题目内容

15．如图所示，用两个质量均为m、横截面积均为S的密闭活塞将开口向下竖直悬挂的导热气缸内的理想气体分成I、Ⅱ两部分，当在活塞A下方悬挂质量为2m的物体后，整个装置处于静止状态，此时I、Ⅱ两部分气体的高度均为l0．已知环境温度、大气压强p0均保持不变，且满足5mg=p0S，不计一切摩擦．当取走物体后，两活塞重新恢复平衡，求活塞A上升的高度．

分析 活塞导热且环境温度保持不变，所以两部分气体为等温变化，先写出两部分气体的状态，然后由玻意耳定律列式解方程即可．

解答 解：对气体I，初状态的压强为：p1=p0-$\frac{3mg}{S}$=$\frac{2}{5}$p0
末状态的压强为：p1′=p0-$\frac{mg}{S}$=$\frac{4}{5}$p0
由玻意耳定律有：p1l0S=p1′l1S
解得：l1=$\frac{1}{2}$l0
气体Ⅱ，初状态p2=p1-$\frac{mg}{S}$=$\frac{1}{5}$p0
末状态${P}_{2}′={P}_{1}′-\frac{mg}{S}=\frac{3}{5}{P}_{0}$
由玻意耳定律p2l0S=p2′l2S
l2=$\frac{1}{3}$l0
A活塞上升的高度△l=（l0-l1）+（l0-l2）=$\frac{7}{6}$l0
答：活塞A上升的高度为$\frac{7}{6}$l0．

点评 该题考察理想气体状态变化方程，找出初末状态的状态参量，列理想气体状态变化方程即可，注意气体的状态的变化．

练习册系列答案
相关题目
13．如图所示，小球以v0正对倾角为θ的斜面水平抛出，若小球到达斜面的位移最小，则以下说法正确的是（重力加速度为g）（　　）
A．小球空中运动时间为$\frac{{v}_{0}cotθ}{g}$
B．小球的水平位移大小为$\frac{2{v}_{0}^{2}cotθ}{g}$
C．由于不知道抛出点位置，位移大小无法求解
D．小球的竖直位移大小为$\frac{{v}_{0}^{4}cotθ}{g}$
6．如图所示，第二、三象限存在足够大的匀强电场，电场强度为E，方向平行于纸面向上，一个质量为m，电量为q的正粒子，在x轴上M点（-4r，0）处以某一水平速度释放，粒子经过y轴上N点（0，2r）进入第一象限，第一象限存在一个足够大的匀强磁场，其磁感应强度B=2$\sqrt{\frac{Em}{rq}}$，方向垂直于纸面向外，第四象限存在另一个足够大的匀强磁场，其磁感应强度B=2$\sqrt{\frac{Em}{rq}}$，方向垂直于纸面向里，不计粒子重力，r为坐标轴每个小格的标度，试求：
（1）粒子初速度v0；
（2）粒子第1次穿过x轴时的速度大小和方向；
（3）画出粒子在磁场中运动轨迹并求出粒子第n次穿过x轴时的位置坐标．
3．如图所示，xOy平面的第Ⅱ象限的某一位置由垂直纸面向外的矩形匀强磁场区域（图中未画出），矩形匀强磁场的大小为B1=1T，在第Ⅰ象限内有平行于y轴竖直向下的匀强电场，在第Ⅳ象限内有一半径R=$\sqrt{2}$m的圆形匀强磁场区域，磁感应强度大小为B2=1T，圆心坐标为（6m，-$\sqrt{2}$m）．有一质量m=10-12kg，电量q=10-7C的正电粒子从O点以速度v0=1×105m/s，沿与y轴正向成θ=30°方向射入第Ⅱ象限，经磁场偏转后，立即从y轴上的点P（0，3m）垂直于y轴射入第Ⅰ象限的电场中，又从x轴上的点Q（6m，0）进入第Ⅳ象限的圆形磁场中，最后经匀强磁场，粒子穿过y轴．不计粒子的重力．
求：
（1）电场强度E的大小；
（2）矩形磁场B1的最小面积S；
（3）粒子穿过y轴上的位置坐标．
10．质量为1kg的物体受到大小分别为6N和8N两个共点力的作用，则该物体的加速度不可能是（　　）
A．10m/s2B．6m/s2C．2m/s2D．0.5m/s2
20．如图所示的匀强磁场中，从O点沿OA方向垂直磁场发射两个比荷相同的带电粒子，一粒子经时间t1到达直线OC上的P点，其速率为vl；另一粒子经时间t2到达直线OC上的Q点，其速率为v2．不计粒子重力和粒子间的相互作用，则（　　）
A．vl＞v2B．vl＜v2C．t1＜t2D．t1=t2
7．某同学在学完“测量金属丝的电阻率”实验后，找到一个圆柱状导体材料，想利用实验测量其电阻率，利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量该导体的长度和粗细．

（1）用螺旋测微器测截面直径如图甲所示，则该材料的直径为1.783 mm；利用20分度的游标卡尺测量长度如图乙所示，但该游标卡尺的游标尺前面部分刻度值被污渍覆盖看不清，该材料长度为10.155 cm．
（2）在本实验中，为了减小电流表和电压表内阻引起的系统误差，采用了如图所示的电路：
测电阻过程中，首先，闭合电键S1，将电键S2接2，调节滑动变阻器RP和R，使电压表读数尽量接近满量程，读出这时电压表和电流表的示数U1、I1；然后，将电键 S2接1，读出这时电压表和电流表的示数U2、I2．则待测材料的电阻可以表示为$\frac{{U}_{1}{I}_{2}-{U}_{2}{I}_{1}}{{I}_{1}{I}_{2}}$．
（3）若本实验中，测得金属的长度为L，直径为D，电阻为Rx，则该金属电阻率的表达式为ρ=$\frac{π{D}^{2}{R}_{x}}{4L}$．
4．（1）用满偏电流为100μA的灵敏电流计G和电阻箱改装成电流表．先用如图（甲）所示的电路测量电流计的内阻，先闭合S1，调节R，使电流计指针偏转到满刻度；再闭合S2，调节R’，使电流计指针偏转到满刻度的$\frac{1}{2}$，读出此时R’的阻值为1.00×103Ω，则灵敏电流计内阻的测量值Rg=1.00×103Ω，该测量值与灵敏电流计内阻的真实值比较偏小（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）
（2）将此灵敏电流计与定值电阻并（选填“串联”或“并联），就可以改装成量程为5mA的电流表．把该电流表与干电池和一个定值电阻串联后，两端连接两支测量表笔，组成一个欧姆表，如图（乙）所示．两支表笔直接接触时，电流表指针满偏，现把表笔与一个300Ω的定值电阻连接时，电流表指针偏转到满刻度的一半，这个欧姆表内的干电池电动势为1.5V．
5．下列所描述的现象中，发生的物态变化不属于液化的是（　　）
A．在寒冷的冬天，长跑运动员在跑步时，不断从口中呼出“白气”
B．在严寒的冬夜，房间玻璃窗的内表面常有小冰花出现
C．在炎热的夏天，可看到棒冰周围冒出“白气”
D．在炎热的夏天，自来水管的表面常有水珠出现

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