练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    1．一根两端开口、横截面积为S=2cm2的足够长玻璃管竖直插入水银槽中并固定（插入水银槽中的部分足够深）．管中有一个质量不计的光滑活塞，活塞下封闭着温度t1=7℃，长度L1=21cm的气柱．已知环境大气压恒为p0=1.02×105Pa，水银密度ρ=13.6×103kg/m3．（g取10m/s2）
    Ⅰ．对气体加热，使其温度升高到t2=47℃，求此时气柱长度L2；
    Ⅱ．在活塞上施加一个竖直向上的拉力F=4N，保持气体的温度t2不变．求平衡后气柱长度L3以及此时管内外水银面的高度差△h．

    分析 （1）对气体加热，活塞可自由移动，活塞质量不计，可知管中气体压强始终等于大气压强，是一个等压变化过程．根据理想气体状态方程或盖•吕萨克定律，就可以求出温度升高后气柱的长度．
    （2）根据气体的温度${t}_{2}^{\;}$不变，是一个等温过程，对活塞受力分析，可求出末状态气体的压强，再根据玻意耳定律，求出平衡后气柱的长度．

    解答 解：Ⅰ．被封闭气体的初状态为：P1=P0=1.02×105Pa，V1=LS=21S，T1=280K
    末态为：P2=P0=1.02×105Pa，V2=L2S，T2=320K
    根据理想气体状态方程，有：$\frac{{{p_1}{V_1}}}{T_1}=\frac{{{p_2}{V_2}}}{T_2}$…①
    即：$\frac{L_1}{T_1}=\frac{L_2}{T_2}$
    解得：${L_2}=\frac{T_2}{T_1}{L_1}=\frac{320}{280}×21$cm=24cm
    Ⅱ．在活塞上施加拉力F后，气体的状态变为：${p_3}={p_0}-\frac{F}{S}=1.02×{10^5}-\frac{4}{{2×{{10}^{-4}}}}$Pa=8.2×104Pa
    V3=L3S，T3=T2=320K根据玻意耳定律，有：${p}_{2}^{\;}{V}_{2}^{\;}={p}_{3}^{\;}{V}_{3}^{\;}$…②
    即：${p}_{2}^{\;}{L}_{2}^{\;}={p}_{3}^{\;}{L}_{3}^{\;}$
    ${L_3}=\frac{p_2}{p_3}{L_2}=\frac{{1.02×{{10}^5}}}{{0.82×{{10}^4}}}×24$cm=29.9cm
    $△h=\frac{{{p_2}-{p_3}}}{ρg}=\frac{{（1.02-0.82）×{{10}^5}}}{{13.6×{{10}^3}×10}}$m=0.147m
    答：Ⅰ．对气体加热，使其温度升高到t2=47℃，此时气柱长度${L}_{2}^{\;}$为24cm；
    Ⅱ．在活塞上施加一个竖直向上的拉力F=4N，保持气体的温度t2不变．平衡后气柱长度${L}_{3}^{\;}$为29.9cm，此时管内外水银面的高度差△h为0.147m．

    点评 解决本题的关键是判断气体的变化过程是一个什么样的过程，再根据气体实验定律或理想气体状态方程进行求解．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    11．（1）如图甲所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm，如果g=10m/s2，那么：

    ①照相机的闪光频率是10Hz；
    ②小球输出的初速度的大小是1.5m/s；
    ③小球经过B点时的速度大小是2.5m/s；
    （2）某同学获得了如图乙所示的平抛运动的轨迹，并在图上建立了直角坐标系，坐标原点O为小球的抛出点．若在轨迹上任取一点，测得坐标为（x、y），则还可以利用图象求出小球抛出时的初速度v0=$\frac{x\sqrt{2gy}}{2y}$．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    12．如图所示，两个挨得很近的小球，从斜面上的同一位置O以不同的初速度vA、vB做平抛运动，斜面足够长，在斜面上的落点分别为A、B，空中运动的时间分别为tA、tB，碰撞斜面前瞬间的速度与斜面的夹角分别为α、β，已知OB=2OA．则有（　　）
    A．vA：vB=1：2
    B．tA：tB=1：2
    C．α＞β
    D．B球离斜面最远的位置在A点的正上方

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    9．我国已开展空气中PM2.5浓度的监测工作．PM2.5是指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物，可在显微镜下观察到，它漂浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后会进入血液对人体形成危害．矿物燃料燃烧时废弃物的排放是形成PM2.5的主要原因，下列关于PM2.5的说法中错误的是（　　）
    A．PM2.5在空气中的运动属于分子热运动
    B．温度越高，PM2.5的无规则运动越剧烈
    C．PM2.5的质量越小，其无规则运动越剧烈
    D．PM2.5的密度远大于空气的密度

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    16．下列物理量是标量，其单位又属于国际单位制中基本单位的一组是（　　）
    A．时间和位移B．速度和加速度C．加速度和质量D．时间和路程

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    6．一质量为M=l.0kg的小物块随足够长的水平传送带一起运动，被一水平向左飞来的子弹击中并从物块中穿过（不计子弹穿过物块的时间），如图甲所示．地面观察者记录了物块被击中后的速度随时间变化的关系如图乙所示，已知传送带的速度保持不变，g取l0m/s2．在这一个过程中下列判断正确的是（　　）
    A．传送带速度大小2m/s，方向向左
    B．物块与传送带间的动摩擦因数为0.2
    C．传送带对物块做的功大小为6J
    D．物块与传送带之间由于摩擦而产生的内能为4J

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    13．长为L=20m的水平传送带，匀速转动的速度为v=2m/s．工件与皮带间的摩擦因数μ=0.1，现在左端无初速轻放一工件（视为质点），工件质量m=1.0kg，重力加速度g取10m/s2．
    （1）工件加速到v=2m/s需要的时间？
    （2）传送带运送工件过程中对工件做的功？
    （3）工件加速过程中传送带克服摩擦力做功的功率P？
    （4）工件加速过程中与传送带之间的摩擦生热Q？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    10．如图所示，将一质量为m的滑块放在水平地面上，滑块与水平地面之间的动摩擦因数为μ，现将滑块与一轻弹簧相连，弹簧另一端拴接在竖直的墙壁上，开始弹簧处于原长状态，此时的滑块位于O点，现向右缓慢拉滑块到M点，此过程中拉力对滑块所做的功为W，然后将滑块无初速释放，滑块经O点向左运动到N点时速度减为零，已知MN=L，重力加速度为g．滑块在M、N两点时弹簧的弹性势能分别为EpM、EpN．则下列说法正确的是（　　）
    A．EpM＞EpN
    B．当弹簧处于原长时滑块的速度最大
    C．EpN＞W-$\frac{3}{2}$μmgL
    D．当滑块运动到O点时，滑块的动能一定小于W-μmgL

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    19．如图所示．在测定电流表的内阻的实验中要进行的步骤有：
    A．合上S1
    B．合上S2
    C．将R1的阻值调到最大
    D．调节R1的阻值，使电流表指针偏转到满刻度
    E．调节R2的阻值，使电流表指针偏到满刻度的一半
    F．记下R2的阻值
    把以上步骤合理顺序填在以下横线空白处CADBEF．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案