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20.如图所示,截面积分别2S=2cm2与S=1cm2的两个上部开口的柱形气缸A、B,底部通过体积可以忽略不计的细管连通.A、B两个气缸内分别有两个活塞,质量分别为mA=2.8kg、mB=1.4kg.A气缸内壁粗糙,活塞与气缸间的最大静摩擦力为f=6N,B气缸内壁光滑.当气缸内充有某种理想气体时,A中的活塞高为hA=4cm,B中活塞高度为hB=5cm,此时气体温度为T0=390K,外界大气压为P0=1.0×105Pa.现在缓慢降低气体温度,g取10m/s2,则:
①当气缸B中的活塞刚好下降至气缸底部时,气体的温度T1
②当气缸A中的活塞刚要滑动时,气体的温度T2

分析 ①此过程为等压过程,分别求出初末状态的体积,再根据$\frac{V_0}{V_1}=\frac{T_0}{T_1}$列式求解即可;
②从B活塞到达底部,到A活塞开始运动,气体发生等容变化,根据平衡条件求出初末位置的压强,带入$\frac{P_1}{T_1}=\frac{P_2}{T_2}$求解温度即可.

解答 解:①此过程为等压过程,有$\frac{V_0}{V_1}=\frac{T_0}{T_1}$,而V0=2hAs+hBs,V1=2hAs,
解得:T1=240K
②从B活塞到达底部,到A活塞开始运动,气体发生等容变化:$\frac{P_1}{T_1}=\frac{P_2}{T_2}$,
最初,对B活塞,有:P1s=P0s+mBg
解得:${P_1}=2.4×{10^5}{P_a}$
活塞要动时,对A活塞,有P22s+f=P02s+mAg,
解得:${P_2}=2.1×{10^5}{P_a}$
代入等容方程,解得:T2=210K
答:①当气缸B中的活塞刚好下降至气缸底部时,气体的温度T1为240K;
②当气缸A中的活塞刚要滑动时,气体的温度T2为210K.

点评 本题关键明确封闭气体的初末状态,然后结合气体实验定律列式求解;同时要对活塞和杆整体受力分析并结合平衡条件求解初始气压.

练习册系列答案
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A.θ1>θ2B.θ1<θ2C.θ12D.无法确定

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8.如图所示,某厂生产的压力罐容积为100L,27℃时内部密闭了1atm的空气.现用水泵给压力罐注入27℃的水,使注水后罐内的压力变为3atm
(1)设注水过程中封闭空气的质量和温度都不变,求注入水的体积;
(2)实际上在注水过程中内部空气的温度略有升高,请说明温度略有升高的原因.

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15.如图所示,矩形线圈abcd在磁感应强度为B=$\frac{\sqrt{2}}{16π}$T的匀强磁场中绕垂直于磁场的dc边匀速转动,转动的角速度ω=100πrad/s.线圈的匝数N=100,边长ab=0.2m,ad=0.4m,电阻不计,理想变压器的原副线圈的匝数之比是2:1,一只理想二极管和一个阻值为25Ω的电阻串联在副线圈上,则下列说法正确的是(  )
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B.交流电压表的示数为50V
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D.减小电阻R的值,交流电流表示数变大

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5.一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落,到最低点时距水面还有数米距离.假定空气阻力可忽略,运动员可视为质点,下列说法正确的是(  )
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12.质量为m的带正电小球由空中某点自由下落,下落高度h后在整个空间加上竖直向上的匀强电场,再经过相同时间小球又回到原出发点,不计空气阻力,且整个运动过程中小球从未落地,重力加速度为g,则(  )
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B.从加电场开始到小球下落最低点的过程中,小球动能减少了mgh
C.从开始下落到小球运动至最低点的过程中,小球重力势能减少了$\frac{5}{3}$mgh
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9.如图所示,带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置,M、N为板间同一电场线上的两点,一带电粒子(不计重力)以速度vM经过M点在电场线上向下运动,且未与下板接触,一段时间后,粒子以速度vN折回N点,则(  )
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

10.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,实验装置如图甲所示,用以测量光的波长.

(1)下列说法正确的是CDEF
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