【題目】如圖，一豎直放置的汽缸上端開口，汽缸壁內(nèi)有卡口，卡口距缸底的高度h=20cm。汽缸活塞的面積S=100cm2，重量G=100N，其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體，活塞只能在卡口下方上下移動(dòng)�；钊推妆诰^熱，不計(jì)它們之間的摩擦，豎直輕彈簧下端與缸底固定連接，上端與活塞固定連接，原長(zhǎng)l0=15cm，勁度系數(shù)k=2000N/m。開始時(shí)活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，汽缸內(nèi)氣體溫度T1=200K，彈簧的長(zhǎng)度l1=10cm，現(xiàn)用電熱絲緩慢加熱汽缸中的氣體（大氣壓P0=1.0×105Pa）。求

（i）當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)時(shí)汽缸內(nèi)氣體的溫度T2；

（ⅱ）當(dāng)汽缸中的氣體溫度T3=500K時(shí)汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)P3。

【答案】（i）330K；（ⅱ）1.25×105Pa。

【解析】

（i）對(duì)活塞受力分析，開始時(shí)氣體的壓強(qiáng)為：

溫度為：T1=200K

體積為：V1=lS=10S

彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，對(duì)活塞受力分析，根據(jù)平衡得封閉氣體壓強(qiáng)為：

Pa

體積為：V2=l0S=15S

由理想氣體狀態(tài)方程得：

代入數(shù)據(jù)解得：T2=330K

（ii）設(shè)溫度為T時(shí)，活塞恰好上移至卡口，此時(shí)有：

==1.2×105Pa

V=hS=20S

由理想氣體狀態(tài)方程得：

代入數(shù)據(jù)解得：T=480K

由于T3=500K＞480K，活塞以上移至卡口，有：

V3=hS=20S

由理想氣體狀態(tài)方程得：

代入數(shù)據(jù)解得：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，滑動(dòng)變阻器電阻為R，開關(guān)閉合。兩平行極板間有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一帶電粒子正好以速度v勻速穿過兩板。以下說法正確的是（ ）

A. 保持開關(guān)閉合，將滑片p向上滑動(dòng)一點(diǎn)，粒子將可能從下極板邊緣射出

B. 保持開關(guān)閉合，將滑片p向下滑動(dòng)一點(diǎn)，粒子將可能從下極板邊緣射出

C. 保持開關(guān)閉合，將a極板向下移動(dòng)一點(diǎn)，粒子將繼續(xù)沿直線穿出

D. 如果將開關(guān)斷開，粒子將繼續(xù)沿直線穿出

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組用“自由落體法”測(cè)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>,實(shí)驗(yàn)中得到一條較為滿意的紙帶如圖(a)所示。他們舍棄前面密集的點(diǎn),以O為起點(diǎn),從某點(diǎn)A開始選取紙帶上連續(xù)點(diǎn)A、B、C.....測(cè)出0到A、B、 C......的距離分別為 h1、 h2、 h3.......。已知電源的頻率為f.

(1)下列操作對(duì)減小實(shí)驗(yàn)誤差有益的是____.

A.選擇密度較大的重錘

B.安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使兩限位孔在同一豎直線上

C.實(shí)驗(yàn)時(shí)先用手托住重錘，然后接通電源釋放再重錘

D.重錘下落中手始終提住紙帶上端,保持紙帶豎直

(2)由上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊谋磉_(dá)式為g =_______.

(3)通常情況下，實(shí)驗(yàn)中電源的頻率用50Hz,若實(shí)驗(yàn)中電源的瀕率略高,而實(shí)驗(yàn)者仍以50Hz 計(jì)算,由此引起重力加速度的測(cè)量值將_____(填“偏大”、“偏小”或“相同")。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,邊長(zhǎng)為、匝數(shù)為N、電阻不計(jì)的正方形線圈abcd,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞轉(zhuǎn)軸OO'以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng),軸OO'垂直于磁感線,制成一臺(tái)交流發(fā)電機(jī),它與理想變壓器的原線圈連接,變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為1∶2。二極管的正向電阻為零,反向電阻無窮大,從正方形線圈處于圖示位置開始計(jì)時(shí),下列判斷正確的是(　　)

A. 交流發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=sin ωt

B. 變壓器的輸入功率與輸出功率之比為2∶1

C. 電壓表V示數(shù)為

D. 若將滑動(dòng)變阻器的滑片向下滑動(dòng),電流表和電壓表示數(shù)均減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，輕彈簧的一端固定在豎直墻上，質(zhì)量為2m的光滑弧形槽靜止放在光滑水平面上，弧形槽底端與水平面相切，一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊從槽高h處開始自由下滑，下列說法錯(cuò)誤的是（ ）

A. 在下滑過程中，物塊和弧形槽組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

B. 在下滑過程中，物塊和槽的水平方向動(dòng)量守恒

C. 物塊被彈簧反彈后，離開彈簧時(shí)的速度大小為v=2

D. 物塊壓縮彈簧的過程中，彈簧的最大彈性勢(shì)能Ep=

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】

如圖，是游樂場(chǎng)的一項(xiàng)娛樂設(shè)備。一環(huán)形座艙套裝在豎直拄子上，由升降機(jī)送上幾十米的高處．然后讓座艙自由落下，落到一定位置時(shí)．制動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)，到地面時(shí)剛好停下。已知座艙開始下落的高度為H＝75m，當(dāng)落到離地面h＝30m的位置時(shí)開始制動(dòng)，座艙均勻減速。在一次娛樂中．某同學(xué)把質(zhì)量＝6kg的書包放在自己的腿上。g取10m/s2．不計(jì)座艙與柱子間的摩擦力及空氣阻力。

