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【题目】如图所示,一上端开口、内壁光滑的圆柱形绝热气缸竖直放置在水平地面上,一厚度、质量均不计的绝热活塞将一定量的理想气体封闭在气缸内。气缸顶部有厚度不计的小卡环可以挡住活塞。初始时,底部阀门关闭,缸内气体体积为气缸容积的,温度为280K。已知外界大气压强恒为p0。现通过电热丝加热,使缸内气体温度缓慢上升到400K

(i)求此时缸内气体的压强;

(ii)打开阀门,保持缸内气体温度为400K不变,求活塞缓慢回到初始位置时,缸内剩余气体质量与打开阀门前气体总质量之比。

【答案】(i) (ii)

【解析】

(i)若气体进行等压变化,则当温度变为400K时,由盖吕萨克定律可得

解得

说明当温度为400K时活塞已经到达顶端,则由理想气体状态变化方程可得

解得

(ii)温度为400K,压强为p0时气体的体积为V,则

解得

打开阀门,保持缸内气体温度为400K不变,活塞缓慢回到初始位置时气缸内剩余的压强为p0的气体体积为缸内剩余气体质量与打开阀门前气体总质量之比

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,两根足够长的平行光滑金属导轨MNPQ相距L=1m,上端连接一个阻值R=1Ω的电阻,导轨平面与水平面夹角,长为L的金属棒ab垂直于MNPQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。已知金属棒ab的质量为m=2kg、阻值,磁场的磁感应强度B=1T,重力加速度g=10m/s2,导轨电阻不计。现闭合开关,金属棒ab从静止开始运动,若金属棒下滑距离为s=50m时速度恰达到最大(sin=0.6cos=0.8),求:

(1)金属棒刚开始运动时的加速度;

(2)金属棒的最大速度;

(3)金属棒由静止开始下滑位移为s的过程中,金属棒上产生的焦耳热。

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【题目】如图所示,在真空室中有一水平放置的不带电平行板电容器,板间距离为d,电容为C,上板B接地。现有大量质量均为m、带电量均为q的小油滴,以相同的初速度持续不断地从两板正中间沿图中虚线所示方向射入,第一滴油滴正好落到下板A的正中央P点。如果能落到A板的油滴仅有N滴,且第滴油滴刚好能飞离电场,假定落到A板的油滴的电量能被板全部吸收,而使A板带电,同时B板因感应而带上等量异号电荷,不考虑油滴间的相互作用,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )

A. 落到A板的油滴数

B. 落到A板的油滴数

C. 滴油滴通过电场的整个过程所增加的电势能等于

D. 滴油滴通过电场的整个过程所减少的机械能等于

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【题目】如图所示,在y>0的空间中存在着垂直xOy平面向外的匀强磁场,在y<0的空间中存在着平行于xOy平面的匀强电场,场强方向与x轴正方向成45°夹角斜向下。一质量为m,带电量为q的带正电粒子,不计粒子的重力,该粒子从坐标原点以初速度v0进入磁场,方向与x轴负方向成45夹角斜向上,然后经过M点进入电场,并与y轴负半轴相切于N点。已知M点坐标为(L0)。求:

(1)匀强磁场的磁感应强度;

(2)匀强电场的电场强度。

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【题目】如图所示,O为一上下振动的波源,振幅为2cm,振动频率为10Hz,产生的简谐横波以4m/s的速度同时向左、右方向传播。已知AB两质点到O点的水平距离分别为OP=1.9mOQ=2.2m,下列说法正确的是(  )

A.这列波的波长是20cm

B.AB两质点不可能同时到达平衡位置;

C.A质点处于波峰时,B质点恰好处于波谷

D.AB均开始振动后,0.2s内两质点的路程均为16cm

E.O质点刚过平衡位置时,AB两质点振动方向一定相同

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【题目】已知与长直通电导线距离为r处的磁感应强度大小为,其中I为导线中的电流,k为常数。在∠ABC=120°的等腰三角形的三个顶点处各有一条长直通电导线垂直穿过纸面,导线中通有大小相等的恒定电流I,电流方向如图所示。其中O点为AC边的中点,D点与B点关于AC边对称。现将另外一根通电导体棒垂直于纸面放在O点时,其受到的安培力的大小为F。若将该导体棒垂直于纸面放到D点,电流大小和方向与在O点时一致,则此时该导体棒受到的安培力(  )

A.方向与在O点受到的安培力方向相同

B.方向与在O点受到的安培力方向垂直

C.大小为F

D.大小为2F

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【题目】某精密光学仪器上有一块玻璃砖是由一块长方体的匀质玻璃下部分挖掉一个半径为R的半圆柱形成的,其截面如图所示,CD为半圆柱体的直径,O为圆心,AD长为。一束单色光从AD边的中点E垂直射入玻璃砖,经过折射后从玻璃砖中射出。已知玻璃砖对该单色光的折射率为,光在真空中的传播速度为c

①请画出此光束在玻璃砖中的光路图,并求出该单色光从进入玻璃砖到第一次射出玻璃砖时的折射角;

②该单色光从进入玻璃砖到第一次射出玻璃砖所经历的时间。

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【题目】一列简谐横波沿轴正方向传播,速度为0.5m/s,周期为4st=1s时波形如图甲所示,是波上的四个质点。如图乙所示是波上某一质点的振动图像。下列说法正确的是( )

A.这列波的波长为1 m

B.t=0s时质点a的速度与质点b的速度相等

C.t=1s质点a的加速度大小比质点b的加速度大

D.如图乙表示的是质点b的振动图像

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【题目】用传感器观察电容器的充电和放电实验中,电路图如图甲。一位同学使用的电源电动势为8.0V,测得放电的I-t图象如图乙所示。(1)若按四舍五入法,根据“I-t图线与两坐标轴包围面积,试计算电容器全部放电过程的放电量为______

(2)根据以上数据估算电容器的电容值为_________

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