【題目】如圖所示,質(zhì)量為M、內(nèi)部高為H的絕熱氣缸內(nèi)部帶有加熱裝置,用絕熱活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體。氣缸頂部有擋板,用繩將活塞懸掛在天花板上。氣缸底面積為S,活塞質(zhì)量為m。開始時(shí)缸內(nèi)理想氣體溫度為300 K,活塞到氣缸底部的距離為0.5 H。用電流強(qiáng)度為I的電流通過圖中阻值為R的電阻絲緩慢加熱時(shí)間t后,氣缸內(nèi)氣體的溫度升高到700 K。已知大氣壓強(qiáng)恒為p0,重力加速度為g。忽略活塞和氣缸壁的厚度,不計(jì)一切摩擦。求:當(dāng)溫度從300 K升高到700 K的過程中,缸內(nèi)氣體內(nèi)能的增加量。

【答案】

【解析】

在活塞碰到擋板之前,氣體做等壓變化,當(dāng)T1 = 300K時(shí),體積為0.5HS;當(dāng)T2 = 700K時(shí),設(shè)氣體高度為h,則

解得

h = H >H

說明活塞已經(jīng)碰到擋板,氣體先做等壓變化,后做等容變化,在等壓變化過程中,對(duì)氣缸進(jìn)行受力分析可知,氣體壓強(qiáng)為

p = p0

氣體對(duì)外做功為

W = pS×0.5H

根據(jù)熱力學(xué)第一定律

因此

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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(1)甲、乙和丙三位同學(xué)做互成角度的兩個(gè)力的合成的實(shí)驗(yàn),所用彈簧測力計(jì)的量程為0~5 N,他們都把橡皮條的一端固定在木板上的A點(diǎn),橡皮條的另一端通過細(xì)繩連接彈簧測力計(jì),用兩個(gè)彈簧測力計(jì)把橡皮條的另一端拉到某一確定的O點(diǎn),如圖所示,此時(shí)細(xì)繩都與平板平行,用F1F2表示拉力的方向和大。

甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)中的F1F2的方向互相垂直,F1=2.8 N、F2=3.5 N;

乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)中的F1F2方向間的夾角約為30°,F1=F2=4.0 N;

丙同學(xué)實(shí)驗(yàn)中的F1F2方向間的夾角約為120°,F1=F2=4.0 N.

這三位同學(xué)中操作不合適的是哪一位?并說明原因.______,______________

(2)若丁同學(xué)對(duì)本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn),設(shè)置如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,彈簧測力計(jì)A掛于固定點(diǎn)P,下端用細(xì)線掛一重物M.彈簧測力計(jì)B的一端用細(xì)線系于O點(diǎn),手持另一端向左拉,使結(jié)點(diǎn)O靜止在某位置.分別讀出彈簧測力計(jì)AB的示數(shù),并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點(diǎn)的位置和拉線的方向.在實(shí)驗(yàn)操作過程中,改變拉力,重復(fù)多次實(shí)驗(yàn)時(shí),O點(diǎn)________(一定”、“一定不不一定”)靜止在同一位置.在某次實(shí)驗(yàn)中,若該同學(xué)發(fā)現(xiàn)彈簧測力計(jì)A的指針稍稍超出量程,請(qǐng)你提出兩條解決辦法:①__________,__________

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中,可供選擇的器材及代號(hào)如下:

A.小燈泡L 3 V、5Ω);

B.滑動(dòng)變阻器R(0 10 Ω,額定電流1.5A);

C.電壓表V1(量程:0 3 V,R V =5 kΩ);

D.電壓表V2(量程:0 15 V,R V =10 kΩ);

E.電流表A1(量程:0 0.6 A,R A =0.5 Ω);

F.電流表A2(量程:0 3 A,R A =0.1 Ω);

G.鉛蓄電池、開關(guān)各一個(gè),導(dǎo)線若干;

實(shí)驗(yàn)中要求加在小燈泡兩端的電壓可連續(xù)地從零調(diào)到額定電壓。

(1)為了減少誤差,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選電壓表 ,電流表 ;

(2)在實(shí)驗(yàn)中,電流表應(yīng)采用 法(填“內(nèi)接”或“外接”);

(3)請(qǐng)?jiān)趫D虛線框內(nèi)按要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖(部分線已畫好)

