【題目】如圖所示，系統(tǒng)由左右兩個側(cè)壁絕熱、底部、截面均為S的容器組成．左容器足夠高，上端敞開，右容器上端由導(dǎo)熱材料封閉．兩個容器的下端由可忽略容積的細(xì)管連通．容器內(nèi)兩個絕熱的活塞A、B下方封有氮?dú)猓珺上方封有氫氣．大氣的壓強(qiáng)p0 ， 溫度為T0=273K，兩個活塞因自身重量對下方氣體產(chǎn)生的附加壓強(qiáng)均為0.1p0 ． 系統(tǒng)平衡時，各氣體柱的高度如圖所示．現(xiàn)將系統(tǒng)的底部浸入恒溫?zé)崴壑�，再次平衡時A上升了一定的高度．用外力將A緩慢推回第一次平衡時的位置并固定，第三次達(dá)到平衡后，氫氣柱高度為0.8h．氮?dú)夂蜌錃饩梢暈槔硐霘怏w．求

（1）第二次平衡時氮?dú)獾捏w積；
（2）水的溫度．

【答案】
（1）解：以氫氣為研究對象，初態(tài)壓強(qiáng)為p0，體積為hS，末態(tài)體積為0.8hS．

氣體發(fā)生等溫變化，由玻意耳定律得：p0V1=p2V2，即：p0hS=p×0.8hS，解得：p=1.25p0①

活塞A從最高點(diǎn)被推回第一次平衡時位置的過程是等溫過程．

該過程的初態(tài)壓強(qiáng)為1.1p0，體積為V；末態(tài)的壓強(qiáng)為p′，體積為V′，

則p′=p+0.1p0=1.35p0②V′=2.2hS ③

由玻意耳定律得：1.1p0×V=1.35p0×2.2hS，解得：V=2.7hS ④

答：第二次平衡時氮?dú)獾捏w積為2.7hS；


（2）解：活塞A從最初位置升到最高點(diǎn)的過程為等壓過程．該過程的初態(tài)體積和溫度分別為2hS和T0=273K，

末態(tài)體積為2.7hS．設(shè)末態(tài)溫度為T，由蓋﹣呂薩克定律得： = ，解得：T=368.55K；

答：水的溫度為368.55K．


【解析】（1）以B上方的氫氣為研究對象，由玻意耳定律求出氣體壓強(qiáng)，然后以A下方的氮?dú)鉃檠芯繉ο�，由波意耳定律求出氮�(dú)獾捏w積．（2）結(jié)合第一問的結(jié)果，求出氮?dú)獾哪顟B(tài)的壓強(qiáng)，分析氮?dú)獾某跄﹥蓚�狀態(tài)的狀態(tài)參量，利用理想氣體的狀態(tài)方程，可求出氮?dú)饽顟B(tài)的溫度，即為水的溫度．

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】同學(xué)們到中國科技館參觀，看到了一個有趣的科學(xué)實(shí)驗(yàn)：如圖所示，一輛小火車在平直軌道上勻速行駛，當(dāng)火車將要從“∩”形框架的下方通過時，突然從火車頂部的小孔中向上彈出一小球，該小球越過框架后，又與通過框架的火車相遇，并恰好落回原來的孔中。下列說法中正確的是（ ）

A. 相對于地面，小球運(yùn)動的軌跡是直線

B. 相對于地面，小球運(yùn)動的軌跡是曲線

C. 小球能落回小孔是因?yàn)樾∏蛟诳罩羞\(yùn)動的過程中受到水平向前的力

D. 小球能落回小孔是因?yàn)樾∏蚓哂袘T性，在水平方向保持與火車相同的速度

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在天文觀測中，發(fā)現(xiàn)一顆與其它天體相距較遠(yuǎn)的球形三體，它有一靠近表面飛行的衛(wèi)星，另一顆與其它天體相距較遠(yuǎn)的球形天體，它也有一靠近表面飛行的衛(wèi)星，測得兩顆衛(wèi)星、分別環(huán)繞天體、的周期相等．若不考慮天體、的自轉(zhuǎn)，以下說法正確的是（ ）．

