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文檔簡介

2023學(xué)年重慶市巴南區(qū)高二(下)期中物理試卷一、選擇題(每小題只有一個選項是正確的,每小題4分,共52分)1.如圖是發(fā)電機的原理示意圖,線圈abcd在勻速轉(zhuǎn)動的過程中,下列判斷正確的是() A.通過R的電流是直流電 B.線圈經(jīng)過中性面時,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大 C.線圈經(jīng)過中性面時,穿過線圈的磁通量為0 D.線圈經(jīng)過中性面時,通過R的電流方向?qū)⒏淖?.一正弦交流電壓的瞬時表達式u=20sin50πt(V),由此可知() A.該交流電的頻率為50Hz B.該交流電的周期為s C.電壓的有效值為20V D.該交流電壓有效值為10V3.通過一阻值R=100Ω的電阻的交變電流如圖所示,其周期為1s.電阻兩端電壓的有效值為() A.12V B.4V C.15V D.8V4.如圖所示,甲是遠距離輸電線路的示意圖,乙是發(fā)電機輸出電壓隨時間變化的圖象,則() A.用戶用電器上交流電的頻率是100Hz B.發(fā)電機輸出交流電的電壓有效值是500V C.輸電線的電流只由降壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比決定 D.當(dāng)用戶用電器的總電阻增大時,輸電線上損失的功率減小5.如圖,理想變壓器原線圈輸入電壓u=Umsinωt,副線圈電路中R0為定值電阻,R是滑動變阻器,V1和V2是理想交流電壓表,示數(shù)分別用U1和U2表示;A1和A2是理想交流電流表,示數(shù)分別用I1和I2表示.下列說法正確的是() A.I1和I2表示電流的瞬時值 B.U1和U2表示電壓的最大值 C.滑片P向下滑動過程中,U2不變、I1變大 D.滑片P向下滑動過程中,U2不變、I1變小6.氣體能夠充滿密閉容器,說明氣體分子除相互碰撞的短暫時間外() A.相互作用力十分微弱,氣體分子可以自由運動 B.相互作用力十分微弱,氣體分子間的距離都一樣大 C.氣體分子可以做布朗運動 D.氣體分子的動能都一樣大7.如圖,一定量的理想氣體從狀態(tài)a沿直線變化到狀態(tài)b,在此過程中,其壓強() A.逐漸增大 B.逐漸減小 C.始終不變 D.先增大后減小8.分子間同時存在著引力和斥力,當(dāng)分子間距增加時,分子間的() A.引力增加,斥力減小 B.引力增加,斥力增加 C.引力減小,斥力減小 D.引力減小,斥力增加9.如圖,豎直放置、開口向下的試管內(nèi)用水銀封閉一段氣體,若試管自由下落.管內(nèi)氣體() A.壓強增大,體積增大 B.壓強增大,體積減小 C.壓強減小,體積增大 D.壓強減小,體積減小10.在法拉第時代,下列驗證“由磁產(chǎn)生電”設(shè)想的實驗中,能觀察到感應(yīng)電流的是() A.將繞在磁鐵上的線圈與電流表組成一閉合回路,然后觀察電流表的變化 B.在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈,然后觀察電流表的變化 C.將一房間內(nèi)的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接,往線圈中插入條形磁鐵后,再到相鄰房間去觀察電流表的變化 D.繞在同一鐵環(huán)上的兩個線圈,分別接電源和電流表,在給線圈通電或斷電的瞬間,觀察電流表的變化11.如圖,一端接有定值電阻的平行金屬軌道固定在水平面內(nèi),通有恒定電流的長直絕緣導(dǎo)線并緊靠軌道固定,導(dǎo)體棒與軌道垂直且接觸良好.在向右勻速通過M、N兩區(qū)的過程中,導(dǎo)體棒所受安培力分別用FM、FN表示.不計軌道電阻.以下敘述正確的是() A.FM向右 B.FN向左 C.FM逐漸增大 D.FN逐漸增大12.如圖所示,一正方形線圈的匝數(shù)為n,邊長為a,線圈平面與勻強磁場垂直,且一半處在磁場中,在△t時間內(nèi),磁感應(yīng)強度的方向不變,大小由B均勻的增大到2B.在此過程中,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為() A. B. C. D.13.如圖,一載流長直導(dǎo)線和一矩形導(dǎo)線框固定在同一平面內(nèi),線框在長直導(dǎo)線右側(cè),且其長邊與長直導(dǎo)線平行.