（1）求座艙制動(dòng)過程中書包對(duì)該冋學(xué)腿部的壓力多大；

（2）若環(huán)形座艙與同學(xué)們的總質(zhì)量M＝4×103kg，求制動(dòng)過程中機(jī)器輸出的平均功率。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)為了測(cè)量一節(jié)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，從實(shí)驗(yàn)室找到以下器材：一個(gè)滿偏電流為100 μA、內(nèi)阻為2 500 Ω的表頭，一個(gè)開關(guān)，兩個(gè)電阻箱(0～999.9 Ω)和若干導(dǎo)線。

(1)由于表頭量程偏小，該同學(xué)首先需將表頭改裝成量程為0～50 mA的電流表，則應(yīng)將表頭與電阻箱________(填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)，并將該電阻箱阻值調(diào)為________Ω。

(2)接著該同學(xué)用改裝的電流表對(duì)電池的電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻進(jìn)行測(cè)量，實(shí)驗(yàn)電路如圖所示，通過改變電阻R測(cè)相應(yīng)的電流I，且作相關(guān)計(jì)算后一并記錄如下表。

1

2

3

4

5

6

R/Ω

93.0

75.0

55.0

45.0

35.0

25.0

I/mA

15.0

18.7

24.8

29.5

36.0

48.0

IR/V

1.42

1.40

1.36

1.33

1.26

1.20

①根據(jù)表中數(shù)據(jù)，圖中已描繪出四個(gè)點(diǎn)，請(qǐng)將第5、6兩組數(shù)據(jù)也描繪在圖中，并畫出IRI圖線。

②根據(jù)圖線可得電池的電動(dòng)勢(shì)E是________V，內(nèi)阻r是________Ω。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了描繪小燈泡的伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)，待測(cè)小燈泡的額定電壓為3.8V。要求測(cè)量結(jié)果盡量精確，并繪制出小燈泡兩端電壓在0~3.8V范圍內(nèi)完整的伏安特性曲線。

（1）若實(shí)驗(yàn)室的電壓表、電流表和滑動(dòng)變阻器都滿足實(shí)驗(yàn)要求，則在如圖1所示的兩種實(shí)驗(yàn)方案中，應(yīng)選擇_____圖所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（選填“甲”或“乙”）

（2）若實(shí)驗(yàn)中只提供了量程為3V，內(nèi)阻為3000Ω的電壓表V1，為了繪制完整的伏安特性曲線，需要將電壓表V1改裝成量程為4V的電壓表V2，則應(yīng)將電壓表V1_______（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）一個(gè)阻值為______________Ω的定值電阻，才能實(shí)現(xiàn)改裝的要求。

（3）小組的同學(xué)們正確描繪出小燈泡的伏安特性曲線如圖2所示，根據(jù)這個(gè)特性曲線，同學(xué)們對(duì)小燈泡的實(shí)際功率與其兩端的電壓的關(guān)系，或與通過其電流的關(guān)系，猜想出了如圖3所示的關(guān)系圖像，其中可能正確的是_______。（選填選項(xiàng)下面的字母序號(hào)）

（4）某同學(xué)將該小燈泡接在一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為3．0V、內(nèi)阻為5．0Ω的電源上，組成一個(gè)閉合電路，則此時(shí)該小燈泡實(shí)際功率約為_______W。（保留2位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案——“用一把刻度尺測(cè)量質(zhì)量為m的小物塊Q與平板P之間的動(dòng)摩擦因數(shù)”，實(shí)驗(yàn)裝置如圖。AB是半徑足夠大的、光滑的四分之一圓弧軌道，與水平固定放置的P板的上表面BC在B點(diǎn)相切，C點(diǎn)在水平地面的垂直投影為C′．重力加速度為g．實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①用刻度尺測(cè)量BC長(zhǎng)度為L和CC′高度為h；

②先不放置平板P（如圖乙），使圓弧AB的末端B位于C′的正上方，將物塊Q在A點(diǎn)由靜止釋放，在物塊Q落地處標(biāo)記其落點(diǎn)D；

③重復(fù)步驟②，共做10次；

④用半徑盡量小的圓將10個(gè)落點(diǎn)圍住，用刻度尺測(cè)量圓心到C′的距離x1；

⑤放置平板P（如圖甲），將物塊Q由同一位置A由靜止釋放，在物塊Q落地處標(biāo)記其落地點(diǎn)D′；

⑥重復(fù)步驟⑤，共做10次；

⑦用半徑盡量小的圓將10個(gè)落點(diǎn)圍住，用刻度尺測(cè)量圓心到C′的距離x2。

(1)實(shí)驗(yàn)步驟③④的目的是_________________________________________。

(2)用實(shí)驗(yàn)中的測(cè)量量表示物塊Q滑到B點(diǎn)時(shí)的速度vB=_________________。

(3)物塊Q與平板P之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝_____。

(4)回答下列問題：

(i)實(shí)驗(yàn)步驟⑤⑥的目的是_____．

(ii)已知實(shí)驗(yàn)測(cè)得的μ值比實(shí)際值偏大，其原因除了實(shí)驗(yàn)中測(cè)量量的誤差之外，其它的可能是_____（寫出一個(gè)可能的原因即可）

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