[题目]一气象探测气球.在充有压强为1．00atm(即76．0cmHg).温度为27．0℃的氦气时.体积为3．50m3.在上升至海拔6．50km高空的过程中.气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压36．0cmGg.气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变.此后停止加热.保持高度不变.已知在这一海拔高度气温为-48．0℃.求:(1)氦气在停止加热前题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】一气象探测气球，在充有压强为1．00atm（即76．0cmHg）、温度为27．0℃的氦气时，体积为3．50m3。在上升至海拔6．50km高空的过程中，气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压36．0cmGg，气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变。此后停止加热，保持高度不变。已知在这一海拔高度气温为-48．0℃。求：

（1）氦气在停止加热前的体积；

（2）氦气在停止加热较长一段时间后的体积。

【答案】见解析

【解析】

试题①在气球上升至海拔6.50km高空的过程中，气球内氦气经历一等温过程，根据玻意耳定律

解得（3分）

②在停止加热较长一段时间后，氦气的温度逐渐从T2=300K下降到与外界气体温度相同，即T3=225K。这是一等压过程根据盖—吕萨克定律

解得（3分）

练习册系列答案

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（1）匀强电场的场强E的大小；

（2）小球B做匀速圆周运动的周期T及匀强磁场的磁感应强度B的大小；

（3）电场、磁场变化第一个周期末A、B两球间的距离S。

【题目】一列简谐横波在t1=0.02s时刻的波形图如图甲所示，平衡位置在x=1m处的质点P的振动图象如图乙所示。已知质点M的平衡位置在x=1.75m处。下列说法正确的是_______。

A.波的传播速度为100m/s

B.t2=0.03s时，质点M的运动方向沿y轴正方向

C.M点在t1时刻位移为m

D.质点M从t1时刻起每过0.005s通过的路程均为0.2m

E.如果该波波源从O点沿x轴正向快速运动，则在x=20m处的观察者接收到的波的频率将大于50Hz

【题目】如图，传送带与水平面倾角θ=37°，以10m/s的速率逆时针转动，在传送带上端A处轻轻放一质量m=2kg的物块，它与传送带间的摩擦系数μ=0.5．若两轮间传送带的长度L=29m．（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：物块从传送带上端A运动到 B处所用时间和到B处时的速度大小．

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(1)如图所示，正方体密闭容器中有大量运动粒子，每个粒子质量为m，单位体积内粒子数量n为恒量。为简化问题，我们假定：粒子大小可以忽略；其速率均为V，且与器壁各面碰撞的机会均等，与器壁碰撞前后瞬间，粒子速度方向都与器壁垂直，且速率不变。利用所学力学知识。

a.求一个粒子与器壁碰撞一次受到的冲量大小I；

b.导出器壁单位面积所受的大量粒子的撞击压力与m、n和v的关系。(注意：解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明)

(2)热爱思考的小新同学阅读教科书《选修3-3》第八章，看到了“温度是分子平均动能的标志，即，(注：其中，a为物理常量，为分子热运动的平均平动动能)”的内容，他进行了一番探究，查阅资料得知：

第一，理想气体的分子可视为质点，分子间除了相互碰撞外，无相互作用力；

第二，一定质量的理想气体，其压碰P与热力学温度T的关系为，式中为单位体积内气体的分子数，k为常数.

请根据上述信息并结合第(1)问的信息帮助小新证明，，并求出a；

(3)物理学中有些运动可以在三维空间进行，容器边长为L；而在某些情况下，有些运动被限制在平面(二维空间)进行，有些运动被限制在直线(一维空间)进行。大量的粒子在二维空间和一维空间的运动，与大量的粒子在三维空间中的运动在力学性质上有很多相似性，但也有不同。物理学有时将高维度问题采用相应规划或方法转化为低纬度问题处理。有时也将低纬度问题的处理方法和结论推广到高维度。我们在曲线运动、力、动量等的学习中常见的利用注意分解解决平面力学问题的思维，本质上就是将二维问题变为一维问题处理的解题思路。

若大量的粒子被限制在一个正方形容器内，容器边长为L，每个粒子的质量为m，单位面积内的粒子的数量为恒量，为简化问题，我们简化粒子大小可以忽略，粒子之间出碰撞外没有作用力，气速率均为v，且与器壁各边碰撞的机会均等，与容器边缘碰撞前后瞬间，粒子速度方向都与容器边垂直，且速率不变.

a.请写出这种情况下粒子对正方形容器边单位长度上的力(不必推到)；