4．“拔火罐”是一種中醫(yī)療法，為了探究“火罐”內(nèi)的溫度，某人設計了如圖實驗．圓柱狀薄壁氣缸（橫截面積為S）被固定在鐵架臺上，輕質(zhì)活塞通過細線與重物m相連，將一團燃燒的輕質(zhì)酒精棉球從缸底的開關K處扔到氣缸內(nèi)，酒精棉球熄滅時密閉開關K，此時活塞下的細線剛好拉直且拉力為零，而這時活塞距缸底為L．由于氣缸傳熱良好，隨后重物會被吸起，最后重物穩(wěn)定在距地面$\frac{L}{10}$處．已知環(huán)境溫度為27℃不變，$\frac{mg}{s}$與$\frac{1}{6}$大氣壓強相當，氣缸內(nèi)的氣體可看做理想氣體，問酒精棉球熄滅時氣缸內(nèi)的溫度為多少攝氏度？

分析 酒精棉球熄滅后，以活塞為研究對象可求出封閉氣體初末狀態(tài)壓強，利用理想氣體狀態(tài)方程列式即可求解．

解答 解：設酒精棉球熄滅時氣缸內(nèi)的溫度為t，氣缸內(nèi)封閉氣體的狀態(tài)為：
P1=P0      V1=LS      T1=237+t                        
重物穩(wěn)定氣缸內(nèi)封閉氣體的狀態(tài)為：
${P}_{2}={P}_{0}-\frac{mg}{S}=\frac{5}{6}{P}_{0}$      ${V}_{2}=\frac{9}{10}$LS，T2=300 K          
由理想氣體狀態(tài)方程：$\frac{{P}_{1}{V}_{1}}{{T}_{1}}=\frac{{P}_{2}{V}_{2}}{{T}_{2}}$                              
解得：t=127°C
答：酒精棉球熄滅時氣缸內(nèi)的溫度為127攝氏度

點評 本題得關鍵是以活塞為研究對象，受力分析利用平衡求出初末狀態(tài)壓強，然后利用理想氣體狀態(tài)方程列式即可求解．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

14．圖示為研究光電效果的電路圖．
（1）在已發(fā)生光電效應現(xiàn)象且光照條件不變的情況下，光電流未達飽和之前，要增大光電流，滑動變阻器的滑片P應向右（填“左”或“右”）移，光電流達到飽和值之后，再增大電壓，電流不會（填“會”或“不會”）繼續(xù)增大．
（2）若在電路圖中把電源的正負極對調(diào)，其他部分保持不變，則隨滑動變阻器滑片P的右（填“左”或“右”）移，光電流越來越小，當光電流減小到零時對應的電壓U稱為遏止電壓，它的存在意味著光電子具有一定的初速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．由相關電磁學理論可以知道，若圓環(huán)形通電導線的中心為O，環(huán)的半徑為R，環(huán)中通以電流為I，如圖1所示，環(huán)心O處的磁感應強度大小B=$\frac{{μ}_{0}}{2}$$•\frac{I}{R}$，其中μ0為真空磁導率．若P點是過圓環(huán)形通電導線中心O點的軸線上的一點，且距O點的距離是x，如圖2所示，有可能您不能直接求得P點處的磁感應強度B，但您能根據(jù)所學的物理知識判斷出以下有關P點磁感應強度B的表達式是（　�。�
A．BP=$\frac{{μ}_{0}}{2}$•$\frac{{R}^{2}I}{（{R}^{2}+{x}^{2}）^{\frac{3}{2}}}$B．BP=$\frac{{μ}_{0}}{2}$•$\frac{{R}^{2}I}{（{R}^{2}+{x}^{2}）}$
C．BP=$\frac{{μ}_{0}}{2}$•$\frac{RI}{（{R}^{2}+{x}^{2}）^{\frac{3}{2}}}$D．BP=$\frac{{μ}_{0}}{2}$•$\frac{{R}^{3}I}{（{R}^{2}+{x}^{2}）^{\frac{3}{2}}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

12．如圖所示，打點計時器固定在軌道上端，紙帶穿過打點計時器與小車相連，平衡好摩擦力后接通電源，打點計時器工作，輕推小車使之勻速下滑（車輪不打滑），紙帶上留下清晰的點跡．
（1）已知交流電源的頻率為f，紙帶上相鄰點跡間的平均距離為S，則小車運動的速度為Sf
（2）用10等分刻度的游標卡尺測量車輪的直徑D，如圖，D=1.51cm
（3）車輪繞軸勻速轉(zhuǎn)動的角速度ω=$\frac{2Sf}{D}$（用符號表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

