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【题目】如图所示,一直立的气缸用一质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体,活塞横截面积为S,气体最初的体积为V0,气体最初的压强为;汽缸内壁光滑且缸是导热的。开始活塞被固定,打开周定螺栓K,活塞下落,经过足够长时间后,活塞停在B点,设周围环境温度保持不变,已知大气压强为p,重力加速度为g。求:

(1)活塞停在B点时缸内封闭气体的体积V

(2)整个过程中通过缸壁传递的热量Q

【答案】(1)(2)

【解析】

1)活塞在B处时,对活塞B
由平衡条件得:p0S+mg=pS
解得气体压强:p=p0+
活塞从AB过程,由玻意耳定律:p0V0=pV
解得:
2)活塞下降过程,外界对气体做功,而气体的温度不变,则内能不变,E=0,由能量守恒可得:

活塞下降的高度:

通过缸壁传递的热量:

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,在竖直平面内有一光滑水平直轨道与半径为R的光滑半圆形轨道在半圆的一个端点B相切,可视为质点的小球从A点通过B点进入半径为R的半圆,恰好能通过半圆的最高点M,从M点飞出后落在水平面上,不计空气阻力,则

A. 小球到达M点时的速度大小为0 B. 小球在A点时的速度为

C. 小球落地点离B点的水平距离为2R D. 小球落地时的动能为

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,一个理想边界为PQMV的足够大的匀强磁场区域,宽度为d,磁场方向垂直纸面向里。O点处有一体积可忽略的电子发射装置,能够在纸面所在平面内向磁场内各个方向连续、均匀地发射速度大小相等的电子,当电子发射速率为v0时,所有电子恰好都不能从MN边界射出磁场,则当电子发射速率为4v0时(  )

A. 电子的运动半径为4d

B. MN边界射出的电子数占总电子数的三分之二

C. MN边界上有电子射出的总长度为2d

D. 电子在磁场中运动的最长时间为

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【题目】某同学为了测量一轻弹簧的劲度系数,进行了如下实验设计:如图所示,将两平行金属导轨水平固定在竖直向下的匀強磁场中,金属杆与导轨接触良好,水平放置的轻弹簧一端固定于O点,另一端与金属杆连接并保持绝缘。在金属杆滑动的过程中,弹簧与金属杆、金属杆与导轨均保持垂直,弹簧的形变始终在弹性限度内,通过减小金属杆与导轨之间的摩擦和在弹簧形变较大时读数等方法,使摩擦对实验结果的影响可忽略不计请你按要求回答问题。

1)帮助该同学完成实验设计。请你用低压直流电源()、滑动变阻器()、电流表(A)、开关()设计一电路图,画在图中虚线框内,并正确连在导轨的CD两端,要求闭合开关后惮簧将伸长_____

2)若电源电动势为3V,内阻较小:滑动变阻器最大阻值为10Ω:电流表内阻较小。当闭合开关后,发现电路中无电流,请在保持电路完整的条件下,用多用电表来找到故障,则最好选择的挡位是______

A.直流电压”10V” B.直流电流“05A”

C.欧姆“×1” D.欧姆”×10”

3)排除故障并正确连接电路后.闭合开关,通过一绝缘挡板使金属杆缓慢移动,当移开挡板且金属杆静止时,测出通过金属杆的电流为I1,记下金属杆的位置.断开开关,测出弹簧对应的长度为x1:改变滑动变阻器的阻值,再次让金属杆静止时,测出通过金属杆的电流为I2,弹簧对应的长度为x2,若已知导轨间的距离为d,匀强磁场的磁感应强度为B,则弹簧的劲度系数k_________

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【题目】在2008北京奥运会中,牙买加选手博尔特是一公认的世界飞人,在男子100m决赛和男子200m决赛中分别以9.69s19.30s的成绩破两项世界纪录,获得两枚金牌.关于他在这两次决赛中的运动情况,下列说法正确的是( )

A. 200m决赛中的路程是100m决赛的两倍

B. 200m决赛中的平均速度约为10.36m/s

C. 100m决赛中的平均速度约为10.32m/s

D. 100m决赛中的最大速度约为20.64m/s

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【题目】如图所示,三根相互平行的固定长直导线L1L2L3垂直纸面放置,直导线与纸面的交点及坐标原点O分别位于边长为a的正方形的四个顶点.L1L3中的电流均为2、方向均垂直纸面向里,L2中的电流为、方向垂直纸面向外.已知在电流为的长直导线的磁场中,距导线r处的磁感应强度,其中k为常数.某时刻有一电子正好经过原点O且速度方向垂直纸面向外,速度大小为v,电子电量为e,则该电子所受磁场力

A. 方向与y轴正方向成45°角,大小为

B. 方向与y轴负方向成45°角,大小为

C. 方向与y轴正方向成45°角,大小为

D. 方向与y轴负方向成45°角,大小为

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【题目】如图所示,质量相等的甲、乙两球分别固定于两轻杆的一端,两杆长度分别为L2L,且两杆与水平面夹角相等.两杆的另一端分别可绕轴O在竖直面内转动,现将两球在图示位置由静止释放,不计一切阻力,则在最低点时

A. 甲、乙两球的动能之比为1:1

B. 甲、乙两球的动能之比为1:2

C. 甲、乙两球对杆的拉力之比1:1

D. 甲、乙两球对杆的拉力之比1:2

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【题目】有两个质量为m的均处于基态的氢原子ABA静止,B以速度v0与之发生碰撞.己知碰撞前后二者的速度均在一条直线上,碰撞过程中部分动能有可能被某一氢原子吸收,从而该原子由基态跃迁到激发态,然后,此原子向低能级态跃迁,并发出光子.若氢原子碰撞后发出一个光子,则速度v0至少需要多大?已知氢原子的基态能量为E1(E1<0)

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【题目】高铁被誉为中国新四大发明之一.因高铁的运行速度快,对制动系统的性能要求较高,高铁列车上安装有多套制动装置——制动风翼、电磁制动系统、空气制动系统、摩擦制动系统等.在一段直线轨道上,某高铁列车正以v0=288km/h的速度匀速行驶,列车长突然接到通知,前方x0=5km处道路出现异常,需要减速停车.列车长接到通知后,经过tl=2.5s将制动风翼打开,高铁列车获得a1=0.5m/s2的平均制动加速度减速,减速t2=40s后,列车长再将电磁制动系统打开,结果列车在距离异常处500m的地方停下来.

1)求列车长打开电磁制动系统时,列车的速度多大?

2)求制动风翼和电磁制动系统都打开时,列车的平均制动加速度a2是多大?

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