【題目】如圖，一固定的水平氣缸由一大一小兩個(gè)同軸圓筒組成，兩圓筒中各有一個(gè)活塞。大圓筒內(nèi)側(cè)截面積為 2S，小圓筒內(nèi)側(cè)截面積為S，兩活塞用剛性輕桿連接，間距為2l，活塞之間封閉有一定質(zhì)量的理想氣體。初始時(shí)大活塞與大圓筒底部相距l�，F(xiàn)通過(guò)滑輪用輕繩水平牽引小活塞，在輕繩右端系托盤(pán)（質(zhì)量不計(jì)）。已知整個(gè)過(guò)程中環(huán)境溫度T0、大氣壓p0保持不變，不計(jì)活塞、滑輪摩擦、活塞導(dǎo)熱良好。求：

（i）緩慢向托盤(pán)中加沙子，直到大活塞與大圓簡(jiǎn)底部相距，停止加沙，求此時(shí)沙子質(zhì)量；

（ii）在（i）情景下對(duì)封閉氣體緩慢加熱可以使活塞回到原處，求回到原處時(shí)封閉氣體的溫度。

【答案】（i）；（ii）

【解析】

（i）初始時(shí)刻，設(shè)封閉氣體壓強(qiáng)為，對(duì)活塞受力分析有

解得

緩慢向托盤(pán)中加沙子，直到大活塞與大圓筒底部相距，此過(guò)程封閉氣體做等溫變化，由玻意耳定律得

聯(lián)立解得

對(duì)活塞受力分析，由平衡條件有

聯(lián)立解得

即

（ii）緩慢加熱使活塞回到原處，封閉氣體發(fā)生等壓變化，設(shè)回到原處時(shí)氣體溫度為，則

解得

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】(1)用分度游標(biāo)卡尺測(cè)一工件外徑的度數(shù)如圖(1)所示，讀數(shù)為______；

用螺旋測(cè)微器測(cè)一圓形工件的直徑讀數(shù)如圖(2)所示，讀數(shù)為______。

(2)在伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)電阻約為，電壓表的內(nèi)阻約為，電流表的內(nèi)阻約為，測(cè)量電路中電流表的連接方式如圖（a）或圖（b）所示，電阻由公式計(jì)算得出，式中與分別為電壓表和電流表的示數(shù)，若將圖（a）和圖（b）中電路圖測(cè)得的電阻值分別記為和，則______（填“”或“”）更接近待測(cè)電阻的真實(shí)值，且測(cè)量值______（填“大于”、“等于”或“小于”）真實(shí)值，測(cè)量值______（填“大于”、“等于”或“小于”）真實(shí)值。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】很多人都認(rèn)為“力越小速度就越小”，為了檢驗(yàn)這個(gè)觀點(diǎn)是否正確，某興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了這樣的實(shí)驗(yàn)方案：在水平桌面上放一木塊，木塊后端與穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，前端通過(guò)定滑輪與不可伸長(zhǎng)的細(xì)線相連接，細(xì)線上不等間距地掛了五個(gè)鉤碼，其中第四個(gè)鉤碼與第五個(gè)鉤碼之間的距離最大。起初木塊停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置，第五個(gè)鉤碼到地面的距離小于木塊到定滑輪的距離，如圖甲所示。接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，木塊在鉤碼的牽引下，由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，所有鉤碼落地后，木塊會(huì)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段距離。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz。圖乙是實(shí)驗(yàn)得到的第一個(gè)鉤碼落地后的一段紙帶，紙帶運(yùn)動(dòng)方向如箭頭所示。（當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?/span>g取9.8m/s2）

(1)根據(jù)紙帶上提供的數(shù)據(jù)，可以判斷第五個(gè)鉤碼落地時(shí)可能出現(xiàn)在紙帶中的______段（用D1，D2，…，D15字母區(qū)間表示）；第四個(gè)鉤碼落地后至第五個(gè)鉤碼落地前木塊在做______運(yùn)動(dòng)。

(2)根據(jù)紙帶上提供的數(shù)據(jù)，還可以計(jì)算出第五個(gè)鉤碼落地后木塊運(yùn)動(dòng)的加速度大小為______m/s2；木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=______。（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

(3)根據(jù)紙帶上提供的數(shù)據(jù)，分析可知“力越小速度就越小”的觀點(diǎn)是___的。（填“正確”或“錯(cuò)誤”）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖是原子物理史上幾個(gè)著名的實(shí)驗(yàn)，關(guān)于這些實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是

