[题目]如图所示.内高H=1.5.内壁光滑的导热气缸固定在水平面上.横截面积S=0.01m2.质量可忽略的活塞封闭了一定质量的理想气体.外界温度为300K时.缸内气体压强p1=1.0×105Pa.气柱长L0=0.6m.大气压强恒为p0=1.0×105Pa.现用力缓慢向上拉动活塞.(1)当F=500N时.气柱的长度.(2)保持拉力F=500N不变.当外� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，内高H=1.5、内壁光滑的导热气缸固定在水平面上，横截面积S=0.01m2、质量可忽略的活塞封闭了一定质量的理想气体。外界温度为300K时，缸内气体压强p1=1.0×105Pa，气柱长L0=0.6m。大气压强恒为p0=1.0×105Pa。现用力缓慢向上拉动活塞。

（1）当F=500N时，气柱的长度。

（2）保持拉力F=500N不变，当外界温度为多少时，可以恰好把活塞拉出？

【答案】（1）1.2m；（2）375K

【解析】

（1）对活塞进行受力分析

P1S+F=P0S.

其中P1为F=500N时气缸内气体压强

P1=0.5×104Pa.

由题意可知，气体的状态参量为

初态:　P0=1.0×105Pa，Va=LS，T0=300K；

末态：P1=0.5×105Pa，Va=L1S，T0=300K；

由玻意耳定律得

P1V1=P0V0

即

P1L1S=P0L0S

代入数据解得

L1=1.2m＜1.5m

其柱长1.2m

（2）汽缸中气体温度升高时活塞将向外移动，气体作等压变化

由盖吕萨克定律得

其中V2=HS.

解得：

T2=375K.

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A．电池组（3V）

B．电流表（0～3A，内阻0.0125Ω）

C．电流表（0～0.6A，内阻0.125Ω）

D．电压表（0～3V，内阻3kΩ）

E．电压表（0～15V，内阻15kΩ）

F．滑动变阻器（0～20Ω，额定电流1A）

G．滑动变阻器（0～2000Ω，额定电流0.3A）

H．电键、导线．

（1）电压表应选用的是________，电流表应选用的是_____，滑动变阻器应选用的是_____（填写各器材前面的字母代号）

（2）电压要从零开始调起，请在图1方框中画出实验电路如图．

（3）实验中某组电压表的示数如图2A所示，则U=___V，电流表的示数如图2B所示，则I=____A．

（4）如图3所示游标卡尺的读数________cm，如图4所示螺旋测微器的读数________mm．

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(1)你认为还需要的测量器材有____________；

(2)某同学用天平称量小车和砝码的总质量M，往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m。实验时为了保证小车受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是____________，实验时首先要做的步骤是_____________；

(3)在(2)的基础上，让沙桶带动小车加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1和v2（v1<v2），则本实验最终要验证的数学表达式为________________________（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）

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（1）有两种工作频率均为50Hz的打点计时器供实验选用：

A.电磁打点计时器 B.电火花打点计时器

为使纸带在运动时受到的阻力较小，应选择____________（选填“A”或“B”）。

（2）实验中，用钩码的重力表示合力，需要平衡摩擦力和其他阻力。请简述操作步骤：_____________________。

（3）假设已经平衡了摩擦力和其他阻力的影响，若Ek1=，Ek2=，其中m为钩码质量，M为小车质量，m和M数值相差不多，v为钩码下落的速度，取表示钩码速度自零到v过程中重力做的功，则从理论上分析，图中正确的是___________。

A. B.

C. D.

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