【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(zhǎng)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】如圖空間存在著豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一帶電液滴從靜止開始自a沿曲線acb運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)，速度為零，c是軌跡的最低點(diǎn)，以下說法中正確的是( )

A. 液滴帶負(fù)電

B. 滴在c點(diǎn)動(dòng)能最大

C. 若液滴所受空氣阻力不計(jì)，則機(jī)械能守恒

D. 液滴在c點(diǎn)機(jī)械能最大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一半圓形玻璃磚半徑R=18 cm，可繞其圈心O在紙面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，MN為一根光標(biāo)尺，開始時(shí)玻璃磚的直徑PQ與光標(biāo)尺平行,一束激光從玻璃磚左側(cè)垂直于PQ射到O點(diǎn)，在MN上留下一光點(diǎn)，保持入射光方向不變，使玻璃磚繞O點(diǎn)逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，光點(diǎn)在標(biāo)尺上移動(dòng)，最終在距離點(diǎn)h=32 cm處消失，已知O、間的距離，光在真空中傳播速度，求：

①玻璃磚的折射率n.

②標(biāo)尺上光點(diǎn)消失后，光從射入玻璃磚到射出玻璃磚過程經(jīng)歷的時(shí)間。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量相同的P、Q兩球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)用小錘打擊彈性金屬片，使P球沿水平方向拋出。Q球同時(shí)被松開而自由下落，則下列說法中正確的是　　

A. P球先落地

B. Q球先落地

C. 兩球落地時(shí)的動(dòng)能相等

D. 兩球下落過程中重力勢(shì)能變化相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在電視連續(xù)劇西游記中，常常有孫悟空“騰云駕霧”的鏡頭，這通常是采用“背景拍攝法”：讓“孫悟空”站在平臺(tái)上，做著飛行的動(dòng)作，在他的背后展現(xiàn)出藍(lán)天和急速飄動(dòng)的白云，同時(shí)加上煙霧效果；攝影師把人物動(dòng)作和飄動(dòng)的白云及下面的煙霧等一起攝入鏡頭放映時(shí)，觀眾就感覺到“孫悟空”在“騰云駕霧”這時(shí)，觀眾所選的參考系是　　

A. “孫悟空”B. 平臺(tái)C. 飄動(dòng)的白云D. 煙霧

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，做勻速直線運(yùn)動(dòng)的小車A通過一根繞過定滑輪的長(zhǎng)繩吊起一重物B，設(shè)重物和小車速度的大小分別為vB、vA，則(　　)

A. vA＞vB B. vA＜vB

C. 繩的拉力等于B的重力 D. 繩的拉力大于B的重力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在課外興趣小組實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)利用如圖所示的裝置探究功與速度變化的關(guān)系。操作步驟如下：

a．小物塊在1條橡皮筋的作用下彈出，沿水平桌面滑行，之后平拋落至水平地面上，落點(diǎn)記為M1；

b．在釘子上分別套上2條、3條、4條……同樣的橡皮筋，使每次橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度都保持一致，從同一位置釋放，重復(fù)步驟a，小物塊落點(diǎn)分別記為M2、M3、M4…；

c．測(cè)量相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

（1）為求出小物塊拋出時(shí)的速度大小，需要測(cè)量下列物理量中的_____（填正確答案標(biāo)號(hào)）。

A．橡皮筋的原長(zhǎng)x B．橡皮筋的伸長(zhǎng)量△x

C．桌面到地面的高度h D．小物塊拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離L

（2）將幾次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋對(duì)小物塊做功分別記為W1、W2、W3、…，小物塊拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離分別記為L1、L2、L3、…．若功與速度的平方成正比，則若以W為橫坐標(biāo)、以L2為縱坐標(biāo)作圖，得到的圖象是_____

A．直線 B．拋物線 C．雙曲線 D．無法確定

（3）若考慮物塊從釋放位置到桌子邊沿克服阻力做的功，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出（2）中的大致圖象形狀（___）；

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，下列關(guān)于機(jī)械能是否守恒的判斷正確的是(　　)

A. 甲圖中，物體A將彈簧壓縮的過程中，物體A機(jī)械能守恒

B. 乙圖中，物體A固定，物體B沿斜面勻速下滑，物體B的機(jī)械能守恒

C. 丙圖中，不計(jì)任何阻力和定滑輪質(zhì)量時(shí)，A加速下落的過程中，A機(jī)械能守恒

D. 丁圖中，小球沿水平面做勻速圓錐擺運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球的機(jī)械能不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在做驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，接下來該小組的同學(xué)完成了如下的操作：

(1)先利用10分度的游標(biāo)卡尺測(cè)出了小球的直徑，其示數(shù)如圖乙所示，該示數(shù)為___________cm；

(2)將該小球由光電門1的正上方無初速度釋放，先后通過光電門1、2，通過電腦顯示的時(shí)間分別為△t1=5×10－3s、△t2=4×10－3s，若小球通過兩光電門1、2的速度分別用v1、v2表示，由以上數(shù)據(jù)可知v2=___________m/s；(保留兩位有效數(shù)字)

(3)該小組的同學(xué)測(cè)出兩光電門之間的距離為h，重力加速度用g表示，若小球的機(jī)械能守恒，則需要驗(yàn)證的關(guān)系式為___________。(用題中所給字母表示)

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