已知在t=0到t=t1的時間間隔內(nèi),直導(dǎo)線中電流i發(fā)生某種變化,而線框中感應(yīng)電流總是沿順時針方向,線框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右.設(shè)電流i正方向與圖中箭頭方向相同,則i隨時間t變化的圖線可能是() A. B. C. D.二、計算題(14、15、16題個12分,17題12分共48分)14.如圖所示,理想變壓器的原線圈接入μ=11000sinπt(V)的交流電壓,在副線圈接上有“220V880W”字樣的電器RL供電,該電器正常工作.求:(1)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比;(2)原線圈中電流的最大值.15.如圖所示,高為日的導(dǎo)熱氣缸豎直固定在水平地面上,橫截面積為S、重力為G的“⊥”形活塞村閉著一定質(zhì)量的理想氣體,活塞離缸底高為廳.覡手持“⊥”形活塞上端,緩慢豎直上提活塞,當(dāng)活塞上升至氣缸上端口時,求豎直上提的力F大小.已知:大氣壓強為p0,不考慮活塞與氣缸之間的摩擦及溫度的變化,不計活塞及氣缸壁的厚度.16.如圖,一端封閉、粗細均勻的U形玻璃管開口向上豎直放置,管內(nèi)用水銀將一段氣體封閉在管中.當(dāng)溫度為280K時,被封閉的氣柱長L=22cm,兩邊水銀柱高度差h=16cm,大氣壓強p0=76cmHg.(1)為使左端水銀面下降3cm,封閉氣體溫度應(yīng)變?yōu)槎嗌???)封閉氣體的溫度重新回到280K后為使封閉氣柱長度變?yōu)?0cm,需向開口端注入的水銀柱長度為多少?17.如圖甲所示:MN、PQ是相距d=1m的足夠長平行光滑金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌平面與水平面成某一夾角,導(dǎo)軌電阻不計;長也為1m的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上,且始終與導(dǎo)軌接觸良好,ab的質(zhì)量m=、電阻R=1Ω;MN、PQ的上端連接右側(cè)電路,電路中R2為一電阻箱;已知燈泡電阻RL=3Ω,定值電阻R1=7Ω,調(diào)節(jié)電阻箱使R2=6Ω,重力加速度g=10m/s2.現(xiàn)斷開開關(guān)S,在t=0時刻由靜止釋放ab,在t=時刻閉合S,同時加上分布于整個導(dǎo)軌所在區(qū)域的勻強磁場,磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面斜向上;圖乙所示為ab的速度隨時間變化圖象.(1)求斜面傾角θ;(2)磁感應(yīng)強度B的大??;(3)ab由靜止下滑x=50m(此前已達到最大速度)的過程中,求整個電路產(chǎn)生的電熱.

2023學(xué)年重慶市巴南區(qū)高二(下)期中物理試卷參考答案與試題解析一、選擇題(每小題只有一個選項是正確的,每小題4分,共52分)1.如圖是發(fā)電機的原理示意圖,線圈abcd在勻速轉(zhuǎn)動的過程中,下列判斷正確的是() A.通過R的電流是直流電 B.線圈經(jīng)過中性面時,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大 C.線圈經(jīng)過中性面時,穿過線圈的磁通量為0 D.線圈經(jīng)過中性面時,通過R的電流方向?qū)⒏淖兛键c: 交流發(fā)電機及其產(chǎn)生正弦式電流的原理.專題: 交流電專題.分析: 線圈在磁場中轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生交變電流,根據(jù)中性面上的性質(zhì)進行分析解答即可.解答: 解:A、在線圈轉(zhuǎn)動過程中,切割方向在發(fā)生變化,感應(yīng)電流方向也在變化;故產(chǎn)生的是交流電;故A錯誤;B、物體經(jīng)過中性面時,磁通量最大,磁通量的變化率為零;故產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為零;故BC錯誤;D、線圈每經(jīng)過一次中性面時,電流的方向?qū)l(fā)生改變;故D正確;故選:D.點評: 本題考查交流電的產(chǎn)生及中性面的性質(zhì),要注意掌握線圈每經(jīng)過一次中性面時,線圈中電流改變一次.2.一正弦交流電壓的瞬時表達式u=20sin50πt(V),由此可知() A.