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【題目】如圖所示，將橫截面積S=100cm2、容積為V=5L，開口向上的導熱良好的氣缸，置于t1=－13的環境中。用厚度不計的輕質活塞將體積為V1=4L的理想氣體封閉在氣缸中，氣缸底部有一個單向閥門N。外界大氣壓強p0=1.0×105Pa，重力加速g=10m/s2，不計一切摩擦。求：

(i)將活塞用卡銷Q鎖定，用打氣筒通過閥門N給氣缸充氣，每次可將體積V0=100mL，壓強為p0的理想氣體全部打入氣缸中，則打氣多少次，才能使其內部壓強達到1.2p0；

(ii)當氣缸內氣體壓強達到1.2p0時，停止打氣，關閉閥門N，將質量為m=20kg的物體放在活塞上，然后拔掉卡銷Q，則環境溫度為多少攝氏度時，活塞恰好不脫離氣缸。

【答案】(i)8；(ii)52

【解析】

(1)由玻意耳定律得

其中，，n為打氣次數，代入數值解得：

(ii)初態氣體溫度為，最終穩定時，體積為，內部氣體壓強為

即拔掉卡銷后，缸內氣體壓強不變，由蓋·呂薩克定律得：，解得

則氣缸內氣體的溫度為

練習冊系列答案

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【題目】如圖所示，虛線AB、BC、CD將平面直角坐標系四個象限又分成了多個區域。在第一、二象限有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為。在第三、四象限中，－2d<y<0區域又分成了三個勻強電場區域，其中在x>d區域有沿x軸負方向的勻強電場；在x<－d區域有沿x軸正方向的勻強電場，電場強度大小相等；－d<x<d區域有沿y軸正方向的勻強電場，電場強度是另外兩個電場強度的2倍。第二、四象限中，y<－2d區域內有垂直紙面向里的勻強磁場。一個質量為m，電荷量為q的帶電粒子，以速度v0由原點O沿y軸正方向射入磁場。運動軌跡恰好經過B（－d，－2d）、C（d，－2d）兩點，第一次回到O點后，進入豎直向上電場區域，不計粒子重力，求：

(1)電場區域內的電場強度大小E；

(2)y<－2d區域內磁場的磁感應強度B2；

(3)由原點O出發開始，到第2次回到O點所用時間。

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【題目】某興趣小組的幾位成員做“驗證機械能守恒定律”的實驗，所用打點計時器頻率為50Hz。

(1)兩位同學分別設計了如圖甲、乙所示的實驗裝置，你認為更合理的是圖_________（填“甲”或“乙”）；采用上述所選裝置時，打點計時器所接電源應是圖_________（填“丙”或“丁”）。

(2)如圖戊所示是某次實驗中經正確操作得到的一條紙帶（局部），將刻度尺的“0”與起始點對齊，A、B、C……G各點對應的數據是該點到起始點的距離（單位：cm）。已知重物質量為1.0kg，當地的重力加速度為9.8m/s2，則從打下起始點到打下F點的過程中，重物重力勢能的減少量為_________J，重物克服阻力做的功為_________J。（兩空結果均保留三位有效數字）。

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【題目】小明設計了一個彈球游戲裝置，如圖所示，ABCD為四分之三圓弧軌道，A端通過豎直過渡軌道PA與彈射裝置相連，D端通過水平過渡軌道DE與水平軌道EG相連，兩過渡軌道稍微錯開；管徑很小的圓形細管與軌道EG相切于O點，細管底部進出口O、稍微錯開，整個軌道固定于同一豎直平面內，各段軌道間均平滑連接。現有一小球（可視為質點）被壓縮的輕彈簧從P點彈出后沿軌道運動。已知小球質量m=0.2kg，軌道ABCD的半徑r=0.1m，細管的圓半徑R=0.2m，P、A兩點間的高度差h=0.5m，O、E兩點間的距離L=1m，O、G兩點間的距離足夠大，小球與軌道EG間的動摩擦因數，其余軌道均光滑，彈簧的最大彈性勢能Epm=2.2J彈簧的形變始終不超過其彈性限度，小球運動時始終未脫離軌道。

(1)求小球通過B點的最小速度和對應的彈簧彈性勢能；

(2)為使小球最終停在EO段，求彈簧彈性勢能應滿足的條件；

(3)以O點為坐標原點，O點指向G點的方向為正方向建立x軸，在圖乙中畫出彈簧彈性勢能Ep與小球最終停下的位置坐標x的關系圖線（本小題不需要寫出具體解答過程，但需要標出關鍵點的坐標值）。

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【題目】已知引力常量G和下列某幾組數據，就能計算出地球的質量，這幾組數據是（　�。�

A.飛船繞月球運行的周期及飛船離月球中心的距離

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C.月球繞地球運行的周期及月球離地心的距離

D.人造地球衛星的線速度及衛星到地心的距離

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【題目】如圖甲所示，光滑絕緣水平面上有一沿水平方向的電場，MN是其中的一條直線，線上有A、B、C三點．一帶電量為+2×10-3C、質量為1×10-3kg的小物塊從A點靜止釋放，沿MN作直線運動，其運動的v-t圖象如圖乙所示，其中B點處的切線斜率最大(圖中標出了該切線)，C點處的切線平行于t軸，運動過程中小物塊電量保持不變，則下列說法中正確的是

A. AB兩點電勢差UAB＝－4V

B. B點為AC間電場強度最大的點，場強大小E＝1V/m

C. 由A到C的過程中小物塊的電勢能先減小后變大

D. 小物塊從B點到C點電場力做的功W=10-2J

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【題目】某同學把兩塊大小不同的木塊用細線連接，中間夾一被壓縮了的彈簧，如圖所示．將這一系統置于光滑的水平桌面上，燒斷細線，觀察物體的運動情況，進行必要的測量，驗證物體間相互作用時動量守恒．

（1）該同學還必須有的器材是；

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（3）用所得數據驗證動量守恒的關系式是．

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【題目】如圖，平行板電容器的Ⅳ板開有一小孔，與固定圓筒的小孔a正對，O是圓筒的圓心，圓筒的內徑為r，筒內有垂直紙面的勻強磁場，筒壁光滑．電容器內緊靠極板肘有一個帶電粒子（初速度為零），經電壓U加速后從a孔垂直磁場并正對著圓心O進入筒中，該帶電粒子與圓筒壁碰撞三次后恰好又從小孔a射出．帶電粒子每次與筒壁發生碰撞時電荷量和動能都不損失，粒子的比荷為q/m=k不計粒子的重力和空氣阻力．求