【題目】一容積為V0的容器通過(guò)細(xì)管與一個(gè)裝有水銀的粗細(xì)均勻的U形管相連（U形管和細(xì)管中的氣體體積遠(yuǎn)小于容器的容積V0），U形管的右管與大氣相通，大氣壓為750mmHg。關(guān)閉閥門(mén)，U形管的左、右管中水銀面高度相同，此時(shí)氣體溫度為300K�，F(xiàn)僅對(duì)容器內(nèi)氣體進(jìn)行加熱。

①如圖所示，當(dāng)U形管右側(cè)管中的水銀面比左側(cè)管中的水銀面高H=50mm時(shí)，求封閉容器內(nèi)氣體的溫度；

②保持①問(wèn)中的溫度不變，打開(kāi)閥門(mén)K緩慢抽出部分氣體，當(dāng)U形管左側(cè)管中的水銀面比右側(cè)管中的水銀面高50mm時(shí)（水銀始終在U形管內(nèi)），求封閉容器內(nèi)剩余氣體的質(zhì)量與原來(lái)總質(zhì)量的比值；

③判斷在抽氣的過(guò)程中剩余氣體是吸熱還是放熱，并闡述原因。

【答案】①320K；②；③吸熱，原因見(jiàn)詳解

【解析】

①由題意可知

設(shè)升溫后氣體的壓強(qiáng)為p0，由查理定律得

解得

T=320K

②當(dāng)U形管左側(cè)管中的水銀面比右側(cè)管中的水銀面高50mm時(shí)，壓強(qiáng)p=700mmHg。

抽氣過(guò)程可等效為等溫膨脹過(guò)程，設(shè)膨脹后氣體的總體積為V，由玻意耳定律得

設(shè)剩余氣體的質(zhì)量與原來(lái)總質(zhì)量的比值為k，由題意得

③吸熱。因?yàn)槌闅膺^(guò)程中剩余氣體溫度不變，故內(nèi)能不變，而剩余氣體膨脹對(duì)外做功，所以根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知剩余氣體要吸熱。

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】在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩個(gè)相同的矩形金屬線圈a、b分別繞線圈平面內(nèi)且與磁場(chǎng)垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖象如圖所示，則（　　）

A.線圈a的轉(zhuǎn)速是b的3倍

B.線圈b產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大值為10V

C.t＝0.01s時(shí)，線圈a恰好經(jīng)過(guò)中性面

D.t＝0.03s時(shí)，線圈b恰好經(jīng)過(guò)中性面

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在第一象限內(nèi)，存在垂直于平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ，第二象限內(nèi)存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第三、四象限內(nèi)存在垂直于平面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅱ。一質(zhì)量為，電荷量為的粒子，從軸上點(diǎn)以某一初速度垂直于軸進(jìn)入第四象限，在平面內(nèi)，以原點(diǎn)為圓心做半徑為的圓周運(yùn)動(dòng)；隨后進(jìn)入電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)至軸上的點(diǎn)，沿與軸正方向成角離開(kāi)電場(chǎng)；在磁場(chǎng)Ⅰ中運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，再次垂直于軸進(jìn)入第四象限。不計(jì)粒子重力。求：

（1）帶電粒子從點(diǎn)進(jìn)入第四象限時(shí)初速度的大小；

（2）電場(chǎng)強(qiáng)度的大小；

（3）磁場(chǎng)Ⅰ的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BeiDouNavigationSatelliteSystem，BDS）是繼美國(guó)全球定位系統(tǒng)（GPS）、俄羅斯格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GLONASS）之后第三個(gè)成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中有幾顆衛(wèi)星是地球同步衛(wèi)星，GPS導(dǎo)航系統(tǒng)是由周期約為12h的衛(wèi)星群組成。則北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的同步衛(wèi)星與GPS導(dǎo)航衛(wèi)星相比（　�。�

A.北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的同步衛(wèi)星的角速度大

B.北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的同步衛(wèi)星的軌道半徑小

C.GPS導(dǎo)航衛(wèi)星的線速度大

D.GPS導(dǎo)航衛(wèi)星的向心加速度小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A.單色光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)時(shí)，光的波長(zhǎng)不變

B.雨后路面上的油膜形成的彩色條紋是由光的干涉形成的

C.楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)兩縫間的距離以及擋板和屏的距離一定時(shí)，紅光干涉條紋的相鄰條紋間距比藍(lán)光干涉條紋的相鄰條紋間距小

