【題目】如圖所示，左右兩個容器的側壁都是絕熱的、底部都是導熱的、橫截面積均為S。左容器足夠高，上端敞開，右容器上端由導熱材料封閉。兩個容器的下端由容積可忽略的細管連通。容器內兩個絕熱的活塞A、B下方封有氮氣，B上方封有氫氣。大氣的壓強為P0，外部氣溫為T0=273K保持不變，兩個活塞因自身重力對下方氣體產生的附加壓強均為0．1P0。系統(tǒng)平衡時，各氣體柱的高度如圖所示�，F(xiàn)將系統(tǒng)的底部浸人恒溫熱水槽中，再次平衡時A上升了一定的高度。用外力將A緩慢推回第一次平衡時的位置并固定，第三次達到平衡后，氫氣柱高度為0．8h。氮氣和氫氣均可視為理想氣體。求：

（1）第二次平衡時氮氣的體積；

（ii）水的溫度。

【答案】（1）V=2．7hS（ii）T=368．55K

【解析】試題分析：（ⅰ）考慮氫氣的等溫過程，該過程的初態(tài)壓強為，體積為，末態(tài)體積為，

設末態(tài)的壓強為P，由玻意耳定律

解得

活塞A從最高點被第一次推回平衡位置的過程是等溫過程，該過程的初態(tài)壓強為，體積為V，末態(tài)壓強為，末態(tài)體積

則：

由玻意耳定律

得：

（ⅱ）活塞A從最初位置升到最高位置過程為等壓過程，該過程的初態(tài)體積和溫度分別為2hS和，末態(tài)體積為2．7hS，

設末態(tài)溫度為T，由蓋-呂薩克定律

解得

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，在豎直平面內，AB為水平放置的絕緣粗糙軌道，CD為豎直放置的足夠長絕緣粗糙軌道，AB與CD通過四分之一絕緣光滑圓弧形軌道平滑連接，圓弧的圓心為O，半徑R＝0.50 m，軌道所在空間存在水平向右的勻強電場，電場強度的大小E＝1.0×104 N/C，現(xiàn)有質量m＝0.20 kg，電荷量q＝8.0×10－4 C的帶電體(可視為質點)，從A點由靜止開始運動，已知xAB＝1.0 m，帶電體與軌道AB、CD間的動摩擦因數(shù)均為0.5。假定帶電體與軌道之間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力相等。求：(g取10 m/s2)

(1)帶電體運動到圓弧形軌道C點時的速度大小

(2)帶電體最終停在何處

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】水平面上有電阻不計的U形導軌NMPQ，它們之間的寬度為L，M和P之間接入電動勢為E的電源（不計內阻）。現(xiàn)垂直于導軌擱一根質量為m、電阻為R的金屬棒ab，并加一個范圍較大的勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向與水平面夾角為θ且指向右斜上方，如圖所示。

問：（1）當ab棒靜止時，ab棒受到的支持力和摩擦力各為多少？

（2）若B的大小和方向均能改變，則要使ab棒所受支持力為零，B的大小至少為多少？此時B的方向如何？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，粗糙斜面的傾角θ=37°，邊長L1=0.5 m的正方形區(qū)域內存在著垂直于斜面向下的勻強磁場。一個匝數(shù)n=10匝的剛性正方形線框，邊長為L2=0.6 m，通過松弛的柔軟導線（對線框的作用力近似為零）與電阻R相連，R=1.25 Ω。正方形磁場區(qū)域的一半恰好在正方形線框內部。已知線框質量m=2 kg，總電阻R0=1.25 Ω，與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5．從t=0時起，磁場的磁感應強度按B=B0－2t（T）的規(guī)律變化，線框能保持一段時間靜止在斜面上。設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：

（1）線框不動時，回路中的感應電動勢E；

（2）B0的取值范圍；

（3）線框保持不動的時間內，電阻R上產生的熱量Q的最大值是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質量為m的小球（可視為質點）套在傾斜放置的固定光滑桿上，輕質彈簧的一端懸掛于O點，另一端與小球相連，彈費與桿在同一豎直平面內。將小球沿桿拉到水平位置A處（此時彈簧處于原長狀態(tài)）由靜止釋放，當小球滑至O點正下方的C處時速度恰好為零，此時小球下降的豎直高度為h。若全過程中彈貴始終處于彈性限度內，且OA=OB，重力加速度為g。則下滑過程中，小球

A．對彈簧做功mgh

B．滑到B處時動能最大

C．加速度先增大后減小

D．與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在一次救援中，一輛汽車停在一傾角為370的小山坡坡底，突然司機發(fā)現(xiàn)在距坡底48 m的山坡處一巨石以8 m/s的初速度加速滾下，巨石和山坡間的動摩擦因數(shù)為0.5，巨石到達坡底進入水平面的過程速率不變，在水平面的運動可以近似看成加速度大小為2m/s2的勻減速直線運動；司機發(fā)現(xiàn)險情后經(jīng)過2s汽車才啟動起來，并以0.5m/s2的加速度一直做勻加速直線運動（如圖所示），求：

（1）巨石到達坡底時間和速率分別是多少？

（2）汽車司機能否安全脫險？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質量mA=1．0kg的物塊A放在水平固定桌面上，由跨過光滑小定滑輪的輕繩與質量mB=1．5kg的物塊B相連。輕繩拉直時用手托住物塊B，使其靜止在距地面h=0．6m的高度處，此時物塊A與定滑輪相距L。已知物塊A與桌面間的動摩擦因數(shù)μ=0．25 ，g取10m/s2。現(xiàn)釋放物塊B，物塊B向下運動。

（1）求物塊B著地前加速度的大小及輕繩對它拉力的大小。

（2）設物塊B著地后立即停止運動，要求物塊A不撞到定滑輪，則L至少多長？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某運動員做跳傘訓練，他從懸停在空中的直升飛機上由靜止跳下，跳離飛機一段時間后打開降落傘做減速下落，他打開降落傘后的速度圖線如圖a．降落傘用8 根對稱的繩懸掛運動員，每根繩與中軸線的夾角均為37°，如圖b．已知人的質量為50kg，降落傘質量也為50kg，不計人所受的阻力，打開傘后傘所受阻力f，與速度v成正比，即f=kv（g取10m/s2，sin53°=0．8，cos53°=0．6）．求：

（1）打開降落傘前人下落的距離為多大？

（2）求阻力系數(shù) k和打開傘瞬間的加速度a的大小和方向？

（3）懸繩能夠承受的拉力至少為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，正方形導線框abcd的質量為m、邊長為l，導線框的總電阻為R。導線框從垂直紙面向里的水平有界勻強磁場的上方某處由靜止自由下落，下落過程中，導線框始終在與磁場垂直的豎直平面內，cd邊保持水平。磁場的磁感應強度大小為B，方向垂直紙面向里，磁場上、下兩個界面水平距離為l。已知cd邊剛進入磁場時線框恰好做勻速運動。重力加速度為g。

（1）求cd邊剛進入磁場時導線框的速度大小。

（2）請證明：導線框的cd邊在磁場中運動的任意瞬間，導線框克服安培力做功的功率等于導線框消耗的電功率。

（3）求從導線框cd邊剛進入磁場到ab邊剛離開磁場的過程中，導線框克服安培力所做的功。

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