【題目】如圖所示，一水平放置的汽缸，由截面積不同的兩圓筒連接而成．活塞A、B用一長(zhǎng)為3l的剛性細(xì)桿連接，B與兩圓筒連接處相距l＝1.0 m，它們可以在筒內(nèi)無(wú)摩擦地沿左右滑動(dòng)．A、B的截面積分別為SA＝30 cm2、SB＝15 cm2.A、B之間封閉著一定質(zhì)量的理想氣體．兩活塞外側(cè)(A的左方和B的右方)都是大氣，大氣壓強(qiáng)始終保持p0＝1.0×105 Pa.活塞B的中心連一不能伸長(zhǎng)的細(xì)線，細(xì)線的另一端固定在墻上．當(dāng)汽缸內(nèi)氣體溫度T1＝540 K，活塞A、B的平衡位置如圖所示，此時(shí)細(xì)線中的張力為F1＝30 N.

(1)現(xiàn)使汽缸內(nèi)氣體溫度由初始的540 K緩慢下降，溫度降為多少時(shí)活塞開(kāi)始向右移動(dòng)？

(2)繼續(xù)使汽缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降，溫度降為多少時(shí)活塞A剛剛右移到兩圓筒連接處？

【答案】　(1)450 K　(2)270 K

【解析】試題分析：（i）設(shè)氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為為細(xì)線中的張力，則活塞A、B及細(xì)桿這個(gè)整體的平衡條件為① (2分)

解得

代入數(shù)據(jù)得② (1分)

由②式看出，只要?dú)怏w壓強(qiáng)，細(xì)線就會(huì)拉直且有拉力，于是活塞不會(huì)移動(dòng)．當(dāng)氣缸內(nèi)氣體等容，溫度下降使壓強(qiáng)降到時(shí)，細(xì)線拉力變?yōu)榱悖俳禍貢r(shí)活塞開(kāi)始向右移，設(shè)此時(shí)溫度為，壓強(qiáng)．有③ (1分)

得． ④ (2分)

（ⅱ）再降溫，細(xì)線松了，要平衡必有氣體壓強(qiáng)．是等壓降溫過(guò)程，活塞右移、體積相應(yīng)減小，當(dāng)A到達(dá)兩圓筒聯(lián)接處時(shí)，溫度為，⑤ (2分)

得⑥ (2分)

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】長(zhǎng)為L的輕桿，一端固定一個(gè)小球，以另一端O為圓心，使小球在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)，關(guān)于小球在最高點(diǎn)的速度v下列說(shuō)法中正確的是（　　）

A. 當(dāng)v的值小于時(shí)，桿對(duì)小球的彈力指向圓心

B. 當(dāng)v由逐漸增大，桿對(duì)小球的拉力逐漸增大

C. 當(dāng)v由逐漸減小時(shí)，桿對(duì)小球的支持力逐漸減小

D. 當(dāng)v由零逐漸增大時(shí)，向心力也逐漸增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】2017年6月26日，代表著世界先進(jìn)水平、被命名為“復(fù)興號(hào)”的兩列中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組在京滬高鐵亮相，開(kāi)啟了中國(guó)鐵路技術(shù)裝備一個(gè)嶄新的時(shí)代。一列“復(fù)興號(hào)動(dòng)車”是由幾節(jié)自帶動(dòng)力的車輛（動(dòng)車）加幾節(jié)不帶動(dòng)力的車輛（也叫拖車）編組而成。

（1）假設(shè)“復(fù)興號(hào)動(dòng)車組”運(yùn)行過(guò)程中受到的阻力與其所受重力成正比，每節(jié)動(dòng)車與拖車的質(zhì)量都相等，每節(jié)動(dòng)車的額定功率都相等。若1節(jié)動(dòng)車加4節(jié)編成的動(dòng)車組的最大速度為90km/h，則7節(jié)動(dòng)車加2節(jié)拖車編成的動(dòng)車組的最大速度為多少？

（2）若“復(fù)興號(hào)動(dòng)車組”運(yùn)行過(guò)程中受到的阻力正比于其速度，當(dāng)動(dòng)車組額定功率為P0時(shí)，動(dòng)車組運(yùn)行最大速度是v，在動(dòng)車組編組節(jié)數(shù)不變的情況下，當(dāng)動(dòng)車組提速一倍時(shí)，動(dòng)車組的額定功率應(yīng)調(diào)整為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】漆包線是電機(jī)、家用電器、電子儀表電磁繞組的主要和關(guān)鍵原材料，隨著中國(guó)制造工業(yè)的飛速發(fā)展，給漆包線帶來(lái)了更加廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域和市場(chǎng)，同時(shí)對(duì)漆包線的品質(zhì)提出了更高的要求．某地質(zhì)監(jiān)局在對(duì)某品牌的漆包線進(jìn)行質(zhì)量抽檢時(shí)，要測(cè)定一卷阻值約為20 Ω的金屬漆包線的長(zhǎng)度(兩端絕緣漆層已去除)，實(shí)驗(yàn)室提供有下列器材：

A．電流表A：量程①0～0.6 A，內(nèi)阻約為1 Ω；量程②0～3 A，內(nèi)阻約為0.2 Ω

B．電壓表V：量程③0～3 V，內(nèi)阻約為2 kΩ；量程④0～15 V，內(nèi)阻約為10 kΩ

C．低壓電源E：電動(dòng)勢(shì)30 V，內(nèi)阻r可以忽略

D．滑動(dòng)變阻器R1：阻值范圍0～10 Ω，額定電流2 A

E．滑動(dòng)變阻器R2：阻值范圍0～500 Ω，額定電流0.5 A

F．開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干

(1)使用螺旋測(cè)微器測(cè)量漆包線直徑時(shí)如圖所示，則漆包線的直徑d＝_______mm.

