【題目】如圖所示,將橫截面積S=100cm2、容積為V=5L,開口向上的導熱良好的氣缸,置于t1=13的環(huán)境中。用厚度不計的輕質(zhì)活塞將體積為V1=4L的理想氣體封閉在氣缸中,氣缸底部有一個單向閥門N。外界大氣壓強p0=1.0×105Pa,重力加速g=10m/s2,不計一切摩擦。求:

(i)將活塞用卡銷Q鎖定,用打氣筒通過閥門N給氣缸充氣,每次可將體積V0=100mL,壓強為p0的理想氣體全部打入氣缸中,則打氣多少次,才能使其內(nèi)部壓強達到1.2p0;

(ii)當氣缸內(nèi)氣體壓強達到1.2p0時,停止打氣,關(guān)閉閥門N,將質(zhì)量為m=20kg的物體放在活塞上,然后拔掉卡銷Q,則環(huán)境溫度為多少攝氏度時,活塞恰好不脫離氣缸。

【答案】(i)8(ii)52

【解析】

(1)由玻意耳定律得

其中,n為打氣次數(shù),代入數(shù)值解得:

(ii)初態(tài)氣體溫度為,最終穩(wěn)定時,體積為,內(nèi)部氣體壓強為

即拔掉卡銷后,缸內(nèi)氣體壓強不變,由蓋·呂薩克定律得:,解得

則氣缸內(nèi)氣體的溫度為

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相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,虛線AB、BCCD將平面直角坐標系四個象限又分成了多個區(qū)域。在第一、二象限有垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為。在第三、四象限中,-2d<y<0區(qū)域又分成了三個勻強電場區(qū)域,其中在x>d區(qū)域有沿x軸負方向的勻強電場;在x<d區(qū)域有沿x軸正方向的勻強電場,電場強度大小相等;-d<x<d區(qū)域有沿y軸正方向的勻強電場,電場強度是另外兩個電場強度的2倍。第二、四象限中,y<2d區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場。一個質(zhì)量為m,電荷量為q的帶電粒子,以速度v0由原點O沿y軸正方向射入磁場。運動軌跡恰好經(jīng)過B(-d,-2d)、Cd,-2d)兩點,第一次回到O點后,進入豎直向上電場區(qū)域,不計粒子重力,求:

(1)電場區(qū)域內(nèi)的電場強度大小E;

(2)y<2d區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強度B2;

(3)由原點O出發(fā)開始,到第2次回到O點所用時間。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某興趣小組的幾位成員做“驗證機械能守恒定律”的實驗,所用打點計時器頻率為50Hz。

(1)兩位同學分別設(shè)計了如圖甲、乙所示的實驗裝置,你認為更合理的是圖_________(填“甲”或“乙”);采用上述所選裝置時,打點計時器所接電源應(yīng)是圖_________(填“丙”或“丁”)。

(2)如圖戊所示是某次實驗中經(jīng)正確操作得到的一條紙帶(局部),將刻度尺的“0”與起始點對齊,AB、C……G各點對應(yīng)的數(shù)據(jù)是該點到起始點的距離(單位:cm)。已知重物質(zhì)量為1.0kg,當?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>9.8m/s2,則從打下起始點到打下F點的過程中,重物重力勢能的減少量為_________J,重物克服阻力做的功為_________J。(兩空結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】小明設(shè)計了一個彈球游戲裝置,如圖所示,ABCD為四分之三圓弧軌道,A端通過豎直過渡軌道PA與彈射裝置相連,D端通過水平過渡軌道DE與水平軌道EG相連,兩過渡軌道稍微錯開;管徑很小的圓形細管與軌道EG相切于O點,細管底部進出口O、稍微錯開,整個軌道固定于同一豎直平面內(nèi),各段軌道間均平滑連接。現(xiàn)有一小球(可視為質(zhì)點)被壓縮的輕彈簧從P點彈出后沿軌道運動。已知小球質(zhì)量m=0.2kg,軌道ABCD的半徑r=0.1m,細管的圓半徑R=0.2m,P、A兩點間的高度差h=0.5mO、E兩點間的距離L=1m,O、G兩點間的距離足夠大,小球與軌道EG間的動摩擦因數(shù),其余軌道均光滑,彈簧的最大彈性勢能Epm=2.2J彈簧的形變始終不超過其彈性限度,小球運動時始終未脫離軌道。

