题目内容

如图1所示，气缸放置在水平平台上，活塞质量为10 kg，横截面积50 cm2，厚度1 cm，气缸全长21 cm，气缸质量20 kg，大气压强为1×105 Pa，当温度为7℃时，活塞封闭的气柱长10 cm，若将气缸倒过来放置时，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通．g取10 m/s2，封闭的气体可视为理想气体，在转动过程中没有发生漏气．求：

①若气柱温度不变，气柱达到新的平衡时的长度；

②缓慢升高气柱的温度，当活塞刚好接触平台时气柱的温度．

①15cm    ②1000C     

练习册系列答案
相关题目
如图，气缸由两个横截面不同的圆筒连接而成．活塞A、B被轻刚性细杆连接在一起，可无摩擦移动．A、B的质量分别为mA=12kg，mB=8.0kg，横截面积分别为SA=4.0×10-2m2，SB=2.0×10-2m2．一定质量的理想气体被封闭在两活塞之间．活塞外侧大气压强P0=1.0×105Pa．
（1）气缸水平放置达到如图1所示的平衡状态，求气体的压强．
（2）现将气缸竖直放置，达到平衡后如图2所示．求此时气体的压强．取重力加速度g=10m/s2．
选做题（请从A、B和C三小题中选定两小题作答，并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑．如都作答则按A、B两小题评分．）
A． （选修模块3-3）
（1）一定质量的理想气体发生等容变化，下列图象正确的是
C
C
．
（2）将剩有半杯热水的玻璃杯盖子旋紧后经过一段时间，若玻璃杯盖子不漏气，则杯内水蒸汽分子内能
减小
减小
  （填“增大”、“减小”或“不变”），杯内气体压强
减小
减小
  （填“增大”、“减小”或“不变”）．
（3）如图气缸放置在水平地面上，缸内封闭一定质量的理想气体，活塞横截面积为S，外界大气压强为p0，气缸内电热丝热功率为P，测得通电时间t内活塞缓慢向左移动距离为h，气缸向外界放出热量为Q，不计活塞与气缸之间的摩擦，则在时间t内缸内气体内能的变化量为
Pt-p0Sh-Q
Pt-p0Sh-Q
．

B．（选修模块3-4）
（1）下列说法中正确的是
D
D

A．X射线穿透物质的本领比γ射线更强
B．在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调谐
C．同一列声波在不同介质中传播速度不同，光波在不同介质中传播速度相同
D．爱因斯坦狭义相对论指出：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的
（2）如图1所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s．试回答下列问题：

①写出x=0.5m处的质点做简谐运动的表达式：
y=5cos2πt
y=5cos2πt
 cm；
②x=0.5m处质点在0～5.5s内通过的路程为
110
110
   cm．
（3）（4分）直角玻璃三棱镜的截面如图2所示，一条光线从AB面入射，ab为其折射光线，ab与AB面的夹角α=60°．已知这种玻璃的折射率n
2
，则：
①这条光线在AB面上的入射角为
45°
45°
；
②图中光线ab
不能
不能
（填“能”或“不能”）从AC面折射出去．
C． （选修模块3-5）幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是
AB
AB
 
A．图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一
B．图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的
C．图丙：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子
D．图丁：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有粒子性
（2）（4分）目前核电站是利用核裂变产生的巨大能量来发电的．请完成下面铀核裂变可能的一个反应方程：
 
235
52
U
+
1
0
n
→
141
56
Ba
+
92
36
Kr+
310n
310n
．已知
 
235
52
U、
 
141
56
Ba、
 
92
36
Kr和中子的质量分别为m1、m2、m3和m4，则此反应中一个铀核裂变释放的能量为
(m1-m2-m3-2m4)c2
(m1-m2-m3-2m4)c2
；
（3）一同学利用水平气垫导轨做《探究碰撞中的不变量》的实验时，测出一个质量为0.8kg的滑块甲以0.4m/s的速度与另一个质量为0.6kg、速度为0.2m/s的滑块乙迎面相撞，碰撞后滑块乙的速度大小变为0.3m/s，此时滑块甲的速度大小为
0.025
0.025
 m/s，方向与它原来的速度方向
相同
相同
（选填“相同”或“相反”）．
A（3-3模块）
（1）下列说法正确的是
BCD
BCD

