1.如圖所示,在固定的氣缸A和B中分別用活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體,活塞面積之比SA:SB=1:3,兩活塞以穿過B底部的剛性細(xì)桿相連,可沿水平方向無摩擦滑動,兩個氣缸都不漏氣.初始時活塞處于平衡狀態(tài),A、B中氣體的體積均為V0,A、B中氣體溫度均為T0=300K,A中氣體壓強(qiáng)pA=1.6p0,p0是氣缸外的大氣壓強(qiáng).
(1)求初始時B中氣體的壓強(qiáng)pB;
(2)現(xiàn)對A中氣體加熱,使其中氣體的壓強(qiáng)升到pA′=2.5p0,同時保持B中氣體的溫度不變,求活塞重新達(dá)到平衡狀態(tài)時A中氣體的溫度TA′.

分析 (1)開始活塞靜止處于平衡狀態(tài),由平衡條件可以求出氣體的壓強(qiáng).
(2)B中氣體發(fā)生等溫變化,應(yīng)用玻意耳定律求出B末狀態(tài)的體積;對A中氣體應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程可以求出其溫度.

解答 解:(1)初始時活塞平衡,對活塞,由平衡條件得:
pASA+pB SB=p0(SA+SB),已知:SB=3SA,pA=1.6p0,解得:pB=0.8p0
(2)末狀態(tài)活塞平衡,由平衡條件得:
pA′SA+pB′SB=p0(SA+SB),解得:pB′=0.5 p0,
B中氣體初、末態(tài)溫度相等,氣體發(fā)生等溫變化,
由玻意耳定律得:pBVB=pB′VB′,
即:0.8p0V0=0.5p0′VB′,解得:VB′=1.6 V0,
設(shè)A中氣體末態(tài)的體積為VA′,因?yàn)閮苫钊苿拥木嚯x相等,
故有:$\frac{{V}_{A}′-{V}_{A}}{{S}_{A}}$=$\frac{{V}_{B}′-{V}_{B}}{{S}_{B}}$,解得:VA′=1.2 V0,
對A中氣體,由理想氣體狀態(tài)方程得:$\frac{{p}_{A}′{V}_{A}′}{{T}_{A}′}$=$\frac{{p}_{A}{V}_{A}}{{T}_{A}}$,
即:$\frac{2.5{P}_{0}×1.2{V}_{0}}{{T}_{A}′}$=$\frac{1.6{p}_{0}×{V}_{0}}{300}$,解得:TA′=562.5K;
答:(1)初始時B中氣體的壓強(qiáng)pB為0.8p0
(2)活塞重新達(dá)到平衡狀態(tài)時A中氣體的溫度TA′為562.5K.

點(diǎn)評 本題是連接體問題,找出兩部分氣體狀態(tài)參量間的關(guān)系,然后由理想氣體狀態(tài)方程即可解題,要掌握連接體問題的解題思路與方法.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

11.如圖所示,物體用兩根細(xì)繩懸掛,兩繩對物體拉力的合力的方向豎直向上.若已知繩OA對物體的拉力為10N,則兩繩拉力的合力等于20N,繩OB對物體的拉力為10$\sqrt{3}$N.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.某一金屬在一束綠光的照射下發(fā)生了光電效應(yīng),則下列說法正確的是( 。
A.若改用紅光照射也一定能發(fā)生光電效應(yīng)
B.若增大綠光的照射強(qiáng)度,則逸出的光電子的最大初動能可能變大
C.若增大綠光的照射強(qiáng)度,則單位時間內(nèi)逸出的光電子的數(shù)目一定增多
D.若改用紫光照射,則單位時間內(nèi)逸出的光電子的數(shù)目一定增多

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

9.如圖1所示,將打點(diǎn)計時器固定在鐵架臺上,使重物帶動紙帶從靜止開始自由下落,利用此裝置可以測定重力加速度.

