【題目】如圖,上端開(kāi)口的豎直汽缸由大、小兩個(gè)同軸圓筒組成,兩圓筒中各有一個(gè)活塞,兩活塞用剛性輕桿連接,兩活塞間充有氧氣,小活塞下方充有氮?dú)狻R阎捍蠡钊馁|(zhì)量為2m,橫截面積為2S,小活塞的質(zhì)量為m,橫截面積為S;兩活塞間距為L;大活塞導(dǎo)熱性能良好,汽缸及小活塞絕熱;初始時(shí)氮?dú)夂推淄獯髿獾膲簭?qiáng)均為p0,大活塞與大圓筒底部相距,兩活塞與氣缸壁之間的摩擦不計(jì),重力加速度為g,F(xiàn)通過(guò)電阻絲緩慢加熱氮?dú)猓螽?dāng)小活塞緩慢上升至上表面與大圓筒底部平齊時(shí),氮?dú)獾膲簭?qiáng)。

【答案】

【解析】

試題以兩活塞整體為研究對(duì)象,根據(jù)平衡條件求出初始時(shí)氧氣壓強(qiáng)為p1和體積V1;再求出當(dāng)小活塞緩慢上升至上表面與大圓筒底部平齊時(shí)氧氣的體積V2;再由玻意耳定律,求出此時(shí)氧氣的壓強(qiáng)p2,最后利用平衡條件求出氮?dú)鈮簭?qiáng)為p根據(jù)平衡條件求出壓強(qiáng),在根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程求出溫度。

①以兩活塞整體為研究對(duì)象,設(shè)初始時(shí)氧氣壓強(qiáng)為p1,根據(jù)平衡條件有

p0S+3mgp1S

化簡(jiǎn)得

初始時(shí)氧氣體積:

當(dāng)小活塞緩慢上升至上表面與大圓筒底部平齊時(shí),氧氣體積

V2=2SL

由于大活塞導(dǎo)熱,小活塞緩慢上升可認(rèn)為氧氣溫度不變,設(shè)此時(shí)氧氣壓強(qiáng)為p2,

由玻意耳定律得p2V2p1V1

聯(lián)立解得氧氣的壓強(qiáng):

②設(shè)此時(shí)氮?dú)鈮簭?qiáng)為p,溫度為T,根據(jù)平衡條件有p0·2S+3mgp2SpS

得:

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有:

聯(lián)立得

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:

【題目】靜電計(jì)是在驗(yàn)電器的基礎(chǔ)上制成的,用其指針的張角大小來(lái)定性顯示其金屬球與外殼之間的電勢(shì)差大小,如圖所示,A、B是平行板電容器的兩個(gè)金屬板,G為靜電計(jì),開(kāi)始時(shí),開(kāi)關(guān)S閉合,靜電計(jì)指針張開(kāi)一定角度,為了使指針張開(kāi)角度增大些,下列采取的措施可行的是(

A、斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S后,將A、B分開(kāi)些

B、保持開(kāi)關(guān)S閉合,將A、B兩極板分開(kāi)些

C、保持開(kāi)關(guān)S閉合,將A、B兩極板靠近些

D、保持開(kāi)關(guān)S閉合,將變阻器滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,豎直面內(nèi)的虛線邊界AMN為等邊三角形,邊長(zhǎng)L=0.6m,水平邊界MN上方是豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)E=2×10-4N/C ,P、Q分別是AMAN的中點(diǎn),梯形MNQP內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),APQ內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),B2=3B1,AMN以外區(qū)域有垂直紙面向外,大小是B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一帶正電的粒子,比荷,從O點(diǎn)由靜止開(kāi)始釋放,從邊界MN的中點(diǎn)C進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),OC相距1m,經(jīng)梯形磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后垂直AN經(jīng)過(guò)Q點(diǎn).(粒子重力不計(jì))求:

(1)粒子到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度v;

(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小;

(3)粒子從O點(diǎn)出發(fā),到再次回到O點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在直角坐標(biāo)系xOy內(nèi),有一質(zhì)量為m,電荷量為+q的粒子A從原點(diǎn)O沿y 軸正方向以初速度V0射出,粒子重力忽略不計(jì),現(xiàn)要求該粒子能通過(guò)點(diǎn)P(a, -b),可通 過(guò)在粒子運(yùn)動(dòng)的空間范圍內(nèi)加適當(dāng)?shù)?/span>場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

