题目内容
20．
如图，导热性能极好的气缸，高为L=l.0m，开口向上固定在水平面上，气缸中有横截面积为S=100cm2、质量为m=20kg的光滑活塞，活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内．当外界温度为t=27℃、大气压为P0=l.0×l05Pa时，气柱高度为l=0.80m，气缸和活塞的厚度均可忽略不计，取g=10m/s2，求：①如果气体温度保持不变，将活塞缓慢拉至气缸顶端．在顶端处，竖直拉力F有多大？
②如果仅因为环境温度缓慢升高导致活塞上升，当活塞上升到气缸顶端时，环境温度为多少摄氏度？
分析 ①如果气体温度保持不变，将活塞缓慢拉至气缸顶端，气体属于等温变化，利用玻意耳定律可求解．
②如果外界温度缓慢升高到恰使活塞移至气缸顶端，气体是等压变化，由盖吕萨克定律可求解
解答 解：①．设起始状态气缸内气体压强为p1，当活塞缓慢拉至气缸顶端，设气缸内气体压强为p2
由玻意耳定律得：p1lS=p2LS
在起始状态对活塞由受力平衡得：p1S=mg+p0S
在气缸顶端对活塞由受力平衡得：F+p2S=mg+p0S
联立并代入数据得：F=240N
②．由盖-吕萨克定律得：$\frac{LS}{273+27}=\frac{lS}{273+t}$
代入数据解得：t=102°C．
答：①如果气体温度保持不变，将活塞缓慢拉至气缸顶端．在顶端处，竖直拉力F为240N；
②如果仅因为环境温度缓慢升高导致活塞上升，当活塞上升到气缸顶端时，环境温度为102摄氏度．
点评 本题考察气体实验定律，关键是根据题目暗含条件分析出为何种变化过程，然后确定好初末状态量，选择合适的气体实验定律列式求解即可．
练习册系列答案
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10．某汽车发动机铭牌上标有“200kW”的字样，其表示（ ）
| A． | 实际功率 | B． | 瞬时功率 | C． | 平均功率 | D． | 额定功率 |
11．
电容式加速度传感器的原理结构如图，质量块右侧连接轻质弹簧，左侧连接电介质，弹簧与电容器固定在外框上．质量块可带动电介质移动改变电容．则（ ）
电容式加速度传感器的原理结构如图，质量块右侧连接轻质弹簧，左侧连接电介质，弹簧与电容器固定在外框上．质量块可带动电介质移动改变电容．则（ ）| A． | 电介质插入极板间越深，电容器电容越小 | |
| B． | 当传感器以恒定加速度运动时，电路中有恒定电流 | |
| C． | 若传感器原来向右匀速运动，突然减速时弹簧会伸长 | |
| D． | 当传感器由静止突然向右加速瞬间，电路中有顺时针方向电流 |
如图所示，在一端封闭的U形管中用水银柱封一段空气柱L，当空气柱的温度为7℃时，左臂水银柱的长度h1=10cm，右臂水银柱长度h2=7cm，气柱长度L=15cm；将U形管放入91℃水中且状态稳定时，左臂水银柱的长度变为h1′=7cm．求当时的大气压强（单位用cmHg）．
5．
如图所示，闭合开关S后A、B板间产生恒定电压U0，已知两极板的长度均为L，带负电的粒子（重力不计）以恒定的初速度V0，从上板左端点正下方h处，平行极板射入电场，恰好打在上板的右端C点．若将下板向上移动距离为板间距的$\frac{19}{100}$倍，带电粒子将打在上板上的C′点，则B板上移后（ ）
如图所示，闭合开关S后A、B板间产生恒定电压U0，已知两极板的长度均为L，带负电的粒子（重力不计）以恒定的初速度V0，从上板左端点正下方h处，平行极板射入电场，恰好打在上板的右端C点．若将下板向上移动距离为板间距的$\frac{19}{100}$倍，带电粒子将打在上板上的C′点，则B板上移后（ ）| A． | 粒子在板间的运动时间不变 | |
| B． | 粒子打在A板上的动能变大 | |
| C． | 粒子在A板上的落点C′与极板右端C的距离为板长的$\frac{1}{10}$ | |
| D． | 比原入射点低$\frac{19}{81}$h处的入射粒子恰好能打在上板右端C点 |
12．利用图中所示装置研究双缝干涉现象，下面几种说法正确的是（ ）
| A． | 将屏移近双缝，干涉条纹间距变宽 | |
| B． | 将滤光片由蓝色换成红色，干涉条纹间距变宽 | |
| C． | 将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽 | |
| D． | 换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变宽 |