【題目】如圖所示，橫截面積均為S，內(nèi)壁光滑的導(dǎo)熱氣缸A、B。A水平、B豎直放置，A內(nèi)氣柱的長為2L，D為B中可自由移動的輕活塞，輕活塞質(zhì)量不計。A、B之間由一段容積可忽略的細(xì)管相連，A氣缸中細(xì)管口處有一單向小閥門C，A中氣體不能進(jìn)入B中，當(dāng)B中氣體壓強大于A中氣體壓強時，閥門C開啟，B內(nèi)氣體進(jìn)入A中。大氣壓為P0，初始時氣體溫度均為27℃，A中氣體壓強為1.5P0，B中活塞D離氣缸底部的距離為3L�，F(xiàn)向D上緩慢添加沙子，最后沙子的質(zhì)量為。求：

(i)活塞D穩(wěn)定后B中剩余氣體與原有氣體的質(zhì)量之比；

(ii)同時對兩氣缸加熱，使活塞D再回到初始位置，則此時氣缸B內(nèi)的溫度為多少?

【答案】(i) (ii)

【解析】試題分析：（i）對活塞受力分析，得出A中原有氣體末態(tài)的壓強，分析A中原有氣體變化前后的狀態(tài)參量，由玻意耳定律得A末態(tài)的體積，同理對B中原來氣體進(jìn)行分析，由由玻意耳定律得B末態(tài)的體積，氣體密度不變，質(zhì)量與體積成正比，則質(zhì)量之比即體積之比；（2）加熱后對B中的氣體進(jìn)行分析，發(fā)生等壓變化，由蓋呂薩克定律即可求解。

（i）當(dāng)活塞C打開時，A、B成為一個整體，氣體的壓強

對A中原有氣體，當(dāng)壓強增大到時，其體積被壓縮為

由玻意耳定律得：

解得：

B中氣體進(jìn)入氣缸A中所占體積為

對原來B中氣體，由玻意耳定律得：

解得：

B中剩余氣體與原有氣體的質(zhì)量比為

（ii）對氣缸加熱，閥門C關(guān)閉，此時被封閉在B中的氣體溫度為，體積為

D活塞回到初始位置，氣體體積變?yōu)?/span>，設(shè)最終溫度為

由蓋呂薩克定律得：

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】在驗證機械能守恒定律的實驗中，使質(zhì)量為m=200g的重物拖著紙帶自由下落，打點計時器在紙帶上打出一系列的點。選取一條符合實驗要求的紙帶如圖所示，O為紙帶下落的起始點，A、B、C為紙帶上選取的三個連續(xù)點。已知打點計時器每隔T=0.02s打一個點，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g=9.80m/s2，那么：

(1)計算B點瞬時速度時，甲同學(xué)用，乙同學(xué)用vB=g(nT)，丙同學(xué)用。其中所選擇方法正確的是________(填“甲”、“乙”或“丙”)同學(xué)。(SOB與SAC分別表示紙帶上O、B和A、C之間的距離，n為從O到B之間的間隔數(shù))

(2)紙帶下落的加速度為_______m/s2(保留三位有效數(shù)字)，下落過程中受到的阻力f=_______N。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，OA為垂直于xOy平面的足夠大的熒光屏，與x軸夾角為30。一質(zhì)量為m電荷量為q的正離子從y軸上的P點，以速度沿x軸正方向射出。當(dāng)xOy平面存在沿y軸負(fù)方向、場強為E的勻強電場時，離子恰好垂直打到熒光屏上；當(dāng)xOy平面存在垂直平面向外的勻強磁場時，離子也垂直打到熒光屏上。離子的重力不計。

（1）求P點距O點的距離；

（2）求勻強磁場的磁感應(yīng)強度的大小；

（3）當(dāng)存在磁場時，若有大量的該離子以相同的速率從P點沿xOy 坐標(biāo)平面向各個方向射出，不考慮離子間的相互作用，求熒光屏上有離子到達(dá)部分的長度。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，坐標(biāo)系xOy的第一象限內(nèi)，以O為圓心半徑分別為R、2R、3R的圓弧ab、cd、ef及兩坐標(biāo)軸圍成I、II、III三個區(qū)域。I、II區(qū)域中存在磁感應(yīng)強度大小為B0的勻強磁場，其中I區(qū)域的磁場方向垂直坐標(biāo)平面向外、II區(qū)域的磁場方向垂直坐標(biāo)平面向里。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，以某一初速度從坐標(biāo)原點O沿+y方向射入磁場，與弧ab交點的坐標(biāo)為。求：

