【題目】如圖，一豎直放置的氣缸上端開口，氣缸壁內(nèi)有卡口a和b，a、b間距為h，a距缸底的高度為H；活塞只能在a、b間移動，其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞質(zhì)量為m，面積為S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均絕熱，不計(jì)他們之間的摩擦。開始時(shí)活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，上、下方氣體壓強(qiáng)均為p0，溫度均為T0。現(xiàn)用電熱絲緩慢加熱氣缸中的氣體，直至活塞剛好到達(dá)b處。求此時(shí)氣缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過程中氣體對外所做的功。重力加速度大小為g。

【答案】

【解析】試題分析：由于活塞處于平衡狀態(tài)所以可以利用活塞處于平衡狀態(tài)，求封閉氣體的壓強(qiáng)，然后找到不同狀態(tài)下氣體參量，計(jì)算溫度或者體積。

開始時(shí)活塞位于a處，加熱后，汽缸中的氣體先經(jīng)歷等容過程，直至活塞開始運(yùn)動。設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為T1，壓強(qiáng)為p1，根據(jù)查理定律有

①

根據(jù)力的平衡條件有

②

聯(lián)立①②式可得

③

此后，汽缸中的氣體經(jīng)歷等壓過程，直至活塞剛好到達(dá)b處，設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為T2；活塞位于a處和b處時(shí)氣體的體積分別為V1和V2。根據(jù)蓋—呂薩克定律有

④

式中

V1=SH⑤

V2=S（H+h）⑥

聯(lián)立③④⑤⑥式解得

⑦

從開始加熱到活塞到達(dá)b處的過程中，汽缸中的氣體對外做的功為

⑧

故本題答案是：

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】明朝謝肇淛的《五雜組》中記載：“明姑蘇虎丘寺廟傾側(cè)，議欲正之，非萬緡不可。一游僧見之,曰：無煩也，我能正之。”游僧每天將木楔從塔身傾斜一側(cè)的磚縫間敲進(jìn)去，經(jīng)月余扶正了塔身。假設(shè)所用的木楔為等腰三角形，木楔的頂角為θ，現(xiàn)在木楔背上加一力F，方向如圖所示，木楔兩側(cè)產(chǎn)生推力FN，則

A. 若F一定，θ大時(shí)大

B. 若F一定，θ小時(shí)大

C. 若θ一定，F大時(shí)大

D. 若θ一定，F小時(shí)大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)用如圖甲所示的電路來探究電學(xué)黑箱內(nèi)的電學(xué)元件，已知該電學(xué)黑箱可能有電容器、電感線圈、定值電阻三種電學(xué)元件，在接線柱間以如圖乙所示的“Z”字連接，且相鄰兩接線柱間只有一個(gè)元件.

(1)小明同學(xué)分別將黑箱接線柱AB、BC、CD接入甲電路中，閉合開關(guān)S，計(jì)算機(jī)顯示出電流傳感器的輸出電流隨時(shí)間變化的圖像分別如a、b、c所示，則_____(選填：AB、BC、CD)間接入的是定值電阻。

(2)小聰同學(xué)為了進(jìn)一步精確測量黑箱內(nèi)定值電阻的阻值，設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路，其中：

A是電流表(量程為0.20mA，內(nèi)阻約為100Ω)

R是電阻箱(阻值范圍0~999.9Ω)

R1是滑動變阻器

R2是保護(hù)電阻

E是直流電源(電動勢4V，內(nèi)阻不計(jì))

單刀單擲開關(guān)2只，導(dǎo)線若干

①調(diào)節(jié)電阻箱，使電阻箱接入電路中的阻值為90.7Ω，只閉合S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器，電流表讀數(shù)為0.15mA；然后保持滑動變阻器的滑片位置不動，再閉合S2，調(diào)節(jié)電阻箱，當(dāng)電阻箱的阻值為186.3Ω時(shí)，電流表的讀數(shù)仍為0.15mA，則黑箱內(nèi)定值電阻的阻值為_______Ω。

②上述實(shí)驗(yàn)中，無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，都要保證電路安全，則在下面提供的四個(gè)電阻中，保護(hù)電阻R應(yīng)選用_________(選填答案番號)

A.200kΩ B. 20kΩ C. 10kΩ D. 20Ω

③下面提供最大阻值不同的四個(gè)滑動變阻器供選用，既要滿足上述實(shí)驗(yàn)要求，又要調(diào)整方便，滑動變阻器是最佳選擇________(選填答案番號).

