【題目】如圖，一固定的豎直汽缸由一大一小兩個同軸圓筒組成，兩圓筒中各有一個活塞，已知大活塞的質(zhì)量為m1=2.50kg，橫截面積為s1=80.0cm2 ， 小活塞的質(zhì)量為m2=1.50kg，橫截面積為s2=40.0cm2 ， 兩活塞用剛性輕桿連接，間距保持為l=40.0cm，汽缸外大氣的壓強(qiáng)為p=1.00×105Pa，溫度為T=303K，初始時大活塞與大圓筒底部相距 ，兩活塞間封閉氣體的溫度為T1=495K，現(xiàn)汽缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降，活塞緩慢下移，忽略兩活塞與汽缸壁之間的摩擦，重力加速度大小g取10m/s2 ， 求：

（1）在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間，缸內(nèi)封閉氣體的溫度
（2）缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達(dá)到熱平衡時，缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)．

【答案】
（1）解：大活塞與大圓筒底部接觸前氣體發(fā)生等壓變化，

氣體的狀態(tài)參量：V1=（l﹣ ）s2+ s1=（40﹣ ）×40+ ×80=2400cm3，

T1=495K，V2=s2l=40×40=1600cm3，

由蓋呂薩克定律得： = ，即： = ，解得：T2=330K；

答：在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間，缸內(nèi)封閉氣體的溫度為330K；


（2）解：大活塞與大圓筒底部接觸后到氣缸內(nèi)氣體與氣缸外氣體溫度相等過程中氣體發(fā)生等容變化，

大活塞剛剛與大圓筒底部接觸時，由平衡條件得：pS1+p2S2+（m1+m2）g=p2S1+pS2，

代入數(shù)據(jù)解得：p2=1.1×105Pa，

T2=330K，T3=T=303K，

由查理定律得： = ，

即： = ，

解得：p3=1.01×105Pa；

答：缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達(dá)到熱平衡時，缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)為1.01×105Pa．


【解析】（1）氣體發(fā)生等壓變化，根據(jù)題意求出氣體的狀態(tài)參量，應(yīng)用蓋呂薩克定律考慮求出氣體的溫度．（2）啟用它發(fā)生等容變化，應(yīng)用查理定律可以求出氣體的壓強(qiáng)．

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】關(guān)于分子動理論和物體的內(nèi)能，下列說法中正確的是 （ ）
A.液體分子的無規(guī)則運(yùn)動稱為布朗運(yùn)動
B.物體的溫度升高，物體內(nèi)大量分子熱運(yùn)動的平均動能增大
C.物體從外界吸收熱量，其內(nèi)能一定增加
D.氣體的溫度升高，氣體的壓強(qiáng)一定增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】固定斜面上放一木板PQ，木板的Q端放置一可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊，現(xiàn)用輕細(xì)線的一端連接木板的Q端，保持與斜面平行，繞過定滑輪后，另一端可懸掛鉤碼，鉤碼距離地面足夠高。已知斜面傾角θ＝30°，木板長為L，Q端距斜面頂端距離也為L，物塊和木板的質(zhì)量均為m，兩者之間的動摩擦因數(shù)為μ1＝。若所掛鉤碼質(zhì)量為2m，物塊和木板能一起勻速上滑；若所掛鉤碼質(zhì)量為其他不同值，物塊和木板有可能發(fā)生相對滑動。重力加速度為g，不計(jì)細(xì)線與滑輪之間的摩擦，設(shè)接觸面間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。

(1)木板與斜面間的動摩擦因數(shù)μ2；

(2)物塊和木板發(fā)生相對滑動時，所掛鉤碼質(zhì)量m′應(yīng)滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】現(xiàn)有一電池，電動勢E約為9V，內(nèi)阻r在35～55Ω范圍內(nèi)，允許通過的最大電流為50mA．為測定該電池的電動勢和內(nèi)阻，某同學(xué)利用如圖（a）所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．圖中R為電阻箱，阻值范圍為0～9999Ω；R0為保護(hù)電阻．