(1)所需器材有:電磁打點(diǎn)計時器、紙帶、復(fù)寫紙、帶鐵夾的鐵架臺和帶夾子的重物,此外還需CD(填字母代號)中的器材.
A.直流電源
B.天平及砝碼
C.4至6V交流電源
D.毫米刻度尺
(2)下列實(shí)驗(yàn)操作步驟正確的是BC
A.實(shí)驗(yàn)所用的重物可用實(shí)心泡沫球
B.應(yīng)調(diào)整打點(diǎn)計時器,使其兩限位孔連線在豎直方向
C.實(shí)驗(yàn)時應(yīng)先使重物靠近打點(diǎn)計時器
D.實(shí)驗(yàn)時先釋放小球后再接通電源
(3)實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶如圖2所示,從比較清晰的點(diǎn)起,每2個點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn)(打點(diǎn)計時器所接電源頻率為50Hz),分別標(biāo)明0、1、2、3、4.測得x1=29.3mm,x2=45.6mm,x3=60.3mm,x4=76.2mm,則物體在打下點(diǎn)2時的速度大小為1.32m/s,物體的加速度大小為9.63m/s2.該實(shí)驗(yàn)中測得的重力加速度偏小,其主要原因是實(shí)驗(yàn)中存在摩擦力及空氣的阻力.(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

16.豎直平面內(nèi)有一半徑為R的光滑半圓形軌道,圓心為O,一小球以某一水平速度v0從最高點(diǎn)A出發(fā)沿圓軌道運(yùn)動,至B點(diǎn)時脫離軌道,最終落在水平面上的C點(diǎn),OA和OB間的夾角為θ,不計空氣阻力.下列說法中正確的是( 。
A.cosθ=$\frac{2}{3}$
B.在B點(diǎn)時,小球的速度為$\sqrt{gRcosθ}$
C.A到B過程中,小球水平方向的加速度先增大后減小
D.A到C過程中,小球運(yùn)動時間大于$\sqrt{\frac{2R}{g}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

6.如圖所示,勻強(qiáng)電場方向水平向右,勻強(qiáng)磁場方向垂直于紙面向里.一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的微粒以速度v與磁場垂直、與電場成θ角射入復(fù)合場中,恰能做勻速直線運(yùn)動(已知重力加速度為g).
(1)請判斷微粒的帶電性質(zhì);
(2)求電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小.

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

13.某同學(xué)用圖甲所示裝置通過半徑相同的a、b兩球的碰撞來驗(yàn)證動量守恒定律.圖中PQ是斜槽,QR為水平槽.在記錄紙上記下重垂線所指的位置O.實(shí)驗(yàn)時先使a球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下,落到位于水平地面的記錄紙上,留下痕跡,重復(fù)上述操作10次,得到10個落點(diǎn)痕跡,確定小球a的落點(diǎn)平均位置B.再把b球放在水平槽末端R,讓a球仍從固定位置G由靜止開始滾下,與b球碰撞后,落到水平地面的記錄紙上,重復(fù)10次,得到兩球的落點(diǎn)平均位置分別為A和C,其中b球落點(diǎn)痕跡如圖乙所示.米尺水平放置,米尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對齊.

(1)碰撞后b球的水平射程應(yīng)取為64.5cm;
(2)在以下選項(xiàng)中,哪些是本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行的測量?答:ABD(填選項(xiàng)號)
A.水平槽上未放b球時,測量a球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離;
B.a(chǎn)球與b球碰撞后,分別測量a球和b球的落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離;
C.測量a球或b球的直徑;
D.測量a球和b球的質(zhì)量(或兩球質(zhì)量之比);
E.測量G點(diǎn)相對于水平槽面的高度.
(3)按照本實(shí)驗(yàn)方法,已知a球的質(zhì)量為ma,b球的質(zhì)量為mb,ma>mb,那么動量守恒驗(yàn)證式是maOB=maOA+mbOC.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

10.如圖所示,質(zhì)量為5×10-8kg的帶電微粒以v0=2m/s的速度從水平放置的金屬板A、B的中央飛入板間,已知板長L=10cm,板間距離d=2cm.當(dāng)UAB=1000V時,帶電粒子恰好沿直線穿過板間.(取g=10m/s2
(1)求兩間電場強(qiáng)度的大。
(2)當(dāng)UAB為多大時粒子剛好擦上板邊沿飛出?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.汽車在平直公路上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動途中用了10s的時間通過一座長120m的橋,過橋后汽車的速度為16m/s,汽車自身長度忽略不計,則( 。
A.汽車從出發(fā)點(diǎn)到橋頭的距離為40m
B.汽車的加速度為1.6m/s2
C.汽車過橋頭時的速度為12m/s
D.汽車從出發(fā)到過完橋所用時間為16s

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同步練習(xí)冊答案