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如圖所示有一傳熱良好的圓柱形氣缸置于水平地面上，已知氣缸內總高度40cm，缸的內部橫截面積為100cm2，若用氣密性很好的光滑活塞將氣缸中的氣體全部密封起來，再在活塞上放一重物，穩(wěn)定后活塞離缸底30cm高，外界大氣壓強P0=1×105Pa，環(huán)境溫度保持恒定．則
（1）密封穩(wěn)定后氣體的壓強為多少？活塞與重物的總質量為多少？（取g=10m/s2））
（2）若某同學先將一不規(guī)則小鐵塊放入氣缸后，再用題中的活塞將氣體封住，也放上同樣的重物，再次穩(wěn)定時活塞離缸底距離35cm，則小鐵塊的體積為多少？
（1）設活塞與重物的總質量為m，氣體初始狀態(tài)時：P0=1×105Pa
氣體末狀態(tài)時：P2=P+
mg
s

由等溫變化規(guī)律可知：P0HS=P2hS
解得：P2=
4
3
P0=1.3×105Pa
m=33kg
（2）設小鐵塊的體積為△v，則氣缸內的氣體體積為sL1-△v，放活塞后，氣體體積仍為等溫變化，有：
p0（sL1-△v）=p2（sL2-△v）
解得：△v=0.2s=2×10-3m3
答：（1）密封穩(wěn)定后氣體的壓強為1.3×105Pa，活塞與重物的總質量為33kg
（2）小鐵塊的體積為2×10-3m3．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

現有一根粗細均勻長約40厘米，兩端開口的玻璃管，內有一小段水柱，一個彈簧秤，一把毫米刻度尺，一小塊橡皮泥，一個足夠高的玻璃容器，內盛有冰和水的混合物，選用合適的器材，設計一個實驗，估測當時的室內溫度，要求：（1）畫出實驗示意圖；
（2）寫出要測定的物理量______，寫出可直接應用的物理量______
（3）寫出計算室溫的表達式______．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

用圖所示的容積計測量某種礦物的密度，測量數據和步驟如下：
（1）打開閥門K，使管A、容器C、B和大氣相通，上下移動D使水銀面在n處；
（2）關閉K，向上舉D使水銀面達到m處，這時B、D兩管內水銀面高度差h1=12.5cm；
（3）打開K，把400g礦物投入C，使水銀面對齊n，然后關閉K；
（4）往上舉D，使水銀面重新到達m處，這時B、D兩管內水銀面高度差h2=23.7cm，m處以上容器C和管A（不包括B）的總體積是1000cm3．求礦物的密度．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，為中學物理課上一種演示氣體定律的有趣儀器--哈勃瓶，它是一個底部開有圓孔，瓶頸很短的平底大燒瓶．在瓶內塞有一氣球，氣球的吹氣口反扣在瓶口上，瓶底的圓孔上配有一個橡皮塞．在一次實驗中，瓶內由氣球和橡皮塞封閉一定質量的氣體，在對氣球緩慢吹氣過程中，當瓶內氣體體積減小△V時，壓強增大20%．若使瓶內氣體體積減小2△V，則其壓強增大（　�。�
A．20%B．30%C．40%D．50%

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，密閉著常溫、常壓下氣體的導熱氣缸開口向上，缸內活塞用一根彈簧豎直懸掛，氣缸下系有鉤碼P，整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)．若大氣壓恒定，系統(tǒng)狀態(tài)變化足夠緩慢，摩擦不計．則下列說法正確的是（　�。�
A．當外界溫度升高時，氣缸內的溫度也升高，彈簧長度會減小
B．當外界溫度升高時，單位時間單位面積的器壁上受到的氣體分子撞擊次數將增加
C．保持外界溫度不變，增加鉤碼個數，氣體體積將增大，但彈簧長度保持不變
D．保持外界溫度不變，增加鉤碼個數，氣體將從外界吸熱，但氣體內能保持不變

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖，內徑均勻的彎曲玻璃管ABCDE兩端開口，AB、CD段豎直，BC、DE段水平，AB=100cm，BC=40cm，CD=50cm，DE=60cm．在水平段DE內有一長10cm的水銀柱，其左端距D點10cm．在環(huán)境溫度為300K時，保持BC段水平，將玻璃管A端緩慢豎直向下插入大水銀槽中，使A端在水銀面下10cm．已知大氣壓為75cmHg且保持不變
（1）若環(huán)境溫度緩慢升高，求溫度升高到多少K時，水銀柱剛好全部溢出；
（2）若環(huán)境溫度緩慢降低，求溫度降低到多少K時，水銀柱剛好全部進入CD段．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，U形管右管內徑為左管內徑的
2
倍，管內水銀在左管內封閉了一段長為26cm、溫度為280K的空氣柱，左右兩管水銀面高度差為36cm，大氣壓為76cmHg．現向右管緩慢補充水銀．
（1）若保持左管內氣體的溫度不變，當左管空氣柱長度變?yōu)?0cm時，左管內氣體的壓強為多大？
（2）在（1）條件下，停止補充水銀，若給左管的氣體加熱，使管內氣柱長度恢復到26cm，則左管內氣體的溫度為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

（1）關于晶體和非晶體，下列說法正確的是______（填入正確選項前的字母）
A．金剛石、食鹽、玻璃和水晶都是晶體
B．晶體的分子（或原子、離子）排列是有規(guī)則的
C．單晶體和多晶體有固定的熔點，非晶體沒有固定的熔點
D．單晶體和多晶體的物理性質是各向異性的，非晶體是各向同性的
（2）如圖所示，一開口氣缸內盛有密度為ρ的某種液體；一長為l的粗細均勻的小平底朝上漂浮在液體中，平衡時小瓶露出液面的部分和進入小瓶中液柱的長度均為
l
4
．現用活塞將氣缸封閉（圖中未畫出），使活塞緩慢向下運動，各部分氣體的溫度均保持不變．當小瓶的底部恰好與液面相平時，進入小瓶中的液柱長度為
l
2
，求此時氣缸內氣體的壓強．大氣壓強為ρ0，重力加速度為g．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖甲所示是一平面上晶體物質微粒的排列情況，圖中三條等長線AB、AC、AD上物質微粒的數目不同，由此得出晶體具有   的性質。如圖乙所示，液體表面層分子比較稀疏，分子間距離大于分子平衡距離r0，因此表面層分子間作用表現為   。

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