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一质量M=10kg、高度L=35cm的圆柱形气缸,内壁光滑,气缸内有一薄活塞封闭...

一质量M=10kg、高度L=35cm的圆柱形气缸,内壁光滑,气缸内有一薄活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞质量m=4kg、截面积S=100cm2.温度t0=27℃时,用绳子系住活塞将气缸悬挂起来,如图甲所示,气缸内气体柱的高L1=32cm,如果用绳子系住气缸底,将气缸倒过来悬挂起来,如图乙所示,气缸内气体柱的高L2=30cm,两种情况下气缸都处于竖直状态,取重力加速度g=9.8m/s2,求:

1)当时的大气压强;

2)图乙状态时,在活塞下挂一质量m′=3kg的物体,如图丙所示,则温度升高到多少时,活塞将从气缸中脱落.

 

(1)当时的大气压强为9.8×104Pa; (2)图乙状态时,在活塞下挂一质量m′=3kg的物体,如图丙所示,则温度升高到66.3时,活塞将从气缸中脱落. 【解析】 试题(1)从甲态到乙态是等温变化过程,根据波义耳定律列式求解当时的大气压强; (2)从乙态到丙态,根据理想气体状态方程列式求解温度. 【解析】 (1)由图甲状态到图乙状态,等温变化: 初态:p1=p0﹣,V1=L1S 末态:p2=p0﹣,V2=L2S 由玻意耳定律:p1L1S=p2L2S 所以:(p0﹣)L1S=(p0﹣)L2S, 可解得:p0==9.8×104Pa (2)活塞脱落的临界状态:气柱体积LS、压强p3=p0﹣ 设温度为t,由气态方程: 得t=﹣273=66.3℃ 答:(1)当时的大气压强为9.8×104Pa; (2)图乙状态时,在活塞下挂一质量m′=3kg的物体,如图丙所示,则温度升高到66.3时,活塞将从气缸中脱落.
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考点分析:
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如图所示为一竖直放置、上粗下细且上端开口的薄壁玻璃管,上部和下部的横截面积之比为,上管足够长,下管长度.在管内用长度的水银柱封闭一定质量的气体,气柱长度.大气压强,气体初始温度

①若缓慢升高气体温度,使水银上表面到达粗管和细管交界处,求此时的温度

②继续缓慢升高温度至水银恰好全部进入粗管,求此时的温度

 

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为研究高压输电减少电能损失的规律,设计如图所示演示实验电路。变压器T1的原线圈接入u1=14.14sin100πtV的学生电源,变压器T2的副线圈接入“10V 10W”的灯泡,调节各线圈匝数使灯泡正常发光,两变压器之间的输电导线总电阻r = 3 Ω。下列判断正确的是

A. 变压器T1的输出功率大于10W

B. 灯泡两端的电压为u4=12sin100πtV

C. 若只使T1的原线圈匝数n1减少,则输电导线消耗的电功率不变

D. 若在灯L两端再并联一个相同的灯泡,则输电导线消耗的电功率增大

 

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如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数比为1∶5,原线圈两端的交变电压为u20sin 100πt(V).氖泡在两端电压达到100 V时开始发光,下列说法中正确的有( )

A.开关接通后,氖泡的发光频率为100 Hz

B.开关接通后,电压表的示数为100 V

C.开关断开后,电压表的示数变大

D.开关断开后,变压器的输出功率不变

 

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下列说法正确的是(  )

A.原子的特征谱线是原子具有核式结构的有力证据

B.考古专家测出某具骸骨1g碳样品中的含量为活着的生物体1g碳样品中含量的,已知的半衰期为5730年,则该生物死亡时距离今天约11460

C.核泄露事故污染物能够产生对人体有害的辐射,其核反应方程式为,可以判断xβ射线

D.核反应堆利用石墨吸收中子,控制核反应速度

 

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下列说法正确的是(  )

A.温度相等的物体内分子的平均动能相等

B.体积相等的物体内分子的势能相等

C.质量、温度、体积都相等的物体的内能不一定相等

D.内能较大的物体,分子热运动较激烈,分子热运动的平均动能较大

 

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