【題目】如圖所示，剛性絕熱容器A和B水平放置，一根帶有絕熱閥門和多孔塞的絕熱剛性細短管把容器A、B相互連通。初始時閥門是關閉的，A內裝有某種理想氣體，溫度為
；B內為真空。現將閥門打開，氣體緩慢通過多孔塞后進入容器B中。當容器A中氣體的壓強降到與初始時A中氣體壓強之比為
時，重新關閉閥門。設最后留在容器A內的那部分氣體與進入容器B中的氣體之間始終無熱量交換，求容器B中氣體質量與氣體總質量之比。已知：1摩爾理想氣體的內能為
，其中
是已知常量，
為絕對溫度；一定質量的理想氣體經歷緩慢的絕熱過程時，其壓強
與體積
滿足過程方程
，其中
為普適氣體常量。重力影響和連接管體積均忽略不計。
【答案】
【解析】
設重新關閉閥門后容器A中氣體的摩爾數為
，B中氣體的摩爾數為
，則氣體總摩爾數為
①
把兩容器中的氣體作為整體考慮，設重新關閉閥門后容器A中氣體溫度為
，B中氣體溫度為
，重新關閉閥門之后與打開閥門之前氣體內能的變化可表示為
②
由于容器是剛性絕熱的，按熱力學第一定律有
③
令
表示容器A的體積,初始時A中氣體的壓強為
，關閉閥門后A中氣體壓強為
，由理想氣體狀態方程可知
④，
⑤
由以上各式可解得
由于進入容器B中的氣體與仍留在容器A中的氣體之間沒有熱量交換，因而在閥門打開到重新關閉的過程中留在容器A中的那部分氣體經歷了一個絕熱過程，設這部分氣體初始時體積為
(壓強為時)，則有
⑥
利用狀態方程可得
⑦
由①至⑦式得，閥門重新關閉后容器B中氣體質量與氣體總質量之比
⑧
春雨教育同步作文系列答案科目：高中物理 來源： 題型：
【題目】如圖所示，A、B兩物體相距x＝7 m時，A在水平拉力和摩擦力作用下，正以vA＝4 m/s的速度向右勻速運動，而物體B此時正以vB＝10 m/s的初速度向右勻減速運動，加速度a＝－2 m/s2，則A追上B所經歷的時間是( )
A.7 sB.8 sC.9 sD.10 s
查看答案和解析>>
科目：高中物理 來源： 題型：
【題目】如下圖所示，質量為mB＝14 kg的木板B放在水平地面上，質量為mA＝10 kg的木箱A放在木板B上．一根輕繩一端拴在木箱上，另一端拴在地面的木樁上，繩繃緊時與水平面的夾角為θ＝37°.已知木箱A與木板B之間的動摩擦因數μ1＝0.5，木板B與地面之間的動摩擦因數μ2＝0.6.重力加速度g取10 m/s2.現用水平力F將木板B從木箱A下面勻速抽出，試求：(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)
（1）繩上張力T的大小；
（2）拉力F的大小．
查看答案和解析>>
科目：高中物理 來源： 題型：
【題目】一列汽車車隊以v1＝10 m/s的速度勻速行駛，相鄰車間距為25 m，后面有一輛摩托車以v2＝20 m/s的速度同向行駛，當它與車隊最后一輛車相距S0＝40 m時剎車，以a＝0.5 m/s2的加速度做勻減速直線運動，摩托車從車隊旁邊行駛而過，設車隊車輛數n足夠多，問：
(1)摩托車最多能與幾輛汽車相遇？
(2)摩托車從趕上車隊到離開車隊，共經歷多少時間？(結果可用根號表示)
查看答案和解析>>
科目：高中物理 來源： 題型：
【題目】設想在地球赤道平面內有一垂直于地面延伸到太空的輕質電梯，電梯頂端可超過地球的同步衛星高度
（從地心算起）延伸到太空深處。這種所謂的太空電梯可用于低成本地發射繞地人造衛星，其發射方法是將衛星通過太空電梯勻速地提升到某高度，然后啟動推進裝置將衛星從太空電梯發射出去。
（1）、設在某次發射時，衛星在太空電梯中極其緩慢地勻速上升，該衛星在上升到0.80處意外地和太空電梯脫離（脫離時衛星相對于太空電梯上脫離處的速度可視為零）而進入太空。
a.論證衛星脫落后不會撞擊地面。
b.如果衛星脫落后能再次和太空電梯相遇，即可在它們相遇時回收該衛星。討論該衛星從脫落時刻起，在0~12小時及12~24小時兩個時間段內被太空該電梯回收的可能性。
（2）如果太空電梯地點位于東經110度處，在太空電梯上離地心距離為