(1)粒子的初速度大小；

(2)粒子從O點運動到弧cd經(jīng)歷的時間t；

(3)若III區(qū)域中也存在垂直坐標(biāo)平面的勻強磁場，為使粒子不能從弧ef上射出磁場，求磁感應(yīng)強度B滿足的條件。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實驗小組利用圖甲所示的電路測金屬絲的電阻率。

(1)請根據(jù)圖甲，對圖乙的實物圖進(jìn)行連線，使滑動變阻器的滑片向右移時，電流表的示數(shù)變小。(2)如圖丙所示，利用螺旋測微器測出金屬絲的直徑d=___ 。

(3)閉合開關(guān)后，將滑動變阻器的滑片調(diào)至一合適位置后不動，多次改變金屬絲上金屬夾的位置，得到幾組U、I、L(U為電壓表的示數(shù)，I為電流表的示數(shù)，L為金屬絲接入電路的長度)的數(shù)據(jù)，用R=計算出相應(yīng)的電阻值后作出R—L圖線如圖丁所示。取圖線上兩個點間數(shù)據(jù)之差ΔL和ΔR，則金屬絲的電阻率ρ= _____ (用題給字母進(jìn)行表示)。ρ的測量值 _____ (選填“大于”、“等于”或“小于”)真實值。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，滑塊A、B的質(zhì)量均為m,A套在固定傾斜直桿上，傾斜桿與水平面成45°角，B套在固定水平的直桿上，兩桿分離不接觸，兩直桿間的距離忽略不計，且桿足夠長，A、B通過鉸鏈用長度為L的剛性輕桿(初始時輕桿與水平面成30°)連接，A、B從靜止釋放，B開始沿水平面向右運動，不計一切摩擦，滑塊A、B均視為質(zhì)點，在運動的過程中，下列說法正確的是

A. 當(dāng)A到達(dá)與B同一水平面時

B. 當(dāng)A到達(dá)與B同一水平面時,B的速度為

C. B滑塊到達(dá)最右端時,A的速度為

D. B滑塊最大動能為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,圖甲實線為方向未知的三條電場線,a、b兩帶電粒子從電場中的P點靜止釋放不考慮兩粒子間的相互作用,僅在電場力作用下,兩粒子做直線運動,a、b粒子的速度大小隨時間變化的關(guān)系如圖乙中實線所示,虛線為直線,則

A. a一定帶正電,b一定帶負(fù)電

B. a向左運動,b向右運動

C. a電勢能減小,b電勢能增大

D. a動能減小,b動能增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，勻強磁場的邊界為直角三角形，∠EGF=30°，已知磁感應(yīng)強度為B，方向垂直紙面向里。F處有一粒子源，沿FG方向發(fā)射出大量帶正電荷q的同種粒子，粒子質(zhì)量為m，粒子的初速度v0大小可調(diào)，則下列說法正確的是（ ）

A. 若粒子能到達(dá)EG邊界，則粒子速度越大，從F運動到EG邊的時間越長

B. v0取合適值，粒子可以到達(dá)E點

C. 能到達(dá)EF邊界的所有粒子所用的時間均相等

D. 粒子從F運動到EG邊所用的最長時間為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實驗小組在研究單擺時改進(jìn)了實驗方案，將一力傳感器連接到計算機上。圖甲中O點為單擺的固定懸點，現(xiàn)將小擺球（可視為質(zhì)點）拉至A點，此時細(xì)線處于張緊狀態(tài)，釋放擺球，則擺球?qū)⒃谪Q直平面內(nèi)的A、B、C之間來回擺動，其中B點為運動中的最低位置，∠AOB=∠COB=，小于10°且是未知量。同時由計算機得到了擺線對擺球的拉力大小F隨時間t變化的曲線圖乙（均為已知量），且圖中t=0時刻為擺球從A點開始運動的時刻（重力加速度為g）。根據(jù)題中（包括圖中）所給的信息，下列說法正確的是（______）

A．根據(jù)題中（包括圖中）所給的信息可求出該單擺的周期為t2

B．根據(jù)題中（包括圖中）所給的信息可求出擺球的質(zhì)量

C．根據(jù)題中（包括圖中）所給的信息不能求出擺球在最低點B時的速度

D．若實驗時，擺球做了圓錐擺，則測得的周期變長

E．若增加擺球的質(zhì)量，擺球的周期不變

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