【題目】如圖所示，水平地面上放置一個(gè)內(nèi)壁光滑的絕熱汽缸，氣缸開口朝上，缸內(nèi)通過輕質(zhì)活塞封閉一部分氣體。初態(tài)時(shí)氣體壓強(qiáng)為一個(gè)大氣壓、溫度為27℃，活塞到汽缸底部距離為30cm。現(xiàn)對(duì)缸內(nèi)氣體緩慢加熱到427℃，缸內(nèi)氣體膨脹而使活塞緩慢上移，這一過程氣體內(nèi)能增加了100J。已知汽缸橫截面積為50cm2，總長為50cm，大氣壓強(qiáng)為1.0×105Pa。氣缸上端開口小于活塞面積，不計(jì)活塞厚度，封閉氣體可視為理想氣體。

(1)末態(tài)時(shí)(427℃)缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)

(2)封閉氣體共吸收了多少熱量。

【答案】（1）1.4×105pA（2）200J

【解析】

（1）在活塞未到達(dá)頂部之前氣體發(fā)生的是等壓變化，可以計(jì)算剛好到達(dá)頂部時(shí)的溫度，判斷之后是否會(huì)發(fā)生等容變化；（2）根據(jù)熱力學(xué)第一定律計(jì)算吸收的熱量。

(i)由題意可知，在活塞移動(dòng)到汽缸口的過程中，氣體發(fā)生的是等壓變化。設(shè)活塞的橫截面積為S，活塞未移動(dòng)時(shí)封閉氣體的溫度為T1，塞愉好移動(dòng)到汽缸口時(shí)，封閉氣體的溫度為T2，則由蓋呂薩克定律可知：，又T1=300 K

解得：T2=500 K．即227℃

因?yàn)?/span>227℃<427℃，所以氣體接著發(fā)生等容變化，設(shè)當(dāng)氣體溫度達(dá)到427℃時(shí)，封閉氣體的壓強(qiáng)為p，由查理定律可以得到： 代人數(shù)據(jù)整理可以得到：p=l.4×l05 Pa。

(ii)由題意可知，氣體膨脹過程中活塞移動(dòng)的距離，故大氣壓力

對(duì)封閉氣體所做的功為

代人數(shù)據(jù)解得：w=-100 J

由熱力學(xué)第一定律

得到：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，固定的光滑平臺(tái)上靜止著兩個(gè)滑塊A、B，mA＝0.lkg，mB＝0.2kg，兩滑塊間夾有少量炸藥，平臺(tái)右側(cè)有一帶擋板的小車，靜止在光滑的水平地面上。小車質(zhì)量為M＝0.3kg，車面與平臺(tái)的臺(tái)面等高，小車的上表面的右側(cè)固定一根輕彈簧，彈簧的自由端在Q 點(diǎn)，小車的上表面左端點(diǎn)P與Q點(diǎn)之間是粗糙的，P、Q間距L＝0.75m，滑塊B與PQ之間表面的動(dòng)摩擦因數(shù)為＝0.2， Q點(diǎn)右側(cè)表面是光滑的。點(diǎn)燃炸藥后，A、B分離瞬間A滑塊獲得向左的速度vA＝6m/s，而滑塊B則沖向小車。兩滑塊都可以看作質(zhì)點(diǎn)，炸藥的質(zhì)量忽略不計(jì)，爆炸的時(shí)間極短，爆炸后兩個(gè)物塊的速度方向在同一水平直線上，且g＝l0m/s2。求：

(1)滑塊B滑上小車后的運(yùn)動(dòng)過程中彈簧的最大彈性勢(shì)能；

(2)滑塊B運(yùn)動(dòng)到何處小車速度最大? 并求出小車運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，傾角θ=37°的光滑斜面固定在水平面上，斜面長L=0.75m，質(zhì)量m=1.0kg的物塊從斜面頂端無初速度釋放，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2 ， 則（ ）