19．某實驗小組利用圖甲所示裝置做“探究加速度與力的關系”的實驗，釋放紙帶時，小車處于圖示的位置．

（1）指出甲圖中的一處錯誤：打點計時器的電源接了直流電．
（2）下列說法正確的是AC
A．實驗之前，要先平衡摩擦力　　　　　　　　　　　
B．小車的質(zhì)量要遠小于所掛鉤碼的質(zhì)量
C．應調(diào)節(jié)滑輪的高度使細線與木板平行　　　　
D．實驗時應先釋放紙帶，再接通電源
（3）圖乙是實驗中獲得的一條紙帶的某部分，選取A、B、C、D、E計數(shù)點（每兩個計數(shù)點間還有4個點未畫出），若打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，則小車的加速度大小為1.0m/s2．（保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

9．如圖所示，間距為L米的光滑平等金屬軌道上端用電阻R相連，其平面與水平面成θ角，整個裝置處于磁感應強度為B勻強磁場中，磁場方向垂直軌道平面向上，質(zhì)量為m，電阻為r的金屬桿ab（長度略大于L），以初速度v0從軌道底端向上滑行，滑行到距底端高h的位置后又返回到底端，運動過程中，金屬桿始終與導軌垂直且接觸良好，不計金屬軌道的電阻，已知重力加速度為g，則以下說法正確的是（　�。�
A．桿ab先勻減速上滑，之后勻加速下滑，且上滑過程的加速度大于下滑過程的加速度
B．桿ab運動過程中安培力做功的功率等于電阻R的熱功率
C．桿ab上滑過程中通過R的電荷量與下滑過程中通過R的電荷量相等
D．桿ab上滑到最高點的過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱等于$\frac{R}{R+r}$（$\frac{1}{2}$mv02-mgh）

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

16．如圖所示，虛線框內(nèi)為某種電磁緩沖車的結(jié)構示意圖，其主要部件為緩沖滑塊K和質(zhì)量為m的緩沖車廂，在緩沖車的底板上，沿車的軸線固定著兩個光滑水平絕緣導軌PQ、MN，緩沖車的底部，安裝電磁鐵（圖中未畫出），能產(chǎn)生垂直于導軌平面的勻強磁場，磁場的磁感應強度大小為B．導軌內(nèi)的緩沖滑塊K由高強度絕緣材料制成，滑塊K上繞有閉合矩形線圈abcd，線圈的總電阻為R，匝數(shù)為n，ab邊長為L．假設緩沖車以速度v0與障礙物C碰撞后，滑塊K立即停下，而緩沖車廂繼續(xù)向前移動L后為零．已知緩沖車廂與障礙物和線圈的ab邊均沒有接觸，不計一切摩擦阻力，在這個緩沖過程中，下列說法正確的是（　�。�
A．線圈中的感應電流沿逆時針方向（俯視），最大感應電流為$\frac{BL{v}_{0}}{R}$
B．線圈對電磁鐵的作用力使緩沖車廂減速運動，從而實現(xiàn)緩沖
C．此過程中，線圈abcd產(chǎn)生的焦耳熱為Q=$\frac{1}{2}$mv02
D．此過程中，通過線圈abcd的電荷量為q=$\frac{B{L}^{2}}{R}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．如圖所示，abcd為固定的水平光滑矩形金屬導軌，導軌間距為L，左右兩端接有定值電阻R1和R2，R1=R2=R，整個裝置處于磁感應強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場中．質(zhì)量為m的導體棒MN放在導軌上，棒始終與導軌垂直且接觸良好，不計導軌與棒的電阻．兩根相同的輕質(zhì)彈簧甲和乙一端固定，另一端同時與棒的中點連接．初始時刻，兩根彈簧恰好處于原長狀態(tài)，棒獲得水平向左的初速度v0，第一次運動至最右端的過程中R1產(chǎn)生的電熱為Q，下列說法中正確的是（　�。�
A．初始時刻棒所受安培力的大小為$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}_{0}}{R}$
B．棒第一次回到初始位置的時刻，R2的電功率為$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{{v}_{0}}^{2}}{R}$
C．棒第一次到達最右端的時刻，兩根彈簧具有彈性勢能的總量為$\frac{1}{2}$mv${\;}_{0}^{2}$-Q
D．從初始時刻至棒第一次到達最左端的過程中，整個回路產(chǎn)生的電熱大于$\frac{2Q}{3}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

14．如圖所示，質(zhì)量為m的物體用細繩牽引著在光滑的水平面上作勻速圓周運動．O為一光滑的孔，當拉力為F時，轉(zhuǎn)動半徑為R；當拉力增大到8F時，物體仍作勻速圓周運動，此時轉(zhuǎn)動半徑為$\frac{R}{2}$．在此過程中，拉力對物體做的功為（　　）
A．$\frac{7}{2}$FRB．$\frac{7}{4}$FRC．$\frac{3}{2}$FRD．4FR

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