4．“拔火罐”是一種中醫(yī)療法，為了探究“火罐”內(nèi)的溫度，某人設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)．圓柱狀薄壁氣缸（橫截面積為S）被固定在鐵架臺(tái)上，輕質(zhì)活塞通過(guò)細(xì)線與重物m相連，將一團(tuán)燃燒的輕質(zhì)酒精棉球從缸底的開關(guān)K處扔到氣缸內(nèi)，酒精棉球熄滅時(shí)密閉開關(guān)K，此時(shí)活塞下的細(xì)線剛好拉直且拉力為零，而這時(shí)活塞距缸底為L(zhǎng)．由于氣缸傳熱良好，隨后重物會(huì)被吸起，最后重物穩(wěn)定在距地面$\frac{L}{10}$處．已知環(huán)境溫度為27℃不變，$\frac{mg}{s}$與$\frac{1}{6}$大氣壓強(qiáng)相當(dāng)，氣缸內(nèi)的氣體可看做理想氣體，問(wèn)酒精棉球熄滅時(shí)氣缸內(nèi)的溫度為多少攝氏度？

分析 酒精棉球熄滅后，以活塞為研究對(duì)象可求出封閉氣體初末狀態(tài)壓強(qiáng)，利用理想氣體狀態(tài)方程列式即可求解．

解答 解：設(shè)酒精棉球熄滅時(shí)氣缸內(nèi)的溫度為t，氣缸內(nèi)封閉氣體的狀態(tài)為：
P1=P0      V1=LS      T1=237+t                        
重物穩(wěn)定氣缸內(nèi)封閉氣體的狀態(tài)為：
${P}_{2}={P}_{0}-\frac{mg}{S}=\frac{5}{6}{P}_{0}$      ${V}_{2}=\frac{9}{10}$LS，T2=300 K          
由理想氣體狀態(tài)方程：$\frac{{P}_{1}{V}_{1}}{{T}_{1}}=\frac{{P}_{2}{V}_{2}}{{T}_{2}}$                              
解得：t=127°C
答：酒精棉球熄滅時(shí)氣缸內(nèi)的溫度為127攝氏度

點(diǎn)評(píng) 本題得關(guān)鍵是以活塞為研究對(duì)象，受力分析利用平衡求出初末狀態(tài)壓強(qiáng)，然后利用理想氣體狀態(tài)方程列式即可求解．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

14．圖示為研究光電效果的電路圖．
（1）在已發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象且光照條件不變的情況下，光電流未達(dá)飽和之前，要增大光電流，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)向右（填“左”或“右”）移，光電流達(dá)到飽和值之后，再增大電壓，電流不會(huì)（填“會(huì)”或“不會(huì)”）繼續(xù)增大．
（2）若在電路圖中把電源的正負(fù)極對(duì)調(diào)，其他部分保持不變，則隨滑動(dòng)變阻器滑片P的右（填“左”或“右”）移，光電流越來(lái)越小，當(dāng)光電流減小到零時(shí)對(duì)應(yīng)的電壓U稱為遏止電壓，它的存在意味著光電子具有一定的初速度．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

15．由相關(guān)電磁學(xué)理論可以知道，若圓環(huán)形通電導(dǎo)線的中心為O，環(huán)的半徑為R，環(huán)中通以電流為I，如圖1所示，環(huán)心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=$\frac{{μ}_{0}}{2}$$•\frac{I}{R}$，其中μ0為真空磁導(dǎo)率．若P點(diǎn)是過(guò)圓環(huán)形通電導(dǎo)線中心O點(diǎn)的軸線上的一點(diǎn)，且距O點(diǎn)的距離是x，如圖2所示，有可能您不能直接求得P點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B，但您能根據(jù)所學(xué)的物理知識(shí)判斷出以下有關(guān)P點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的表達(dá)式是（　�。�
A．BP=$\frac{{μ}_{0}}{2}$•$\frac{{R}^{2}I}{（{R}^{2}+{x}^{2}）^{\frac{3}{2}}}$B．BP=$\frac{{μ}_{0}}{2}$•$\frac{{R}^{2}I}{（{R}^{2}+{x}^{2}）}$
C．BP=$\frac{{μ}_{0}}{2}$•$\frac{RI}{（{R}^{2}+{x}^{2}）^{\frac{3}{2}}}$D．BP=$\frac{{μ}_{0}}{2}$•$\frac{{R}^{3}I}{（{R}^{2}+{x}^{2}）^{\frac{3}{2}}}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

12．如圖所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在軌道上端，紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與小車相連，平衡好摩擦力后接通電源，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作，輕推小車使之勻速下滑（車輪不打滑），紙帶上留下清晰的點(diǎn)跡．
（1）已知交流電源的頻率為f，紙帶上相鄰點(diǎn)跡間的平均距離為S，則小車運(yùn)動(dòng)的速度為Sf
（2）用10等分刻度的游標(biāo)卡尺測(cè)量車輪的直徑D，如圖，D=1.51cm
（3）車輪繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω=$\frac{2Sf}{D}$（用符號(hào)表示）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

