【題目】如圖所示，左右兩個容器的側(cè)壁都是絕熱的、底部都是導(dǎo)熱的、橫截面積均為S。左容器足夠高，上端敞開，右容器上端由導(dǎo)熱材料封閉。兩個容器的下端由容積可忽略的細(xì)管連通。容器內(nèi)兩個絕熱的活塞A、B下方封有氮?dú)猓?/span>B上方封有氫氣。大氣的壓強(qiáng)為P0，外部氣溫為T0=273K保持不變，兩個活塞因自身重力對下方氣體產(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�，F(xiàn)將系統(tǒng)的底部浸人恒溫?zé)崴壑校俅纹胶鈺rA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；

（ii）水的溫度。

【答案】（1）V=2．7hS（ii）T=368．55K

【解析】試題分析：（ⅰ）考慮氫氣的等溫過程，該過程的初態(tài)壓強(qiáng)為，體積為，末態(tài)體積為，

設(shè)末態(tài)的壓強(qiáng)為P，由玻意耳定律

解得

活塞A從最高點(diǎn)被第一次推回平衡位置的過程是等溫過程，該過程的初態(tài)壓強(qiáng)為，體積為V，末態(tài)壓強(qiáng)為，末態(tài)體積

則：

由玻意耳定律

得：

（ⅱ）活塞A從最初位置升到最高位置過程為等壓過程，該過程的初態(tài)體積和溫度分別為2hS和，末態(tài)體積為2．7hS，

設(shè)末態(tài)溫度為T，由蓋-呂薩克定律

解得

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】如圖所示，在豎直平面內(nèi)，AB為水平放置的絕緣粗糙軌道，CD為豎直放置的足夠長絕緣粗糙軌道，AB與CD通過四分之一絕緣光滑圓弧形軌道平滑連接，圓弧的圓心為O，半徑R＝0.50 m，軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度的大小E＝1.0×104 N/C，現(xiàn)有質(zhì)量m＝0.20 kg，電荷量q＝8.0×10－4 C的帶電體(可視為質(zhì)點(diǎn))，從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動，已知xAB＝1.0 m，帶電體與軌道AB、CD間的動摩擦因數(shù)均為0.5。假定帶電體與軌道之間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力相等。求：(g取10 m/s2)

(1)帶電體運(yùn)動到圓弧形軌道C點(diǎn)時的速度大小

(2)帶電體最終停在何處

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】水平面上有電阻不計的U形導(dǎo)軌NMPQ，它們之間的寬度為L，M和P之間接入電動勢為E的電源（不計內(nèi)阻）。現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌擱一根質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒ab，并加一個范圍較大的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向與水平面夾角為θ且指向右斜上方，如圖所示。

問：（1）當(dāng)ab棒靜止時，ab棒受到的支持力和摩擦力各為多少？

（2）若B的大小和方向均能改變，則要使ab棒所受支持力為零，B的大小至少為多少？此時B的方向如何？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，粗糙斜面的傾角θ=37°，邊長L1=0.5 m的正方形區(qū)域內(nèi)存在著垂直于斜面向下的勻強(qiáng)磁場。一個匝數(shù)n=10匝的剛性正方形線框，邊長為L2=0.6 m，通過松弛的柔軟導(dǎo)線（對線框的作用力近似為零）與電阻R相連，R=1.25 Ω。正方形磁場區(qū)域的一半恰好在正方形線框內(nèi)部。已知線框質(zhì)量m=2 kg，總電阻R0=1.25 Ω，與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5．從t=0時起，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度按B=B0－2t（T）的規(guī)律變化，線框能保持一段時間靜止在斜面上。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：