A. 天體、的質(zhì)量一定相等

B. 天體、的密度一定相等

C. 天體、的第一宇宙速度一定相等

D. 天體和天體表面附近物體的重力加速度之比為天體、的半徑之比

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一水平方向的傳送帶以恒定的速度v=2m/s沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動，傳送帶右端固定著一光滑的四分之一圓弧面軌道，并與弧面下端相切．一質(zhì)量為m=1kg的物體自圓弧面軌道的最高點(diǎn)由靜止滑下，圓弧面軌道的半徑R=0.45m，物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，不計物體滑過曲面與傳送帶交接處時的能量損失，傳送帶足夠長，g=10m/s2 ． 求：

（1）物體第一次從滑上傳送帶到離開傳送帶所經(jīng)歷的時間；
（2）物體第一次從滑上傳送帶到離開傳送帶的過程中，傳送帶對物體做的功及由于摩擦產(chǎn)生的熱量．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）電磁打點(diǎn)計時器是一種_______儀器，使用______電源，工作電壓_______伏，當(dāng)電源頻率為50赫茲，它每隔_________打一次點(diǎn)。

（2）使用打點(diǎn)計時器來分析物體運(yùn)動情況的實(shí)驗(yàn)中，有以下基本步驟：

A．松開紙帶讓物體帶著紙帶運(yùn)動

B．穿好紙帶

C．把打點(diǎn)計時器固定好

D．接通電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定

以上步驟中正確的順序是_______。

（3）如圖所示，某同學(xué)在做“研究勻變速直線運(yùn)動”實(shí)驗(yàn)中，由打點(diǎn)計時器得到表示小車運(yùn)動過程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計數(shù)點(diǎn)間還有四個點(diǎn)沒有標(biāo)出，兩計數(shù)點(diǎn)間時間為T.其中xAB=7.05cm、xBC=7.68cm、xCD=8.33cm、xDE=8.95cm、xEF=9.61cm、xFG=10.26cm，則D點(diǎn)處瞬時速度的大小是_________m/s，小車運(yùn)動的加速度的大小是_______m/s2（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，甲從高h處以速度v1平拋小球A，乙同時從地面以初速度v2豎直上拋小球B，在B尚未達(dá)到最高點(diǎn)之前，兩球在空中相遇，則（ ）

A. 兩球相遇時間t=h／v1

B. 拋出前兩球的水平距離s=h v2／v1

C. 相遇時A球速率v=gh／v2

D. 若v2= ，則兩球相遇在h／2處

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有一種雜技表演叫“飛車走壁”，由雜技演員駕駛摩托車沿圓臺形表演臺的內(nèi)側(cè)壁高速行駛，做勻速圓周運(yùn)動．如圖所示中虛線圓表示摩托車的行駛軌跡，軌跡離地面的高度為h．下列說法中正確的是（ ）

A.h越高，摩托車對側(cè)壁的壓力將越大
B.h越高，摩托車做圓周運(yùn)動的線速度將越大
C.h越高，摩托車做圓周運(yùn)動的周期將越大
D.h越高，摩托車做圓周運(yùn)動的向心力將越大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在物體學(xué)的探索和發(fā)現(xiàn)過程中，科學(xué)家們運(yùn)用了許多研究方法，以下關(guān)于物理學(xué)研究方法敘述中正確的是（ ）

A. 伽利略在研究自由落體運(yùn)動時采用了微量放大法

B. 在不需要考慮物體本身的大小和形狀時，用質(zhì)點(diǎn)來代替物體的方法是理想模型法

C. 根據(jù)速度定義式，當(dāng)時， 就可以表示在物體在時刻的瞬時速度，該定義運(yùn)用了極限思維法

D. 在推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動位移公式時，把整個運(yùn)動過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運(yùn)動，再把各小段位移相加，這里運(yùn)用了微元法

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，間距為L=1.0m、長為5.0m的光滑導(dǎo)軌固定在水平面上，一電容為C=0.1F的平行板電容器接在導(dǎo)軌的左端．垂直于水平面的磁場沿x軸方向上按B=B0+kx（其中B0=0.4T，k=0.2T/m）分布，垂直x軸方向的磁場均勻分布．現(xiàn)有一導(dǎo)體棒橫跨在導(dǎo)體框上，在沿x軸方向的水平拉力F作用下，以v=2.0m/s的速度從x=0處沿x軸方向勻速運(yùn)動，不計所有電阻，下面說法中正確的是（ ）

A.電容器中的電場隨時間均勻增大
B.電路中的電流隨時間均勻增大
C.拉力F的功率隨時間均勻增大
D.導(dǎo)體棒運(yùn)動至x=3m處時，所受安培力為0.02N

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案