該交流電的頻率為50Hz B.該交流電的周期為s C.電壓的有效值為20V D.該交流電壓有效值為10V考點: 正弦式電流的圖象和三角函數(shù)表達式.專題: 交流電專題.分析: 本題考查了交流電的描述,根據(jù)交流電的表達式,可知其最大值,以及線圈轉(zhuǎn)動的角速度等物理量,然后進一步求出其它物理量,如有效值、周期、頻率等.解答: 解:A、一正弦交流電壓的瞬時表達式為:u=20sin50πt(V),該交流電的頻率為f==25Hz,故A錯誤;B、周期為T==,故B錯誤;C、該交流電的峰值是Um=20V,交流電的有效值是U==20V,故C正確,D錯誤;故選:C.點評: 對于交流電的產(chǎn)生和描述要正確理解,要會推導(dǎo)交流電的表達式,明確交流電表達式中各個物理量的含義.3.通過一阻值R=100Ω的電阻的交變電流如圖所示,其周期為1s.電阻兩端電壓的有效值為() A.12V B.4V C.15V D.8V考點: 交流的峰值、有效值以及它們的關(guān)系.專題: 交流電專題.分析: 由圖象可知交變電流的周期,一個周期內(nèi)分為兩段,每一段均為恒定電流,根據(jù)焦耳定律即可得一個周期內(nèi)交變電流產(chǎn)生的熱量.解答: 解:由有效值的定義可得:I12Rt1+I22Rt2=T,代入數(shù)據(jù)得:()2R×+()2×R×=×1,將R=100Ω帶入解得:U=4V故選:B點評: 的是根據(jù)交變電流有效值的定義,計算有關(guān)交變電流的有效值,注意若是正弦式交流電,則最大值等于有效值倍的關(guān)系.4.如圖所示,甲是遠距離輸電線路的示意圖,乙是發(fā)電機輸出電壓隨時間變化的圖象,則() A.用戶用電器上交流電的頻率是100Hz B.發(fā)電機輸出交流電的電壓有效值是500V C.輸電線的電流只由降壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比決定 D.當(dāng)用戶用電器的總電阻增大時,輸電線上損失的功率減小考點: 遠距離輸電;變壓器的構(gòu)造和原理.專題: 交流電專題.分析: 根據(jù)圖象可知交流電的最大值以及周期等物理量,然后進一步可求出其瞬時值的表達式以及有效值等.同時由變壓器電壓與匝數(shù)成正比,電流與匝數(shù)成反比.解答: 解:A、發(fā)電機的輸出電壓隨時間變化的關(guān)系,由圖可知,T=,故f=,故A錯誤;B、由圖象可知交流的最大值為Um=500V,因此其有效值為U=V,故B錯誤;C、輸電線的電流由輸送的功率與電壓決定的,與降壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比無關(guān),故C錯誤;D、當(dāng)用戶用電器的總電阻增大時,用戶的功率減小,降壓變壓器的輸出功率減小,則輸入的功率減小,輸入的電流減小,輸電線上損失的功率減小,故D正確;故選:D.點評: 本題考查了有關(guān)交流電描述的基礎(chǔ)知識,要根據(jù)交流電圖象正確求解最大值、有效值、周期、頻率、角速度等物理量,同時正確書寫交流電的表達式.5.如圖,理想變壓器原線圈輸入電壓u=Umsinωt,副線圈電路中R0為定值電阻,R是滑動變阻器,V1和V2是理想交流電壓表,示數(shù)分別用U1和U2表示;A1和A2是理想交流電流表,示數(shù)分別用I1和I2表示.下列說法正確的是() A.I1和I2表示電流的瞬時值 B.U1和U2表示電壓的最大值 C.滑片P向下滑動過程中,U2不變、I1變大 D.滑片P向下滑動過程中,U2不變、I1變小考點: 變壓器的構(gòu)造和原理.專題: 交流電專題.分析: 在交流電中電表顯示的都是有效值,滑片P向下滑動過程中,總電阻減小,只與輸入電壓和匝數(shù)有關(guān),所以U2不變,I1變大.解答: 解:A、I1和I2表示電流的有效值,A錯誤;B、U1和U2表示電壓的有效值,B錯誤;C、D滑片P向下滑動過程中,總電阻減小,只與輸入電壓和匝數(shù)有關(guān),所以U2不變,I1變大,C正確,D錯誤.故選:C.點評: 本題考查了變壓器的構(gòu)造和原理,還考查了電路的動態(tài)分析.6.氣體能夠充滿密閉容器,說明氣體分子除相互碰撞的短暫時間外() A.相互作用力十分微弱,氣體分子可以自由運動 B.相互作用力十分微弱,氣體分子間的距離都一樣大 C.氣體分子可以做布朗運動 D.氣體分子的動能都一樣大考點: 分子間的相互作用力.專題: 分子間相互作用力與分子間距離的關(guān)系.