(4)某同學(xué)實(shí)驗(yàn)后作出的I U 圖象如圖所示,請(qǐng)分析該圖象形成的原因是:

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在足夠高的空間內(nèi),小球位于空心管的正上方h處,空心管長為L,小球的球心與管的軸線重合,并在豎直線上,小球直徑小于管的內(nèi)徑,不計(jì)空氣阻力,則下列判斷正確的是

A.兩者均無初速度同時(shí)釋放,小球在空中能過空心管

B.小球自由下落、管固定不動(dòng),小球穿過管的時(shí)間

C.小球自由下落、管固定不動(dòng),小球穿過管的時(shí)間

D.兩者均無初速度釋放,但小球提前時(shí)間釋放,則小球穿過管的時(shí)間

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某學(xué)習(xí)小組通過自由落體運(yùn)動(dòng)及規(guī)律來測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g的大小。

1)該小組同學(xué)認(rèn)為,只要測出重物由靜止開始下落的高度h和下落的時(shí)間t,就可以算出重力加速度的大小。若用測量值表示g,則g=____

2)如圖所示,他們選用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。為完成此實(shí)驗(yàn),除了圖中已有的器材外,還需要的實(shí)驗(yàn)器材有____。(填選項(xiàng)字母)

A.刻度尺

B.秒表

C220V的交流電源

D4~6V的交流電源

3)如圖所示,在某次實(shí)驗(yàn)中,得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶。截取部分紙帶如圖所示,測得AB=7.65cm,BC=9.17cm。已知交流電頻率是50Hz,由已知數(shù)據(jù)可得g=___m/s2,打B點(diǎn)時(shí)重物的瞬時(shí)速度大小為___m/s。

4)該小組同學(xué)通過多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),用測得的數(shù)值計(jì)算出的重力加速度g的大小,總小于課本中提供的當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎。試分析產(chǎn)生誤差的主要原因_________。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,水平放置的平行板電容器的兩極板MN接上直流電源,兩極板間的距離為L15 cm.上極板M的中央有一小孔A,在A的正上方h處的B點(diǎn)有一小油滴自由落下.已知小油滴的電荷量q3.5×1014 C、質(zhì)量m3.0×109 kg.當(dāng)小油滴即將落到下極板時(shí)速度恰好為零.兩極板間的電勢差U6×105 V.求:(不計(jì)空氣阻力,取g10 m/s2

1)兩極板間的電場強(qiáng)度E的大小為多少?

2)設(shè)平行板電容器的電容C4.0×1012 F,則該電容器所帶電荷量Q是多少?

3B點(diǎn)在A點(diǎn)的正上方的高度h是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在粗糙水平地面上放著一個(gè)截面為四分之一圓弧的柱狀物體AA的左端緊靠豎直墻,A與豎直墻壁之間放一光滑球B,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài).若把A向右移動(dòng)少許后,它們?nèi)蕴幱陟o止?fàn)顟B(tài),則(  )

A.B對(duì)墻的壓力減小

B.AB之間的作用力增大

C.地面對(duì)A的摩擦力減小

D.A對(duì)地面的壓力不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】兩列波的振幅都是20cm,沿著同一條繩(繩沿x方向放置)相向傳播,實(shí)線波的頻率為3.25Hz,沿x軸正方向傳播;虛線波沿x負(fù)方向傳播,某時(shí)刻兩列波相遇,如圖所示,則下列說法中正確的是( 。

A.兩列波在相遇區(qū)域發(fā)生干涉現(xiàn)象

B.圖示時(shí)刻x=3m的質(zhì)點(diǎn)位于y=20cm

C.從圖示時(shí)刻起再過0.25s,平衡位置x=4. 25m的質(zhì)點(diǎn)將位于y=40cm

D.從圖示時(shí)刻起再過0.25s,平衡位置x=4. 25m的質(zhì)點(diǎn)將位于y=40cm

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】汽車的加速性能是反映汽車性能的重要指標(biāo).速度變化得越快,表明它的加速性能越好.右圖為研究甲、乙、丙三輛汽車加速性能得到的v-t圖像,根據(jù)圖像可以判定(  )

A.甲車的加速性能最好

B.乙車比甲車的加速性能好

C.丙車比乙車的加速性能好

D.甲、丙兩車的加速性能相同

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