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【题目】如图所示,可自由活动的活塞将密闭的气缸分为体积相等的上下两部分AB ,初始时,AB中密封的理想气体的温度均方800KA中气体的压强为,活塞质量m=2.5kg,气缸横截面积,气缸和活塞都是由绝热材料制成的。现利用控制装置(未画出)保持A中气体的温度不变,缓慢降低B中气体的温度,使得B中气体的体积变为原来的,若不计活塞与汽缸壁之间的摩擦,重力加速度取g=10m/s2。求稳定后B中气体的温度。

【答案】

【解析】

根据玻意耳定律求出A中气体末态的压强,根据活塞的受力平衡分别求出B中气体初末状态的压强,再对B中的气体运用理想气体状态方程即可求解稳定后B中气体的温度.

根据题意,B中气体的体积变为原来的,则A中气体的体积以变为原来体积,即A中气体发生等温变化,根据玻意耳定律有

解得稳定后A中气体的压强

B中气体,初态

末态.

B中气体,由理想气体状态方程有

解得.

练习册系列答案
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【题目】10分)如图,一端封闭、粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置,管内用水银将一段气体封闭在管中。当温度为280K时,被封闭的气柱长L=22cm,两边水银柱高度差h=16cm,大气压强=76cmHg

1)为使左端水银面下降3cm,封闭气体温度应变为多少?

2)封闭气体的温度重新回到280K后,为使封闭气柱长度变为20cm,需向开口端注入的水银柱长度为多少?

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【题目】如图所示,实线表示某电场的电场线(方向未标出),虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹,设M点和N点的电势分别为,粒子在MN时加速度大小分别为,速度大小分别为,电势能分别为下列判断正确的是

A. B.

C. D.

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【题目】如图甲所示为风力发电的简易模型图,在风力的作用下,风叶带动与其固定在一起的永磁铁转动,转速与风速成正比。某一风速时,线圈中产生的正弦式电流如图乙所示,则

A. 电流的表达式A

B. 磁铁的转速为5r/s

C. 风速加倍时电流的表达式 (A)

D. 风速加倍时线圈中电流的有效值为A

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【题目】某同学在家里做“验证机械能守恒定律”的实验,他设计的实验装置如图所示,用细线的一端系住一个较重的小铁锁(可看成质点),另一端缠系在一支笔上,将笔放在水平桌面的边上,用较重的书压住。将铁锁拉至与桌面等高处(细线拉直),然后自由释放。在笔的正下方某合适位置放一小刀,铁锁经过时,细线立即被割断,铁锁继续向前运动,落在水平地面上。测得水平桌面高度为h,笔到铁锁的距离为l,笔到铁锁落地的水平距离为s。若满足s2=___________(用l、h表示),即可验证铁锁从释放至运动到笔的正下方的过程中机械能守恒。

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【题目】在不受外力或合外力为零的弹性碰撞中,碰撞前后系统同时遵从能量守恒和动量守恒.上述理论不仅在宏观世界中成立,在微观世界中也成立.康普顿根据光子与电子的弹性碰撞模型,建立的康普顿散射理论和实验完全相符.这不仅证明了光具有粒子性,而且还证明了光子与晶体中电子的相互作用过程严格地遵守能量守恒定律和动量守恒定律.

1)根据玻尔的氢原子能级理论,E1为原子的基态能量,En在第n条轨道运行时氢原子的能量),若某个处于量子数为n的激发态的氢原子跃迁到基态,求发出光子的频率.

2)康普顿在研究X射线与物质散射实验时,他假设X射线中的单个光子与晶体中的电子发生弹性碰撞,而且光子和电子、质子这样的实物粒子一样,既具有能量,又具有动量(光子的能量hν,光子的动量).现设一光子与一静止的电子发生了弹性斜碰,如图所示,碰撞前后系统能量守恒,在互相垂直的两个方向上,作用前后的动量也守恒.

a.若入射光子的波长为λ0,与静止电子发生斜碰后,光子的偏转角为α=37°,电子沿与光子的入射方向成β=45°飞出.求碰撞后光子的波长λ和电子的动量P.(sin37°=0.6cos37°=0.8).

b.试从理论上定性说明,光子与固体靶中的电子(电子的动能很小,可认为静止)发生碰撞,波长变长的原因.

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【题目】如图所示,把长为0.4 m的导体棒置于竖直向下的匀强磁场中,磁场的磁感应强度为0.5 T,导体棒与磁场方向垂直,棒中通有电流0.8 A,则导体棒所受安培力的大小和方向分别为(  )

A. 0.16 N,垂直纸面水平向外

B. 0.16 N,垂直纸面水平向里

C. 0.25 N,垂直纸面水平向外

D. 0.25 N,垂直纸面水平向里

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【题目】如图甲所示,两个弹性球AB放在光滑的水平面上处于静止状态,质量分别为m1m2其中m1=1kg。现给A球一个水平向右的瞬时冲量,使AB球发生弹性碰撞,以此时刻为计时起点,两球的速度随时间变化的规律如图乙所示,从图示信息可知

A. B球的质量m2=2kg

B. AB在相互挤压过程中产生的最大弹性势能为4.5J

C. t3时刻两球的动能之和小于0时刻A球的动能

D. t2时刻两球动能之比为Ek1Ek2=18

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【题目】在测定金属的电阻率的实验中,金属导线长约08m,直径小于1mm,电阻大约为.实验主要步骤如下,请填写其中的空白部分或按要求连线:

(1)用米尺测量金属导线的长度,测3次,求出平均值L

(2)在金属导线的3个不同位置上用_______测量直径,求出平均值d

(3)用伏安法测量金属导线的电阻R .现有器材:

直流电源(电动势约45 V,内阻很小), 电流表A1(量程006A,内阻0125Ω),电流表A2(量程030A,内阻0025Ω), 电压表V(量程03V,内阻3kΩ),滑动变阻器R0(最大阻值10Ω),开关S、导线若干.

①如果既要满足测量要求,又要测量误差较小,应该选用的电流表是_______

②其实验电路原理图如下,你认为应该选择那种________(甲或乙)方法,并在实物图上画线连接成实验电路________

(4)根据上述测得的金属导线长度L,直径d和电阻R,由电阻率的表达式ρ=_______算出该金属的电阻率.

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