A類題(適合于使用一期課改教材的考生)

如圖所示,在上端開口的直立氣缸內(nèi)活塞封閉了一段高為20 cm的氣柱,活塞與氣缸間的摩擦不計,氣缸側壁通過一個小孔與U形管相連,小孔離氣缸底部的高度為18 cm,活塞的厚度與小孔直徑相當,U形管內(nèi)的氣體體積忽略不計。已知圖示狀態(tài)時氣體的溫度為7 ℃,U形管內(nèi)水銀面的高度差h1= 8 cm,大氣壓強p0 =76 cmHg。

(1)在活塞上添加沙粒,同時對氣缸內(nèi)的氣體加熱,始終保持活塞的高度不變,此過程緩慢進行,當氣體的溫度升高到27℃時,U形管內(nèi)水銀面的高度差為多少?

(2)保持上題中添加的沙粒質(zhì)量不變,讓氣缸內(nèi)的氣體逐漸冷卻,那么當氣體的溫度低于多少℃時,U形管內(nèi)的水銀面變?yōu)橐粯痈撸?/p>

解:(1)由于始終保持活塞高度不變,所以氣體發(fā)生等容變化,對于氣缸內(nèi)的氣體,

p1=p0+=(76+8) cmHg=84 cmHg

T1=(273+7) K=280 K,T2=(273+27) K=300 K,根據(jù)

,p2=90 cmHg

設U管內(nèi)水銀面的高度差為h2,則h2=(90-76) cm=14 cm。

(2)當U形管內(nèi)水銀面一樣高時,活塞至少下降到氣缸側壁小孔處,此過程氣缸內(nèi)的氣體發(fā)生等壓變化,由蓋-呂薩克定律得:

V2=20S,T2=300 K,V3=18S

,,

T3=270 K,t=-3 ℃。

練習冊系列答案
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如圖所示,一組平行的水平線為勻強電場的電場線(未畫電場線方向),一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的負點電荷,以初速度v0從電場中的A點豎直向上射入電場中,該點電荷通過電場中的B點時,速度與水平方向成45°角,不考慮重力對電荷運動的影響,則勻強電場的電場線方向向________(填“左”或“右”),AB兩點的電勢差為____________。

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法國科學家拉普拉斯曾說過:“認識一位巨人的研究方法對于科學的進步并不比發(fā)現(xiàn)本身有更少的用處……”。在物理學的重大發(fā)現(xiàn)中科學家們創(chuàng)造出了許多物理學方法,如觀察、實驗、建立模型、物理類比和物理假說等方法。其中物理假說,是根據(jù)一定的科學事實和科學理論對研究的問題提出假說性的看法或說明,例如麥克斯韋的電磁場理論、分子動理論等假說,請你再舉出兩個物理假說的例子:_______________;_______________。

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19A.一活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在水平固定放置的氣缸內(nèi),開始時氣體體積為V0,溫度為27℃.在活塞上施加壓力,將氣體體積壓縮到V0,溫度升高到57℃.設大氣壓強p0=1.0×105pa,活塞與氣缸壁摩擦不計. 

(1)求此時氣體的壓強; 

(2)保持溫度不變,緩慢減小施加在活塞上的壓力使氣體體積恢復到V0,求此時氣體的壓強.

B類題(適合于使用二期課改教材的考生)

19B.一活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi),初始時氣體體積為 3.0×10-3m3.用 DIS實驗系統(tǒng)測得此時氣體的溫度和壓強分別為 300K和1.0×105 Pa.推動活塞壓縮氣體,測得氣體的溫度和壓強分別為 320K和1.0×105Pa. 

(1)求此時氣體的體積; 

(2)保持溫度不變,緩慢改變作用在活塞上的力,使氣體壓強變?yōu)?8.0×104Pa,求此時氣體的體積.

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