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“用單擺測重力加速度 ”的實(shí)驗(yàn)中，

（1）某同學(xué)的操作步驟為：

a．取一根細(xì)線，下端系住直徑為d的金屬小球，上端固定在鐵架臺上；

b．用米尺量得細(xì)線長度l；

c．在擺線偏離豎直方向5°位置釋放小球；

d．用秒表記錄小球完成n次全振動的總時(shí)間t，得到周期T＝t/n；

e．用公式計(jì)算重力加速度．

按上述方法得出的重力加速度值與實(shí)際值相比___________（選填“偏大”、“相同”或“偏小 ”）．

（2）已知單擺在任意擺角θ時(shí)的周期公式可近似為，式中T0為擺角趨近于0°時(shí)的周期，a為常數(shù)．為了用圖象法驗(yàn)證該關(guān)系式，需要測量的物理量有__________________（寫式子中的字母符號）： __________________

若某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到了如圖所示的圖線，則圖線中的橫軸表示 ________（寫式子中的字母符號）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一列簡諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播，如圖 (a)是t＝1 s時(shí)的波形圖，圖6(b)是波中某振動質(zhì)點(diǎn)位移隨時(shí)間變化的振動圖象(兩圖用同一時(shí)間起點(diǎn))．則圖(b)可能是圖(a)中哪個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動圖象(　　)

A. x＝1 m處的質(zhì)點(diǎn) B. x＝2 m處的質(zhì)點(diǎn)

C. x＝3 m處的質(zhì)點(diǎn) D. x＝4處的質(zhì)點(diǎn)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】美國物理學(xué)家勞倫斯發(fā)明了回旋加速器，其基本原理如圖所示�，F(xiàn)有一回旋加速器，當(dāng)外加磁場一定時(shí)，可把質(zhì)子的速度從零加速到v，質(zhì)子獲得的動能為Ek。在不考慮相對論效應(yīng)的情況下，用該回旋加速器加速原來靜止的α粒子（氦核）時(shí)，有

A. 能把α粒子從零加速到

B. 能使α粒子獲得的動能為2Ek

C. 加速α粒子的交變電場頻率與加速質(zhì)子的交變電場頻率之比為1:2

D. 加速α粒子的交變電場頻率與加速質(zhì)子的交變電場頻率之比為2：1

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑的水平面上有P、Q兩個(gè)固定擋板，A、B是兩擋板連線的三等分點(diǎn)。A點(diǎn)處有一質(zhì)量為m2的靜止小球，緊貼P擋板的右側(cè)有一質(zhì)量為m1的等大小球以速度vo向右運(yùn)動并與m2相碰。小球與小球、小球與擋板間的碰撞均為彈性正碰，兩小球均可視為質(zhì)點(diǎn)。已知兩小球之間的第二次碰撞恰好發(fā)生在B點(diǎn)處，且m1<m2，則兩小球的質(zhì)量之比ml:m2可能為

A. 1:2 B. 1:3 C. 1:5 D. 1:7

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，地球可以看成一個(gè)橋面半徑為地球半徑的巨大拱形橋，地面上行駛的汽車中駕駛員的重力G=800N，在汽車不離開地面的前提下，下列分析中正確的是

A. 汽車的速度越大，則駕駛員對座椅的壓力也越大

B. 不論汽車的行駛速度如何，駕駛員對座椅壓力大小都等于800N

C. 不論汽車的行駛速度如何，駕駛員對座椅壓力大小都大于800N

D. 如果某時(shí)刻駕駛員感覺自己恰好完全失重，則此時(shí)車速約為7.9Km/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖,光滑的地面上有一質(zhì)量為m的豎直平面內(nèi)的軌道ABC，它由四分之一圓弧和與圓弧下端相切的水平部分構(gòu)成。A和B分是圓弧軌道的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)。已知軌道的圓弧部分光滑,半徑為R，而水平部分粗糙，與滑塊動摩擦因數(shù)為μ�，F(xiàn)將一質(zhì)量也為m滑塊從A點(diǎn)靜止釋放。取重力加速度g=10m/s2。求:

(1)滑塊靜止釋放后運(yùn)動到B點(diǎn)的速度。

(2)為了使滑塊不從軌道上掉下去，軌道的水平部分長度L至少是多少。

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