處有一衛星從電梯脫落（脫落時衛星相對于太空電梯上脫落處的速度可視為零），脫落后該衛星軌道剛好能和赤道某處相切，而使衛星在該點著地，試求衛星著地點的經度。提示：此問要用數值方法求解高次方程。
已知：地球質量
，半徑
的球體；引力恒量
；地球自轉周期
小時；假設衛星與太空電梯脫落后只受地球引力作用。
查看答案和解析>>
科目：高中物理 來源： 題型：
【題目】如圖所示，L是一焦距為2R的薄凸透鏡，MN為其主光軸。在L的右側與它共軸地放置兩個半徑皆為R的很薄的球面鏡A和B。每個球面鏡的凹面和凸面都是能反光的鏡面。A、B頂點間的距離為
。在B的頂點C處開有一個透光的小圓孔（圓心為C），圓孔的直徑為h。現于凸透鏡L左方距L為6R處放一與主軸垂直的高度也為h（h<<R）的細短桿PQ（P點在主軸上）。PQ發出的光經L后，其中一部分穿過B上的小圓孔正好成像在球面鏡A的頂點D處，形成物PQ的像I。則
（1）像I與透鏡L的距離等于___________。
（2）形成像I的光線經A反射，直接通過小孔后經L所成的像I1與透鏡L的距離等于___________。
（3）形成像I的光線經A反射，再經B反射，再經A反射，最后通過L成像I2，將I2的有關信息填在下表中：
I2與L的距離 | I2在L左方還是右方 | I2的大小 | I2是正立還是倒立 | I2是實像還是虛像 |
（4）物PQ發出的光經L后未進入B上的小圓孔C的那一部分最后通過L成像I3，將I3的有關信息填在下表中：
I3與L的距離 | I3在L左方還是右方 | I3的大小 | I3是正立還是倒立 | I3是實像還是虛像 |
查看答案和解析>>
科目：高中物理 來源： 題型：
【題目】如圖所示，哈雷彗星繞太陽S沿橢圓軌道逆時針方向運動，其周期T為76.1年，1986年它過近日點P0時與太陽S的距離r0=0.590AU，AU是天文單位，它等于地球與太陽的平均距離，經過一段時間，彗星到達軌道上的P點，SP與SP0的夾角θP=72.0°。已知：1AU=1.50×1011m，引力常量G=6.67×10－11Nm2/kg2，太陽質量mS=1.99×1030kg，試求P到太陽S的距離rP及彗星過P點時速度的大小及方向（用速度方向與SP0的夾角表示）。
查看答案和解析>>
科目：高中物理 來源： 題型：
【題目】物體甲的v﹣t圖象和物體乙的x﹣t圖象分別如圖所示，則這兩個物體的運動情況是
A.甲在整個t=4s時間內有來回運動，它通過的總路程為6m
B.甲在整個t=4s時間內運動方向一直不變，通過的總位移大小為6m
C.乙在整個t=4s時間內運動方向一直不變，通過的總位移大小為6m
D.乙在整個t=4s時間內有來回運動，它通過的總路程為12m
查看答案和解析>>
科目：高中物理 來源： 題型：
【題目】如圖所示，兩根足夠長平行金屬導軌MN、PQ固定在傾角θ=37°的絕緣斜面上，頂部接有一阻值R=3Ω的定值電阻，下端開口，軌道間距L=1 m。整個裝置處于磁感應強度B=2T的勻強磁場中，磁場方向垂直斜面向上。質量m=1kg的金屬棒ab置于導軌上，ab在導軌之間的電阻r=1Ω，電路中其余電阻不計。金屬棒ab由靜止釋放后沿導軌運動時始終垂直于導軌，且與導軌接觸良好。不計空氣阻力影響。已知金屬棒ab與導軌間動摩擦因數μ=0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2。
（1）求金屬棒ab沿導軌向下運動的最大速度vm；
（2）求金屬棒ab沿導軌向下運動過程中，電阻R上的最大電功率PR；
（3）若從金屬棒ab開始運動至達到最大速度過程中，電阻R上產生的焦耳熱總共為1.5J，求流過電阻R的總電荷量q。
查看答案和解析>>
湖北省互聯網違法和不良信息舉報平臺 | 網上有害信息舉報專區 | 電信詐騙舉報專區 | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區 | 涉企侵權舉報專區
違法和不良信息舉報電話：027-86699610 舉報郵箱：58377363@163.com