分析: 正確解答本題需要掌握:布朗運動特點;分子的平均動能與溫度之間的統(tǒng)計規(guī)律關(guān)系;明確氣體分子之間力特點:分子之間距離很大,分子力近似為零.解答: 解:A、氣體分子的相互作用力十分微弱,氣體分子可以自由運動造成氣體沒有固定形狀,故A正確;B、氣體分子的相互作用力十分微弱,但是由于頻繁撞擊使得氣體分子間的距離不是一樣大,故B錯誤;C、布朗運動是固體小顆粒的運動,不是分子的運動,故C錯誤;D、氣體分子的運動是雜亂無章的,表示氣體分子的速度大小和方向具有不確定性,與溫度的關(guān)系是統(tǒng)計規(guī)律,故D錯誤.故選:A.點評: 分子平均動能、平均速率和溫度的關(guān)系遵循統(tǒng)計規(guī)律,同時注意氣體分子間作用力特點.7.如圖,一定量的理想氣體從狀態(tài)a沿直線變化到狀態(tài)b,在此過程中,其壓強() A.逐漸增大 B.逐漸減小 C.始終不變 D.先增大后減小考點: 理想氣體的狀態(tài)方程.分析: 由圖象知氣體的體積減小、溫度升高,由理想氣體狀態(tài)方程問題立解.解答: 解:根據(jù)氣體狀態(tài)方程,因為沿直線從a到b,V逐漸變小,T逐漸變大,所以P逐漸變大.點評: 本題考查理想氣體狀態(tài)變化規(guī)律及圖象,難度:容易.8.分子間同時存在著引力和斥力,當(dāng)分子間距增加時,分子間的() A.引力增加,斥力減小 B.引力增加,斥力增加 C.引力減小,斥力減小 D.引力減小,斥力增加考點: 分子間的相互作用力.專題: 分子間相互作用力與分子間距離的關(guān)系.分析: 利用分子間的分子力與分子間距的關(guān)系分析即可.解答: 解:分子間同時存在著引力和斥力,當(dāng)分子間距增加時,分子間的作用力都減小,即引力和斥力都減小,但斥力變化的快,故ABD錯誤,C正確.故選:C.點評: 明確分子間的分子力與分子間距的關(guān)系是解題的關(guān)鍵,屬于基礎(chǔ)題.9.如圖,豎直放置、開口向下的試管內(nèi)用水銀封閉一段氣體,若試管自由下落.管內(nèi)氣體() A.壓強增大,體積增大 B.壓強增大,體積減小 C.壓強減小,體積增大 D.壓強減小,體積減小考點: 理想氣體的狀態(tài)方程.專題: 理想氣體狀態(tài)方程專題.分析: 初始狀態(tài)P0=Px+Ph,若試管自由下落,則ph=0,Px=P0,所以壓強增大,氣體做等溫變化,故體積減小解答: 解:初始狀態(tài)P0=Px+Ph,若試管自由下落,則ph=0,Px=P0,所以壓強增大由玻意耳定律知,PV=C,故V減?。蔬x:B.點評: 關(guān)鍵知道試管自由下落時,水銀柱的壓強消失掉.10.在法拉第時代,下列驗證“由磁產(chǎn)生電”設(shè)想的實驗中,能觀察到感應(yīng)電流的是() A.將繞在磁鐵上的線圈與電流表組成一閉合回路,然后觀察電流表的變化 B.在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈,然后觀察電流表的變化 C.將一房間內(nèi)的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接,往線圈中插入條形磁鐵后,再到相鄰房間去觀察電流表的變化 D.繞在同一鐵環(huán)上的兩個線圈,分別接電源和電流表,在給線圈通電或斷電的瞬間,觀察電流表的變化考點: 感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件.分析: 產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件:閉合回路的磁通量發(fā)生變化或閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動,導(dǎo)體中有感應(yīng)電流.解答: 解:A、將繞在磁鐵上的線圈與電流表組成一閉合回路,回路中沒有磁通量的變化,不能產(chǎn)生感應(yīng)電流,觀察到電流表沒有變化,故A錯誤;B、在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈,回路中沒有磁通量的變化,不能產(chǎn)生感應(yīng)電流,觀察到電流表沒有變化,故B錯誤;C、將一房間內(nèi)的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接,往線圈中插入條形磁鐵的過程中有感應(yīng)電流產(chǎn)生,但是之后,再到相鄰房間去觀察時,回路中已經(jīng)沒有磁通量的變化,此時觀察到的電流表沒有變化,故C錯誤;D、繞在同一鐵環(huán)上的兩個線圈,分別接電源和電流表,在給線圈通電或斷電的瞬間,回路中的磁通量發(fā)生變化,能觀察電流表的變化,故D正確.