物理3—3如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封

更新 2022-09-03
科目物理
题型综合题
难度中等
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[物理3—3]
如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热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，与容器底部相距h。现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时，活塞上升上h，此时气体的温为T₁。已知大气压强为p₀，重力加速度为g，不计活塞与气缸的摩擦，求：
（1）气体的压强。
（2）加热过程中气体的内能增加量。
（3）现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当添加砂粒的质量为m₀时，活塞恰好回到原来的位置，求此时气体的温度。

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相关试题

（1）关于原子核的结合能，下列说法正确的是。

A．	原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量
B．	一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能
C．	铯原子核( ${}_{55}^{133}C s$ )的结合能小于铅原子核( ${}_{82}^{208}P b$ )的结合能
D．	比结合能越大，原子核越不稳定
E．	自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能

（2）如图，光滑水平直轨道上有三个质童均为 $m$ 的物块 $Ａ$ 、 $B$ 、 $C$ 。 $B$ 的左侧固定一轻弹簧（弹簧左侧的挡板质最不计).设 $Ａ$ 以速度 $v_{0}$ 朝 $B$ 运动，压缩弹簧；当 $Ａ$ 、 $B$ 速度相等时, $B$ 与 $C$ 恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动。假设 $B$ 和 $C$ 碰撞过程时间极短。求从 $Ａ$ 开始压缩弹簧直至与弹黄分离的过程中，

（ⅰ）整个系统损失的机械能；

（ⅱ）弹簧被压缩到最短时的弹性势能。

题型：未知
难度：未知

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（1）下列说法正确的是（填正确答案标号。）

A．	把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面，这是由于水表面存在表面张力的缘故
B．	水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃板上却不能，为是因为油脂使水的表面张力增大的缘故
C．	在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果
D．	在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关
E．	当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于水膜具有表面张力的缘故

（2）如图所示，一带有活塞的气缸通过底部的水平细管与一个上端开口的竖直管相连，气缸与竖直管的横截面面积之比为 $3 ∶ 1$ ，初始时，该装置的底部盛有水银；活塞与水银面之间有一定量的气体，气柱高度为 $l$ （以 $c m$ 为单位）；竖直管内的水银面比气缸内的水银面高出 $\frac{3}{8} l$ 。现使活塞缓慢向上移动 $\frac{11}{32} l$ ，这时气缸和竖直管内的水银面位于同一水平面上，求初始时气缸内气体的压强（以 $c m H g$ 为单位）

题型：未知
难度：未知

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（1）如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等，则它们的也相等。

A．

速度

B．

动能

C．

动量

D．

总能量

（2）根据玻尔原子结构理论，氦离子（ $H e^{+}$ ）的能级图如图所示。电子处在 $n = 3$ 轨道上比处在 $n = 5$ 轨道上离氦核的距离（选填"近"或"远"）。当大量 $H e^{+}$ 处在 $n = 4$ 的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有条。

（3）如图所示，进行太空行走的宇航员A和B的质量分别为 $80 k g$ 和 $100 k g$ ，他们携手远离空间站，相对空间站的速度为 $0.1 m / s$ 。A将B向空间站方向轻推后，A的速度变为 $0.2 m / s$ ，求此时B的速度大小和方向。

题型：未知
难度：未知

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（1）恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应，当温度达到 $10^{8} K$ 时，可以发生"氦燃烧"。
①完成"氦燃烧"的核反应方程： ${}_{2}^{4}H e +_\to {}_{4}^{8}B e + γ$ 。

② ${}_{4}^{8}B e$ 是一种不稳定的粒子，其半衰期为 $2.6 \times 10^{- 16} s$ 。一定质量的 ${}_{4}^{8}B e$ ，经 $7.8 \times 10^{- 16} s$ 后所剩下的 ${}_{4}^{8}B e$ 占开始时的。

（2）如图所示，光滑水平轨道上放置长木板 $A$ （上表面粗糙）和滑块 $C$ ，滑块 $B$ 置于 $A$ 的左端，三者质量分别为 $m_{A} = 2 k g$ 、 $m_{B} = 1 k g$ 、 $m_{C} = 2 k g$ 。开始时 $C$ 静止， $A$ 、 $B$ 一起以 $v_{0} = 5 m / s$ 的速度匀速向右运动， $A$ 与 $C$ 发生碰撞（时间极短）后 $C$ 向右运动，经过一段时间， $A$ 、 $B$ 再次达到共同速度一起向右运动，且恰好不再与 $C$ 碰撞。求 $A$ 与 $C$ 发生碰撞后瞬间 $A$ 的速度大小。

题型：未知
难度：未知

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（1）下列关于热现象的描述正确的是（）

A.根据热力学定律，热机的效率可以达到100%
B.做功和热传递都是通过能量转化的方式改变系统内能的
C.温度是描述热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同
D.物体由大量分子组成，其单个分子的运动是无规则的，大量分子的运动也是无规律的
（2）我国"蛟龙"号深海探测船载人下潜超七千米，再创载人深潜新纪录。在某次深潜实验中，"蛟龙"号探测到 $990 m$ 深处的海水温度为 $280 K$ 。某同学利用该数据来研究气体状态随海水温度的变化，如图所示，导热性良好的气缸内封闭一定质量的气体，不计活塞的质量和摩擦，气缸所处海平面的温度 $T_{o} = 300 K$ ，压强 $P_{0} = 1 a t m$ ，封闭气体的体积 $V_{o} = 3 m^{2}$ 。如果将该气缸下潜至 $990 m$ 深处，此过程中封闭气体可视为理想气体。

①求 $990 m$ 深处封闭气体的体积（ $1 a t m$ 相当于 $10 m$ 深的海水产生的压强）。

②下潜过程中封闭气体(填"吸热"或"放热")，传递的热量（填"大于"或"小于"）外界对气体所做的功。

题型：未知
难度：未知

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