D.光的偏振特征說(shuō)明光是橫波

E.水中的氣泡看起來(lái)特別明亮，是因?yàn)楣鈴乃湎驓馀輹r(shí)，一部分光在界面上發(fā)生了全反射的緣故

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】嫦娥四號(hào)月球探測(cè)器已于2018年12月8日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭發(fā)射成功。嫦娥四號(hào)將經(jīng)歷地月轉(zhuǎn)移、月制動(dòng)、環(huán)月飛行，最終實(shí)現(xiàn)人類首次月球背面軟著陸和巡視勘察。已知地球質(zhì)量為M1，半徑為R1，表面的重力加速度為g，月球質(zhì)量為M2，半徑為R2，兩者均可視為質(zhì)量分布均勻的球體。則下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A.嫦娥四號(hào)環(huán)月飛行的最小周期為

B.月球表面的重力加速度為

C.月球的第一宇宙速度為

D.探測(cè)器在月面行走時(shí)，探測(cè)器內(nèi)的儀器處于完全失重狀態(tài)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為某種游戲裝置的示意圖，水平導(dǎo)軌MN和PQ分別與水平傳送帶左側(cè)和右側(cè)理想連接，豎直圓形軌道與PQ相切于Q。已知傳送帶長(zhǎng)L＝4.0m，且沿順時(shí)針?lè)较蛞院愣ㄋ俾?/span>v＝3.0m/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。兩個(gè)質(zhì)量均為m的滑塊B、C靜止置于水平導(dǎo)軌MN上，它們之間有一處于原長(zhǎng)的輕彈簧，且彈簧與B連接但不與C連接。另一質(zhì)量也為m的滑塊A以初速度v0沿B、C連線方向向B運(yùn)動(dòng)，A與B碰撞后粘合在一起，碰撞時(shí)間極短。若C距離N足夠遠(yuǎn)，滑塊C脫離彈簧后以速度vC＝2.0m/s滑上傳送帶，并恰好停在Q點(diǎn)。已知滑塊C與傳送帶及PQ之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ＝0.20，裝置其余部分均可視為光滑，重力加速度g取10m/s2。求：

(1)PQ的距離；

(2)v0的大�。�

(3) 已知豎直圓軌道半徑為0.55m，若要使C不脫離豎直圓軌道，求v0的范圍。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，U形管兩臂粗細(xì)不等，開(kāi)口向上，右端封閉的粗管橫截面積是開(kāi)口的細(xì)管的三倍，管中裝入水銀，大氣壓為76cmHg。左端開(kāi)口管中水銀面到管口距離為11cm，且水銀面比封閉管內(nèi)高4cm，封閉管內(nèi)空氣柱長(zhǎng)為11cm�，F(xiàn)在開(kāi)口端用小活塞封住，并緩慢推動(dòng)活塞，使兩管液面相平，推動(dòng)過(guò)程中兩管的氣體溫度始終不變，試求：

①粗管中氣體的最終壓強(qiáng)；

②活塞推動(dòng)的距離。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】小明同學(xué)利用如圖1所示電路測(cè)量多用電表歐姆檔內(nèi)部電池的電動(dòng)勢(shì)和電阻．使用的器材有：多用電表，電壓表（量程3V、內(nèi)阻為3kΩ），滑動(dòng)變阻器（最大阻值2kΩ），導(dǎo)線若干．請(qǐng)完善以下步驟：

(1)將多用電表的選擇開(kāi)關(guān)調(diào)到”×100”擋，再將紅，黑表筆短接，______（填“機(jī)械”或“歐姆”）調(diào)零：

(2)將圖1中多用電表的紅表筆接a，黑表筆接b端，那么電壓表的右端為______接線柱（選填“+”或“-”）

(3)歐姆表內(nèi)部電路可等效為一個(gè)電池，一個(gè)理想電流表和一個(gè)電阻串聯(lián)而成的電路，如圖2所示，記電池的電動(dòng)勢(shì)為E，歐姆表“100”擋內(nèi)部電路的總內(nèi)阻為r，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，測(cè)得歐姆表的讀數(shù)R和電壓表讀數(shù)U，某次測(cè)量電壓表的示數(shù)如圖3所示讀數(shù)為______V，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出的-R圖線如圖4所示，求得電動(dòng)勢(shì)E=______V，內(nèi)部電路的總電阻r=______kΩ．

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