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【題目】如圖所示，兩個橫截面積均為S、高度均為H的圓柱形容器底端通過粗細可忽略的極細管道相連，連接處裝有閥門，整個裝置導熱性能良好，容器內壁光滑。左邊容器上端是一個絕熱活塞，活塞下方裝有理想氣體，右邊容器內為真空，頂端封閉。開始時閥門關閉，活塞靜止在容器頂端�，F緩慢向活塞上添加沙子，當添加沙子的質量為活賽質量的2倍，再次穩(wěn)定時活塞位于容器的中間位置，容器內的溫度為T0。已知外界大氣壓強為P0。求：

①活塞的質量；

②此后將整個容器外層（除活塞外）及管道包裹保溫材料，打開閥門后，活塞下降到時系統(tǒng)達到新的平衡。求此時容器內氣體的溫度及此過程氣體內能的改變量。

【答案】①②

【解析】①設活塞質量為m，由玻意爾定律，得

其中：，

解得

②理想氣體發(fā)生等壓變化，由蓋呂薩克定律，得，解得

根據熱力學第二定律，得：

此過程系統(tǒng)絕熱：Q=0

外界對系統(tǒng)做功：

聯立解得：

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】豎直平面內有一直角形內徑處處相同的細玻璃管，A端封閉，C端開口，最初AB段處于水平狀態(tài)，中間有一段水銀將氣體封閉在A端，各部分尺寸如圖所示，外界大氣壓強=75cmHg。

（1）若從C端緩慢注入水銀，使水銀與端管口平齊，需要注入水銀的長度為多少？

（2）若在豎直平面內將玻璃管順時針緩慢轉動90°，最終AB段處于豎直，BC段處于水平位置時，封閉氣體的長度變?yōu)槎嗌伲浚ńY果保留三位有效數字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】城市建設中常常用半徑很大的圓形水泥管道作為雨水和污水的排放管道。為估測該管道的半徑，使用的器材有：小球、秒表、上表面光滑的長木板。請將下列實驗步驟補充完整：

(1)將小球放在管道中，標出小球靜止在水泥管圓弧底部的最低點A；

(2)將長木板傾斜放置在圓形管道上，______________；

(3)讓小球從長木板上端由靜止滑下,_____________。

由上述測量結果，可得圓形管道的半徑R=_____________。(已知重力加速度為g)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在冰壺比賽中，某隊員利用紅壺去碰撞對方的藍壺，兩者在大本營中心發(fā)生對心碰撞如圖（a）所示，碰撞前后兩壺運動的v-t圖線如圖（b）中實線所示，其中紅壺碰撞前后的圖線平行，兩冰壺質量相等，則

A. 碰后紅壺將被反彈回來

B. 碰后藍壺速度為0.8 m/s

C. 碰后藍壺移動的距離為2.4 m

D. 碰后紅壺所受摩擦力小于藍壺所受的摩擦力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學利用鋼球的平拋運動測定當地重力加速度。

（1）使用如圖甲所示的游標卡尺前應先將卡口合攏，檢查游標尺和主尺的______是否對齊。用已檢查好的游標卡尺測量鋼球的直徑d 時，如圖乙所示d= _____mm；

（2）如圖丙所示，將光電門固定在桌子邊緣，測量桌面離地高度H；鋼球通過光電門的擋光時間△t，拋出后落地點到桌子邊緣的水平距離x。請寫出重力加速度的表達式g=________（用測量的物理量符號表示）；

（3）如果光電門安裝在離粗糙桌面邊緣一段距離處，則重力加速度g 的測量值______真實值(選填“>”、“=”或“<”) 。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】利用氣墊導軌驗證機械能守恒定律，實驗裝置如圖所示，水平桌面上固定一傾斜的氣墊導軌，導軌上A點處有一帶長方形遮光片的滑塊，其總質量為M，左端由跨過輕質光滑定滑輪的細繩與一質量為m的小球相連；遮光片兩條長邊與導軌垂直，導軌上B點有一光電門，可以測量遮光片經過光電門時的擋光時間t，用d表示A點到光電門B處的距離，b表示遮光片的寬度，將遮光片通過光電門的平均速度看作滑塊通過B點時的瞬時速度v，實驗時滑塊在A處由靜止開始運動。

（1）某次實驗測得傾角θ=30°，重力加速度用g表示，滑塊從A處到達B處時m和M組成的系統(tǒng)動能增加量可表示為ΔEk=________，系統(tǒng)的重力勢能減少量可表示為ΔEP=__________，在誤差允許的范圍內，若ΔEk=ΔEP，則可認為系統(tǒng)的機械能守恒；(用題中所給字母表示)

（2）按上述實驗方法，某同學改變A、B間的距離，得到滑塊到B點時對應的速度，作出v2—d圖象如圖所示，并測得M=m，則重力加速度g＝____________m/s2。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用如右圖甲所示的電路研究光電效應中光電流強度與照射光的強弱、頻率等物理量的關系。圖中A、K兩極間的電壓大小可調，電源的正負極也可以對調，分別用a、b、c三束單色光照射，調節(jié)A、K間的電壓U，得到光電流I與電壓U的關系如圖乙所示，由圖可知

A. 單色光a和c的頻率相同，且a光更弱些，b光頻率最大

B. 單色光a和c的頻率相同，且a光更強些，b光頻率最大

C. 單色光a和c的頻率相同，且a光更弱些，b光頻率最小

D. 單色光a和c的頻率不同，且a光更強些，b光頻率最小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置測量小物塊與水平面之間的動摩擦因數．彈簧左端固定在擋板上，帶有遮光條的小物塊將彈簧壓縮至C處由靜止釋放，小物塊運動一段距離后與彈簧分離，接著通過P處光電計時器的光電門，最后停在水平面上的B處．已知重力加速度為g.

（1）用游標卡尺測量遮光條的寬度d，其讀數刻度如圖乙所示，則d=________mm.

（2）為了測量動摩擦因數，還需要測量的物理量(寫出需要測量的物理量及其符號)是：①________；②________．由此可得動摩擦因數μ=________．(用測量的量表示)

（3）若已經測得物塊與水平面間的動摩擦因數為μ，物塊質量為m，只需再測出物塊釋放處到最終停止處的距離s，即可測出物塊釋放時彈簧的彈性勢能，試寫出彈性勢能Ep的表達式________________．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，圓柱形容器由粗細兩部分構成，它們的橫截面積之比為2.5：1，細的部分長=25cm，下端封閉，上端與粗的部分連通，內有h=15cm的水銀柱封閉一定質量的氣體A，水銀上表面位于粗、細分界處。粗的部分上部有一可自由滑動的輕質活塞，活塞到分界面處的距離為=10cm，其內封閉有一定質量的氣體B�，F將活塞豎直向上緩慢提起，直到水銀全部進入粗圓柱形容器內，已知初始時氣體A的壓強=75cmHg，整個過程溫度不變，所有氣體視為理想氣體。

①求水銀全部進入粗圓柱形容器中時氣體A的壓強；

②活塞移動的距離。

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