2＝330 K． ⑤

(2)在大活塞與大圓筒底部剛接觸時，被封閉氣體的壓強為p1.在此后與汽缸外大氣達到熱平衡的過程中，被封閉氣體的體積不變．設(shè)達到熱平衡時被封閉氣體的壓強為p′，由查理定律，有

＝ ⑥

聯(lián)立③⑤⑥式并代入題給數(shù)據(jù)得

p′＝1.01×105 Pa. ⑦

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】多用電表的使用

(1)為了測量電阻，現(xiàn)取一只已經(jīng)完成機械調(diào)零的多用電表，如圖甲所示，請根據(jù)下列步驟完成電阻測量：

①將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×100”的位置.

②將插入“＋”、“－”插孔的表筆短接，旋動部件___(選填“C”或“D”)，使指針對準(zhǔn)電阻的“0”刻度線.

③將調(diào)好零的多用電表按正確步驟測量一電學(xué)元件P的電阻，P的兩端分別為a、b，指針指示位置如圖甲所示.為使測量比較精確，應(yīng)將選擇開關(guān)旋到________(選填“×1“×10”或“×1 k”)的倍率擋位上，并重新調(diào)零，再進行測量.

(2)多用電表電阻擋的內(nèi)部電路如圖乙虛線框中所示，電源電動勢為E、內(nèi)阻為r，R0為調(diào)零電阻，Rg為表頭內(nèi)阻，電路中電流I與待測電阻的阻值Rx 的關(guān)系式為_________________；

(3)某同學(xué)想通過多用電表中的歐姆擋去測量一量程為3 V的電壓表內(nèi)阻.該同學(xué)將歐姆擋的選擇開關(guān)撥至“×1 k”的倍率擋，并將紅、黑表筆短接調(diào)零后，應(yīng)選用圖3中_____(選填“A”或“B”)方式連接.

(4)在進行了正確的連接、測量后，歐姆表的讀數(shù)如圖4甲所示，讀數(shù)為____ Ω，這時電壓表的讀數(shù)為如圖乙所示.若該歐姆擋內(nèi)阻為24 kΩ，則可算出歐姆擋內(nèi)部所用電池的電動勢為____V(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，小球從一定高處落到豎直放置在地面上的輕質(zhì)彈簧上，直至速度為零，則從最低點開始往上運動到最高點的過程中

A. 小球的動能先增大后減小

B. 小球的動能最大的位置與向下運動過程中動能最大的位置相同

C. 小球克服重力做功等于彈簧彈力做功

D. 小球離開彈簧時加速度為零

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】根據(jù)單擺周期公式可以通過實驗測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋鐖D所示，將細線的上端固定在鐵架臺上，下端系一小鋼球，就做成了單擺．

①用游標(biāo)卡尺測量小鋼球直徑，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為________mm.

②以下是實驗過程中的一些做法，其中正確的有________．

A．?dāng)[線要選擇細些的、伸縮性小些的，并且盡量長一些

B．?dāng)[球盡量選擇質(zhì)量大些、體積小些的

C．為了使擺的周期大一些，以方便測量，開始時拉開擺球，使擺線相距平衡位置有較大的角度

D．拉開擺球，使擺線偏離平衡位置不大于5°，在釋放擺球的同時開始計時，當(dāng)擺球回到開始位置時停止計時，此時間間隔Δt即為單擺周期T

E．拉開擺球，使擺線偏離平衡位置不大于5°，釋放擺球，當(dāng)擺球振動穩(wěn)定后，從平衡位置開始計時，記下擺球做50次全振動所用的時間Δt，則單擺周期

③如果某同學(xué)測得的值偏小，可能的原因是________．

A．誤將擺線長當(dāng)作擺長

B．測擺線線長時將擺線拉得過緊

C．?dāng)[動過程中懸掛點松動了

D．實驗中誤將49次全振動計為50次

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于電場強度E，下列說法中正確的是（ ）

A. 電場中某點的場強方向跟正電荷在該點所受的電場力的方向相同

B. 根據(jù)E=F/q可知，電場中某點的電場強度與電場力F成正比，與電量q成反比

C. q為負電荷時，E的方向與q為正電荷時E的方向相反

D. 公式E=F/q只適用于點電荷的電場

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗證動能定理，他們在實驗室組裝了一套如右上圖所示的裝置，另外他們還找到了打點計時器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、細沙．當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)．

若你是小組中的一位成員，要完成該項實驗，則：

(1)你認(rèn)為還需要的實驗器材有____________．

(2)實驗時為了保證滑塊受到的合力與沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實驗條件是_______________________，實驗時首先要做的步驟是________________．

(3)在(2)的基礎(chǔ)上，某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量為M.往沙桶中裝入適量的細沙，用天平稱出此時沙和沙桶的總質(zhì)量為m.讓沙桶帶動滑塊加速運動．用打點計時器記錄其運動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2(v1＜v2)．則本實驗最終要驗證的數(shù)學(xué)表達式為 ______________．(用題中的字母表示實驗中測量得到的物理量)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于兩個大小一定的力的合力，以下說法中正確的是（ ）

A. 兩個力的合力總大于原來的任意一個力

B. 兩個力的合力至少比原來的一個力大

C. 合力的大小隨兩個力之間的夾角增大而減小

D. 合力的大小介于二力之和與二力之差的絕對值之間

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】A、B兩種放射性元素，原來都靜止在勻強磁場中，磁場方向如圖所示，其中一個放出粒子，另一個放出粒子， 與粒子的運動方向跟磁場方向垂直，圖中a、b、c、d分別表示粒子， 粒子以及兩個剩余核的運動軌跡，則下列判斷正確的是

A. a為粒子軌跡，c為粒子軌跡

B. b為粒子軌跡，c為粒子軌跡

C. a為粒子軌跡，d為粒子軌跡

D. a為粒子軌跡，d為粒子軌跡

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖1所示，一光滑桿固定在底座上，構(gòu)成支架，放置在水平地面上，光滑桿沿豎直方向，一輕彈簧套在光滑桿上，彈簧的勁度系數(shù)為k。一套在桿上的圓環(huán)從彈簧上端某處由靜止釋放，接觸彈簧后，將彈簧壓縮，彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi)。重力加速度為g，不計空氣阻力。取圓環(huán)剛接觸彈簧時的位置為坐標(biāo)原點O，取豎直向下為正方向，建立x軸。

（1）在圓環(huán)壓縮彈簧的過程中，圓環(huán)的加速度為a，位移為x，在圖2中定性畫出a隨x變化關(guān)系的圖象；

（2）結(jié)合（1）中圖象所圍“面積”的物理意義，論證當(dāng)圓環(huán)運動到最低點時的加速度大小大于重力加速度大�。�

（3）我們知道，以圓環(huán)、地球、彈簧組成的系統(tǒng)，動能、彈性勢能和重力勢能的總和保持不變。如果把彈性勢能和重力勢能的和稱為系統(tǒng)的勢能，并規(guī)定圓環(huán)處在平衡位置（此處圓環(huán)重力與彈簧彈力相等）時系統(tǒng)的勢能為零，請根據(jù)“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”，求圓環(huán)運動到平衡位置下方距平衡位置距離為d時系統(tǒng)的勢能。

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