【題目】如圖所示，固定的絕熱汽缸內(nèi)有一質(zhì)量為m的“T”形絕熱活塞（體積可忽略），距汽缸底部h0處連接一U形管（管內(nèi)氣體的體積忽略不計(jì)）。初始時(shí)，封閉氣體溫度為T0，活塞距離汽缸底部為1.5h0。已知水銀的密度為ρ，大氣壓強(qiáng)為p0，汽缸橫截面積為S，活塞豎直部分長為1.2h0，重力加速度為g。試求：

（1）初始時(shí)，兩邊水銀柱的高度差h；

（2）緩慢降低氣體溫度，“T”形絕熱活塞剛好接觸汽缸底部時(shí)的溫度；

（3）改變氣體溫度，兩邊水銀面相平時(shí)的溫度。

【答案】（1）（2）（3）

【解析】（1）選取活塞為研究對象，對其受力分析并根據(jù)平衡條件有
p0S+mg=pS①
可得被封閉氣體壓強(qiáng)p=p0+ ②
設(shè)初始時(shí)水銀柱兩液面高度差為h，則被封閉氣體壓強(qiáng)
p=p0+ρgh③
聯(lián)立以上兩式可得，初始時(shí)液面高度差為h=
（2）氣體等壓變化初狀態(tài)：p1=p0+mg/S，V1=1.5h0S，T1=T0；

末狀態(tài)：p2=p1，V2=1.2h0S，T2=？
根據(jù)

解得T2=0.8T0

（3）降低溫度直至液面相平的過程中，被封閉氣體先等壓變化，后等容變化．
初狀態(tài)：p1=p0+mg/S，V1=1.5h0S，T1=T0；
末狀態(tài)：p2=p0，V2=1.2h0S，T2=？
根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有
代入數(shù)據(jù)，可得T2＝

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺上，使重物帶動紙帶從靜止開始豎直下落，利用此裝置測量重物下落過程中所受的阻力。

（1）對于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是____。

A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器必須接220 V、50 Hz的交流電源

B．釋放紙帶前，提著紙帶的手應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

C．釋放重物前先接通電源

（2）某實(shí)驗(yàn)小組測得重物的質(zhì)量為m，對利用上述實(shí)驗(yàn)裝置得出的紙帶，測得DE=s1，EF =s2，已知打點(diǎn)周期為T，A、B、C、D、E、F、G為選取的連續(xù)計(jì)時(shí)點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g，則重物下落的過程巾受到的阻力為____。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，ABC是一條由傾斜軌道AB和水平軌道BC組成的絕緣軌道，固定在桌面上，其中AB軌道的傾角θ=27°，水平軌道的長度L=0.8m，一質(zhì)量m=3.2×10-2kg、電荷量q=—1.0×10-2C的可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊以初速度v0=3m/s沿軌道上p點(diǎn)恰好勻速滑下，從C點(diǎn)飛出后落在水平地面上的M點(diǎn)上，已知滑塊與兩軌道間的動摩擦因數(shù)相同，sin27°=0.45，cos27°=0.90，g=10m/s2，求：

（1）求滑塊與軌道之間的動摩擦因數(shù)；

（2）求滑塊從B點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)所用的時(shí)間；

（3）現(xiàn)在BE和CF之間的區(qū)域加上勻強(qiáng)電場，方向垂直 水平軌道，仍將滑塊以初速度v0=3m/s沿軌道上P點(diǎn)滑下，發(fā)現(xiàn)從C點(diǎn)飛出后落在水平地面的N點(diǎn)上，M點(diǎn)處在N點(diǎn)到C點(diǎn)水平距離的中點(diǎn)上，求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度的大小和方向。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】由某種金屬材料制成的圓柱形導(dǎo)體，將其兩端與電源連接，會在導(dǎo)體內(nèi)部形成勻強(qiáng)電場，金屬中的自由電子會在電場力作用下發(fā)生定向移動形成電流。已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e，該金屬單位體積的自由電子數(shù)為n。

（1）若電源電動勢為E，且內(nèi)阻不計(jì)，

a. 求電源從正極每搬運(yùn)一個(gè)自由電子到達(dá)負(fù)極過程中非靜電力所做的功W非；

b. 從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度推導(dǎo)：導(dǎo)體兩端的電壓U等于電源的電動勢E；

（2）經(jīng)典的金屬電子論認(rèn)為：在外電場（由電源提供的電場）中，金屬中的自由電子受到電場力的驅(qū)動，在原熱運(yùn)動基礎(chǔ)上疊加定向移動，如圖所示。在定向加速運(yùn)動中，自由電子與金屬正離子發(fā)生碰撞，自身停頓一下，將定向移動所獲得的能量轉(zhuǎn)移給金屬正離子，引起正離子振動加劇，金屬溫度升高。自由電子在定向移動時(shí)由于被頻繁碰撞受到阻礙作用，這就是電阻形成的原因。