A. 物塊滑到斜面底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率為18W

B. 物塊滑到斜面底端時(shí)的動(dòng)能為1.5J

C. 物塊從斜面頂端滑到底端的過程中重力的平均功率為24W

D. 物塊從斜面頂端滑到底端的過程中重力做功為7.5J

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平地面上有一木板B，塊A疊放在木板B上。A、B質(zhì)量分別為m1、m2，A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2。最初A、B均靜止。假設(shè)最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力相等，且μ1mg<μ2(m1+m2)g。下列說法正確的是

A. 無論對(duì)A施加多大的水平向右的恒力，B始終保持靜止

B. 無論對(duì)B施加多大的水平向右的恒力，A始終保持靜止

C. 對(duì)A施加一個(gè)水平向右恒力F，若F>μ2(m1+m2)g時(shí)，A、B一起向右運(yùn)動(dòng)

D. 對(duì)B施加一個(gè)水平向右恒力F，若F>(μ1+μ2) (m1+m2)g時(shí)，A、B相對(duì)滑動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中，虛線表示等勢(shì)面，實(shí)線表示α粒子（帶正電）穿過電場(chǎng)時(shí)的軌跡，A、B為軌跡與兩等勢(shì)面的交點(diǎn)，則下列說法正確的是:

A. Q可能是正電荷，也可能是負(fù)電荷

B. 電勢(shì)φA>φB，粒子動(dòng)能EkA>EkB

C. 電勢(shì)φA<φB，粒子電勢(shì)能EPA>EPB

D. 場(chǎng)強(qiáng)EA<EB，粒子動(dòng)能EkA>EkB

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．在該區(qū)域中，有一個(gè)豎直放置的光滑絕緣圓環(huán)，環(huán)上套有一個(gè)帶正電的小球．O點(diǎn)為圓環(huán)的圓心，a、b、c、d為圓環(huán)上的四個(gè)點(diǎn)，a點(diǎn)為最高點(diǎn)，c點(diǎn)為最低點(diǎn)，b、O、d三點(diǎn)在同一水平線上．已知小球所受電場(chǎng)力與重力大小相等．現(xiàn)將小球從環(huán)的頂端a點(diǎn)由靜止釋放，下列判斷正確的是（ ）

A. 小球能越過d點(diǎn)并繼續(xù)沿環(huán)向上運(yùn)動(dòng)

B. 當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)時(shí)，所受洛倫茲力最大

C. 小球從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中，重力勢(shì)能減小，電勢(shì)能增大

D. 小球從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的過程中，電勢(shì)能增大，動(dòng)能先增大后減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】研究表明，地球自轉(zhuǎn)在逐漸變慢，3億面前地球自轉(zhuǎn)的周期約為22小時(shí)，假設(shè)這種趨勢(shì)會(huì)持續(xù)下去，地球的其他條件都不變，未來與現(xiàn)在相比　　

A. 同步衛(wèi)星距離地面的高度變小

B. 第一宇宙速度不變

C. 地球表面赤道上重力加速度變小

D. 地球?qū)υ虑虻娜f有引力變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，導(dǎo)體桿ab的質(zhì)量為m，電阻為R，放置在與水平成角的傾斜金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌間距為d，電阻不計(jì)，系統(tǒng)處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，電池內(nèi)阻不計(jì)。

求：（1）若導(dǎo)軌光滑，電源電動(dòng)勢(shì)E多大時(shí)能使導(dǎo)體桿靜止在導(dǎo)軌上？

（2）若桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，且不通電時(shí)導(dǎo)體不能靜止在導(dǎo)軌上，則要使桿靜止在導(dǎo)軌上，求電源的電動(dòng)勢(shì)的范圍？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一帶電粒子射入固定在O點(diǎn)的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線abc所示， 圖中實(shí)線是同心圓弧，表示電場(chǎng)的等勢(shì)面，不計(jì)重力，其中判斷錯(cuò)誤的是： ( )

A. 此粒子一定受到靜電排斥力的作用；

B. 粒子在b點(diǎn)的電勢(shì)能一定大于在a點(diǎn)的電勢(shì)能；

C. 粒子在b點(diǎn)的速度一定大于在a點(diǎn)的速度；

D. 粒子在a點(diǎn)和c點(diǎn)的加速度大小一定不相等。

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