题目内容
【题目】如图所示,两气缸A、B粗细均匀,等高且内壁光滑,其下部由体积可忽略的细管连通;A的直径为B的2倍,A上端封闭,B上端与大气连通;两气缸除A顶部导热外,其余部分均绝热。两气缸中各有一厚可忽略的绝热轻活塞a、b,活塞下方充有氮气,活塞a上方充有氧气;当大气压为p0,外界和气缸内气体温度均为28℃且平衡时,活塞a离气缸顶的距离是气缸高度的
,活塞b在气缸的正中央。
(1)现通过电阻丝缓慢加热氮气,当活塞b升至顶部时,求氮气的温度;
(2)继续缓慢加热,使活塞a上升,当活塞a上升的距离是气缸高度
时,求氧气的压强。
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【答案】(ⅰ)344K(ⅱ)![]()
【解析】试题分析:(ⅰ)现通过电阻丝缓慢加热氮气,当活塞b升至顶部的过程中,a活塞不动,活塞a、b下方的氮气经历等压过程,分析出初态和末态的体积和温度,由盖吕萨克定律求解.(ⅱ)继续缓慢加热,使活塞a上升,活塞a上方的氧气经历等温过程,根据玻意耳定律求解即可.
(ⅰ)活塞b升至顶部的过程中,活塞a不动,活塞ab下方的氮气经历等压过程,设气缸A的容积为V0,氮气初始状态的体积为V1,温度为T1,末态体积V2,温度为T2,按题意,气缸B的容积为V0/4,由题给数据及盖吕萨克定律有:
①
②
③
由①②③式及所给的数据可得:T2=344K ④
(ⅱ)活塞b升至顶部后,由于继续缓慢加热,活塞a开始向上移动,直至活塞上升的距离是气缸高度的1/16时,活塞a上方的氮气经历等温过程,设氮气初始状态的体积为
,压强为
;末态体积为
,压强为
,由所给数据及玻意耳定律可得
,
,
⑤
⑥
由⑤⑥式可得:
⑦
【题目】在“测定电源电动势和内阻”的实验中,实验室仅提供下列实验器材:
A.两节旧干电池,每节电动势约1.5V
B.直流电压表Vl、V2,量程均为0~3V,内阻约3![]()
C.电流表,量程0~0.6A,内阻小于1![]()
D.定值电阻R0,阻值2![]()
E.滑动变阻器R,最大阻值15![]()
F.导线和开关若干
(1)请根据连接的实物图甲,在图乙虚线框中画出对应的电路图;
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(2)根据图甲电路进行实验,测得多组U、I数据,作出U-I图象,求出电动势和内阻的值均小于真实值,其产生误差的原因是 。
(3)实验过程中,由于电流表发生了故障,某同学又设计了图丙所示的电路测定电源的电动势和内阻,实验中移动滑动变阻器触头,记录Vl和V2的值如下表所示,用测出的数据在图丁中绘出U1-U2图线。
组数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电压U1/V | 0.80 | 1.25 | 1.53 | 1.72 | 1.87 | 1.98 |
电压U2/V | 1.60 | 1.87 | 2.04 | 2.15 | 2.24 | 2.31 |
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(4)由图线可得被测电池组的电动势E= V,内阻r= Ω.(结果保留两位有效数字)