A、布朗微粒做无规则运动的原因是由于它受到水分子有时吸引、有时排斥的结果
B、一定量0℃的水结成0℃的冰，内能一定减少
C、能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性；
D、如果附着层内分子分布比内部密，分子间的作用力为斥力，就会形成浸润现象
（2）在粗测油酸分子大小的实验中，具体操作如下：
①取油酸1.00mL注入250mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸的酒精溶液．
②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1.00mL为止，恰好共滴了100滴．
③在水盘内注入蒸馏水，静置后滴管吸取油酸的酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一油膜．
④测得此油膜面积为3.60×102cm2．
这种粗测方法是将每个分子视为球形，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜面积可视为
单分子油膜
单分子油膜
，这层油膜的厚度可视为油分子的直径．利用数据可求得油酸分子的直径为
1.11×10-9
1.11×10-9
m．
（3）如图甲所示，气缸内封闭一定质量的某种理想气体，活塞通过滑轮和一重物连接并保持平衡，已知活塞距缸口0.2m，活塞面积10cm2，大气压强1.0×105Pa，物重50N，活塞质量及一切摩擦不计．缓慢升高环境温度，使活塞刚好升到缸口，封闭气体吸收了60J的热量．则封闭气体的压强将
不变
不变
（填增加、减小或不变），气体内能变化量为
50
50
J．


B．选修3-4
（1）以下关于光的说法中正确的是：
ABC
ABC

A．光纤通信利用了光的全反射原理
B．无色肥皂液吹出的肥皂泡呈彩色是由于光照时发生了薄膜干涉
C．人们眯起眼睛看灯丝时看到的彩色条纹是光的衍射图样
D．麦克斯韦提出光是一种电磁波并通过实验证实了电磁波的存在
（2）甲在接近光速的火车上看乙手中沿火车前进方向放置的尺子，同时乙在地面上看甲手中沿火车前进方向放置的尺子，则甲看到乙手中的尺子长度比乙看到自己手中的尺子长度
小
小
；乙看到甲手中的尺子长度比甲看到自己手中尺子长度
小
小
（填”大”或”小”）
（3）如图乙所示，实线是一列简谐横波在t1=0时的波形图，虚线为t2=0.5s时的波形图，已知0＜t2-t1＜T，t1=0时x=2m处的质点A正向y轴正方向振动．
①质点A的振动周期为
2
2
s；
②波的传播方向是
向右
向右
；
③波速大小为
2
2
m/s．
C．选修3-5
（1）如图丙为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光．关于这些光下列说法正确的是
D
D

A．最容易表现出衍射现象的光是由n=4能级跃迁到n=1能级产生的
B．频率最小的光是由n=2跃迁到n=1能级产生的
C．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光
D．用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能产生光电效应
（2）在下面的核反应方程中，符号“X”表示质子的是
B
B

A．
 
10
5
B+
 
4
2
He→
 
13
7
N+X    B．
 
14
7
N+
 
4
2
He→
 
17
8
O+X
C．
 
9
4
Be+
 
4
2
He→
 
12
6
C+X    D．
 
55
25
Mn+
 
1
1
H→
 
55
25
Cr+
 
1
0
n+X
（3）如图丁所示，木块B和C的质量分别为
3
4
M和M固定在轻质弹簧的两端，静止于光滑的水平面上．一质量为M/4的木块A以速度v水平向右与木块B对心碰撞，并粘在一起运动，求弹簧的最大弹性势能Em．
（2011?江苏）（1）如图1所示，一淙用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片，轻推转轮后，进入热水的叶片因伸展面“划水”，推动转轮转动．离开热水后，叶片形状迅速恢复，转轮因此能较长时间转动．下列说法正确的是
A．转轮依靠自身惯性转动，不需要消耗外界能量
B．转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身
C．转动的叶片不断搅动热水，水温升高
D．叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量
（2）如图2所示，内壁光滑的气缸水平放置．一定质量的理想气体被密封在气缸内，外界大气压强为P0．现对气缸缓慢加热，气体吸收热量Q后，体积由V1增大为V2．则在此过程中，气体分子平均动能
增大
增大
（选增“增大”、“不变”或“减小”），气体内能变化了
Q-P0（V2-V1）
Q-P0（V2-V1）
．
（3）某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前，查阅数据手册得知：油酸的摩尔质量M=0.283kg?mol-1，密度ρ=0.895×103kg?m-3．若100滴油酸的体积为1ml，则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多少？（取NA=6.02×1023mol-1．球的体积V与直径D的关系为V=
16
πD3，结果保留一位有效数字）

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