19．某實(shí)驗(yàn)小組利用圖甲所示裝置做“探究加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，釋放紙帶時(shí)，小車處于圖示的位置．

（1）指出甲圖中的一處錯(cuò)誤：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源接了直流電．
（2）下列說(shuō)法正確的是AC
A．實(shí)驗(yàn)之前，要先平衡摩擦力　　　　　　　　　　　
B．小車的質(zhì)量要遠(yuǎn)小于所掛鉤碼的質(zhì)量
C．應(yīng)調(diào)節(jié)滑輪的高度使細(xì)線與木板平行　　　　
D．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先釋放紙帶，再接通電源
（3）圖乙是實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶的某部分，選取A、B、C、D、E計(jì)數(shù)點(diǎn)（每?jī)蓚�(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出），若打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz，則小車的加速度大小為1.0m/s2．（保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

9．如圖所示，間距為L(zhǎng)米的光滑平等金屬軌道上端用電阻R相連，其平面與水平面成θ角，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直軌道平面向上，質(zhì)量為m，電阻為r的金屬桿ab（長(zhǎng)度略大于L），以初速度v0從軌道底端向上滑行，滑行到距底端高h(yuǎn)的位置后又返回到底端，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計(jì)金屬軌道的電阻，已知重力加速度為g，則以下說(shuō)法正確的是（　�。�
A．桿ab先勻減速上滑，之后勻加速下滑，且上滑過(guò)程的加速度大于下滑過(guò)程的加速度
B．桿ab運(yùn)動(dòng)過(guò)程中安培力做功的功率等于電阻R的熱功率
C．桿ab上滑過(guò)程中通過(guò)R的電荷量與下滑過(guò)程中通過(guò)R的電荷量相等
D．桿ab上滑到最高點(diǎn)的過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱等于$\frac{R}{R+r}$（$\frac{1}{2}$mv02-mgh）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

16．如圖所示，虛線框內(nèi)為某種電磁緩沖車的結(jié)構(gòu)示意圖，其主要部件為緩沖滑塊K和質(zhì)量為m的緩沖車廂，在緩沖車的底板上，沿車的軸線固定著兩個(gè)光滑水平絕緣導(dǎo)軌PQ、MN，緩沖車的底部，安裝電磁鐵（圖中未畫出），能產(chǎn)生垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．導(dǎo)軌內(nèi)的緩沖滑塊K由高強(qiáng)度絕緣材料制成，滑塊K上繞有閉合矩形線圈abcd，線圈的總電阻為R，匝數(shù)為n，ab邊長(zhǎng)為L(zhǎng)．假設(shè)緩沖車以速度v0與障礙物C碰撞后，滑塊K立即停下，而緩沖車廂繼續(xù)向前移動(dòng)L后為零．已知緩沖車廂與障礙物和線圈的ab邊均沒有接觸，不計(jì)一切摩擦阻力，在這個(gè)緩沖過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．線圈中的感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向（俯視），最大感應(yīng)電流為$\frac{BL{v}_{0}}{R}$
B．線圈對(duì)電磁鐵的作用力使緩沖車廂減速運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)緩沖
C．此過(guò)程中，線圈abcd產(chǎn)生的焦耳熱為Q=$\frac{1}{2}$mv02
D．此過(guò)程中，通過(guò)線圈abcd的電荷量為q=$\frac{B{L}^{2}}{R}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

13．如圖所示，abcd為固定的水平光滑矩形金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，左右兩端接有定值電阻R1和R2，R1=R2=R，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上，棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌與棒的電阻．兩根相同的輕質(zhì)彈簧甲和乙一端固定，另一端同時(shí)與棒的中點(diǎn)連接．初始時(shí)刻，兩根彈簧恰好處于原長(zhǎng)狀態(tài)，棒獲得水平向左的初速度v0，第一次運(yùn)動(dòng)至最右端的過(guò)程中R1產(chǎn)生的電熱為Q，下列說(shuō)法中正確的是（　　）
A．初始時(shí)刻棒所受安培力的大小為$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}_{0}}{R}$
B．棒第一次回到初始位置的時(shí)刻，R2的電功率為$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{{v}_{0}}^{2}}{R}$
C．棒第一次到達(dá)最右端的時(shí)刻，兩根彈簧具有彈性勢(shì)能的總量為$\frac{1}{2}$mv${\;}_{0}^{2}$-Q
D．從初始時(shí)刻至棒第一次到達(dá)最左端的過(guò)程中，整個(gè)回路產(chǎn)生的電熱大于$\frac{2Q}{3}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

14．如圖所示，質(zhì)量為m的物體用細(xì)繩牽引著在光滑的水平面上作勻速圓周運(yùn)動(dòng)．O為一光滑的孔，當(dāng)拉力為F時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為R；當(dāng)拉力增大到8F時(shí)，物體仍作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為$\frac{R}{2}$．在此過(guò)程中，拉力對(duì)物體做的功為（　　）
A．$\frac{7}{2}$FRB．$\frac{7}{4}$FRC．$\frac{3}{2}$FRD．4FR

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