【題目】(10分)如圖所示,某同學設計導熱性能良好的噴水裝置,已知該噴水裝置內部空間是底部面積為S、高度為4L的長方體,閥門關閉,此時裝置內部的下部分裝有高度為3L的水,上部密封壓強為p0的空氣。容器上部接有打氣筒(打氣筒的體積相對容器而言可以忽略),該打氣筒可以多次往容器中打入壓強為p0、溫度為T0的空氣。打開閥門后,容器中的水將被噴出,設在此過程中空氣可看成理想氣體,且溫度不變,且恒為T0。已知大氣壓強為p0=4ρgL,其中ρ為水的密度,g為重力加速度。求:
(i)打開閥門后,當裝置中的水不再流出時,容器中剩下水的高度為多少?
(ii)打開閥門后,當裝置中的水不再流出時,給容器中空氣加熱可使容器中的水再次噴出。為了使容器中的水高度降為L,容器中的氣體溫度應升高到多少?
【答案】見解析
【解析】(i)設打開閥門后,當裝置中的水不再流出時,容器中剩下水的高度為L1,則容器中空氣的體積為V1=(4L-L1)S (1分)
設此時容器內氣體壓強為p1,則 (1分)
根據(jù)玻意耳定律有p0V0=p1V1 (1分)
即p0SL=p1S(4L-L1) (1分)
聯(lián)立上述式子解得L1=2L(另一解為6L,不合題意,舍去)。(1分)
(ii) 容器中的水高度為L時,容器中空氣的體積為V2=(4L-L)S =3LS,設此時容器內氣體壓強為p2,則 (1分)
解得(1分)
設此時容器內空氣柱溫度為,根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程得 (1分)
則(1分)
解得。(1分)
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】有一種測量物體重量的電子秤,其電路原理圖如圖中的虛線部分所示,主要由三部分構成:踏板、壓力傳感器R(實際上是一個阻值可隨壓力變化的變阻器)、顯示體重的儀表G(實際上是電流表).不計踏板的質量,已知電流表的量程為0~2 A,內阻為Rg=1 Ω,電源電動勢為E=12 V,內阻為r=1 Ω,電阻R隨壓力F變化的函數(shù)式為R=30-0.01F(F和R的單位分別為N和Ω).下列說法中正確的是( )
A.該秤能測量的最大體重是3 000 N
B.該秤的零刻度線(即踏板空載時的刻度線)應標在電流表G刻度盤的0.375 A處
C.該秤顯示重量的刻度是均勻標注的
D.該秤顯示的重量F與通過電路中的電流I滿足F=3 200+
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】(5分)下列說法中正確的是_______。(填正確答案標號。選對1個得2分,選對2個得4分,選對3個得5分。每選錯1個扣3分,最低得分為0分)
A.單晶體和多晶體均存在固定的熔點
B.物體的內能與物體的溫度有關,與物體的體積無關
C.電冰箱的工作過程表明,熱量可以從低溫物體向高溫物體傳遞
D.對于一定量的理想氣體,如果壓強不變,體積增大,那么它一定從外界吸熱
E.分子間引力總是隨著分子間的距離減小而減小
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】小鐵塊在粗糙的水平面上,從A點在外力作用力下開始做勻速直線運動,到達B點以后由于外力撤去,做勻減速直線運動,到達C點停下來。已知BC段做勻減速直線運動的位移x和速度v的關系圖線如圖所示,A、C兩點之間的距離為400 m,則
A.B、C兩點之間的距離為200 m
B.BC 段做勻變速運動的加速度大小為4 m/s2
C.AB 段勻速運動所用時間為10 s
D.AC 段所經歷的時間為25 s
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示,兩根足夠長粗糙的平行金屬導軌MN、PQ固定在同一絕緣水平面上,兩導軌間距為d=2 m,導軌電阻忽略不計,M、P端連接一阻值R=0.75 Ω的電阻;現(xiàn)有一質量為m=0.8 kg、阻值r=0.25 Ω的金屬棒ab垂直于導軌放在兩導軌上,棒距R距離為L=2.5 m,棒與導軌接觸良好。整個裝置處于一豎直方向的勻強磁場中, 磁感應強度大小隨時間變化的情況如圖乙所示。已知棒與導軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,取g=10 m/s2,下列說法正確的是
A.棒相對于導軌靜止時,回路中產生的感應電動勢為2 V
B.棒相對于導軌靜止時,回路中產生的感應電流為2 A
C.棒經過2.0 s開始運動
D.在0~2.0 s時間內通過R的電荷量q為4 C
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】(12分)如圖所示,兩條平行的光滑金屬導軌相距L=1 m,金屬導軌由傾斜與水平兩部分組成,傾斜部分與水平方向的夾角為θ=37°,整個裝置處在豎直向上的勻強磁場中。金屬棒EF和MN的質量均為m=0.2 kg,電阻均為R=2 Ω。EF置于水平導軌上, MN置于傾斜導軌上,兩根金屬棒均與導軌垂直且接觸良好.現(xiàn)在外力作用下使EF棒以速度v0=4 m/s向左勻速運動,MN棒恰能在斜面導軌上保持靜止狀態(tài),傾斜導軌上端接一阻值為R=2 Ω的定值電阻。求:
(1)磁感應強度B的大小;
(2)若將EF棒固定不動,將MN棒由靜止釋放,MN棒沿斜面下滑距離d=5 m時達穩(wěn)定速度,求此過程中通過MN棒的電荷量。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】電子束焊接機中的電子槍如圖所示,K為陰極,A為陽極,陰極和陽極之間的電場線如圖中虛線所示,A上有一個小孔,陰極發(fā)射的電子在陰極和陽極間的電場作用下聚集成一束,以極高的速率穿過陽極板上的小孔,射到被焊接的金屬上,使兩塊金屬熔化而焊接在一起,不考慮電子重力,下列說法正確的是
A. A點的電勢低于K點的電勢
B. 電子克服電場力做功
C. 電子的電勢能不斷增加
D. 電子動能不斷增加
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com