故選:D.點評: 解決本題關(guān)鍵要準(zhǔn)確把握產(chǎn)生感應(yīng)電流的一般條件:閉合回路的磁通量發(fā)生變化,電路必須閉合.11.如圖,一端接有定值電阻的平行金屬軌道固定在水平面內(nèi),通有恒定電流的長直絕緣導(dǎo)線并緊靠軌道固定,導(dǎo)體棒與軌道垂直且接觸良好.在向右勻速通過M、N兩區(qū)的過程中,導(dǎo)體棒所受安培力分別用FM、FN表示.不計軌道電阻.以下敘述正確的是() A.FM向右 B.FN向左 C.FM逐漸增大 D.FN逐漸增大考點: 安培力.分析: 導(dǎo)體棒向右做切割磁感線運動,產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,形成感應(yīng)電流,受安培力,安培力與磁場方向垂直、與導(dǎo)體棒也垂直,根據(jù)楞次定律,阻礙相對運動,故都是水平向左.解答: 解:A、B、導(dǎo)體棒向右做切割磁感線運動,形成感應(yīng)電流,根據(jù)楞次定律,阻礙相對運動,故FM與FN都是水平向左,故A錯誤,B正確;C、D、導(dǎo)體棒勻速直線運動,通電導(dǎo)體周圍磁場的分布是距離導(dǎo)體越近,磁場強度越大,再根據(jù)電磁感應(yīng)定律F=BIL=可知,F(xiàn)M逐漸增大,F(xiàn)N逐漸減小,故C正確,D錯誤.故選:BC.點評: 本題主要是根據(jù)楞次定律判斷安培力的方向,從阻礙相對運動的角度可以快速判斷,基礎(chǔ)問題.12.如圖所示,一正方形線圈的匝數(shù)為n,邊長為a,線圈平面與勻強磁場垂直,且一半處在磁場中,在△t時間內(nèi),磁感應(yīng)強度的方向不變,大小由B均勻的增大到2B.在此過程中,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為() A. B. C. D.考點: 法拉第電磁感應(yīng)定律.專題: 電磁感應(yīng)與電路結(jié)合.分析: 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=n=nS,求解感應(yīng)電動勢,其中S是有效面積.解答: 解:根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=n=nS=n=故選:B.點評: 解決電磁感應(yīng)的問題,關(guān)鍵理解并掌握法拉第電磁感應(yīng)定律E=n=nS,知道S是有效面積,即有磁通量的線圈的面積.13.如圖,一載流長直導(dǎo)線和一矩形導(dǎo)線框固定在同一平面內(nèi),線框在長直導(dǎo)線右側(cè),且其長邊與長直導(dǎo)線平行.已知在t=0到t=t1的時間間隔內(nèi),直導(dǎo)線中電流i發(fā)生某種變化,而線框中感應(yīng)電流總是沿順時針方向,線框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右.設(shè)電流i正方向與圖中箭頭方向相同,則i隨時間t變化的圖線可能是() A. B. C. D.考點: 楞次定律.專題: 電磁感應(yīng)與圖像結(jié)合.分析: 感應(yīng)電流沿順時針方向,由安培定則判斷出感應(yīng)電流磁場方向;然后由楞次定律判斷出原磁場如何變化,直線電流如何變化;由楞次定律判斷導(dǎo)線框受到合力的方向.解答: 解:線框中感應(yīng)電流沿順時針方向,由安培定則可知,感應(yīng)電流的磁場垂直于紙面向里;由楞次定律可得:如果原磁場增強時,原磁場方向應(yīng)垂直于紙面向外,由安培定則可知,導(dǎo)線電流方向應(yīng)該向下,為負的,且電流越來越大;由楞次定律可知:如果原磁場方向垂直于紙面向里,則原磁場減弱,直線電流變小,由安培定則可知,直線電流應(yīng)豎直向上,是正的;A、由圖示可知,直線電流按A所示變化,感應(yīng)電流始終沿順時針方向,由楞次定律可知,在i大于零時,為阻礙磁通量的減小,線框受到的合力水平向左,在i小于零時,為阻礙磁通量的增加,線框受到的合力水平向右,故A正確;B、圖示電流不能使線框中的感應(yīng)電流始終沿順時針方向,故B錯誤;C、圖示電流使線框中的感應(yīng)電流沿順時針方向,但線框在水平方向受到的合力始終水平向左,故C錯誤;D、圖示電流使線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流沿逆時針方向,故D錯誤;故選:A.