(2)為了調(diào)節(jié)方便，并能較準(zhǔn)確地測(cè)出該漆包線的電阻，電流表應(yīng)該選擇量程_____ (填量程序號(hào))，電壓表應(yīng)該選擇____ (填量程序號(hào))，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇____ (填“R1”或“R2”)．請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)電路，將電路圖完整地畫在虛線框中________________．

(3)根據(jù)電路圖連接電路進(jìn)行測(cè)量，某次實(shí)驗(yàn)電壓表與電流表的示數(shù)如圖所示，可以求出這卷漆包線的電阻為___Ω.(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

(4)已知這種漆包線金屬絲的直徑為d，材料的電阻率為ρ，忽略漆包線的絕緣層的厚度，則這卷漆包線的長(zhǎng)度L＝____．(用U、I、d、ρ表示)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在傾角為30°的斜面上，導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌下端連接一個(gè)阻值為R 的定值電阻，空間中有一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直導(dǎo)軌所在斜面上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在斜面上平行斜面固定一個(gè)輕彈簧，彈簧勁度系數(shù)為k，彈簧上端與質(zhì)量為m、電阻為r、長(zhǎng)為L 的導(dǎo)體桿相連，桿與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。導(dǎo)體桿中點(diǎn)系一輕細(xì)線，細(xì)線平行斜面，繞過(guò)一個(gè)光滑定滑輪后懸掛一個(gè)質(zhì)量也為m 的物塊。初始時(shí)用手托著物塊，導(dǎo)體桿保持靜止，細(xì)線伸直，但無(wú)拉力。釋放物塊后，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 釋放物塊瞬間導(dǎo)體桿的加速度為g

B. 導(dǎo)體桿最終將保持靜止，在此過(guò)程中電阻R 上產(chǎn)生的焦耳熱為

C. 導(dǎo)體桿最終將保持靜止，在此過(guò)程中細(xì)線對(duì)導(dǎo)體桿做功為

D. 導(dǎo)體桿最終將保持靜止，在此過(guò)程中流過(guò)電阻R 的電荷量為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】玻璃半圓柱體的半徑為R，橫截面如圖所示，圓心為O，A為圓柱面的頂點(diǎn)。兩條單色紅光分別按如圖方向沿截面入射到圓柱體上，光束1指向圓心，方向與AO夾角為30°，光束2的入射點(diǎn)為B，方向與底面垂直，∠AOB＝60°，已知玻璃對(duì)該紅光的折射率n＝．求：

①求兩條光線經(jīng)柱面和底面折射后的交點(diǎn)與O點(diǎn)的距離d；

②入射的是單色藍(lán)光，則距離d將比上面求得的結(jié)果大還是小?

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示,輕彈簧的一端與物塊P相連，另一端固定在木板上．先將木板水平放置，并使彈簧處于拉伸狀態(tài)．緩慢抬起木板的右端，使傾角逐漸增大,直至物塊P剛要沿木板向下滑動(dòng),在這個(gè)過(guò)程中，物塊P所受靜摩擦力的大小變化情況是（ ）

A. 先減小后增大 B. 先增大后減小

C. 一直增大 D. 保持不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中： 某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中，使用頻率為 50HZ 交流電，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了被小車拖動(dòng)的 紙帶的運(yùn)動(dòng)情況，在紙帶上確定出 A、B、C、D、E 共 5 個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。測(cè)得計(jì)數(shù)點(diǎn) 間的距離如圖 1 所示，每?jī)蓚�(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出來(lái)。

（1）試根據(jù)紙帶上各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，計(jì)算出打下 B、C、D 三個(gè)點(diǎn)時(shí)小車的 瞬時(shí)速度，則 vB=___________ m/s，vC=0.264m/s，vD=0.390m/s．（保留 3 位有效數(shù)字）

（2）在圖 2 所示的坐標(biāo)系中作出小車的 v﹣t 圖線，

（3）并根據(jù)圖線求出 a=_____________ m/s2．（保留 3 位有效數(shù)字）

（4）將圖線延長(zhǎng)與縱軸相交，此交點(diǎn)縱坐標(biāo)的物理意義是 __________________ 。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，軌道ABCD的AB段為一半徑R＝0.2 m的光滑1/4圓形軌道，BC段為高為h＝5 m的豎直軌道，CD段為水平軌道．一質(zhì)量為0.2 kg的小球從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大小為2 m/s，離開(kāi)B點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)(g＝10 m/s2)，求：

(1)小球離開(kāi)B點(diǎn)后，在CD軌道上的落地點(diǎn)到C點(diǎn)的水平距離；

(2)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓形軌道的壓力大��；

(3)如果在BCD軌道上放置一個(gè)傾角θ＝45°的斜面(如圖中虛線所示)，那么小球離開(kāi)B點(diǎn)后能否落到斜面上？如果能，求它第一次落在斜面上的位置距離B點(diǎn)有多遠(yuǎn)．如果不能，請(qǐng)說(shuō)明理由．

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