【題目】如圖，質(zhì)量為M=1kg的導(dǎo)熱性能極好的氣缸，高為L=30cm，開口向上置于水平地面上，氣缸中有橫截面積為S=10cm2、質(zhì)量為m=2kg的光滑活塞，活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)。外界溫度為t0=27℃、大氣壓為p0=105Pa，此時氣柱高度為20cm，氣缸和活塞的厚度均可忽略不計，重力加速度為g取10m/s2

(i)將氣缸固定在地面上，如果氣體溫度保持不變，將活塞緩慢拉至氣缸頂端，求在頂端處，豎直拉力F的大小。

(ii)如果外界溫度緩慢升高到恰使活塞移至氣缸頂端，則此時外界溫度t為多少攝氏度?

【答案】（1）40N（2）177 ℃

【解析】

（1）氣體進(jìn)行等溫變化，找到氣體的狀態(tài)參量，根據(jù)玻意耳定律列式求解；（2）氣體進(jìn)行等壓變化，根據(jù)蓋呂薩克定律列式求解最終的溫度.

（1）對所封閉的氣體，開始時：V1=lS；

活塞到頂端時：V2=LS；

此過程滿足

聯(lián)立解得：

帶入數(shù)據(jù)解得F=40N；

（2）對所封閉的氣體，開始時：V1=lS；T1=300K

活塞到頂端時：V2=LS；T2=?，

此過程為等壓過程，則根據(jù)

解得T2=450K=177 ℃

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】硅光電池在無光照射時不產(chǎn)生電能，可視為一電子元件。某實驗小組設(shè)計如圖甲電路，給硅光電池加反向電壓（硅光電池負(fù)極接高電勢點(diǎn)，正極接低電勢點(diǎn)），探究其在無光照時的反向伏安特性。圖中電壓表V1量程選用3V，內(nèi)阻為6．0 kΩ；電壓表V2量程選用15V，內(nèi)阻約為30 kΩ；R0為保護(hù)電阻；直流電源電動勢約為12V，內(nèi)阻不計。

用遮光罩罩住硅光電池，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)變阻器R，讀出電壓表V1、V2的示數(shù)U1、U2。

（1）某次測量時，電壓表V1示數(shù)如圖乙，則U1= V，可算出通過硅光電池的反向電流大小為 mA（保留兩位小數(shù)）。

（2）該小組測出大量數(shù)據(jù)，篩選出下表所示的9組U1、U2數(shù)據(jù)，算出相應(yīng)的硅光電池兩端反向電壓Ux和通過的反向電流Ix（圖中“－”表示反向），并在坐標(biāo)紙上建立Ix-Ux坐標(biāo)系，請你標(biāo)出坐標(biāo)點(diǎn)，并繪出Ix-Ux圖線。

（3）由Ix-Ux圖線知，硅光電池?zé)o光照下加反向電壓時，Ix與Ux成 （填“線性”或“非線性”）關(guān)系。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑的水平面上靜止放著裝有一條光滑弧形軌道的小車，小車的質(zhì)量為1kg一質(zhì)量為0.5kg的小球以3m/s的速度沿弧形軌道水平方向射入，小球沿弧形軌道上升至h高處后，再沿軌道下滑脫離小車(g=10m/s2)，則（ ）

A. h=45cm

B. 小球上升至h處的速度為0

C. 脫離時小球的速度大小為3m/s

D. 脫離時小車的速度大小為2m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在公路的十字路口，紅燈攔停了很多汽車，攔停的汽車排成筆直的一列，最前面的一輛汽車的前端剛好與路口停車線相齊，相鄰兩車的前端之間的距離均為L=6.0m，若汽車起動時都以a=2．5m/s2的加速度作勻加速運(yùn)動，加速到v=10.0m/s后做勻速運(yùn)動通過路口．該路口亮綠燈時間t=40.0s，而且有按倒計時顯示的時間顯示燈．另外交通規(guī)則規(guī)定：原在綠燈時通行的汽車，紅燈亮起時，車頭已越過停車線的汽車允許通過．請解答下列問題：

（1）若綠燈亮起瞬時，所有司機(jī)同時起動汽車，問有多少輛汽車能通過路口？

（2）第（1）問中，不能通過路口的第一輛汽車司機(jī)，在時間顯示燈剛亮出“3”時開始剎車做勻減速運(yùn)動，結(jié)果車的前端與停車線相齊時剛好停下，求剎車后汽車加速度大�。�

（3）事實上由于人反應(yīng)時間的存在，綠燈亮起時不可能所有司機(jī)同時起動汽車．現(xiàn)假設(shè)綠燈亮起時，第一個司機(jī)遲后△t=0.90s起動汽車，后面司機(jī)都比前一輛車遲后0.90s起動汽車，在該情況下，有多少輛車能通過路口？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，直升飛機(jī)放下繩索從湖里吊起困在水中的傷員后，在某一高度沿直線飛行；在傷員上升的某段過程中，地面上觀察者發(fā)現(xiàn)傷員的運(yùn)動軌跡是一條傾斜向上的直線．空氣阻力不計，關(guān)于該過程中吊繩對傷員的拉力，下列分析正確的是（　�。�

A. 拉力一定豎直向上，且大于重力

B. 拉力一定傾斜向上，且大于重力

C. 拉力可能豎直向上，也可能傾斜向上，但一定指向直升機(jī)

D. 拉力可能豎直向上，也可能傾斜向上，不一定指向直升機(jī)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】美國物理學(xué)家勞倫斯于1932年發(fā)明的回旋加速器，應(yīng)用帶電粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的特點(diǎn)，能使粒子在較小的空間范圍內(nèi)經(jīng)過電場的多次加速獲得較大的能量，使人類在獲得較高能量帶電粒子方面前進(jìn)了一步。如圖所示為一種改進(jìn)后的回旋加速器示意圖，其中盒縫間的加速電場場強(qiáng)大小恒定，且被限制在A、C板間。帶電粒子從P0處靜止釋放，并沿電場線方向射入加速電場，經(jīng)加速后再進(jìn)入D形盒中的勻強(qiáng)磁場做勻速圓周運(yùn)動。對于這種改進(jìn)后的回旋加速器，下列說法正確的是（ ）

A. 帶電粒子每運(yùn)動一周被加速一次

B. PlP2=P2P3

C. 加速粒子的最大速度與D形盒的尺寸無關(guān)

D. 加速電場方向不需要做周期性的變化

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一金屬容器置于地面上，帶電小球用絕緣細(xì)線懸掛于容器中，容器內(nèi)的電場線分布如圖所示。容器內(nèi)表面為等勢面，A、B為容器內(nèi)表面上的兩點(diǎn)。下列說法正確的是

A. 小球帶負(fù)電

B. A點(diǎn)的電場強(qiáng)度比B點(diǎn)的小

C. 同一試探電荷在小球表面的電勢能一定大于在A點(diǎn)的電勢能

D. 將同一試探電荷從A點(diǎn)沿不同路徑移到B點(diǎn)，電場力所做的功不同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】小明用電學(xué)方法測量電線的長度，首先小明測得電線銅芯的直徑為1.00mm，估計其長度不超過50m，（已知銅的電阻率為Ωm），現(xiàn)有如下實驗器材：①量程為3V、內(nèi)阻約為3KΩ的電壓表；②量程為0.6A、內(nèi)阻約為0.1Ω的電流表；③阻值為0-2Ω的滑動變阻器；④內(nèi)阻可忽略，輸出電壓為3V的電源；⑤阻值為R0=4.30Ω的定值電阻，開關(guān)和導(dǎo)線若干小明采用伏安法測量電線電阻，正確連接電路后，調(diào)節(jié)滑動變阻器，電流表的示數(shù)從0開始增加，當(dāng)示數(shù)為0.5A時，電壓表示數(shù)如圖1所示讀數(shù)為_______V，根據(jù)小明測量的信息，圖2中P點(diǎn)應(yīng)該______（選填“接a”、“接b”、 “接c”或“不接”）q點(diǎn)應(yīng)該______ （選填“接a”、“接b”、“接c”或“不接”），小明測得的電線長度為____________m。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】假設(shè)空間某一靜電場的電勢隨x變化情況如圖所示，根據(jù)圖中信息可以確定下列說法中正確的是

A. 范圍內(nèi)各點(diǎn)場強(qiáng)的方向均與x軸平行

B. 只在電場力作用下，正電荷沿x軸從0運(yùn)動到，可做勻減速直線運(yùn)動

C. 負(fù)電荷沿x軸從移到的過程中，電場力做正功，電勢能減小

D. 無法比較與間的場強(qiáng)大小

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