【題目】一足夠高的內(nèi)壁光滑的導(dǎo)熱氣缸豎直地浸在盛有冰水混合物的水槽中,用不計(jì)質(zhì)量的活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體,如圖1所示.開始時(shí),氣體的體積為2.0×103m3 , 現(xiàn)緩慢地在活塞上倒上一定量的細(xì)沙,活塞靜止時(shí)氣體的體積恰好變?yōu)樵瓉淼囊话,然后將氣缸移出水槽,緩慢加熱,使氣體溫度變?yōu)?37℃(大氣壓強(qiáng)為1.0×105Pa).

(1)求氣缸內(nèi)氣體最終的壓強(qiáng)和體積;
(2)在p﹣V圖2上畫出整個(gè)過程中氣缸內(nèi)氣體的狀態(tài)變化(用箭頭在圖線上標(biāo)出狀態(tài)變化的方向).

【答案】
(1)

解:由題,狀態(tài)一:P1=1.0×105Pa,V1=2.0×103m3,T1=273K

狀態(tài)二:P2=?,V2=1.0×103m3,T2=273K

狀態(tài)三:P3=P2,V3=?,T3=410K

氣體先發(fā)生等溫變化,則有:P1V1=P2V2,代入解得:P2= = =2.0×105Pa,

氣體后發(fā)生等壓變化,則有: ,

代入解得:V3= = =1.5×103m3


(2)

解:氣體先發(fā)生等溫變化,PV圖象是雙曲線,后發(fā)生等壓變化,圖線平行于V軸,根據(jù)以上計(jì)算作出P﹣V圖象如圖


【解析】(1)氣體涉及三個(gè)狀態(tài),發(fā)生了兩個(gè)變化:等溫變化和等壓變化,分析寫出三個(gè)狀態(tài)的參量,根據(jù)玻意耳定律和蓋呂薩克定律可求出氣缸內(nèi)氣體最終的體積;(2)分段作出兩個(gè)變化過程的P﹣V圖象,等溫變化過程是雙曲線.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】寧同學(xué)根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)原理設(shè)計(jì)“測(cè)量彈射器彈丸出射初速度”的實(shí)驗(yàn)方案,他的實(shí)驗(yàn)示意圖如圖所示;
(1)在安裝彈射器時(shí)應(yīng)注意;
(2)實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的量(并在示意圖中用字母標(biāo)出)為;
(3)計(jì)算公式為v=

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【題目】如下一系列核反應(yīng)是在恒星內(nèi)部發(fā)生的。

p+ +e+ν

p+ p+

+eν P+α

其中p為質(zhì)子,α為α粒子,e為正電子,ν為中微子,已知質(zhì)子的質(zhì)量為mp=1.672 648×1027kg,α粒子的質(zhì)量為mα=6.644 929×1027kg, 正電子的質(zhì)量為me=9.11×1031kg,中微子的質(zhì)量可忽略不計(jì),真空中的光速c=3.00×108m/s,試計(jì)算該系列核反應(yīng)完成后釋放的能量。

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【題目】已知=53×10-35J·s,試求下列情況中速度測(cè)定的不確定量,并根據(jù)計(jì)算結(jié)果,討論在宏觀和微觀世界中進(jìn)行測(cè)量的不同情況

1一個(gè)球的質(zhì)量m=10 kg,測(cè)定其位置的不確定量為106m

2電子的質(zhì)量me=91×1031kg,測(cè)定其位置的不確定量為10-10 m

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【題目】運(yùn)動(dòng)員駕駛摩托車做騰躍特技表演是一種刺激性很強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目.如圖所示,AB是水平路面,BC是半徑為20m的圓弧,CDE是一段曲面.運(yùn)動(dòng)員駕駛功率始終為9kW的摩托車,先在AB段加速、經(jīng)過4.3s到B點(diǎn)時(shí)達(dá)到最大速度20m/s,再經(jīng)3s的時(shí)間通過坡面到達(dá)E點(diǎn)時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)水平飛出.已知人的質(zhì)量為60kg、摩托車的質(zhì)量為120kg,坡頂高度h=5m,落地點(diǎn)與E點(diǎn)的水平距離x=16m,重力加速度g=10m/s2 . 設(shè)摩托車在AB段所受的阻力恒定,運(yùn)動(dòng)員及摩托車可看作質(zhì)點(diǎn).求:

(1)AB段的位移大。
(2)摩托車過B點(diǎn)時(shí)對(duì)運(yùn)動(dòng)員支持力的大;
(3)摩托車在沖上坡頂?shù)倪^程中克服阻力做的功.

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【題目】氫原子能級(jí)圖如圖所示,由能級(jí)圖求:

1如果有很多氫原子處于n=3的能級(jí),在原子回到基態(tài)時(shí),可能產(chǎn)生哪幾種躍遷?出現(xiàn)幾種不同光譜線?

2如果用動(dòng)能為11eV的外來電子去激發(fā)處于基態(tài)的氫原子,可使氫原子激發(fā)到哪一個(gè)能級(jí)上?

3如果用能量為11eV的外來光去激發(fā)處于基態(tài)的氫原子,結(jié)果又如何?

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【題目】根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn),盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。如圖所示為原子核式結(jié)構(gòu)模型的α粒子散射圖景,圖中實(shí)線表示α粒子運(yùn)動(dòng)軌跡。其中一個(gè)α粒子在從a運(yùn)動(dòng)到b、再運(yùn)動(dòng)到c的過程中,α粒子在b點(diǎn)時(shí)距原子核最近。下列說法正確的是

A盧瑟福在α粒子散射實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了電子

Bα粒子出現(xiàn)較大角度偏轉(zhuǎn)的原因是α粒子運(yùn)動(dòng)到b時(shí)受到的庫侖斥力較大

Cα粒子從a到c的運(yùn)動(dòng)過程中電勢(shì)能先減小后變大

Dα粒子從a到c的運(yùn)動(dòng)過程中加速度先變大后變小

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【題目】一火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)每次噴出m=200 g的氣體,氣體離開發(fā)動(dòng)機(jī)噴出時(shí)的速度v=1 000 m/s設(shè)火箭質(zhì)量M=300 kg,發(fā)動(dòng)機(jī)每秒鐘噴氣20次

1當(dāng)?shù)谌螄姵鰵怏w后,火箭的速度多大?

2運(yùn)動(dòng)第1 s末,火箭的速度多大?

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【題目】光滑的水平面上,用彈簧相連的質(zhì)量均為2kg的A、B兩物塊都以V0=6m/s的速度向右運(yùn)動(dòng),彈簧處于原長,質(zhì)量為4kg的物塊C靜止在前方,如圖所示.B與C碰撞后二者粘在一起運(yùn)動(dòng),在以后的運(yùn)動(dòng)中,當(dāng)彈簧的彈性勢(shì)能達(dá)到最大為 J,此時(shí)物塊A的速度是 m/s.

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