【題目】如圖所示,橫截面積均為S,內(nèi)壁光滑的導(dǎo)熱氣缸A、BA水平、B豎直放置,A內(nèi)氣柱的長為2L,DB中可自由移動的輕活塞,輕活塞質(zhì)量不計。A、B之間由一段容積可忽略的細(xì)管相連,A氣缸中細(xì)管口處有一單向小閥門C,A中氣體不能進(jìn)入B中,當(dāng)B中氣體壓強大于A中氣體壓強時,閥門C開啟,B內(nèi)氣體進(jìn)入A中。大氣壓為P0,初始時氣體溫度均為27,A中氣體壓強為1.5P0,B中活塞D離氣缸底部的距離為3L,F(xiàn)向D上緩慢添加沙子,最后沙子的質(zhì)量為。求:

(i)活塞D穩(wěn)定后B中剩余氣體與原有氣體的質(zhì)量之比;

(ii)同時對兩氣缸加熱,使活塞D再回到初始位置,則此時氣缸B內(nèi)的溫度為多少?

【答案】(i) (ii)

【解析】試題分析:(i)對活塞受力分析,得出A中原有氣體末態(tài)的壓強,分析A中原有氣體變化前后的狀態(tài)參量,由玻意耳定律得A末態(tài)的體積,同理對B中原來氣體進(jìn)行分析,由由玻意耳定律得B末態(tài)的體積,氣體密度不變,質(zhì)量與體積成正比,則質(zhì)量之比即體積之比;(2)加熱后對B中的氣體進(jìn)行分析,發(fā)生等壓變化,由蓋呂薩克定律即可求解。

(i)當(dāng)活塞C打開時,A、B成為一個整體,氣體的壓強

A中原有氣體,當(dāng)壓強增大到時,其體積被壓縮為

由玻意耳定律得

解得

B中氣體進(jìn)入氣缸A中所占體積為

對原來B中氣體,由玻意耳定律得:

解得:

B中剩余氣體與原有氣體的質(zhì)量比為

(ii)對氣缸加熱,閥門C關(guān)閉,此時被封閉在B中的氣體溫度為,體積為

D活塞回到初始位置,氣體體積變?yōu)?/span>,設(shè)最終溫度為

由蓋呂薩克定律得:

解得:

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】在驗證機械能守恒定律的實驗中,使質(zhì)量為m=200g的重物拖著紙帶自由下落,打點計時器在紙帶上打出一系列的點。選取一條符合實驗要求的紙帶如圖所示,O為紙帶下落的起始點,A、BC為紙帶上選取的三個連續(xù)點。已知打點計時器每隔T=0.02s打一個點,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g=9.80m/s2,那么:

(1)計算B點瞬時速度時,甲同學(xué)用,乙同學(xué)用vB=g(nT),丙同學(xué)用。其中所選擇方法正確的是________(、”)同學(xué)。(SOBSAC分別表示紙帶上O、BA、C之間的距離,n為從OB之間的間隔數(shù))

(2)紙帶下落的加速度為_______m/s2(保留三位有效數(shù)字),下落過程中受到的阻力f=_______N。

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【題目】如圖所示,OA為垂直于xOy平面的足夠大的熒光屏,與x軸夾角為30。一質(zhì)量為m電荷量為q的正離子從y軸上的P點,以速度沿x軸正方向射出。當(dāng)xOy平面存在沿y軸負(fù)方向、場強為E的勻強電場時,離子恰好垂直打到熒光屏上;當(dāng)xOy平面存在垂直平面向外的勻強磁場時,離子也垂直打到熒光屏上。離子的重力不計。

(1)P點距O點的距離;

(2)求勻強磁場的磁感應(yīng)強度的大;

(3)當(dāng)存在磁場時,若有大量的該離子以相同的速率從P點沿xOy 坐標(biāo)平面向各個方向射出,不考慮離子間的相互作用,求熒光屏上有離子到達(dá)部分的長度。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,坐標(biāo)系xOy的第一象限內(nèi),以O為圓心半徑分別為R、2R、3R的圓弧ab、cdef及兩坐標(biāo)軸圍成I、II、III三個區(qū)域。III區(qū)域中存在磁感應(yīng)強度大小為B0的勻強磁場,其中I區(qū)域的磁場方向垂直坐標(biāo)平面向外、II區(qū)域的磁場方向垂直坐標(biāo)平面向里。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子,以某一初速度從坐標(biāo)原點O沿+y方向射入磁場,與弧ab交點的坐標(biāo)為。求:

