【題目】如圖,容積均為V的汽缸A、B下端有細管(容積可忽略)連通,閥門K2位于細管的中部,AB的頂部各有一閥門K1、K3;B中有一可自由滑動的活塞(質(zhì)量、體積均可忽略)。初始時,三個閥門均打開,活塞在B的底部;關(guān)閉K2、K3,通過K1給汽缸充氣,使A中氣體的壓強達到大氣壓p0的3倍后關(guān)閉K1。已知室溫為27 ℃,汽缸導(dǎo)熱。

(i)打開K2,求穩(wěn)定時活塞上方氣體的體積和壓強;

(ii)接著打開K3,求穩(wěn)定時活塞的位置;

(iii)再緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體使其溫度升高20 ℃,求此時活塞下方氣體的壓強。

【答案】(i)V/2 2p0 (i i ) 頂部 (i i i) 1.6 p0

【解析】(i)設(shè)打開K2后,穩(wěn)定時活塞上方氣體的壓強為p1,體積為V1。依題意,被活塞分開的兩部分氣體都經(jīng)歷等溫過程。由玻意耳定律得

聯(lián)立①②式得

(ii)打開K3后,由④式知,活塞必定上升。設(shè)在活塞下方氣體與A中氣體的體積之和為V2)時,活塞下氣體壓強為p2,由玻意耳定律得

由⑤式得

由⑥式知,打開K3后活塞上升直到B的頂部為止;此時p2

(iii)設(shè)加熱后活塞下方氣體的壓強為p3,氣體溫度從T1=300 K升高到T2=320 K的等容過程中,由查理定律得

將有關(guān)數(shù)據(jù)代入⑦式得

p3=1.6p0

練習(xí)冊系列答案
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【題目】物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué),任何學(xué)說和理論的建立都離不開實驗,下面給出了幾個在物理學(xué)發(fā)展史上有重要地位的物理實驗,以及與之相關(guān)的物理學(xué)發(fā)展史的說法,其中錯誤的是:( )

A. 光電效應(yīng)實驗表明光具有粒子性

B. α粒子散射實驗是原子核式結(jié)構(gòu)理論的實驗基礎(chǔ)

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A. 彈簧壓縮量最大時,A、B的速度相同

B. 彈簧壓縮量最大時,AB的動能之和最小

C. 彈簧被壓縮的過程中系統(tǒng)的總動量不斷減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一熱氣球體積為V,內(nèi)部充有溫度為Ta的熱空氣,氣球外冷空氣的溫度為Tb。已知空氣在1個大氣壓、溫度T0時的密度為ρ0,該氣球內(nèi)、外的氣壓始終都為1個大氣壓,重力加速度大小為g。

(i)求該熱氣球所受浮力的大小;

(ii)求該熱氣球內(nèi)空氣所受的重力;

(iii)設(shè)充氣前熱氣球的質(zhì)量為m0,求充氣后它還能托起的最大質(zhì)量。

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【題目】大掃除時,某同學(xué)將一張課桌向上搬起后再緩慢放下,此過程中該同學(xué)對課桌做功的情況是(

A. 一直做正功 B. 先做正功,再做負功

C. 一直做負功 D. 先做負功,再做正功

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【題目】下列哪個是測量基本物理量的工具( )

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【題目】2017年年初,我國研制的“大連光源”——極紫外自由電子激光裝置,發(fā)出了波長在100 nm(1 nm=10–9 m)附近連續(xù)可調(diào)的世界上最強的極紫外激光脈沖。大連光源因其光子的能量大、密度高,可在能源利用、光刻技術(shù)、霧霾治理等領(lǐng)域的研究中發(fā)揮重要作用。

一個處于極紫外波段的光子所具有的能量可以電離一個分子,但又不會把分子打碎。據(jù)此判斷,能夠電離一個分子的能量約為(取普朗克常量h=6.6×10–34 J·s,真空光速c=3×108 m/s)

A. 10–21 J B. 10–18 J C. 10–15 J D. 10–12 J

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