题目内容

图中系统由左右两个侧壁绝热、底部导热、截面积均为s的容器组成。左容器足够高．上端敞开．右容器上端由导热材料封闭。两容器的下端由可忽略容积的细管连通。容器内两个绝热的活塞A、B下方封有氮气．B上方封有氢气。大气的压强为，温度为．两活塞因自身重量对下方气体产生的附加压强均为。系统平衡时，各气柱的高度如图所示。

    现将系统底部浸入恒温热水槽中．再次平衡时A上升了一定高度。用外力将A缓慢推回第一次平衡叫的位置并固定．第三次达到平衡后．氢气柱t高度为0.8h．氮气和氢气均可视为理想气体．求

    ①第二次平衡时氮气的体积；

    ②水的温度。

 

【答案】

①②

【解析】

试题分析：①考虑氢气的等温过程．该过程的初态压强为。．体积为．末态体积为

设末态的压强为p，由玻意耳定律得

 （3分）

活塞A从最高点被推回第一次平衡时位置的过程是等温过程．该过程的初态压强为，体积为V：末态压强为．体积为，则

。  （1分）     （1分）

由玻意耳定律得 （2分）

②活塞A从最初位置升到最高点的过程为等压过程．该过程的初态体积和温度分别为和．末态体积为．设末态温度为T．由盖·吕萨克定律得

 （2分）

考点：热力学定律

 

练习册系列答案
相关题目
（2009?宁夏）[物理-选修3-3]
（1）带有活塞的气缸内封闭一定量的理想气体．气体开始处于状态a，然后经过过程ab到达状态b或经过过程ac到达状态c，b、c状态温度相同，如V-T图所示．设气体在状态b和状态c的压强分别为Pb和Pc，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab，Qac，则
C
C
（填入选项前的字母，有填错的不得分）

A．Pb＞Pc，Qab＞Qac B．Pb＞Pc，Qab＜Qac
C．Pb＜Pc，Qab＞Qac D．Pb＜Pc，Qab＜Qac
（2）图中系统由左右两个侧壁绝热、底部导热、截面均为左容器足够高，上端敞开，右容器上端由导热材料封闭．两容器的下端由可忽略容积的细管连通．
容器内两个绝热的活塞A、B下方封有氮气，B上方封有氢气．大气的压强为P0，温度为T0=273K，两活塞因自身重量对下方气体产生的附加压强均为0.1P0．系统平衡时，各气柱的高度如下图所示．现将系统底部浸入恒温热水槽中，再次平衡时A上升了一定高度．用外力将A缓慢推回第一次固定，第三次达到平衡后，氢气柱高度为0.8h．氮气和氢气均可视为理想气体
（ⅰ）第二次平衡时氮气的体积；
（ⅱ）水的温度．
选考题

1.［物理——选修2-2］ (1)常见的传动方式有__________、__________、__________和齿轮传动等。齿轮传动的传动比是主动轮与__________的转速之比，传动比等于__________与__________的齿数之比。

(2)液压千斤顶是利用密闭容器内的液体能够把液体所受到的压强向各个方向传递的原理制成的。图为一小型千斤顶的结构示意图。大活塞A的直径D1=20 cm，小活塞B的直径D2=5 cm，手柄的长度OC=50 cm，小活塞与手柄的连接点到转轴O的距离DO=10 cm。现用此千斤顶使质量m=4×103 kg的重物升高了h=10 cm。g取10 m/s2，求

(i)若此千斤顶的效率为80%，在这一过程中人做的功为多少？

(ii)若此千斤顶的效率为100%，当重物上升时，人对手柄的作用力F至少要多大？

2.［物理——选修3-3］

(1)带有活塞的气缸内封闭一定量的理想气体。气体开始处于状态a，然后经过过程ab到达状态b或经过过程ac到达状态c，b、c状态温度相同，如V-T图所示。设气体在状态b和状态c的压强分别为pb和pc，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac，则___________(填入选项前的字母，有填错的不得分)

