【題目】如圖所示,兩個(gè)可導(dǎo)熱的氣缸豎直放置,它們的底部由一細(xì)管連通(忽略細(xì)管的容積)。兩氣缸各有一個(gè)活塞,質(zhì)量分別為m1和m2,活塞與氣缸無摩擦;钊南路綖槔硐霘怏w,上方為真空。當(dāng)氣體處于平衡狀態(tài)時(shí),兩活塞位于同一高度h.(已知m1=2m,m2=m)
(1)在兩活塞上同時(shí)各放一質(zhì)量為m的物塊,求氣體再次達(dá)到平衡后兩活塞的高度差(假定環(huán)境溫度始終保持為T0);
(2)在達(dá)到上一問的終態(tài)后,環(huán)境溫度由T0緩慢上升到1.25T0,試問在這個(gè)過程中,氣體對(duì)活塞做了多少功?(假定在氣體狀態(tài)變化過程中,兩物塊均不會(huì)碰到氣缸頂部)。
【答案】(1)x=h(2)0.75mgh
【解析】試題分析:(1)開始時(shí)兩缸內(nèi)的氣壓相等,從而可得出兩活塞的面積關(guān)系,兩活塞上同時(shí)各加一質(zhì)量為m的物塊后,就打破了原有的平衡,面積小的活塞會(huì)下沉,直至面積小的活塞移到底部,再確定左側(cè)氣體的狀態(tài)參量,整個(gè)過程是等溫變化,由氣體的狀態(tài)方程可得出左缸氣體的高度,即為兩活塞的高度差.(2)緩慢升溫氣體發(fā)生等壓變化,根據(jù)蓋呂薩克定律求體積變化,求出活塞移動(dòng)的距離,根據(jù)W=Fl求功
(1)設(shè)左、右活塞的面積分別為S'和S,由于氣體處于平衡狀態(tài),故兩活塞對(duì)氣體的壓強(qiáng)相等,即: ,由此得
在兩個(gè)活塞上各加質(zhì)量為m的物塊后,假設(shè)左右兩活塞仍沒有碰到汽缸底部,
由平衡條件:P左=,P右=,P左<P右,
則右活塞降至氣缸底部,所有氣體都在左氣缸中。
在初態(tài),氣體的壓強(qiáng)為,體積為3Sh;在末態(tài),氣體壓強(qiáng)為,體積為2xS(x為左活塞的高度)
由玻意耳定律得: ·3Sh=·2xS解得:x=h,即兩活塞的高度差為x=h
(2)當(dāng)溫度由T0上升至T=1.25T0時(shí),氣體的壓強(qiáng)不變,設(shè)x'是溫度達(dá)到T時(shí)左活塞的高度,
由蓋·呂薩克定律得:x'=x=1.25h活塞對(duì)氣體做的功為:W= =3mg(x'-x)=0.75mgh
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】下列敘述中符合物理學(xué)史的有( )
A. 湯姆孫通過研究陰極射線實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)了電子
B. 盧瑟福通過對(duì)α粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析,證實(shí)了原子是可以再分的
C. 查德威克通過對(duì)α粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析,提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型
D. 玻爾根據(jù)氫原子光譜分析,總結(jié)出了氫原子光譜可見光區(qū)波長(zhǎng)公式
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,兩端開口的汽缸水平固定,A、B是兩個(gè)厚度不計(jì)的活塞,面積分別為S1=20cm2,S2=10cm2,它們之間用一根細(xì)桿連接,B通過水平細(xì)繩繞過光滑的定滑輪與質(zhì)量為M的重物C連接,靜止時(shí)汽缸中的空氣壓強(qiáng)p=1.3×105Pa,溫度T=540K,汽缸兩部分的氣柱長(zhǎng)均為L.已知大氣壓強(qiáng)p0=1×105Pa,取g=10m/s2,缸內(nèi)空氣可看作理想氣體,不計(jì)一切摩擦.求:
①重物C的質(zhì)量M是多少;
②逐漸降低汽缸中氣體的溫度,活塞A將向緩慢右移動(dòng),當(dāng)活塞A剛靠近D處而處于平衡狀態(tài)時(shí)缸內(nèi)氣體的溫度是多少.
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【題目】在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)組裝了如圖所示的裝置.下列說法中正確的是( )
A. 小車釋放時(shí)應(yīng)靠近定滑輪
B. 平衡摩擦力時(shí)應(yīng)將砝碼盤與小車相連
C. 電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)使用低于6V的直流電源供電
D. 砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量
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【題目】物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng)后又落回地面,則( )
A.上升過程中,加速度方向向上,速度方向向上,相對(duì)于拋出點(diǎn)的位移方向向上.
B.下落過程中,加速度方向向下,速度方向向下,相對(duì)于拋出點(diǎn)的位移方向向下.
C.在最高點(diǎn),加速度大小為零,速度大小為零.
D.到達(dá)最高點(diǎn)后,加速度方向不變,速度方向改變
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【題目】離子推進(jìn)器是新一代航天動(dòng)力裝置,可用于衛(wèi)星姿態(tài)控制和軌道修正。推進(jìn)劑從圖中P處注入,在A處電離出正離子,BC之間加有恒定電壓,正離子進(jìn)入B時(shí)的速度忽略不計(jì),經(jīng)加速后形成電流為I的離子束后從出口D處噴出。已知推進(jìn)器獲得的推力為F,單位時(shí)間內(nèi)噴出的離子質(zhì)量為J。為研究問題方便,假定離子推進(jìn)器在太空中飛行時(shí)不受其他外力,忽略推進(jìn)器運(yùn)動(dòng)速度。試求:加在BC間的電壓U。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一光滑的輕滑輪用細(xì)繩OO/懸掛于O點(diǎn),另一細(xì)繩跨過滑輪;其一端懸掛物塊a,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物塊b.外力F向右上方拉b,整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).若F方向不變,大小在一定范圍內(nèi)變化,物塊b仍始終保持靜止,則( )
A.物塊b所受到的支持力也在一定范圍內(nèi)變化
B.繩OO'的張力也在一定范圍內(nèi)變化
C.連接a和b的繩的張力也在一定范圍內(nèi)變化
D.物塊b與桌面間的摩擦力也在一定范圍內(nèi)變化
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【題目】(多選)兩個(gè)小球在光滑水平面上沿同一直線,同一方向運(yùn)動(dòng),B球在前,A球在后,,,當(dāng)A球與B球發(fā)生碰撞后,AB兩球的速度可能為:( )
A. B.
C. D.
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【題目】在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中,所用器材如圖所示。
(1)請(qǐng)按實(shí)驗(yàn)的要求在實(shí)物圖上連線__________(圖中已連接好兩根導(dǎo)線)
(2)電路連好后,閉合電鍵,下列說法中正確的是__________
A.只要將線圈A放在線圈B中不動(dòng)就會(huì)引起電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)一定角度
B.線圈A插入或拔出線圈B的速度越大,電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的角度越大
C.滑動(dòng)變阻器的滑片P滑動(dòng)越快,電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的角度越大
D.滑動(dòng)變阻器的滑片P勻速滑動(dòng)時(shí),電流計(jì)指針不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)
(3)上述實(shí)驗(yàn)中,線圈A可等效為一個(gè)條形磁鐵,將線圈B和靈敏電流計(jì)簡(jiǎn)化如圖乙所示。當(dāng)電流從正接線柱流入靈敏電流計(jì)時(shí),指針向正接線柱一側(cè)偏轉(zhuǎn)。則乙圖中靈敏電流計(jì)指針向__________接線柱方向偏轉(zhuǎn)(填:正、負(fù))。
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