题目内容
【题目】如图所示,水平放置的汽缸A和容积为VB=3.6L的容器B由一容积可忽略不计的长细管经阀门C相连。汽缸A内有一活塞D,它可以无摩擦地在汽缸内滑动,A放在温度恒为T1=300K、压强为P0=1.0×105Pa的大气中,B放在T2=400K的恒温槽内,B的器壁导热性能良好。开始时C是关闭的,A内装有温度为T1=300K、体积为VA=2.4L的气体,B内没有气体。打开阀门C,使气体由A流入B,等到活塞D停止移动一段时间后,求以下两种情况下气体的体积和压强:
①汽缸A、活塞D和细管都是绝热的;
②A的器壁导热性能良好,且恒温槽温度调高为500K。
【答案】①3.6L 8.89×104Pa ②3.84L 1.0×105Pa
【解析】
①设活塞D最终停止移动时没有靠在汽缸A左壁上,此时气体温度为,压强设为,体积为,则对活塞,由平衡条件,有:①
解得
由理想气体状态方程可如②
①②联立,解得:小于,由此可知活塞D最终停止移动时靠在了汽缸A左壁上,则此时气体体积为。
设此时气体压强为,由理想气体状态方程可知③
解得内。
②设活塞D最终停止移动时靠在汽缸A左壁上,此时气体温度为,压强设为,体积为,由理想气体状态方程可知:④
解得大于
由此可知活塞D最终停止移动时没有靠在汽缸A左壁上,则此时气体压强为。设此时气体体积为,由理想气体状态方程可知⑤
解得
【题目】某同学用图甲所示电路来测绘小灯泡的伏安特性曲线,器材如下:
A.小灯泡(额定电压2.5V,额定电流0.25A)
B.电流表(0~0.6A)
C.电压表(0~3V)
D.滑动变阻器R1(0~10Ω)
E.滑动变阻器R2(0~1000Ω)
F.干电池(电动势为1.5V)两节
G.开关,导线若干
(1)滑动变阻器应选_____(选填器材前的代号);
(2)实验中得到的数据如下表所示,根据表中数据在乙图中作出小灯泡的U﹣I图象_________,由图象可知小灯泡的电阻随温度的升高而_____(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
U/V | 0.20 | 0.40 | 0.60 | 1.00 | 1.40 | 1.80 | 2.00 | 2.20 |
I/A | 0.04 | 0.08 | 0.11 | 0.15 | 0.18 | 0.20 | 0.21 | 0.22 |
(3)某同学用一节干电池与阻值为5Ω的电阻R、小灯泡及电压表连接成图丙所示电路。闭合S后,电压表测得灯泡两端电压为0.8V,结合图乙图中图象求得小灯泡实际消耗的功率为_____W,干电池内阻为_____Ω.(结果均保留两位有效数字)