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如图所示,内壁光滑长度为4L、横截面积为S的汽缸A、B,A水平、B竖直固定,之间...

如图所示,内壁光滑长度为4L、横截面积为S的汽缸A、B,A水平、B竖直固定,之间由一段容积可忽略的细管相连,整个装置置于温度27℃、大气压为p0的环境中,活塞C、D的质量及厚度均忽略不计.原长3L、劲度系数的轻弹簧,一端连接活塞C、另一端固定在位于汽缸A缸口的O点.开始活塞D距汽缸B的底部为3L.后在D上放一质量为的物体.求:

①稳定后活塞D下降的距离;

②改变汽缸内气体的温度使活塞D再回到初位置,则气体的温度应变为多少?

 

(i)(ii)℃ 【解析】 (1)开始时被封闭气体的压强为 ,活塞C距气缸A的底部为l,被封气体的体积为4lS,重物放在活塞D上稳定后,被封气体的压强为: 活塞C将弹簧向左压缩了距离l1,则活塞C受力平衡,有: 根据玻意耳定律,得: 解得:x=2l 活塞D下降的距离为:△l=4l−x+l1=l (2)升高温度过程中,气体做等压变化,活塞C的位置不动,最终被封气体的体积为(4l+ l1)•S,对最初和最终状态,根据理想气体状态方程得 解得:t2=377℃
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U形管两臂粗细不同,开口向上,封闭的粗管横截面积是开口的细管的三倍,管中装入水银,大气压为76 cmHg.开口管中水银面到管口距离为11 cm,且水银面比封闭管内高4 cm,封闭管内空气柱长为11 cm,如图所示.现在开口端用小活塞封住,并缓慢推动活塞,使两管液面相平,推动过程中两管的气体温度始终不变,试求:

(1)粗管中气体的最终压强;

(2)活塞推动的距离.

 

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若保持温度不变,将重物去掉,求活塞A移动的距离;

若加热汽缸B,使封闭气体温度升高到,求活塞A移动的距离.

 

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某光电管的阴极K用截止频率为ν0的金属钠制成,光电管阳极A和阴极K之间的正向电压为U,普朗克常量为h,电子的电荷量为e用频率为ν的紫外线照射阴极,有光电子逸出,求:

1)光电子到达阳极的最大动能;

2)若在光电管阳极A和阴极K之间加反向电压,要使光电子都不能到达阳极,反向电压至少为多大?

 

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一定量的理想气体从状态M可以经历过程1或者过程2到达状态N,其pV图象如图所示。在过程1中,气体始终与外界无热量交换;在过程2中,气体先经历等容变化再经历等压变化,对于这两个过程,下列说法正确的是(

A.气体经历过程1,其温度降低

B.气体经历过程1,其内能减小

C.气体在过程2中一直对外放热

D.气体在过程2中一直对外做功

E.气体经历过程1的内能改变量与经历过程2的相同

 

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下列说法正确的是(   

A.外界对封闭气体做功时,气体内能可能增大

B.晶体熔化时吸收热量,分子平均动能一定增大

C.空调既能制热又能制冷,说明在不自发地条件下热传递方向性可以逆向

D.油膜法估测分子大小的实验中,估算油酸分子直径用的是油酸酒精溶液的体积除以油膜的面积

E.生产半导体器件时,需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素,可以在高温条件下利用分子的扩散来完成

 

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