（1）線框不動時，回路中的感應(yīng)電動勢E；

（2）B0的取值范圍；

（3）線框保持不動的時間內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量Q的最大值是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）套在傾斜放置的固定光滑桿上，輕質(zhì)彈簧的一端懸掛于O點(diǎn)，另一端與小球相連，彈費(fèi)與桿在同一豎直平面內(nèi)。將小球沿桿拉到水平位置A處（此時彈簧處于原長狀態(tài)）由靜止釋放，當(dāng)小球滑至O點(diǎn)正下方的C處時速度恰好為零，此時小球下降的豎直高度為h。若全過程中彈貴始終處于彈性限度內(nèi)，且OA=OB，重力加速度為g。則下滑過程中，小球

A．對彈簧做功mgh

B．滑到B處時動能最大

C．加速度先增大后減小

D．與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在一次救援中，一輛汽車停在一傾角為370的小山坡坡底，突然司機(jī)發(fā)現(xiàn)在距坡底48 m的山坡處一巨石以8 m/s的初速度加速滾下，巨石和山坡間的動摩擦因數(shù)為0.5，巨石到達(dá)坡底進(jìn)入水平面的過程速率不變，在水平面的運(yùn)動可以近似看成加速度大小為2m/s2的勻減速直線運(yùn)動；司機(jī)發(fā)現(xiàn)險情后經(jīng)過2s汽車才啟動起來，并以0.5m/s2的加速度一直做勻加速直線運(yùn)動（如圖所示），求：

（1）巨石到達(dá)坡底時間和速率分別是多少？

（2）汽車司機(jī)能否安全脫險？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量mA=1．0kg的物塊A放在水平固定桌面上，由跨過光滑小定滑輪的輕繩與質(zhì)量mB=1．5kg的物塊B相連。輕繩拉直時用手托住物塊B，使其靜止在距地面h=0．6m的高度處，此時物塊A與定滑輪相距L。已知物塊A與桌面間的動摩擦因數(shù)μ=0．25 ，g取10m/s2�，F(xiàn)釋放物塊B，物塊B向下運(yùn)動。

（1）求物塊B著地前加速度的大小及輕繩對它拉力的大小。

（2）設(shè)物塊B著地后立即停止運(yùn)動，要求物塊A不撞到定滑輪，則L至少多長？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某運(yùn)動員做跳傘訓(xùn)練，他從懸停在空中的直升飛機(jī)上由靜止跳下，跳離飛機(jī)一段時間后打開降落傘做減速下落，他打開降落傘后的速度圖線如圖a．降落傘用8 根對稱的繩懸掛運(yùn)動員，每根繩與中軸線的夾角均為37°，如圖b．已知人的質(zhì)量為50kg，降落傘質(zhì)量也為50kg，不計人所受的阻力，打開傘后傘所受阻力f，與速度v成正比，即f=kv（g取10m/s2，sin53°=0．8，cos53°=0．6）．求：

（1）打開降落傘前人下落的距離為多大？

（2）求阻力系數(shù) k和打開傘瞬間的加速度a的大小和方向？

（3）懸繩能夠承受的拉力至少為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，正方形導(dǎo)線框abcd的質(zhì)量為m、邊長為l，導(dǎo)線框的總電阻為R。導(dǎo)線框從垂直紙面向里的水平有界勻強(qiáng)磁場的上方某處由靜止自由下落，下落過程中，導(dǎo)線框始終在與磁場垂直的豎直平面內(nèi)，cd邊保持水平。磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里，磁場上、下兩個界面水平距離為l。已知cd邊剛進(jìn)入磁場時線框恰好做勻速運(yùn)動。重力加速度為g。

（1）求cd邊剛進(jìn)入磁場時導(dǎo)線框的速度大小。

（2）請證明：導(dǎo)線框的cd邊在磁場中運(yùn)動的任意瞬間，導(dǎo)線框克服安培力做功的功率等于導(dǎo)線框消耗的電功率。

（3）求從導(dǎo)線框cd邊剛進(jìn)入磁場到ab邊剛離開磁場的過程中，導(dǎo)線框克服安培力所做的功。

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