【題目】如圖所示，汽缸A和B的活塞用硬桿相連，活塞的橫截面積SA=2SB，兩活塞距離底部均為h，汽缸壁用導(dǎo)熱材料做成，此時(shí)環(huán)境溫度為300 K，外界大氣壓為p0，汽缸B內(nèi)的壓強(qiáng)p2＝0．5p0．問(wèn)：

(I)此時(shí)汽缸A內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為多少？

(II)若保持汽缸B中的氣體溫度不變，把汽缸A緩慢加熱，加熱至溫度多高活塞才移動(dòng)h ?

【答案】(1) 0.75p0 (2) 600 K

【解析】（1）要求汽缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)，應(yīng)分析活塞整體，通過(guò)受力分析，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件求解．活塞整體受力分析如圖所示．

根據(jù)共點(diǎn)力平衡有p0SB＋p1SA＝p0SA＋p2SB

解得p1＝0.75p0．

（2）將汽缸A加熱過(guò)程中，A、B兩部分氣體狀態(tài)變化滿足理想氣體狀態(tài)方程，終態(tài)時(shí)活塞整體仍滿足共點(diǎn)力平衡條件．

對(duì)氣體A有

對(duì)氣體B有p2hSB＝0.5hSBp2′

根據(jù)活塞平衡p0SB＋p1′SA＝p0SA＋p2′SB

解得T′＝600 K．

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】某小孩在廣場(chǎng)游玩時(shí)，將一氫氣球系在了水平地面上的磚塊上，在水平 風(fēng)力的作用下，處于如圖所示的靜止?fàn)顟B(tài)。若水平風(fēng)速緩慢增大，不考 慮氣球體積及空氣密度的變化，則下列說(shuō)法中正確的是 （ ）

A. 磚塊對(duì)地面的壓力保持不變

B. 磚塊受到的摩擦力可能為零

C. 磚塊可能被繩子拉離地面

D. 細(xì)繩受到的拉力逐漸減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在十字路口，紅燈攔停了很多汽車和行人，攔停的汽車排成筆直的一列，最前面一輛汽車的前端剛好與路口停車線相齊，相鄰兩車的前端間距均為d=6.0m，且車長(zhǎng)為L0=4.8m，最前面的行人站在橫道線邊緣，已知橫道線寬s=20m．若汽車啟動(dòng)時(shí)都以a1=2.5m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速到v1=10.0m/s后做勻速直線運(yùn)動(dòng)通過(guò)路口．行人起步的加速度為a2=0.5m/s2，達(dá)到v2=1.0m/s后勻速通過(guò)橫道線．已知該路口亮綠燈的時(shí)間t=40s，而且有按倒計(jì)時(shí)顯示的時(shí)間顯示燈（無(wú)黃燈）．另外交通法規(guī)定：原在綠燈時(shí)通行的汽車，紅燈亮起時(shí)，車頭已越過(guò)停車線的允許通過(guò)．由于行人和汽車司機(jī)一直關(guān)注著紅綠燈，因此可以不考慮行人和汽車的反應(yīng)時(shí)間．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）路口對(duì)面最前面的行人在通過(guò)橫道線的過(guò)程中與幾輛車擦肩而過(guò)？

（2）按題述情景，不能通過(guò)路口的第一輛汽車司機(jī)，在時(shí)間顯示燈剛亮出“3”時(shí)開(kāi)始剎車，使車勻減速運(yùn)動(dòng)，結(jié)果車的前端與停車線相齊，求剎車后汽車經(jīng)多少時(shí)間停下？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】2016年8月16日凌晨，被命名為“墨子號(hào)”的中國(guó)首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星開(kāi)啟星際之旅，這是我國(guó)在世界上首次實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間的量子通信，構(gòu)建天地一體化的量子保密通信與科學(xué)實(shí)驗(yàn)體系。如圖所示，“墨子號(hào)”衛(wèi)星的工作高度約為500km，在軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t(t小于其運(yùn)動(dòng)周期)，運(yùn)動(dòng)的弧長(zhǎng)為s，與地球中心連線掃過(guò)的角度為β(弧度)，引力常量為G。則下列關(guān)于“墨子號(hào)”的說(shuō)法正確的是（ ）

