【題目】如圖所示,固定的絕熱氣缸內(nèi)有一質(zhì)量為m“T”型絕熱活塞(體積可忽略),距氣缸底部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,活塞距離氣缸底部為1.5h0,兩邊水銀柱存在高度差.已知水銀的密度為ρ,大氣壓強(qiáng)為p0,氣缸橫截面積為S,活塞豎直部分長為1.2h0,重力加速度為g.試問:

初始時(shí),水銀柱兩液面高度差多大?

緩慢降低氣缸內(nèi)封閉氣體的溫度,當(dāng)U形管兩水銀面相平時(shí)封閉氣體的溫度是多少?

【答案】

【解析】試題分析:(1)根據(jù)活塞平衡求得氣體壓強(qiáng),再根據(jù)水銀柱高度差求出氣體壓強(qiáng)表達(dá)式,聯(lián)立得到高度差;
2)等壓變化,根據(jù)蓋-呂薩克定律求解出溫度.

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

可得被封閉氣體壓強(qiáng)

設(shè)初始時(shí)水銀柱液面高度差為h,則被封閉氣體壓強(qiáng)

聯(lián)立以上三式可得,初始時(shí)液面高度差為

2降低溫度直至兩液面相平的過程中,被封閉氣體先等壓變化,后等容變化.

初狀態(tài): ;

末狀態(tài):

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有

代入數(shù)據(jù),可得

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】兩人拔河甲勝乙敗,甲對乙的拉力是300N,則乙對甲的拉力(繩的質(zhì)量忽略不計(jì))

A. 等于300N B. 大于300N C. 小于300N D. 不能確定

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩根光滑平行的金屬導(dǎo)軌,放在傾角為θ的斜面上,導(dǎo)軌的左端接有電阻R,導(dǎo)軌自身電阻不計(jì),斜面處在一勻強(qiáng)磁場中,方向垂直斜面向上,一質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的金屬棒,在沿斜面并與棒垂直的恒力F作用下沿導(dǎo)軌勻速上滑,并上升了h高度,則在上滑h的過程中(

A金屬棒所受合外力所做的功等于mgh與電阻R上產(chǎn)生的熱量之和

B恒力F與重力的合力所做的功等于電阻R上產(chǎn)生的熱量

C金屬棒受到的合外力所做的功為零

D恒力F與安培力的合力所做的功為mgh

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】以往我們認(rèn)識的光電效應(yīng)是單光子光電效應(yīng),即一個(gè)電子在極短時(shí)間內(nèi)只能吸收到一個(gè)光子而從金屬表面逸出.強(qiáng)激光的出現(xiàn)豐富了人們對于光電效應(yīng)的認(rèn)識,用強(qiáng)激光照射金屬,由于其光子密度極大,一個(gè)電子在極短時(shí)間內(nèi)吸收多個(gè)光子成為可能,從而形成多光子光電效應(yīng),這已被實(shí)驗(yàn)證實(shí).

光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示.用頻率為ν的普通光源照射陰極K,沒有發(fā)生光電效應(yīng).換用同樣頻率ν的強(qiáng)激光照射陰極K,則發(fā)生了光電效應(yīng);此時(shí),若加上反向電壓U,即將陰極K接電源正極,陽極A接電源負(fù)極,在KA之間就形成了使光電子減速的電場.逐漸增大U,光電流會逐漸減;當(dāng)光電流恰好減小到零時(shí),所加反向電壓U可能是下列的(其中W為逸出功,h為普朗克常量,e為電子電量)( )

A.U=

B.U=

C.U=2hν-W

D.U=

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】“用油膜法估測分子的大小”實(shí)驗(yàn)的方法及步驟如下:

①向體積V=1mL的油酸中加酒精,直至總量達(dá)到V=500 mL;

②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液,把它一滴一滴地滴入小量筒中,當(dāng)?shù)稳?/span>n=100滴時(shí),測得其體積恰好是V0=1mL;

③先往邊長為30 cm~40 cm的淺盤里倒入2 cm深的水,然后將________均勻地撒在水面上;

④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液,待油酸薄膜形狀穩(wěn)定后,將事先準(zhǔn)備好的玻璃板放在淺盤上,并在玻璃板上描下油酸膜的形狀;

⑤將畫有油酸膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上,如圖所示,數(shù)出輪廓范圍內(nèi)小方格的個(gè)數(shù)N,小方格的邊長l=20mm.

根據(jù)以上信息,回答下列問題:

(1)步驟③中應(yīng)填寫:______________________

(2)1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V′是________mL;

(3)油酸分子直徑是________m.(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】物體在平拋運(yùn)動(dòng)過程中,在相等的時(shí)間內(nèi),下列哪些量是相等的(

①位移 ②加速度

③平均速度 ④速度的變化量

A. ①② B. ②③

C. ②④ D. ③④

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】帶電粒子垂直勻強(qiáng)磁場方向運(yùn)動(dòng)時(shí),會受到洛倫茲力的作用.下列表述正確的是( )
A.洛倫茲力對帶電粒子做正功
B.洛倫茲力不改變帶電粒子的動(dòng)能
C.洛倫茲力的大小與速度無關(guān)
D.洛倫茲力不改變帶電粒子的速度方向

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是:(

A. 質(zhì)點(diǎn)一定是體積很小、質(zhì)量很小的物體

B. 地球雖大,且有自轉(zhuǎn),但有時(shí)仍可將地球看作質(zhì)點(diǎn)

C. 研究自行車運(yùn)動(dòng)時(shí),因?yàn)檐囕喸谵D(zhuǎn)動(dòng),所以無論什么情況下,自行車都不能看成質(zhì)點(diǎn)

D. 當(dāng)研究一列火車全部通過橋所需的時(shí)間,因?yàn)榛疖嚿细鼽c(diǎn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同,所以可以把火車視為質(zhì)點(diǎn)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一小型發(fā)電機(jī)的線圈共100匝,線圈面積S=0.05 m2,線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω=100π rad/s,線圈內(nèi)阻不計(jì),磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=T.發(fā)電機(jī)的輸出端接一個(gè)理想變壓器,匝數(shù)比n1:n2=10:1, 變壓器的輸出端接上阻值為50Ω的燈泡,求:

(1)發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢的有效值為多少?

(2)燈泡所消耗的功率為多少?

(3)交流電流表的示數(shù)為多大?

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