(1)粒子的初速度大;

(2)粒子從O點運動到弧cd經(jīng)歷的時間t

(3)III區(qū)域中也存在垂直坐標(biāo)平面的勻強磁場,為使粒子不能從弧ef上射出磁場,求磁感應(yīng)強度B滿足的條件。

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【題目】某實驗小組利用圖甲所示的電路測金屬絲的電阻率。

(1)請根據(jù)圖甲,對圖乙的實物圖進(jìn)行連線,使滑動變阻器的滑片向右移時,電流表的示數(shù)變小。(2)如圖丙所示,利用螺旋測微器測出金屬絲的直徑d=___ 。

(3)閉合開關(guān)后,將滑動變阻器的滑片調(diào)至一合適位置后不動,多次改變金屬絲上金屬夾的位置,得到幾組U、I、L(U為電壓表的示數(shù),I為電流表的示數(shù),L為金屬絲接入電路的長度)的數(shù)據(jù),用R=計算出相應(yīng)的電阻值后作出R—L圖線如圖丁所示。取圖線上兩個點間數(shù)據(jù)之差ΔLΔR,則金屬絲的電阻率ρ= _____ (用題給字母進(jìn)行表示)。ρ的測量值 _____ (選填大于”、“等于小于”)真實值。

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【題目】如圖所示,滑塊A、B的質(zhì)量均為m,A套在固定傾斜直桿上,傾斜桿與水平面成45°角,B套在固定水平的直桿上,兩桿分離不接觸,兩直桿間的距離忽略不計,且桿足夠長,A、B通過鉸鏈用長度為L的剛性輕桿(初始時輕桿與水平面成30°)連接,A、B從靜止釋放,B開始沿水平面向右運動,不計一切摩擦,滑塊AB均視為質(zhì)點,在運動的過程中,下列說法正確的是

A. 當(dāng)A到達(dá)與B同一水平面時

B. 當(dāng)A到達(dá)與B同一水平面時,B的速度為

C. B滑塊到達(dá)最右端時,A的速度為

D. B滑塊最大動能為

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【題目】如圖所示,圖甲實線為方向未知的三條電場線,a、b兩帶電粒子從電場中的P點靜止釋放不考慮兩粒子間的相互作用,僅在電場力作用下,兩粒子做直線運動,a、b粒子的速度大小隨時間變化的關(guān)系如圖乙中實線所示,虛線為直線,

A. a一定帶正電,b一定帶負(fù)電

B. a向左運動,b向右運動

C. a電勢能減小,b電勢能增大

D. a動能減小,b動能增大

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【題目】如圖所示,勻強磁場的邊界為直角三角形,∠EGF=30°,已知磁感應(yīng)強度為B,方向垂直紙面向里。F處有一粒子源,沿FG方向發(fā)射出大量帶正電荷q的同種粒子,粒子質(zhì)量為m,粒子的初速度v0大小可調(diào),則下列說法正確的是( )

A. 若粒子能到達(dá)EG邊界,則粒子速度越大,從F運動到EG邊的時間越長

B. v0取合適值,粒子可以到達(dá)E

C. 能到達(dá)EF邊界的所有粒子所用的時間均相等

D. 粒子從F運動到EG邊所用的最長時間為

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【題目】某實驗小組在研究單擺時改進(jìn)了實驗方案,將一力傳感器連接到計算機上。圖甲中O點為單擺的固定懸點,現(xiàn)將小擺球(可視為質(zhì)點)拉至A點,此時細(xì)線處于張緊狀態(tài),釋放擺球,則擺球?qū)⒃谪Q直平面內(nèi)的A、B、C之間來回擺動,其中B點為運動中的最低位置,∠AOB=COB=,小于10°且是未知量。同時由計算機得到了擺線對擺球的拉力大小F隨時間t變化的曲線圖乙(均為已知量),且圖中t=0時刻為擺球從A點開始運動的時刻(重力加速度為g)。根據(jù)題中(包括圖中)所給的信息,下列說法正確的是______

A.根據(jù)題中(包括圖中)所給的信息可求出該單擺的周期為t2

B.根據(jù)題中(包括圖中)所給的信息可求出擺球的質(zhì)量

C.根據(jù)題中(包括圖中)所給的信息不能求出擺球在最低點B時的速度

D.若實驗時,擺球做了圓錐擺,則測得的周期變長

E.若增加擺球的質(zhì)量,擺球的周期不變

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