A. 線速度大于第一宇宙速度

B. 環(huán)繞周期為

C. 質(zhì)量為

D. 向心加速度小于地球同步衛(wèi)星的向心加速度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】分子力F、分子勢(shì)能Ep與分子間距離r的關(guān)系圖線如圖所示(取無(wú)窮遠(yuǎn)處分子勢(shì)能Ep＝0)。若甲分子固定于坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子從某處（分子間的距離大于r0小于10r0）靜止釋放，在分子力的作用下沿r正半軸靠近甲_________________

A.乙分子所受甲分子的引力逐漸增大

B.乙分子在靠近甲分子的過(guò)程中乙分子的動(dòng)能逐漸增大

C.當(dāng)乙分子距甲分子為r＝r0 時(shí)，乙分子的速度最大

D.當(dāng)乙分子距甲分子為r＝r0 時(shí)，乙分子的勢(shì)能最小

E.甲分子與乙分子之間的作用力隨r 的減小而增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，含有、、的帶電粒子束從小孔O1處射入速度選擇器，沿直線O1O2運(yùn)動(dòng)的粒子在小孔O2處射出后垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，最終打在P1、P2兩點(diǎn)．則（ ）

A．打在P1點(diǎn)的粒子是

B．打在P2點(diǎn)的粒子是和

C．O2P2的長(zhǎng)度是O2P1長(zhǎng)度的2倍

D．粒子在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間都相等

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，在直角坐標(biāo)系區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，右側(cè)有一個(gè)以點(diǎn)（3L，0）為圓心，半徑為L的圓形區(qū)域，圓形區(qū)域與x軸的交點(diǎn)分別為M、N，現(xiàn)有一質(zhì)量為m，帶電量為e的電子，從y軸上的A點(diǎn)以速度沿x軸正方向射入電場(chǎng)，飛出電場(chǎng)后從M點(diǎn)進(jìn)入圓形區(qū)域，速度方向與x軸夾角為30°，此時(shí)在圓形區(qū)域加如圖乙所示周期性變化的磁場(chǎng)，以垂直于紙面向外為磁場(chǎng)正方向，最后電子運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后從N飛出，速度方向與進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向相同（與x軸夾角也為30°），（不考慮磁場(chǎng)變化產(chǎn)生的其他影響），求：

（1）電子進(jìn)入圓形區(qū)域時(shí)的速度大��；

（2）區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小；

（3）寫(xiě)出圓心磁場(chǎng)區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，磁場(chǎng)變化周期T各應(yīng)滿足的表達(dá)式。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，物體A、B通過(guò)細(xì)繩及輕質(zhì)彈簧連接在輕滑輪兩側(cè)，物體A、B的質(zhì)量都為m．開(kāi)始時(shí)細(xì)繩伸直，用手托著物體A使彈簧處于原長(zhǎng)且A與地面的距離為h，物體B靜止在地面上．放手后物體A下落，與地面即將接觸時(shí)速度大小為v，此時(shí)物體B對(duì)地面恰好無(wú)壓力，則下列說(shuō)法中正確的是（ ）

A．此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能等于mgh-mv2

B．此時(shí)物體B的速度大小也為v

C．此時(shí)物體A的加速度大小為g，方向豎直向上

D．彈簧的勁度系數(shù)為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)查閱電動(dòng)車使用說(shuō)明書(shū)知道自家電動(dòng)車的電源是鉛蓄電池，他通過(guò)以下操作測(cè)量該電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。

(1)先用多用電表粗測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)。把電表的選擇開(kāi)關(guān)撥到直流電壓50V檔，將兩只表筆與電池兩極接觸，此時(shí)多用電表的指針位置如圖甲所示，讀出該電池的電動(dòng)勢(shì)為________V

