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【题目】中学物理课上一种演示气体定律的有趣仪器——哈勃瓶,它是一个底部开有圆孔,瓶颈很短的、导热性良好的平底大烧瓶。在一次实验中,体积为V=1L的瓶内塞有一气球,气球的吹气口反扣在瓶口上,瓶底的圆孔上配有一个截面积为S=2cm2的轻质橡皮塞,橡皮塞与玻璃瓶间的最大静摩擦fm=60N。瓶内由气球和轻质橡皮塞封闭一定质量的气体,不计实验开始前气球中的少量气体和气球膜厚度,向气球中缓慢打气,假设气球缓慢膨胀过程中球内外气压近似相等。已知:实验室环境温度T=290K恒定,环境空气密度ρ=1.20kg/m3,压强为标准大气压P0=105pa,求:

①橡皮塞被弹出时瓶内气体的压强

②为了使橡皮塞被弹出,需要向气球内打入空气的质量

【答案】 ②3.6×103kg

【解析】

①橡皮塞即将弹出时对瓶塞受力分析得: pS=p0S+fm

解得:Pa

②瓶内气体等温变化: p0V=pV1

V1= 0.25L

对气球内气体:体积V2=VV1=0.75L

气球内气体压强也为p

等温变化: p0V0=pV2

可得 V0= 3L

打入空气质量 m=ρV0=3.6×103kg

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,MN为同一水平面内的两条平行长导轨,左端串接电阻R,金属杆ab垂直导轨放置,杆和导轨的电阻不计,且杆与导轨间无摩擦,整个装置处于竖直方向的匀强磁场中。现对金属杆ab施加一个与杆垂直的水平方向的恒力F,使杆从静止开始运动。在运动过程中,杆的速度大小为vR上消耗的总能量为E,则下列关于vE随时间变化的图象可能正确的是

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】守恒定律是自然界中某种物理量的值恒定不变的规律,它为我们解决许多实际问题提供了依据。在物理学中这样的守恒定律有很多,例如:电荷守恒定律、质量守恒定律、能量守恒定律等等。

(1)根据电荷守恒定律可知:一段导体中通有恒定电流时,在相等时间内通过导体不同截面的电荷量都是相同的。

a.己知带电粒子电荷量均为g,粒子定向移动所形成的电流强度为,求在时间t内通过某一截面的粒子数N

b.直线加速器是一种通过高压电场使带电粒子加速的装置。带电粒子从粒子源处持续发出,假定带电粒子的初速度为零,加速过程中做的匀加速直线运动。如图l所示,在距粒子源l1l2两处分别取一小段长度相等的粒子流。已知ll:l2=1:4,这两小段粒子流中所含的粒子数分别为n1n2,求:n1:n2

(2)在实际生活中经常看到这种现象:适当调整开关,可以看到从水龙头中流出的水柱越来越细,如图2所示,垂 直于水柱的横截面可视为圆。在水柱上取两个横截面AB,经过AB的水流速度大小分别为vIv2AB直径分别为d1d2,且d1d2=2:1。求:水流的速度大小之 v1:v2

(3)如图3所示:一盛有水的大容器,其侧面有一个水平的短细管,水能够从细管中喷出;容器中水面的面积Sl 远远大于细管内的横截面积S2;重力加速度为g。假设 水不可压缩,而且没有粘滞性。

a.推理说明:容器中液面下降的速度比细管中的水流速度小很多,可以忽略不计:

b.在上述基础上,求:当液面距离细管的高度为h时, 细管中的水流速度v

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某能量探测器的简化装置如图所示,探测屏可通过传感器显示打到屏上各点的粒子动能。P是个微粒源,能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒。高度为h的探测屏AB竖直放置,离P点的水平距离为L,上端A与P点的高度差也为h。若在地球上打开探测器,发现打在探测屏A、B两点的微粒的动能相等均为E,将此仪器放在月球表面探测时,测得打在探测屏A、B处的微粒动能分别为EA、EB,下列说法正确的是(月球表面重力加速度为地球表面的)

A. L与h的关系满足

B. 屏上A下方处粒子动能最大

C. 在月球上仍有

D. 在月球上探测屏上各点粒子动能均不小于

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示为一个带有阀门K、容积为2dm3的容器(容积不可改变)。先打开阀门让其与大气连通,再用打气筒向里面打气,打气筒活塞每次可以打进1×105Pa200cm3的空气,忽略打气和用气时气体的温度变化(设外界大气的压强po=1×105Pa)

(i)若要使气体压强增大到5.0×105Pa,应打多少次气?

