【題目】如圖，一豎直放置的汽缸上端開(kāi)口，汽缸壁內(nèi)有卡口，卡口距缸底的高度h=20cm。汽缸活塞的面積S=100cm2，重量G=100N，其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體，活塞只能在卡口下方上下移動(dòng)�；钊推妆诰^熱，不計(jì)它們之間的摩擦，豎直輕彈簧下端與缸底固定連接，上端與活塞固定連接，原長(zhǎng)l0=15cm，勁度系數(shù)k=2000N/m。開(kāi)始時(shí)活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，汽缸內(nèi)氣體溫度T1=200K，彈簧的長(zhǎng)度l1=10cm，現(xiàn)用電熱絲緩慢加熱汽缸中的氣體（大氣壓P0=1.0×105Pa）。求

（i）當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)時(shí)汽缸內(nèi)氣體的溫度T2；

（ⅱ）當(dāng)汽缸中的氣體溫度T3=500K時(shí)汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)P3。

【答案】（i）330K；（ⅱ）1.25×105Pa。

【解析】

（i）對(duì)活塞受力分析，開(kāi)始時(shí)氣體的壓強(qiáng)為：

溫度為：T1=200K

體積為：V1=lS=10S

彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，對(duì)活塞受力分析，根據(jù)平衡得封閉氣體壓強(qiáng)為：

Pa

體積為：V2=l0S=15S

由理想氣體狀態(tài)方程得：

代入數(shù)據(jù)解得：T2=330K

（ii）設(shè)溫度為T時(shí)，活塞恰好上移至卡口，此時(shí)有：

==1.2×105Pa

V=hS=20S

由理想氣體狀態(tài)方程得：

代入數(shù)據(jù)解得：T=480K

由于T3=500K＞480K，活塞以上移至卡口，有：

V3=hS=20S

由理想氣體狀態(tài)方程得：

代入數(shù)據(jù)解得：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在xoy坐標(biāo)系中，的范圍內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在的范圍內(nèi)存在著垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向未畫出已知，現(xiàn)有一個(gè)帶電粒子，質(zhì)量為m，電荷量大小為重力不計(jì)時(shí)刻，這個(gè)帶電粒子以初速度從a點(diǎn)出發(fā)，沿x軸正方向開(kāi)始運(yùn)動(dòng)觀察到帶電粒子恰好從d點(diǎn)第一次進(jìn)入磁場(chǎng)，然后從O點(diǎn)第次離開(kāi)磁場(chǎng)試回答：

判斷勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向；

勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度；

若帶電粒子在y軸的a、b之間的不同位置以相同的速度進(jìn)入電場(chǎng)，第一次離開(kāi)磁場(chǎng)的位置坐標(biāo)x與出發(fā)點(diǎn)的位置坐標(biāo)y的關(guān)系式．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑絕緣水平面上的M、N兩點(diǎn)各放有一個(gè)電荷量分別為+q和+2q的完全相同的金屬A、B.在某時(shí)刻，使 A、B 以相等的初動(dòng)能 E 開(kāi)始沿同一直線相向運(yùn)動(dòng)（設(shè)這時(shí)它們的動(dòng)量大小均為 P ），若它們剛好能發(fā)生接觸，碰后又各自返回 . 它們返回 M、N 兩點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為E 1和E 2，動(dòng)量大小分別為P 1和P 2，則下列結(jié)論正確的是

A. E1= E 2 > E, P 1 = P 2 > P

B. E 1 = E 2 = E , P 1 = P 2 = P

C. 碰撞一定發(fā)生在 M 、 N 連線中點(diǎn)的左側(cè)

D. 兩球同時(shí)返回到 M 、 N 兩點(diǎn)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】宇航員站在一星球表面上的某高處，沿水平方向拋出一小球．經(jīng)過(guò)時(shí)間t，小球落到星球表面，測(cè)得拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)之間的距離為L。若拋出時(shí)的初速度增大到2倍，則拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)之間的距離為。已知兩落地點(diǎn)在同一水平面上，該星球的半徑為R，萬(wàn)有引力常量為G，求該星球的質(zhì)量M。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示的沖擊擺裝置，是高中物理專用實(shí)驗(yàn)儀器，主要用于研究物體的完全非彈性碰撞及測(cè)定鋼球的速度等實(shí)驗(yàn)．其原理是利用彈簧槍發(fā)射鋼球，將鋼球水平打入靜止擺塊左側(cè)的小洞并停在里面，時(shí)間極短，擺塊(內(nèi)含鋼球)向右擺動(dòng)，推動(dòng)指針，指針擺過(guò)的最大角度即為擺塊的最大擺角．已知擺塊質(zhì)量為M=80g，鋼球質(zhì)量為m=8.4g，直徑d=12.7mm，彈簧槍水平發(fā)射鋼球的速度有三檔。