(2)再用圖乙所示裝置進(jìn)一步測(cè)量。多用電表的選擇開(kāi)關(guān)撥向合適的直流電流檔，與黑表筆連接的是電池的________極(選填“正”或“負(fù)”)。閉合開(kāi)關(guān)，改變電阻箱的阻值R，得到不同的電流值I，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出 —R圖象如圖丙所示。已知圖中直線的斜率為k，縱軸截距為b，則此電池的電動(dòng)勢(shì)E=_______，內(nèi)阻r=_____。(結(jié)果用字母k、b表示)

(3)不同小組的同學(xué)分別用不同的電池組（均由同一規(guī)格的兩節(jié)干電池串聯(lián)而成）完成了上述的實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)不同組的電池組的電動(dòng)勢(shì)基本相同，只是內(nèi)電阻差異較大.同學(xué)們選擇了內(nèi)電阻差異較大的甲、乙兩個(gè)電池組進(jìn)一步探究，對(duì)電池組的輸出功率P隨外電阻R變化的關(guān)系，以及電池組的輸出功率P隨路端電壓U變化的關(guān)系進(jìn)行了猜想，并分別畫(huà)出了如圖3所示的P-R和P-U圖象.若已知甲電池組的內(nèi)電阻較大，則下列各圖中可能正確的是_______（選填選項(xiàng)的字母）.

【答案】 12.0 負(fù) BC

【解析】（1）電壓檔量程為50V，則最小分度為1V，則指針對(duì)應(yīng)的讀數(shù)為12.0V。

（2）作為電流表使用時(shí)，應(yīng)保證電流由紅表筆流進(jìn)，黑表筆流出，故黑表筆連接的是電池的負(fù)極；根據(jù)閉合電路歐姆定律： ，變形得： ，因此圖象的縱軸截距，電動(dòng)勢(shì)，解得： ， 。

（3）根據(jù)電源的輸出功率規(guī)律可知，當(dāng)內(nèi)外電阻相等時(shí)輸出功率最大，如果外電阻大于內(nèi)電阻時(shí)，隨著電阻的增大，輸出功率將越來(lái)越小，由可知，電動(dòng)勢(shì)相同，內(nèi)阻越小的乙輸出功率越大，故B正確，A錯(cuò)誤；當(dāng)內(nèi)阻和外阻相等時(shí)，輸出功率最大；此時(shí)輸出電壓為電動(dòng)勢(shì)的一半．由A的分析可知，乙輸出的功率比甲的大；而當(dāng)外電路斷開(kāi)時(shí)，路端電壓等于電源的電動(dòng)勢(shì)，此時(shí)輸出功率為零，故C正確，D錯(cuò)誤。所以BC正確，AD錯(cuò)誤。

【題型】實(shí)驗(yàn)題
【結(jié)束】
19

【題目】如圖1所示，在2010上海世博會(huì)上，拉脫維亞館的風(fēng)洞飛行表演，令參觀者大開(kāi)眼界，最吸引眼球的就是正中心那個(gè)高為H=10m，直徑D=4m的透明“垂直風(fēng)洞”。風(fēng)洞是人工產(chǎn)生和控制的氣流，以模擬飛行器或物體周圍氣體的流動(dòng)。在風(fēng)力作用的正對(duì)面積不變時(shí)，風(fēng)力F=0.06v2（v為風(fēng)速）。在本次風(fēng)洞飛行上升表演中，表演者的質(zhì)量m=60kg，為提高表演的觀賞性，控制風(fēng)速v與表演者上升的高度h間的關(guān)系如圖2所示。g=10 m/s2。求：

⑴設(shè)想：表演者開(kāi)始靜臥于h=0處，再打開(kāi)氣流，請(qǐng)描述表演者從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；

⑵表演者上升達(dá)最大速度時(shí)的高度h1；

⑶表演者上升的最大高度h2；

⑷為防止停電停風(fēng)事故，風(fēng)洞備有應(yīng)急電源，若在本次表演中表演者在最大高度h2時(shí)突然停電，為保證表演者的人身安全，則留給風(fēng)洞自動(dòng)接通應(yīng)急電源滯后的最長(zhǎng)時(shí)間tm。（設(shè)接通應(yīng)急電源后風(fēng)洞一直以最大風(fēng)速運(yùn)行）

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