（1）可備選用的定值電阻R0有以下幾種規(guī)格，本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用
A.20Ω，2.5W
B.50Ω，1.0W
C.150Ω，1.0W
D.1500Ω，5.0W
（2）按照圖（a）所示的電路圖，接好電路，閉合電鍵后，調(diào)整電阻箱的阻值，記錄阻值R和相應(yīng)的電壓表示數(shù)U，取得多組數(shù)據(jù)，然后作出 ﹣ 圖象，如圖（b）所示，由圖中所給的數(shù)據(jù)可知，電源的電動勢E=V，r=Ω．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】風(fēng)力發(fā)電是一種環(huán)保的電能獲取方式．圖為某風(fēng)力發(fā)電站外觀圖．設(shè)計(jì)每臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率為40kW ． 實(shí)驗(yàn)測得風(fēng)的動能轉(zhuǎn)化為電能的效率約為20%，空氣的密度是1.29kg/m3 ， 當(dāng)?shù)厮斤L(fēng)速約為10m/s，問風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片長度約為多少才能滿足設(shè)計(jì)要求？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一人站在斜坡上，推著一個重力大小為G的大雪球，若雪球剛好處在一處傾角為θ的光滑斜面上，且始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，此人的推力通過雪球的球心，則（ ）

A.此人的推力最小值為Gtanθ
B.此人的推力最小值為Gsinθ
C.此人的推力最大值為
D.此人的推力最大值為Gcosθ

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，物體在水平推力 F 的作用下靜止在斜面上，若稍微增大水平力 F 而物體仍保持靜止，則下列判斷中不正確的是（ ）

A. 斜面對物體的靜摩擦力一定增大

B. 斜面對物體的支持力一定增大

C. 物體在水平方向所受合力一定增大

D. 物體在豎直方向所受合力一定增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖是工廠利用放射線自動控制鋁板厚度的裝置示意圖．

（1）請你簡述自動控制的原理．
（2）如果工廠生產(chǎn)的為的鋁板，在、和三種射線中，你認(rèn)為哪一種射線在的厚度控制中起主要作用，為什么？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“測定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)所測的金屬導(dǎo)體的形狀如圖甲所示，其橫截面為空心的等邊三角形，外等邊三角形的邊長是內(nèi)等邊三角形邊長的 2 倍，內(nèi)三角形為中空．
（1）為了合理選用器材設(shè)計(jì)測量電路，他先用多用表的歐姆擋“×1”按正確的操作步驟粗測其電阻，指針如圖乙，則讀數(shù)應(yīng)記為Ω．

（2）現(xiàn)利用實(shí)驗(yàn)室的下列器材，精確測量它的電阻 R，以便進(jìn)一步測出該材料的電阻率 ρ：

A．電源E（電動勢為3V，內(nèi)阻約為1Ω）
B．電流表A1（量程為0∽0.6A，內(nèi)阻r1 約為1Ω）
C．電流表A2（量程為0∽0.6A，內(nèi)阻r2=5Ω）
D．最大阻值為10Ω的滑動變阻器R0
E．開關(guān)S，導(dǎo)線若干
①請?jiān)趫D丙虛線框內(nèi)補(bǔ)充畫出完整、合理的測量電路圖 ．
②先將R0調(diào)至最大，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器R0 ， 記下各電表讀數(shù)，再改變R0進(jìn)行多次測量．在所測得的數(shù)據(jù)中選一組數(shù)據(jù)，用測量量和已知量來計(jì)算R時，若A1的示數(shù)為I1 ， A2的示數(shù)為I2 ， 則該金屬導(dǎo)體的電阻 R= ．
③該同學(xué)用直尺測量導(dǎo)體的長度為L，用螺旋測微器測量了外三角形的邊長 a．測邊長a時，螺旋測微器讀數(shù)如圖丁所示，則a=mm．用已經(jīng)測得的物理量 R、L、a 等可得到該金屬材料電阻率的表達(dá)式為ρ= ．

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