(1) 若只在整個(gè)I、II象限內(nèi)加垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),使粒子A在磁場(chǎng)中作勻速 圓周運(yùn)動(dòng),并能到達(dá)P點(diǎn),求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大。

(2) 若只在x軸上某點(diǎn)固定一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷 Q,使粒子AQ產(chǎn)生的電場(chǎng)中作勻速圓周運(yùn)動(dòng),并能到達(dá)P點(diǎn),求點(diǎn)電荷Q的電量大。

(3) 若在整個(gè)I、II象限內(nèi)加垂直紙面向外的 勻強(qiáng)磁場(chǎng),并在第IV象限內(nèi)加平行于x軸,沿x軸 正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),也能使粒子A運(yùn)動(dòng)到達(dá)P點(diǎn)。如果此過(guò)程中粒子A在電、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等,求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】自行車的大齒輪、小齒輪、后輪的半徑都不一樣,它們的邊緣有三個(gè)點(diǎn)A、B、C,如圖所示。正常騎行時(shí),下列說(shuō)法正確的是( 。

A. A點(diǎn)的角速度大于B點(diǎn)的角速度

B. A點(diǎn)的線速度與B點(diǎn)的線速度大小相等

C. C點(diǎn)的角速度小于B點(diǎn)的角速度

D. C點(diǎn)的線速度與B點(diǎn)的線速度大小相等

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量分別為A、B兩物體用輕桿連接放在傾角為的斜面上,用始終平行斜面向上的恒力FB,使它們沿斜面勻加速上升,AB與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為,下列關(guān)于輕桿的彈力的判斷,正確的是  

A. 增大A的質(zhì)量,可以增大輕桿的彈力 B. 增大B的質(zhì)量,可以增大輕桿的彈力

C. 減小,可以增大輕桿的彈力 D. 減小動(dòng)摩擦因數(shù),輕桿的彈力減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】真空中兩個(gè)異種點(diǎn)電荷固定在軸上,且。軸上的電勢(shì)隨位置變化的規(guī)律如圖所示。取無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零,不計(jì)重力,下列說(shuō)法正確的是

A. 帶正電,帶負(fù)電,且

B. 軸上場(chǎng)強(qiáng)為零的位置有兩處(不考慮無(wú)限遠(yuǎn)處)

C. 帶正電的粒子點(diǎn)沿軸向移動(dòng)的過(guò)程中,加速度先減小后增大

D. 帶正電的粒子點(diǎn)沿軸向移動(dòng)的過(guò)程中,電勢(shì)能先減小后增大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)用如圖甲所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)器材有:金屬小球,底座,帶有標(biāo)尺的豎直桿,兩套光電計(jì)時(shí)器,小球釋放器,小球接收器。

(1)使用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑如圖乙所示,則小球直徑為____________.

(2)該實(shí)驗(yàn)____________測(cè)出小球的質(zhì)量(填寫需要不需要.

(3)仔細(xì)調(diào)整光電門的位置,使得小球通過(guò)光電門時(shí)恰好小球中心豎直直徑擋光。某次實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)得小球分別經(jīng)過(guò)光電門與光電門所用的時(shí)間為,從豎直桿上讀出兩光電門間的距離,若小球質(zhì)量為,小球直徑為,重力加速度為。請(qǐng)寫出需要驗(yàn)證的表達(dá)式_____________________.

(4)請(qǐng)寫出一條實(shí)驗(yàn)誤差的來(lái)源:____________________________.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,金屬板帶有等量異種電荷,板間某一豎直平面內(nèi)電場(chǎng)線的分布如實(shí)線所示,已知該平面內(nèi)P、O的連線為等勢(shì)線,且與電場(chǎng)線上兩點(diǎn)MN的連線垂直.一帶電油滴在O點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài).則(  )

A. 若將油滴置于P處,仍能靜止

B. 若將油滴從M處釋放,將沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)至N

C. M點(diǎn)的電勢(shì)一定比N點(diǎn)的高

D. 油滴在M點(diǎn)的電勢(shì)能一定比在N點(diǎn)的小

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