【題目】如圖所示，固定的豎直導(dǎo)熱汽缸由上下兩個(gè)一小一大同軸圓筒組成，圓筒底部通過(guò)管道相通。兩圓筒中各有一個(gè)活塞，小圓筒口可將活塞卡住。已知大活塞的質(zhì)量為m1 = 2.50 kg，橫截面積為S1 = 80.0 cm2；小活塞的質(zhì)量為m2 = 1.50 kg，橫截面積為S2 = 40.0 cm2；兩活塞用剛性輕桿連接。裝置處于溫度T1 = 495 K的環(huán)境中，小活塞與小圓筒口相距l2 = 20.0 cm，大活塞與大圓筒底部相距l1，且l1 > l2，容器中封閉氣體總體積為V1 = 2.40 × 103 cm3。缸內(nèi)封閉的氣體質(zhì)量不變，不計(jì)兩活塞與汽缸壁之間的摩擦，重力加速度大小g取10 m/s2，外部環(huán)境壓強(qiáng)為p0 = 1.00 × 105 Pa。求：

（1）當(dāng)外部環(huán)境溫度發(fā)生變化時(shí)，活塞緩慢下移，當(dāng)小活塞移到小圓筒口的位置時(shí)，外部環(huán)境的溫度；

（2）外界環(huán)境溫度為T = 303 K，缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達(dá)到熱平衡時(shí)，缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)。

【答案】（1）330 K；（2）1.01 × 105 Pa

【解析】

（1）初始時(shí)氣體體積為V1，設(shè)在小活塞移動(dòng)到小圓筒口時(shí)，缸內(nèi)封閉氣體的體積為V2，溫度為T2。由題給條件得

在活塞緩慢下移的過(guò)程中，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變，由蓋一呂薩克定律有

聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得

（2）設(shè)在小活塞剛移到小圓筒口時(shí)缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p1，環(huán)境溫度繼續(xù)降低過(guò)程，氣缸內(nèi)氣體體積不變，當(dāng)達(dá)到最終熱平衡時(shí)被封閉氣體的壓強(qiáng)為p，對(duì)工字型活塞，由力的平衡條件得

代入數(shù)據(jù)求得

由查理定律，有

聯(lián)立各式并代入數(shù)據(jù)得

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】如圖所示，可視為點(diǎn)電荷的小球A、B分別帶負(fù)電和正電，B球固定，其正下方的A球靜止在絕緣斜面上，則A球受力個(gè)數(shù)為（ ）

A.可能受到2個(gè)力作用B.可能受到3個(gè)力作用

C.一定受到4個(gè)力作用D.可能受到5個(gè)力作用

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示表示兩列相干水波某時(shí)刻的波峰和波谷位置,實(shí)線表示波峰,虛線表示波谷,相鄰實(shí)線與虛線間的距離為0.2m,波速為1m/s,在圖示范圍內(nèi)可以認(rèn)為這兩列波的振幅均為1cm,C點(diǎn)是相鄰實(shí)線與虛線間的中點(diǎn),）則

A.圖示時(shí)刻A.B兩點(diǎn)的豎直高度差為4cm

B.圖示時(shí)刻C點(diǎn)正處在平衡位置且向水面下運(yùn)動(dòng)

C.F點(diǎn)到兩波源的路程差為零

D.經(jīng)0.2s，A點(diǎn)的位移為零

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根等長(zhǎng)的絕緣細(xì)線懸掛一水平金屬細(xì)桿MN，處在與其垂直的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．金屬細(xì)桿的長(zhǎng)度為1m，質(zhì)量為8.9×10﹣3kg．當(dāng)金屬細(xì)桿中通以0.89A的電流時(shí)，兩絕緣細(xì)線上的拉力均恰好為零．忽略與金屬細(xì)桿連接細(xì)導(dǎo)線的影響．求：