(ii)若上述容器中装的是5.0×105Pa的氧气,现用它给容积为0.7dm3的真空瓶充气,使瓶中的气压最终达到符合标准的2.0×105Pa,则可充多少瓶?

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【题目】某同学在实验室找到一只表盘稍有磨损(中值“15“清晰可见)的万用表,不过他一想,这并不影响实验操作,于是进行了如下几项实验。

(1)在如图所示电路的电路中某一电阻发生了断路现象,在不断开电源的情况下,他选择了正确的挡位并进行了正确的操作,发现两表笔接在ac两端时多用表指针明显偏转,而接在ab两端多用表指针并未偏转,由此可知他选用的挡位和结论正确的是____

A.直流10V挡,R1断路

B.直流2.5v挡,R2断路

C.欧姆档,R1断路

D.欧姆挡,R2断路

(2)用多用电表探测图甲所示黑箱发现:用直流电压挡测量,EG两点间和FG两点间均有电压,E F两点间无电压;用欧姆测量,黑表笔(与电表内部电源的正极相连)接E点,红表笔(与电表内部电源 的负极相连)接F点,阻值很小,但反接阻值很大。那么,该黑箱内元件的接法可能是图乙中___________

(3)为了进一步研究该万用表,他找来一块量程为3V的标准电压表,将万用表调至档并进行了欧姆调零,然后将万用表的红黑表笔分别与电压表正负极相接,两表指针偏转如图所示。实验中,他应该将多用表的红表笔与电压表的_____ (正或负)接线柱相接触,丁图中电压表的读数为____ V,通过分析得知该电压表的内阻为______,多用表的内电源电动势为_____V

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】截面为扇形的玻璃砖放在水平面上,在OA延长线上的P点发出一束光,照射在玻璃砖的圆弧面上,经折射后,折射光线水平,BO与水平方向的夹角为60°,OB长为R,COBO垂直,PA=(﹣1)R,光在真空中的传播速度为c,求

i.玻璃砖对光的折射率;

ii.光线经玻璃砖折射后偏向角为多少?

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【题目】如图所示,在倾角为θ的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨PQMN,两导轨间距为L,导轨处于磁场方向垂直导轨平面向下的匀强磁场中,磁感应强度为B。有两根质量均为m、电阻均为R的金属棒ab,先将a棒垂直导轨放置,用跨过光滑定滑轮的细线与物块c连接,连接a棒的细线平行于导轨,由静止释放c,此后某时刻,将b也垂直导轨放置,ac此刻起做匀速运动,b棒刚好能静止在导轨上。a棒在运动过程中始终与导轨垂直,两棒与导轨接触良好,导轨电阻不计,重力加速皮为g。则下列判断正确的是

A. 物块c的质量是2msinθ

B. b棒放上导轨前物块c减少的重力势能等于ac增加的动能

C. b棒放上导轨后物块c减少的重力势能等于回路消耗的电能

D. ac匀速运动的速度为

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【题目】如图甲所示为一理想变压器,原、副线圈匝数比为221,两个标有“10 V,5 W”的小灯泡并联在副线圈的两端.原线圈与正弦交变电源连接,输入电压u如图乙所示,原线圈电路中电压表和电流表(可视为理想电表)。则下列说法正确的是 (   )

A. 经过1 min原线圈的输出电能为6×102 J

B. 由于电压过高小灯泡会被烧坏

C. 电压表的示数为 220 V

D. 电流表的示数为 2 A

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