(1)求小球通過B點的最小速度和對應(yīng)的彈簧彈性勢能;

(2)為使小球最終停在EO段,求彈簧彈性勢能應(yīng)滿足的條件;

(3)O點為坐標原點,O點指向G點的方向為正方向建立x軸,在圖乙中畫出彈簧彈性勢能Ep與小球最終停下的位置坐標x的關(guān)系圖線(本小題不需要寫出具體解答過程,但需要標出關(guān)鍵點的坐標值)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】已知引力常量G和下列某幾組數(shù)據(jù),就能計算出地球的質(zhì)量,這幾組數(shù)據(jù)是( 。

A.飛船繞月球運行的周期及飛船離月球中心的距離

B.地球繞太陽運行的周期及地球離太陽的距離

C.月球繞地球運行的周期及月球離地心的距離

D.人造地球衛(wèi)星的線速度及衛(wèi)星到地心的距離

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,光滑絕緣水平面上有一沿水平方向的電場,MN是其中的一條直線,線上有A、B、C三點.一帶電量為+2×10-3C、質(zhì)量為1×10-3kg的小物塊從A點靜止釋放,沿MN作直線運動,其運動的v-t圖象如圖乙所示,其中B點處的切線斜率最大(圖中標出了該切線),C點處的切線平行于t軸,運動過程中小物塊電量保持不變,則下列說法中正確的是

A. AB兩點電勢差UAB=-4V

B. B點為AC間電場強度最大的點,場強大小E1V/m

C. AC的過程中小物塊的電勢能先減小后變大

D. 小物塊從B點到C點電場力做的功W=10-2J

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學把兩塊大小不同的木塊用細線連接,中間夾一被壓縮了的彈簧,如圖所示.將這一系統(tǒng)置于光滑的水平桌面上,燒斷細線,觀察物體的運動情況,進行必要的測量,驗證物體間相互作用時動量守恒.

1)該同學還必須有的器材是 ;

2)需要直接測量的數(shù)據(jù)是 ;

3)用所得數(shù)據(jù)驗證動量守恒的關(guān)系式是

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,平行板電容器的Ⅳ板開有一小孔,與固定圓筒的小孔a正對,O是圓筒的圓心,圓筒的內(nèi)徑為r,筒內(nèi)有垂直紙面的勻強磁場,筒壁光滑.電容器內(nèi)緊靠極板肘有一個帶電粒子(初速度為零),經(jīng)電壓U加速后從a孔垂直磁場并正對著圓心O進入筒中,該帶電粒子與圓筒壁碰撞三次后恰好又從小孔a射出.帶電粒子每次與筒壁發(fā)生碰撞時電荷量和動能都不損失,粒子的比荷為q/m=k不計粒子的重力和空氣阻力.求

(1)帶電粒子進入磁場的速度大。

(2)筒內(nèi)磁感應(yīng)強度B的大?(結(jié)論均用r、E,和k表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,傾角為θ=30°的光滑絕緣直角斜面ABC,D是斜邊AB的中心,在C點固定一個帶電荷量為+Q的點電荷.一質(zhì)量為m,電荷量為﹣q的小球從A點由靜止釋放,小球經(jīng)過D點時的速度為v,到達B點時的速度為0,則(  )

A. 小球從AD的過程中靜電力做功為mv2

B. 小球從AD的過程中電勢能逐漸減小

C. 小球從AB的過程中電勢能先減小后增加

D. AB兩點間的電勢差UAB=

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