【題目】如圖所示，開口向上的汽缸C靜置于水平桌面上，用一橫截面積S＝50cm2的輕質活塞封閉了一定質量的理想氣體，一輕繩一端系在活塞上，另一端跨過兩個定滑輪連著一勁度系數(shù)k＝2800N/m的豎直輕彈簧A，A下端系有一質量m＝14kg的物塊B。開始時，缸內(nèi)氣體的溫度t1＝27℃，活塞到缸底的距離L1＝120cm，彈簧恰好處于原長狀態(tài)。已知外界大氣壓強恒為p0＝1.0×105Pa，取重力加速度g＝10m/s2，不計一切摩擦。現(xiàn)使缸內(nèi)氣體緩慢冷卻，求：

(1)當B剛要離開桌面時汽缸內(nèi)封閉氣體的溫度；

(2)氣體的溫度冷卻到－93℃時B離桌面的高度H。(結果保留兩位有效數(shù)字)

【答案】(1)－66℃(2)15 cm

【解析】 (1)B剛要離開桌面時彈簧拉力為kx1＝mg，

由活塞受力平衡得p2S＝p0S－kx1，

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有，

代入數(shù)據(jù)解得T2＝207 K，

當B剛要離開桌面時缸內(nèi)氣體的溫度t2＝－66 ℃

(2)由(1)得x1＝5 cm，當溫度降至－66 ℃之后，若繼續(xù)降溫，則缸內(nèi)氣體的壓強不變，

根據(jù)蓋－呂薩克定律，有，

代入數(shù)據(jù)解得H＝15 cm

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質量為M，長為L的直導線通有垂直紙面向外的電流I，被一絕緣線拴著并處在勻強磁場中，導線能靜止在傾角為θ的光滑斜面上，則磁感應強度B的大小和方向可能是(　　)．

A. 大小為 ，方向垂直斜面向上

B. 大小為，方向垂直紙面向里

C. 大小為，方向水平向右

D. 大小為，方向沿斜面向下

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的電路中，A、B、C是三個完全相同的燈泡，L是自感系數(shù)很大的電感，其直流電阻與定值電阻R阻值相等，D是理想二極管．下列判斷中正確的是

A. 閉合電鍵S的瞬間，燈泡A和C同時亮

B. 閉合電鍵S的瞬間，只有燈泡C亮

C. 閉合電鍵S后，燈泡A、B、C一樣亮

D. 斷開電鍵S的瞬間，燈泡B、C均要閃亮一下再熄滅

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質量為m的木塊P在質量為M的長木板ab上滑行，長木板放在水平地面上一直處于靜止狀態(tài)．若長木板ab與地面間的動摩擦因數(shù)為μ1，木塊P與長木板ab間的動摩擦因數(shù)為μ2，則長木板ab受到地面的摩擦力大小為（）

A. μ1Mg B. μ1（m+M）g

C. μ2mg D. μ1Mg+μ2mg

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，某均勻介質中有兩列簡諧橫波A和B同時沿x軸正方向傳播足夠長的時間，在t＝0時刻兩列波的波峰正好在x＝0處重合，則下列說法中正確的是________．

A．t＝0時刻x＝0處質點的振動位移為20 cm

B．兩列波的頻率之比為fA∶fB＝5∶3

C．t＝0時刻一定存在振動位移為－30 cm的質點

D．t＝0時刻x軸正半軸上到原點最近的另一波峰重合處的橫坐標為x＝7.5 m

E．t＝0時刻x軸正半軸上到原點最近的波谷重合處的橫坐標為x＝7.5 m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在驗證牛頓第二定律的實驗中，某學習小組使用的實驗裝置如圖甲所示：

