【題目】如圖,容積為V的汽缸由導(dǎo)熱材料制成,面積為S的活塞將汽缸分成容積相等的上下兩部分,汽缸上部通過細(xì)管與裝有某種液體的容器相連,細(xì)管上有一閥門K。開始時(shí),K關(guān)閉,汽缸內(nèi)上下兩部分氣體的壓強(qiáng)均為p0, 現(xiàn)將K打開,容器內(nèi)的液體緩慢地流入汽缸,當(dāng)流入的液體體積為時(shí),將K關(guān)閉,活塞平衡時(shí)其下方氣體的體積減小了,不計(jì)活塞的質(zhì)量和體積,外界溫度保持不變,重力加速度大小為g。求流入汽缸內(nèi)液體的質(zhì)量。

【答案】

【解析】本題考查玻意耳定律、關(guān)聯(lián)氣體、壓強(qiáng)及其相關(guān)的知識點(diǎn)。

設(shè)活塞再次平衡后,活塞上方氣體的體積為,壓強(qiáng)為;下方氣體的體積為,壓強(qiáng)為。在活塞下移的過程中,活塞上、下方氣體的溫度均保持不變,由玻意耳定律得

由已知條件得

設(shè)活塞上方液體的質(zhì)量為m,由力的平衡條件得

聯(lián)立以上各式得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】根據(jù)光的粒子性,光的能量是不連續(xù)的,而是一份一份的,每一份叫一個(gè)光子,光子具有動(dòng)量和能量。已知光在真空中的速度為c,普朗克常量為h。

(1)請根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程和光子說證明光子動(dòng)量的表達(dá)式為P=,并由此表達(dá)式可以說明光具有什么特性?

(2)實(shí)驗(yàn)表明:光子與速度不太大的電子碰撞發(fā)生散射時(shí),光的波長會變長或者不變,這種現(xiàn)象叫康普頓散射,該過程遵循能量守恒定律和動(dòng)量守恒定律。如果電子具有足夠大的初速度,以至于在散射過程中有能量從電子轉(zhuǎn)移到光子,則該散射被稱為逆康普頓散射,這一現(xiàn)象已被實(shí)驗(yàn)證實(shí)。關(guān)于上述逆康普頓散射,請定性分析散射光的波長將如何變化?

(3)慣性質(zhì)量和引力質(zhì)量是兩個(gè)不同的物理概念。萬有引力定律公式中的質(zhì)量稱為引力質(zhì)量,它表示物體產(chǎn)生引力場或變引力作用的本領(lǐng),一般用天平稱得的物體質(zhì)量就是物體的引力質(zhì)量。牛頓第二定律公式中的質(zhì)量稱為慣性質(zhì)量,它是物體慣性的量度,用慣性秤可以確定物體的慣性質(zhì)量。頻率為的一個(gè)光子具有慣性質(zhì)量,此質(zhì)量由相對論知識可以推得可由光子的能量確定,請通過本題陳述和所給已知量確定光子的慣性質(zhì)量m的表達(dá)式。

(4)接第三問,假定光子也有引力質(zhì)量,量值等于慣性質(zhì)量。據(jù)相對論等近代物理知識可知:從一顆星球表面發(fā)射出的光子,逃離星球引力場時(shí),該光子的引力質(zhì)量會隨著光子的運(yùn)動(dòng)而發(fā)生變化,光子的能量將不斷地減少。

a.試分析該光子的波長將如何變化?

b.若給定萬有引力常量G,星球半徑R,光子的初始頻率,光子從這顆星球(假定該星球?yàn)橘|(zhì)量分布均勻的圓球體)表面到達(dá)無窮遠(yuǎn)處的頻移(頻率變化量值)為,假定<<,星球和光子系統(tǒng)的引力勢能表達(dá)式為:(選定光子和星球相距無窮遠(yuǎn)處為零勢能處),此表達(dá)式中的r為光子到星球中心的距離,試求該星球的質(zhì)量M。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一小球從斜軌道的某高度處自由滑下,然后沿豎直光滑圓軌道的內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng),若小球恰好能通過圓軌道的最高點(diǎn)。已知小球質(zhì)量為m,圓軌道的半徑為R,重力加速度為g。求:

(1)小球在圓軌道最高點(diǎn)時(shí)的速度大小?

(2)小球經(jīng)過圓軌道最低點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力?