(1)某實(shí)驗(yàn)小組利用平拋規(guī)律測(cè)量彈簧槍全部三檔的發(fā)射鋼球速度，先將擺塊移開(kāi)，發(fā)射后鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)，測(cè)得三次實(shí)驗(yàn)中鋼球的水平位移如下表所示，并通過(guò)相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算出了1、3檔鋼球的發(fā)射速度，請(qǐng)你估算v2的大小___________。

(2)設(shè)鋼球打進(jìn)擺塊的初速度為υ0，如果鋼球和擺塊系統(tǒng)的動(dòng)量和能量守恒，則鋼球打進(jìn)擺塊后系統(tǒng)的機(jī)械能與打進(jìn)前瞬間的比值為___________ (設(shè)擺塊初始位置的重力勢(shì)能為0)

A． B． C．1 D．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，圖中的四個(gè)電表均為理想電表，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向右端滑動(dòng)時(shí)，下面說(shuō)法正確的是

A. 電壓表V1的讀數(shù)減小，電流表A1的讀數(shù)增大

B. 電壓表V1讀數(shù)變化量的大小與電流表A1讀數(shù)變化量的大小比值增大

C. 若電壓表V2讀數(shù)變化量大小為，電流表A2讀數(shù)變化量的大小為，則

D. 若，則電壓表V1的讀數(shù)與電流表A1讀數(shù)的乘積增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是

A. 若氫原子從n=6能級(jí)向n=1能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光不能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則氫原子從n=6能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光也不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)

B. 核泄漏事故污染物能夠產(chǎn)生對(duì)人體有害的輻射，其核反應(yīng)方程式為，可以判斷x為電子

C. 原子核發(fā)生一次β衰變，該原子外層就一定失去一個(gè)電子

D. 質(zhì)子、中子、α粒子的質(zhì)量分別是m1、m2、m3，質(zhì)子和中子結(jié)合成一個(gè)α粒子，釋放的能量是（2m1+2m2-m3）c2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室中有如下器材：

A.待測(cè)干電池

B.電流表，內(nèi)電阻

C.電流表，內(nèi)電阻

D.滑動(dòng)變阻器甲最大阻值

E.滑動(dòng)變阻器乙最大阻值

F.定值電阻

G.定值電阻

H.定值電阻

以及導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)．

由于沒(méi)有電壓表，為此他設(shè)計(jì)了如圖所示的電路完成了實(shí)驗(yàn)要求的測(cè)量．

(1)為了方便并能較準(zhǔn)確測(cè)量，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選______，定值電阻應(yīng)選用______填寫各器材前的序號(hào)

(2)若某次測(cè)量中電流表G的示數(shù)為，電流表A的示數(shù)為；改變滑動(dòng)變阻器的位置后，電流表G的示數(shù)為，電流表A的示數(shù)為則可知此電源的內(nèi)電阻______，電動(dòng)勢(shì)______用給出和測(cè)得的物理量表示

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究恒力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系。小車的質(zhì)量為M，鉤碼的質(zhì)量為m，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為50H的交流電。

(1)實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：

①掛鉤碼前，為了消除摩擦力的影響，應(yīng)調(diào)節(jié)木板右側(cè)的高度，直至向左輕推小車觀察到車做勻速運(yùn)動(dòng)；

②掛上鉤碼，按實(shí)驗(yàn)要求打出的一條紙帶如圖乙所示；用刻度尺量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離△x，記錄在紙帶上。

(2)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及實(shí)驗(yàn)結(jié)論

①從圖乙數(shù)據(jù)可以計(jì)算打出計(jì)數(shù)點(diǎn)“6”時(shí)小車的速度v6=___________m/s；(計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

②將鉤碼重力mg視為小車受到的拉力F，當(dāng)?shù)刂亓λ俣?/span>g=9.80m/s2，利用W=mg△x算出拉力對(duì)小車做的功W，利用動(dòng)能公式Ek=Mv2算出小車動(dòng)能，求出動(dòng)能的變化量△Ek。并把計(jì)算結(jié)果標(biāo)在△Ek－W坐標(biāo)中，畫出的圖線如圖丙所示。

③從圖丙中可計(jì)算出直線斜率k，從k值大小就可以判斷出實(shí)驗(yàn)預(yù)期結(jié)論是否正確（實(shí)驗(yàn)預(yù)期結(jié)論是動(dòng)能變化等于拉力做功)。若實(shí)驗(yàn)結(jié)論與預(yù)期結(jié)論相符合，則k值為___________(填“k≈1"、“k>1”或“k<1")

(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論及應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，△Ek總是略小于W。某同學(xué)猜想是由于小車所受拉力小于鉤碼重力造成的。從圖中算出直線斜率為k，以及題中小車質(zhì)量M和鉤碼質(zhì)量m就可算出小車受到的實(shí)際拉力F，其計(jì)算公式是F=___________。

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