自由電子定向移動的平均速率為v，熱運(yùn)動的平均速率為u，發(fā)生兩次碰撞之間的平均距離為x。由于v<<u，所以自由電子發(fā)生兩次碰撞的時(shí)間間隔主要由熱運(yùn)動決定。自由電子每次碰撞后的定向移動速率均變?yōu)榱恪?/span>

a. 求該金屬的電阻率ρ，并結(jié)合計(jì)算結(jié)果至少說明一個(gè)與金屬電阻率有關(guān)的宏觀因素；

b. 該導(dǎo)體長度為L，截面積為S。若將單位時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體中所有自由電子因與正離子碰撞而損失的動能之和設(shè)為ΔEk，導(dǎo)體的發(fā)熱功率設(shè)為P，試證明P=ΔEk。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始．經(jīng)歷ab、bc、ca三個(gè)過程回到原狀態(tài)，其V-T圖象如圖所示。下列判斷正確的是______

A．a(chǎn)b過程中氣體一定放熱

B．a(chǎn)b過程中氣體對外界做功

C．bc過程中氣體內(nèi)能保持不變

D．bc過程中氣體一定吸熱

E．ca過程中容器壁單位面積受到氣體分子的撞擊力一定減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，加速電場電壓為U1，偏轉(zhuǎn)電場電壓為U2，B為右側(cè)足夠大的有左邊界勻強(qiáng)磁場， 一束由，，組成的粒子流在O1處靜止開始經(jīng)U1加速，再經(jīng)U2偏轉(zhuǎn)后進(jìn)入右側(cè)勻強(qiáng)磁場，且均能從左邊界離開磁場。不計(jì)粒子間相互作用，則下列說法正確的是 （ ）-

A. 三種粒子在電場中會分為兩束

B. 三種粒子在磁場中會分為兩束

C. 三種粒子進(jìn)磁場位置和出磁場位置間的距離比為1：：

D. 三種粒子進(jìn)磁場位置和出磁場位置間的距離都與U2無關(guān)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】手機(jī)給人民生活帶來很多便利，如導(dǎo)航軟件不僅極大地方便了出行的人們，更是緩解了城市交通壓力。下面是某位游客司機(jī)準(zhǔn)備從上海浦東國際機(jī)場附近前往上海迪士尼度假區(qū)，導(dǎo)航規(guī)劃了三條路線，下列說法錯(cuò)誤的是

A. 研究汽車在地圖上的實(shí)時(shí)位置，可以把汽車看成質(zhì)點(diǎn)

B. 圖中的40分鐘、38分鐘、45分鐘都表示時(shí)間間隔

C. 圖中的28公里、28.6公里、26.5公里分別表示路程

D. 三條路徑路程不同、時(shí)間不同、位移也不同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，有兩條相互平行且相距為d的光滑固定金屬導(dǎo)軌和，兩導(dǎo)軌間用阻值為R的電阻連接，導(dǎo)軌的傾角均為，導(dǎo)軌在同一水平面上， ，傾斜導(dǎo)軌和水平導(dǎo)軌用相切的小段光滑圓弧連接。質(zhì)量為m的金屬桿CD從與處時(shí)的速度恰好達(dá)到最大，然后沿水平導(dǎo)軌滑動一段距離后停下。桿CD始終垂直導(dǎo)軌并與導(dǎo)軌保持良好接觸，空氣阻力、導(dǎo)軌和桿CD的電阻均不計(jì)，重力加速度大小為g，求：

（1）桿CD到達(dá)處的速度大小；

（2）桿CD沿傾斜導(dǎo)軌下滑的過程通過電阻R的電荷量q1以及全過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q；

（3）桿CD沿傾斜導(dǎo)軌下滑的時(shí)間及其停止處到的距離s。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，水平面上的兩光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距d＝0.5 m，電阻不計(jì)，左端通過導(dǎo)線與阻值R＝2 Ω的電阻連接，右端通過導(dǎo)線與阻值RL＝4 Ω的小燈泡L連接。在CDFE矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場，CE長 l＝2 m，有一阻值r＝2 Ω的金屬棒PQ放置在靠近磁場邊界CD處(恰好不在磁場中)。CDFE區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化如圖乙所示。在t＝0至t＝4 s內(nèi)，金屬棒PQ保持靜止，在t＝4 s時(shí)使金屬棒PQ以某一速度進(jìn)入磁場區(qū)域并保持勻速運(yùn)動。已知從t＝0開始到金屬棒運(yùn)動到磁場邊界EF處的整個(gè)過程中，小燈泡的亮度沒有發(fā)生變化。求：

(1)通過小燈泡的電流；

(2)金屬棒PQ在磁場區(qū)域中運(yùn)動的速度大小。

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同步練習(xí)冊答案