(3)如果忽略摩擦阻力,小球的初位置到圓軌道最低點(diǎn)的豎直距離?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始,經(jīng)歷過程①、、④到達(dá)狀態(tài)e,對此氣體,下列說法正確的是_____

A.過程①中氣體的壓強(qiáng)逐漸減小

B.過程②中氣體對外界做正功

C.過程④中氣體從外界吸收了熱量

D.狀態(tài)c、d的內(nèi)能相等

E.狀態(tài)d的壓強(qiáng)比狀態(tài)b的壓強(qiáng)小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖(a)所示的電路探究在25~80℃范圍內(nèi)某熱敏電阻的溫度特性,所用器材有:置于溫控室(圖中虛線區(qū)域)中的熱敏電阻RT,其標(biāo)稱值(25℃時(shí)的阻值)為900.0 Ω:電源E(6V,內(nèi)阻可忽略):電壓表 (量程150 mV):定值電阻R0(阻值20.0 Ω),滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值為1 000 Ω):電阻箱R2(阻值范圍0-999.9 Ω):單刀開關(guān)S1,單刀雙擲開關(guān)S2。

實(shí)驗(yàn)時(shí),先按圖(a)連接好電路,再將溫控室的溫度t升至80.0℃,將S21端接通,閉合S1,調(diào)節(jié)R1的滑片位置,使電壓表讀數(shù)為某一值U0:保持R1的滑片位置不變,將R2置于最大值,將S22端接通,調(diào)節(jié)R2,使電壓表讀數(shù)仍為U0:斷開S1,記下此時(shí)R2的讀數(shù),逐步降低溫控室的溫度t,得到相應(yīng)溫度下R2的阻值,直至溫度降到25.0°C,實(shí)驗(yàn)得到的R2-t數(shù)據(jù)見下表。

t/

25.0

30.0

40.0

50.0

60.0

70.0

80.0

R2

900.0

680.0

500.0

390.0

320.0

270.0

240.0

回答下列問題:

(1)在閉合S1前,圖(a)中R1的滑片應(yīng)移動(dòng)到_____ab)端;

(2)在圖(b)的坐標(biāo)紙上補(bǔ)齊數(shù)據(jù)表中所給數(shù)據(jù)點(diǎn),并做出R2-t曲線:___________

(3)由圖(b)可得到R1,在25-80°C范圍內(nèi)的溫度特性,當(dāng)t=44.0℃時(shí),可得R1=____Ω;

(4)將Rt握于手心,手心溫度下R2的相應(yīng)讀數(shù)如圖(c)所示,該讀數(shù)為____Ω,則手心溫度為______。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)n1n23∶1,原線圈電路中接有一量程為3 A的理想交流電流表,副線圈兩端接有理想交流電壓表一只和可變電阻R以及若干“6 V、6 W”的相同燈泡。輸入端交變電壓u的圖像如圖乙所示。

(1)求圖甲中電壓表的讀數(shù)。

(2)要求燈泡均正常發(fā)光,求電路中最多允許接入的燈泡個(gè)數(shù)。

(3)為滿足第(2)問中要求,求可變電阻R應(yīng)調(diào)到的電阻值。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種靜電除塵裝置,如圖1所示,其中有一長為L、寬為b、高為d的矩形通道,其前、后面板為絕緣材料,上、下面板為金屬材料.2是裝置的截面圖,上、下兩板與電壓恒定為U的高壓直流電源相連.帶負(fù)電的塵埃被吸入矩形通道的水平速度為v0,當(dāng)碰到下板后其所帶電荷被中和,同時(shí)被收集.將被收集塵埃的數(shù)量與進(jìn)入矩形通道塵埃的數(shù)量的比值稱為除塵率.不計(jì)塵埃的重力及塵埃之間的相互作用.要增大除塵率,下列措施可行的是(  )

A. 只增大電壓U

B. 只減少長度L

C. 只增大高度d

D. 只增大塵埃被吸入水平速度v0

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,小紅同學(xué)將一輕質(zhì)彈簧上端懸掛于天花板,下端系一質(zhì)量為m的物體A處于平衡狀態(tài)。在距物體A正上方高為h處有一個(gè)質(zhì)量為2m的物體B由靜止下落,與彈簧下端的物體A碰撞(碰撞時(shí)間極短)并立即以相同的速度運(yùn)動(dòng)。不計(jì)空氣阻力,兩物體均可視為質(zhì)點(diǎn),重力加速度為g。求:

(i)碰撞結(jié)束瞬間兩物體的速度大小;

(ii)從碰撞結(jié)束兩物體一起向下運(yùn)動(dòng),至第一次到達(dá)最低點(diǎn)過程中,兩者相互作用力的沖量大小為I,該過程兩者相互作用的平均作用力多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可測量粉末狀物體的體積。導(dǎo)熱性能良好的密閉容器,頂部連接一氣壓計(jì)可測出容器內(nèi)的氣體壓強(qiáng),容器左端與一個(gè)帶有活塞的氣缸相連,右端有一個(gè)小門。把小門開啟,將活塞置于圖中l位置,記錄此時(shí)氣壓計(jì)讀數(shù)po=1.00 atm。把小門封閉,將活塞緩慢推至圖中2位置,記錄此時(shí)氣壓計(jì)讀數(shù)p1=1.20 atm。此過程中,氣缸中氣體體積變化V=0.5 L。然后打開小門,將活塞恢復(fù)到l位置,放人待測粉末狀物體后封閉小門。再次將活塞緩慢推至2位置,記錄此時(shí)氣壓計(jì)讀數(shù)p2=1.25atm。整個(gè)過程中環(huán)境溫度不變,求待測粉末狀物體的體積。

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