A. 盧瑟福粒子散射實(shí)驗(yàn)否定了原子結(jié)構(gòu)的棗糕模型，提出原子的核式結(jié)構(gòu)模型

B. 放射線在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，中間沒(méi)有偏轉(zhuǎn)的為射線，電離能力最強(qiáng)

C. 電壓相同時(shí)，光照越強(qiáng)，光電流越大，說(shuō)明遏止電壓和光的強(qiáng)度有關(guān)

D. 鈾235只要俘獲中子就能進(jìn)行鏈?zhǔn)椒磻?yīng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，一塊質(zhì)量為mA=2kg的木板A靜止在水平地面上，一個(gè)質(zhì)量為mB=1kg的滑塊B靜止在木板的左端，對(duì)B施加一向右的水平恒力F，一段時(shí)間后B從A右端滑出，A繼續(xù)在地面上運(yùn)動(dòng)一段距離后停止，此過(guò)程中A的速度隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示．設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度取g=10m/s2．則下列說(shuō)法正確的是

A.滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.6

B.木板與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1

C.F的大小可能為9N

D.F的大小與板長(zhǎng)L有關(guān)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，長(zhǎng)為8d、間距為d的平行金屬板水平放置，O點(diǎn)有一粒子源，能持續(xù)水平向右發(fā)射初速度為v0，電荷量為+q，質(zhì)量為m的粒子。在兩板間存在如圖所示的交變電場(chǎng)，取豎直向下為正方向，不計(jì)粒子重力。以下判斷正確的是

A. 粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為

B. 射出粒子的最大動(dòng)能為mv02

C. t=時(shí)刻進(jìn)入的粒子，從O點(diǎn)射出

D. t=時(shí)刻進(jìn)入的粒子，從O點(diǎn)射出

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，有兩根足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌水平放置，右側(cè)用一小段光滑圓弧和另一對(duì)豎直光滑導(dǎo)軌平滑連接，導(dǎo)軌間距L＝1m。細(xì)金屬棒ab和cd垂直于導(dǎo)軌靜止放置，它們的質(zhì)量m均為1kg，電阻R均為0.5Ω。cd棒右側(cè)lm處有一垂直于導(dǎo)軌平面向下的矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1T，磁場(chǎng)區(qū)域長(zhǎng)為s。以cd棒的初始位置為原點(diǎn)，向右為正方向建立坐標(biāo)系。現(xiàn)用向右的水平恒力F＝1.5N作用于ab棒上，作用4s后撤去F。撤去F之后ab棒與cd棒發(fā)生彈性碰撞，cd棒向右運(yùn)動(dòng)。金屬棒與導(dǎo)軌始終接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，空氣阻力不計(jì)。（g=10m/s2）求：

(1) ab棒與cd棒碰撞后瞬間的速度分別為多少；

(2)若s＝1m，求cd棒滑上右側(cè)豎直導(dǎo)軌，距離水平導(dǎo)軌的最大高度h；

(3)若可以通過(guò)調(diào)節(jié)磁場(chǎng)右邊界的位置來(lái)改變s的大小，寫(xiě)出cd棒最后靜止時(shí)與磁場(chǎng)左邊界的距離x的關(guān)系。（不用寫(xiě)計(jì)算過(guò)程）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，甲，乙兩個(gè)小球可視為質(zhì)點(diǎn)，甲球沿傾角為30°的光滑足夠長(zhǎng)斜面由靜止開(kāi)始下滑，乙球做自由落體運(yùn)動(dòng)，甲，乙兩球的動(dòng)能與路程的關(guān)系圖象如圖乙所示．下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.甲球機(jī)械能不守恒，乙球機(jī)械能守恒

B.甲，乙兩球的質(zhì)量之比為 ＝4：1

C.甲，乙兩球的動(dòng)能均為 時(shí)，兩球重力的瞬時(shí)功率之比為

D.甲，乙兩球的動(dòng)能均為時(shí)，兩球高度相同

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】長(zhǎng)、寬、高分別為a、b、c的矩形中空裝置，上下兩面為金屬板，前后兩面為絕緣材料組成，左右兩面開(kāi)放，在垂直于前后方向上加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向水平向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)�，F(xiàn)有帶電荷量為q，質(zhì)量為m的液滴持續(xù)從矩形裝置左側(cè)以某一初速度水平射入，入射液滴在磁場(chǎng)中所受的洛倫茲力大于重力，最終上下兩平面形成穩(wěn)定的電勢(shì)差U，重力加速度為g。則下列說(shuō)法正確的是（　　）

A.上下兩金屬板電勢(shì)的高低與入射液滴的電性無(wú)關(guān)

B.最終上下兩平面形成穩(wěn)定的電勢(shì)差

C.在形成穩(wěn)定電勢(shì)差之前的液滴進(jìn)入裝置電勢(shì)能減小

D.在形成穩(wěn)定電勢(shì)差之后，后續(xù)射入的液滴不再影響穩(wěn)定電勢(shì)差U的大小

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