题目内容

【题目】为了更方便监控高温锅炉外壁的温度变化，在锅炉的外壁上镶嵌一个导热性能良好的气缸，气缸内气体温度可视为与锅炉外壁温度相等。气缸开口向上，用质量为m=1kg的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞横截面积为S=1cm2。当气缸内温度为300K时，活塞与气缸底间距为L，活塞上部距活塞处有一用轻质绳悬挂的重物M。当绳上拉力为零时，警报器报警。已知室外空气压强P0=1.0×105Pa,活塞与器壁之间摩擦可忽略。求：

（i）当活塞刚刚碰到重物时，锅炉外壁温度为多少?

（i）若锅炉外壁的安全温度为1000K，那么重物的质量应是多少？

【答案】(1)500K (2)2kg

【解析】(i)活塞上升过程为等压变化。

V1=LS ， V2=(L+d)S

得T2=500K

(ii)活塞碰到重物后到绳的拉力为零是等容过程，设重物质量为M。

P2S=P0S+mg

P3S=P0S+(m+M)g

可得：M=2kg

练习册系列答案
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【题目】下列说法中正确的是（______）

A.温度升高，气体分子平均动能增加

B.熵增加原理也可以表述为：一个孤立的系统的熵永远不会增加

C.已知阿伏伽德罗常数，某气体的摩尔质量，就可以计算出该气体的分子质量

D.固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同的方向上有不同的光学性质

E.气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在斥力的缘故

【题目】由不计电阻的导体构成的平行倾斜轨道框架，倾角为，顶端连接一个阻值为R的电阻，如图所示。轨道宽度为L，有一质量为m、电阻为r的导体棒垂直横跨在轨道上，磁感应强度为B的匀强磁场垂直轨道平面向下，导体棒与轨道间的动摩擦因数为。导体棒从P位置由静止释放，到达N位置时以最大速度开始做匀速运动。P、N位置间的高度差为h。据此判断下列论述中正确的是（ ）

A. 导体棒的最大加速度为

B. 导体棒下滑的最大速度为

C. 从P运动到N位置过程中，通过电阻R的电荷量

D. 从P运动到N位置过程中，电阻R上产生的焦耳热

【题目】质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的导轨上导轨宽度为d，杆ab与导轨间的动摩擦因素为μ，有电流时，ab恰好在导轨上静止，如图甲所示，它的四个侧视图中表示出四种可能的匀强磁场方向，如图乙所示，其中杆ab与导轨之间的摩擦力可能为零的图是（）

【题目】在轨道上做匀速圆周运动的国际空间站里，一宇航员手拿一只小球，相对于太空舱静止“站立”于舱内朝向地球一侧的“地面”上，如图所示。下列说法正确的是（ ）

A. 宇航员相对于地球的速度大于7.9 km／s

B. 若宇航员相对于太空舱无初速释放小球，小球将沿原来的轨道继续做匀速圆周运动

C. 宇航员不受地球的引力作用

D. 宇航员对“地面”的压力等于mg

【题目】如图，长为L的轻杆，一端固定一个小球，另一端固定在光滑的水平轴上，使小球在竖直平面内作圆周运动，关于小球在过最高点时的速度v，下列叙述正确的是（ ）

A. v的最小值为

B. v由零逐渐增大，所需向心力也逐渐增大

C. v由值逐渐增大，杆对小球的弹力也逐渐增大

D. v由值逐渐减小，杆对小球的弹力也逐渐减小

【题目】如图所示为蹦极运动的示意图．轻质弹性绳的一端固定在O点，另一端和运动员相连．运动员从O点自由下落，至B点弹性绳自然伸直，经过合力为零的C点到达最低点D，然后弹起．不计空气阻力，下列表述正确的是（　　）

A. 经过B点时，运动员的速率最大

B. 经过C点时，运动员的速率最大

C. 从C点到D点，运动员处于失重状态

D. 从C点到D点，运动员的重力功等于弹性绳的弹力功

【题目】轨道平面与赤道平面夹角为90。的人造地球卫星被称为极地轨道卫星，它运行时能到达南北极区的上空，需要在全球范围内进行观测和应用的气象卫星、导航卫星等都采用这种轨道。如图，若某颗极地轨道卫星从北纬450的正上方按图示方向首次运行到南纬450的正上方用时45分钟，则( )

A. 该卫星运行速度一定小于7. 9km/s

B. 该卫星轨道半径与同步卫星轨道半径之比为1:4

C. 该卫星加速度与同步卫星加速度之比为2:1

D. 该卫星的机械能一定小于同步卫星的机械能

【题目】如图所示，用绝缘细线悬挂一个导线框，导线框是由两同心半圆弧导线和直导线ab、cd（ab、cd在同一条水平直线上）连接而成的闭合回路，导线框中通有图示方向的电流，处于静止状态。在半圆弧导线的圆心处沿垂直于导线框平面的方向放置一根长直导线P．当P中通以方向向外的电流时

A．导线框将向左摆动

B．导线框将向右摆动

C．从上往下看，导线框将顺时针转动

D．从上往下看，导线框将逆时针转动

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