（1）金屬細(xì)桿所受安培力的方向；

（2）金屬細(xì)桿中電流的方向；

（3）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，真空區(qū)域中存在勻強(qiáng)電場(chǎng)與勻強(qiáng)磁場(chǎng)；每個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域的寬度均為，邊界水平，相鄰兩個(gè)區(qū)域的距離也為h，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、方向水平且垂直豎直坐標(biāo)系xoy平面向里；電場(chǎng)在x軸下方的整個(gè)空間區(qū)域中，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小、方向豎直向上。質(zhì)量、電荷量的帶正電小球，從y軸上的P點(diǎn)靜止釋放，P點(diǎn)與x軸的距離也為h；重力加速度g取10m/s2，，，不計(jì)小球運(yùn)動(dòng)時(shí)的電磁輻射。求小球：

(1)射出第1區(qū)域時(shí)的速度大小v

(2)射出第2區(qū)域時(shí)的速度方向與豎直方向之間的夾角

(3)從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的時(shí)間t。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，水平放置的平行板電容器通過(guò)開(kāi)關(guān)K連接在電源兩極，極板間距離為h，上極板正中有一小孔。閉合開(kāi)關(guān)K，一個(gè)比荷（荷質(zhì)比）為a的帶電小球從小孔正上方高2h的P點(diǎn)由靜止開(kāi)始下落，穿過(guò)小孔到達(dá)下極板處速度恰為零�？諝庾枇雎圆挥�(jì)，極板間電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，重力加速度為g，則下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A.小球帶負(fù)電，電源電動(dòng)勢(shì)為

B.保持開(kāi)關(guān)閉合，若將下極板向下移動(dòng)一小段距離，小球從P點(diǎn)由靜止釋放將不能運(yùn)動(dòng)到下極板

C.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，若將下極板向下移動(dòng)一小段距離，極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度為

D.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，若將下極板向右平移一小段距離，小球從P點(diǎn)由靜止釋放將仍能運(yùn)動(dòng)到下極板

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，如圖所示，實(shí)線為t=0時(shí)的波形，虛線為t=0.60s時(shí)的波形。已知該波的周期T>0.60s，下列說(shuō)法正確的是（　　）

A.波速為0.20m/s

B.波長(zhǎng)為0.08m

C.x=0.08m的質(zhì)點(diǎn)在t=0.70s時(shí)位于平衡位置上方

D.x=0.12m的質(zhì)點(diǎn)在t=0.22s時(shí)振動(dòng)方向沿y軸正向

E.若此波傳入另一介質(zhì)中波速變?yōu)?/span>0.80m/s，則它在該介質(zhì)中的波長(zhǎng)為0.64m

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)的敘述正確的是（）

A. 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)處處相同，電勢(shì)也處處相等

B. 在正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中，離點(diǎn)電荷越遠(yuǎn)，電勢(shì)越高，場(chǎng)強(qiáng)越小

C. 等量同種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中，取無(wú)限遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)，兩電荷連線中點(diǎn)的電勢(shì)不為零，場(chǎng)強(qiáng)為零

D. 在任何電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)越大的地方，電勢(shì)也越高

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】有一種“電測(cè)井”技術(shù)，用鉆頭在地上鉆孔，通過(guò)在鉆孔中進(jìn)行電特性測(cè)量，可以反映地下的有關(guān)情況，如圖所示為一鉆孔，其形狀為圓柱體，半徑為10 cm，設(shè)里面充滿濃度均勻的鹽水，其電阻率ρ＝0.314 Ω·m，現(xiàn)在鉆孔的上表面和底部加上電壓，測(cè)得U＝100 V，I＝100 mA。

(1)求該鉆孔的深度。

(2)若截取一段含鹽水的圓柱體與電動(dòng)勢(shì)為200 V、內(nèi)阻為100 Ω的電源相連，通電10 min，當(dāng)截取的圓柱體長(zhǎng)度為多少時(shí)，鹽水產(chǎn)生的熱量最多，最多為多少？

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