[题目]如图所示.某同学设计导热性能良好的喷水装置.已知该喷水装置内部空间是底部面积为S.高度为4L的长方体.阀门关闭.此时装置内部的下部分装有高度为3L的水.上部密封压强为p0的空气.容器上部接有打气筒(打气筒的体积相对容器而言可以忽略).该打气筒可以多次往容器中打入压强为p0.温度为T0的空气.打开阀门后.容器中的水将被喷出.设在此过程中� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

【题目】（10分）如图所示，某同学设计导热性能良好的喷水装置，已知该喷水装置内部空间是底部面积为S、高度为4L的长方体，阀门关闭，此时装置内部的下部分装有高度为3L的水，上部密封压强为p0的空气。容器上部接有打气筒（打气筒的体积相对容器而言可以忽略），该打气筒可以多次往容器中打入压强为p0、温度为T0的空气。打开阀门后，容器中的水将被喷出，设在此过程中空气可看成理想气体，且温度不变，且恒为T0。已知大气压强为p0=4ρgL，其中ρ为水的密度，g为重力加速度。求：

（i）打开阀门后，当装置中的水不再流出时，容器中剩下水的高度为多少？

（ii）打开阀门后，当装置中的水不再流出时，给容器中空气加热可使容器中的水再次喷出。为了使容器中的水高度降为L，容器中的气体温度应升高到多少？

【答案】见解析

【解析】（i）设打开阀门后，当装置中的水不再流出时，容器中剩下水的高度为L1，则容器中空气的体积为V1=（4L-L1）S （1分）

设此时容器内气体压强为p1，则（1分）

根据玻意耳定律有p0V0＝p1V1 （1分）

即p0SL＝p1S（4L-L1）（1分）

联立上述式子解得L1=2L（另一解为6L，不合题意，舍去）。（1分）

（ii）容器中的水高度为L时，容器中空气的体积为V2=（4L-L）S =3LS，设此时容器内气体压强为p2，则（1分）

解得（1分）

设此时容器内空气柱温度为，根据理想气体的状态方程得（1分）

则（1分）

解得。（1分）

练习册系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】有一种测量物体重量的电子秤，其电路原理图如图中的虚线部分所示，主要由三部分构成：踏板、压力传感器R(实际上是一个阻值可随压力变化的变阻器)、显示体重的仪表G(实际上是电流表)．不计踏板的质量，已知电流表的量程为0～2 A，内阻为Rg＝1 Ω，电源电动势为E＝12 V，内阻为r＝1 Ω，电阻R随压力F变化的函数式为R＝30－0.01F(F和R的单位分别为N和Ω)．下列说法中正确的是( )

A．该秤能测量的最大体重是3 000 N

B．该秤的零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘的0.375 A处

C．该秤显示重量的刻度是均匀标注的

D．该秤显示的重量F与通过电路中的电流I满足F＝3 200＋

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】（5分）下列说法中正确的是_______。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A．单晶体和多晶体均存在固定的熔点

B．物体的内能与物体的温度有关，与物体的体积无关

C．电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递

D．对于一定量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热

E．分子间引力总是随着分子间的距离减小而减小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】小铁块在粗糙的水平面上，从A点在外力作用力下开始做匀速直线运动，到达B点以后由于外力撤去，做匀减速直线运动，到达C点停下来。已知BC段做匀减速直线运动的位移x和速度v的关系图线如图所示，A、C两点之间的距离为400 m，则

A．B、C两点之间的距离为200 m

B．BC 段做匀变速运动的加速度大小为4 m/s2

C．AB 段匀速运动所用时间为10 s

D．AC 段所经历的时间为25 s

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图甲所示，两根足够长粗糙的平行金属导轨MN、PQ固定在同一绝缘水平面上，两导轨间距为d=2 m，导轨电阻忽略不计，M、P端连接一阻值R=0.75 Ω的电阻；现有一质量为m=0.8 kg、阻值r=0.25 Ω的金属棒ab垂直于导轨放在两导轨上，棒距R距离为L=2.5 m，棒与导轨接触良好。整个装置处于一竖直方向的匀强磁场中，磁感应强度大小随时间变化的情况如图乙所示。已知棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10 m/s2，下列说法正确的是

A．棒相对于导轨静止时，回路中产生的感应电动势为2 V

B．棒相对于导轨静止时，回路中产生的感应电流为2 A

C．棒经过2.0 s开始运动

D．在0～2.0 s时间内通过R的电荷量q为4 C

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】（12分）如图所示，两条平行的光滑金属导轨相距L＝1 m，金属导轨由倾斜与水平两部分组成，倾斜部分与水平方向的夹角为θ=37°，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中。金属棒EF和MN的质量均为m＝0.2 kg，电阻均为R＝2 Ω。EF置于水平导轨上， MN置于倾斜导轨上，两根金属棒均与导轨垂直且接触良好．现在外力作用下使EF棒以速度v0＝4 m/s向左匀速运动，MN棒恰能在斜面导轨上保持静止状态，倾斜导轨上端接一阻值为R＝2 Ω的定值电阻。求：