(1)由于沒有打點計時器，該小組讓小車由靜止開始運動，發(fā)生位移x，記錄時間t，則小車的加速度的表達式為a＝________。

(2)指出該實驗中的一個明顯疏漏：_________________________________________。

(3)糾正了疏漏之處后，保持小車的質量M不變，改變砂桶與砂的總重力F，多次實驗，根據(jù)得到的數(shù)據(jù)，在圖象中描點(如圖乙所示)。結果發(fā)現(xiàn)右側若干個點明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是________。

A．軌道傾斜不夠

B．軌道傾斜過度

C．砂桶與砂的總重力太大

D．所用小車的質量太大

(4)若不斷增加砂桶中砂的質量，a F圖象中各點連成的曲線將不斷延伸，那么加速度的趨向值為________，繩子拉力的趨向值為________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用伏安法測定一個待測電阻Rx的阻值(阻值約為200 Ω)，實驗室提供如下器材：

電池組E(電動勢3 V，內(nèi)阻不計)

電流表A1(量程0～15 mA，內(nèi)阻約為100 Ω) 電流表A2(量程0～300 μA，內(nèi)阻為2 000 Ω)

滑動變阻器R1(阻值范圍0～20 Ω，額定電流2 A) 電阻箱R2(阻值范圍0～9 999 Ω，額定電流1 A)

開關S、導線若干

要求實驗中盡可能準確地測量Rx的阻值，請回答下面問題：

（1）將電流表A2與電阻箱串聯(lián)，改裝成一個量程為3.0 V的電壓表，需將電阻箱阻值調(diào)到________Ω；

（2）在方框中完整畫出測量Rx阻值的電路圖，并在圖中標明器材代號_______；

（3）調(diào)節(jié)滑動變阻器R1，兩表的示數(shù)如圖所示，可讀出電流表A1的示數(shù)是________mA，電流表A2的示數(shù)是________μA，測得待測電阻Rx的阻值是________Ω.(計算結果保留整數(shù))

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，勻強磁場的磁感應強度方向豎直向上，大小為B0=1T，電阻為R=2Ω的邊長為L=1m的正方形線框abcd水平放置，OO′為過ad、bc兩邊中點的直線，線框全部位于磁場中．現(xiàn)將線框右半部固定不動，而將線框左半部以角速度ω繞OO′為軸向上勻速轉動，如圖中虛線所示：

（1）求線框向上轉動60°的過程中通過導線橫截面的電荷量；

（2）若線框左半部分以角速度繞OO′向上轉動90°，求此過程中線框中產(chǎn)生的焦耳熱；

（3）若線框左半部分也固定不動，此時磁感應強度隨時間按B=1+4t（T），求磁場對線框ab邊的作用力隨時間變化的關系式．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，平行導軌 、 均由傾斜和水平兩部分組成，相距為 。傾斜部分與水平面夾角為，虛線pq為兩部分的連接處。質量為 、電阻為r的導體桿ef與導軌的摩擦系數(shù)均為，且滿足 。在虛線pq右側空間分布有方向豎直磁場Ⅰ，其磁感應強度大小為 （豎直向下定為磁場的正方向）。式中為具有長度單位的常量；x為沿水平軌道向右的位置坐標，并定義pq的x坐標為0。將質量為m、每邊電阻均為r、邊長為的正方形金屬框abcd用絕緣柔線懸掛于天花板上和處，使ab邊保持水平，并用細導線將a、b兩點與導軌的兩端點Q、P相連，金屬框處于垂直與向里設置勻強磁場Ⅱ垂直。將ef從傾斜軌道上距水平軌道高為h處由靜止釋放，為保持導體桿ef能在水平軌道上作勻速運動，現(xiàn)給導體桿施加一x方向的水平作用力F。設ef經(jīng)過pq時沒有因速度方向改變產(chǎn)生能量損失，也不計其余電阻和細導線對a、b兩點的作用力，金屬框始終保持靜止。求：

（1）導體棒ef剛進入磁場時，線框ab邊的電壓；

（2）磁場Ⅱ的磁感應強度應滿足的條件；

（3）ef在水平軌道上前進距離的過程中，力F所作的功。

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