如图甲,用细管连接的两个完全相同的竖直气缸a、b内装有理想气体,气缸长均为L,将两气缸隔开的薄活塞的质量为m、横截面积为S,此时活塞恰好没有与气缸a底部接触(图甲中所示位置)。现将气缸缓慢转动至图乙位置,转动后重新平衡时活塞在气缸a中向下移动的距离为。重力加速度大小为g,整个装置均由导热性能良好的材料制成,活塞可在气缸a内无摩擦地滑动,不计活塞的厚度以及连接两气缸的细管容积,转动过程中气体的温度恒为T0。
(1)求转动前气缸a中气体的压强pa;
(2)若转动时环境温度同时改变,使得再次平衡时活塞恰好位于气缸a的正中间位置,则此时温度为多少?
(3)请计算判断转动后能否通过改变环境的温度,使得再次平衡时活塞回到气缸a与细管连接处且恰未接触。
高二物理解答题中等难度题
如图甲,用细管连接的两个完全相同的竖直气缸a、b内装有理想气体,气缸长均为L,将两气缸隔开的薄活塞的质量为m、横截面积为S,此时活塞恰好没有与气缸a底部接触(图甲中所示位置)。现将气缸缓慢转动至图乙位置,转动后重新平衡时活塞在气缸a中向下移动的距离为。重力加速度大小为g,整个装置均由导热性能良好的材料制成,活塞可在气缸a内无摩擦地滑动,不计活塞的厚度以及连接两气缸的细管容积,转动过程中气体的温度恒为T0。
(1)求转动前气缸a中气体的压强pa;
(2)若转动时环境温度同时改变,使得再次平衡时活塞恰好位于气缸a的正中间位置,则此时温度为多少?
(3)请计算判断转动后能否通过改变环境的温度,使得再次平衡时活塞回到气缸a与细管连接处且恰未接触。
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,横截面积相同的绝热气缸A与导热气缸B固定于水平面上,由刚性轻杆连接的两绝热活塞与气缸间无摩擦。两气缸内装有理想气体,初始时A、B气缸内气体的体积均为V0、温度均为T0。现缓慢加热A中气体,达到稳定后停止加热,此时A中气体压强变为原来的1.5倍。设环境温度保持不变,求这时气缸A中气体的体积V和温度T。
高二物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,封闭有一定质量理想气体的长气缸固定在水平桌面上,开口向右,活塞的横截面积为S。,活塞与质量为m的物块用跨过定滑轮上的轻绳连接,滑轮两侧的轻绳分别处于水平和竖直状态,劲度系数为k的竖直轻弹簧下端固定,上端与物块连接。开始时,活塞与气缸底部的间距为L,被封闭气体压强为、绝对温度为,弹簧处于拉伸状态且弹力大小=mg。已知大气压强=(n>2,g为重力加速度大小)。不计一切摩擦,弹簧始终处于弹性限度内。求:
(i)若对被封闭气体缓慢加热直至弹簧弹力大小为零,求此时被封闭气体的绝对温度;(用m、K、n、L、g、T1表示)
(ii)当被封闭气体的绝对温度为时,立即撤去弹簧且不再对被封闭气体加热,经过一段较长时间后,被封闭气体的绝对温度又降回到,求此时活塞与气缸底部的间距L′;(用n、L表示)
高二物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,质量为m、横截面积为S的两个密闭活塞将开口向上竖直放置的导热气缸内的理想气体分成I、II两部分,当在活塞A上放有质量为2m的铁砂后,整个装置处于静止状态,此时I、II两部分气体的高度均为l0。已知环境温度、大气压强为p0均保持不变,且满足mg=p0S,不计一切摩擦。当取走铁砂后,两活塞在某位置重新处于平衡,求活塞A上升的高度。
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
(9分)如图所示,一直立气缸由两个横截面积不同的圆筒连接而成,活塞A.B间封闭有一定质量的理想气体,A的上方和B的下方分别与大气相通。两活塞用长为L=30cm的不可伸长的细线相连,可在缸内无摩擦地上下滑动。当缸内封闭气体的温度为T1=300K时,活塞A.B的平衡位置如图所示。已知活塞A.B的质量均为m=1.0kg,横截面积分别为SA=20cm2、SB=10cm2,大气压强为P0=1.0×105Pa,重力加速度为g=10m/s2。
(i)活塞A.B在图示位置时,求缸内封闭气体的压强;
(ii)现对缸内封闭气体缓慢加热,为使气缸不漏气,求缸内封闭气体的最高温度。
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
A、B是横截面积相同且装有理想气体的气缸,B内有一导热活塞C,阀门D是绝热的。D关闭时,C在图示位置,A中气体的压强pA1=2.6×105 Pa、温度tA1=27 ℃、质量m0=5.2 kg,B气体的压强pB1=1.3×105 Pa、温度tB1=77 ℃,两气体的体积相等。打开D,C向右移动,最后达到平衡。已知气缸A中气体温度恒为tA1=27 ℃,气缸B中C两侧的气体温度恒为tB1=77 ℃,连接气缸的管道体积和摩擦均不计。求:
①平衡后气缸A内气体的压强pA2;
②气缸A中进入气缸B中的气体的质量m。
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,竖直放置的导热气缸内用活塞封闭着一定质量的理想气体,活塞的质量为m,横截面积为S,缸内气体高度为2h0。现在活塞上缓慢添加砂粒,直至缸内气体的高度变为h。然后再对气缸缓慢加热,让活塞恰好回到原来位置。已知大气压强为p0,大气温度为T0,重力加速度为g,不计活塞与气缸间摩擦。求:
(1)所添加砂粒的总质量;
(2)活塞返回至原来位置时缸内气体的温度。
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,竖直放置的导热气缸内用活塞封闭着一定质量的理想气体,活塞的质量为m,横截面积为S,缸内气体高度为2h.现在活塞上缓慢添加砂粒,直至缸内气体的高度变为h.然后再对气缸缓慢加热,以使缸内气体温度逐渐升高,让活塞恰好回到原来位置。已知大气压强为p0,大气温度均为T0,重力加速度为g,不计活塞与气缸间摩擦。下列说法正确的是( )
A. 所添加砂粒的总质量
B. 所添加砂粒的总质量
C. 活塞返回至原来位置时缸内气体的温度所添加砂粒的总质量
D. 活塞返回至原来位置时缸内气体的温度所添加砂粒的总质量
高二物理多选题简单题查看答案及解析
一气缸导热性能良好、内壁光滑,顶部装有卡环。质量m=2kg厚度不计的活塞与气缸底部之间密闭了一定质量的理想气体。气缶工竖直放置时,活塞与气缸底部之间的距离l0=20cm,如图(a)所示。己知气缸横截面积S=1×10-3m2、卡环到气缸底部的距离L=30cm,环境温度T0=300K,大气压强P0=1.0×105Pa,重力加速度g=10m/s2。现将气缸水平放置,如图(b)所示。此时,活塞向卡环处移动,问:
(I)活塞最终静止在距离气缸底部多远处?
(II)若活塞最终没有到达气缸顶部卡环处,为使活塞到达卡环,需将气缸内气体的温度缓缓升高到多少开?若活塞最终已经到达气缸顶部卡环处,活塞刚好到达卡环时气缸内气体压强多大?
高二物理计算题困难题查看答案及解析