A.pb＞pc，Qab＞Qac                        B.pb＞pc，Qab＜Qac

C.pb＜pc，Qab＞Qac                        D.pb＜pc，Qab＜Qac

(2)图中系统由左右两个侧壁绝热、底部导热、截面均为S的容器组成。左容器足够高，上端敞开，右容器上端由导热材料封闭。两容器的下端由可忽略容积的细管连通。

容器内两个绝热的活塞A、B下方封有氮气，B上方封有氢气。大气的压强为p0，温度为T0=273 K，两活塞因自身重量对下方气体产生的附加压强均为0.1p0。系统平衡时，各气柱的高度如图所示。现将系统底部浸入恒温热水槽中，再次平衡时A上升了一定高度。用外力将A缓慢推回第一次平衡时的位置并固定，第三次达到平衡后，氢气柱高度为0.8h。氮气和氢气均可视为理想气体。求

(i)第二次平衡时氮气的体积；

(ii)水的温度。

3.［物理——选修3-4］

(1)某振动系统的固有频率为f0，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为f。若驱动力的振幅保持不变，下列说法正确的是______(填入选项前的字母，有填错的不得分)

A.当f＜f0时，该振动系统的振幅随f增大而减小

B.当f＞f0时，该振动系统的振幅随f减小而增大

C.该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f0

D.该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f

(2)一棱镜的截面为直角三角形ABC，∠A=30°，斜边AB=a。棱镜材料的折射率为。在此截面所在的平面内，一条光线以45°的入射角从AC边的中点M射入棱镜。画出光路图，并求光线从棱镜射出的点的位置(不考虑光线沿原路返回的情况)。

4.［物理——选修3-5］

(1)关于光电效应，下列说法正确的是________(填入选项前的字母，有填错的不得分)

A.极限频率越大的金属材料逸出功越大

B.只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应

C.从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小

D.入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多

(2)两个质量分别为M1和M2的劈A和B，高度相同，放在光滑水平面上。A和B的倾斜面都是光滑曲面，曲面下端与水平面相切，如图所示。一质量为m的物块位于劈A的倾斜面上，距水平面的高度为h。物块从静止开始滑下，然后又滑上劈B。求物块在B上能够达到的最大高度。

图中系统由左右两个侧壁绝热、底部导热、截面均为S的容器组成。左容器足够高，上端敞开，右容器上端由导热材料封闭。两容器的下端由可忽略容积的细管连通。
容器内两个绝热的活塞A、B下方封有氮气，B上方封有氢气. 大气的压强为p0，温度为T0＝273 K，两活塞因自身重量对下方气体产生的附加压强均为0.1 p0。系统平衡时，各气柱的高度如图所示。现将系统底部浸入恒温热水槽中，再次平衡时A上升了一定高度。用外力将A缓慢推回第一次平衡时的位置并固定，第三次达到平衡后，氢气柱高度为0.8 h。氮气和氢气均可视为理想气体。求：

（i）第二次平衡时氮气的体积；（ii）水的温度。

［物理——选修3－3］（15分）

（1）（5分）带有活塞的气缸内封闭一定量的理想气体. 气体开始处于状态a，然后经过过程ab到达状态b或经过过程ac到达状态c，b、c状态温度相同，如V－T图所示. 设

气体在状态b和状态c的压强分别为pb和pc，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac，则 _____（填入选项前的字母，有填错的不得分）

A．pb＞pc，Qab＞Qac         B．pb＞pc，Qab＜Qac

C．pb＜pc，Qab＞Qac         D．pb＜pc，Qab＜Qac

（2）（10分）图中系统由左右两个侧壁绝热、底部导热、截面均为S的容器组成。左容器足够高，上端敞开，右容器上端由导热材料封闭。两容器的下端由可忽略容积的细管连通。

容器内两个绝热的活塞A、B下方封有氮气，B上方封有氢气. 大气的压强为p0，温度为T0＝273 K，两活塞因自身重量对下方气体产生的附加压强均为0.1 p0。系统平衡时，各气柱的高度如图所示。现将系统底部浸入恒温热水槽中，再次平衡时A上升了一定高度。用外力将A缓慢推回第一次平衡时的位置并固定，第三次达到平衡后，氢气柱高度为0.8 h。氮气和氢气均可视为理想气体。求：

（i）第二次平衡时氮气的体积；（ii）水的温度。

 

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网