點評: 正確理解楞次定律中“阻礙”的含義是正確解題的關(guān)鍵,熟練應(yīng)用楞次定律、安培定則即可正確解題.二、計算題(14、15、16題個12分,17題12分共48分)14.如圖所示,理想變壓器的原線圈接入μ=11000sinπt(V)的交流電壓,在副線圈接上有“220V880W”字樣的電器RL供電,該電器正常工作.求:(1)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比;(2)原線圈中電流的最大值.考點: 變壓器的構(gòu)造和原理.專題: 交流電專題.分析: 根據(jù)瞬時值的表達式可以求得輸出電壓的有效值、周期和頻率等,再根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比即可求得結(jié)論.解答: 解:(1)變壓器原線圈的輸入電壓有效值為:U1==11000V,在副線圈接上有“220V880W”字樣的電器RL供電,該電器正常工作,所以U2=220V,根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比得原副線圈的匝數(shù)比為n1:n2=50:1(2)在副線圈接上有“220V880W”字樣的電器RL供電,該電器正常工作,副線圈中的輸出電流為:I2==4A由理想變壓器I1n1=I2n2得:I1=A所以原線圈中電流的最大值為:I1m=I1=;答:(1)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比是50:1;(2)原線圈中電流的最大值是.點評: 掌握住理想變壓器的電壓、電流之間的關(guān)系,最大值和有效值之間的關(guān)系即可解決本題.15.如圖所示,高為日的導(dǎo)熱氣缸豎直固定在水平地面上,橫截面積為S、重力為G的“⊥”形活塞村閉著一定質(zhì)量的理想氣體,活塞離缸底高為廳.覡手持“⊥”形活塞上端,緩慢豎直上提活塞,當(dāng)活塞上升至氣缸上端口時,求豎直上提的力F大小.已知:大氣壓強為p0,不考慮活塞與氣缸之間的摩擦及溫度的變化,不計活塞及氣缸壁的厚度.考點: 氣體的等溫變化.專題: 氣體的狀態(tài)參量和實驗定律專題.分析: 以密閉氣體為研究對象,分析氣體的狀態(tài)參量,由玻意耳定律列式解得.解答: 解:以密閉氣體為研究對象初態(tài):壓強體積V1=hS末態(tài):壓強體積V2=HS由玻意耳定律得:p1V1=p2V2解得:答:豎直上提的力.點評: 以被封閉氣體為研究對象,氣體做等溫變化,尤其注意被封閉氣體壓強的變化,會根據(jù)F=PS求解重力和拉力F對氣體壓強的影響.16.如圖,一端封閉、粗細均勻的U形玻璃管開口向上豎直放置,管內(nèi)用水銀將一段氣體封閉在管中.當(dāng)溫度為280K時,被封閉的氣柱長L=22cm,兩邊水銀柱高度差h=16cm,大氣壓強p0=76cmHg.(1)為使左端水銀面下降3cm,封閉氣體溫度應(yīng)變?yōu)槎嗌???)封閉氣體的溫度重新回到280K后為使封閉氣柱長度變?yōu)?0cm,需向開口端注入的水銀柱長度為多少?考點: 理想氣體的狀態(tài)方程.專題: 理想氣體狀態(tài)方程專題.分析: (1)對封閉氣體來講,PVT均發(fā)生變化,由理想氣體狀態(tài)方程求解(2)由等溫變化列方程求解解答: 解:(1)初態(tài)壓強P1=(76﹣16)cmHg末態(tài)時左右水銀面的高度差為16﹣2×3cm=10cm末狀態(tài)壓強為:P2=76﹣10cmHg=66cmHg由理想氣體狀態(tài)方程得:故:T1=(2)加注水銀后,左右水銀面的高度差為:h′=(16+2×2)﹣l由玻意耳定律得,P1V1=P3V3,其中P3=76﹣(20﹣l)解得:l=10cm答:(1)為使左端水銀面下降3cm,封閉氣體溫度應(yīng)變?yōu)?50K;(2)需向開口端注入的水銀柱長度為10cm.點評: 利用理想氣體狀態(tài)方程解題,關(guān)鍵是正確選取狀態(tài),明確狀態(tài)參量,尤其是正確求解被封

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