【題目】如圖所示,豎直放置的圓筒形注射器,活塞上端接有氣壓表,能夠方便測(cè)出所封閉理想氣體的壓強(qiáng).開(kāi)始時(shí),活塞處于靜止?fàn)顟B(tài),此時(shí)氣體體積為30cm3 , 氣壓表讀數(shù)為1.1×105Pa.若用力向下推動(dòng)活塞,使活塞緩慢向下移動(dòng)一段距離,穩(wěn)定后氣壓表讀數(shù)為2.2×105Pa.不計(jì)活塞與氣缸內(nèi)壁間的摩擦,環(huán)境溫度保持不變.

(1)簡(jiǎn)要說(shuō)明活塞移動(dòng)過(guò)程中,被封閉氣體的吸放熱情況
(2)求活塞穩(wěn)定后氣體的體積
(3)對(duì)該過(guò)程中的壓強(qiáng)變化做出微觀解釋

【答案】
(1)

在移動(dòng)活塞的過(guò)程中,氣體體積變小,外界對(duì)氣體做功,W>0;環(huán)境溫度不變,活塞緩慢向下移動(dòng)過(guò)程中,氣體溫度不變,氣體溫度內(nèi)能不變,△U=0;由熱力學(xué)第一定律△U=W+Q,可知Q=△U﹣W=﹣W<0,因此氣體要放出熱量。


(2)

氣體發(fā)生了等溫變化,由玻意耳定律可得:P1V1=P2V2,即:1.1×105Pa×30cm3=2.2×105Pa×V2,解得:V2=15cm3。


(3)

氣體溫度不變,分子平均動(dòng)能不變,每個(gè)分子對(duì)器壁的撞擊力不變;在活塞向下移動(dòng)的過(guò)程中,氣體體積減小,分子密度增加,單位時(shí)間內(nèi)撞擊器壁的分子數(shù)增加,器壁單位面積受到的壓力增大,即氣體壓強(qiáng)增大.


【解析】①在移動(dòng)活塞的過(guò)程中,氣體體積變小,外界對(duì)氣體做功,W>0;
環(huán)境溫度不變,活塞緩慢向下移動(dòng)過(guò)程中,氣體溫度不變,氣體溫度內(nèi)能不變,△U=0;
由熱力學(xué)第一定律△U=W+Q , 可知Q=△U﹣W=﹣W<0,因此氣體要放出熱量;
②氣體發(fā)生了等溫變化,由玻意耳定律可得P1V1=P2V2
即:1.1×105Pa×30cm3=2.2×105Pa×V2 , 解得V2=15cm3 ,
③氣體溫度不變,分子平均動(dòng)能不變,每個(gè)分子對(duì)器壁的撞擊力不變;
在活塞向下移動(dòng)的過(guò)程中,氣體體積減小,分子密度增加,
單位時(shí)間內(nèi)撞擊器壁的分子數(shù)增加,器壁單位面積受到的壓力增大,即氣體壓強(qiáng)增大.
所以答案是:①封閉氣體放熱;②活塞穩(wěn)定后氣體的體積是15cm3;
③氣體溫度不變,分子平均動(dòng)能不變,氣體體積減小,分子密度增大,氣體壓強(qiáng)變大.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,粗細(xì)均勻的均質(zhì)桿ABB點(diǎn)用鉸鏈與豎直墻連接,桿長(zhǎng)為LA端有一輕質(zhì)滑輪(大小可忽略).足夠長(zhǎng)的輕繩通過(guò)滑輪將重物吊住.若θ為370時(shí)恰好達(dá)到平衡,且保持繩AC在水平方向,則桿AB的質(zhì)量m與重物的質(zhì)量M的比值為 . 若將桿換為長(zhǎng)度不變的輕桿,其它條件不變,則系統(tǒng)平衡時(shí)輕桿與豎直墻面的夾角為 . (sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖1所示的裝置探究功與速度變化的關(guān)系,小車在橡皮筋的作用下彈出后,沿木板滑行.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz.

(1)實(shí)驗(yàn)中木板略微傾斜,這樣做;
A.是為了使釋放小車后,小車能勻加速下滑
B.是為了增大小車下滑的加速度
C.可使得橡皮筋做的功等于合力對(duì)小車做的功
D.可使得橡皮筋松弛后小車做勻速運(yùn)動(dòng)
(2)實(shí)驗(yàn)中先后用同樣的橡皮筋1條、2條、3條…合并起來(lái)掛在小車的前端進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),每次都要把小車?yán)酵晃恢迷籴尫牛训?次只掛1條橡皮筋時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功記為W1 , 第二次掛2條橡皮筋時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功為2W1…橡皮筋對(duì)小車做功后而使小車獲得的速度可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶測(cè)出.根據(jù)第四次的紙帶(如圖2所示)求得小車獲得的速度為 m/s.(保留三位有效數(shù)字)
(3)若根據(jù)多次測(cè)量數(shù)據(jù)畫出的W﹣v圖象如圖3所示,根據(jù)圖線形狀,可知對(duì)W與v的關(guān)系符合實(shí)際的是圖

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【題目】利用掃描隧道顯微鏡(STM)可以得到物質(zhì)表面原子排列的圖象,從而可以研究物質(zhì)的構(gòu)成規(guī)律.圖的照片是一些晶體材料表面的STM圖象,通過(guò)觀察、比較,可以看到這些材料都是由原子在空間排列而構(gòu)成的,具有一定的結(jié)構(gòu)特征.
(1)則構(gòu)成這些材料的原子在物質(zhì)表面排列的共同特點(diǎn)是:

a.;
b.
(2)制冷機(jī)是一種利用工作物質(zhì)(制冷劑)的逆循環(huán),使熱從低溫物體傳到高溫物體的裝置,通過(guò)制冷機(jī)的工作可以使一定空間內(nèi)的物體溫度低于環(huán)境溫度并維持低溫狀態(tài).夏天,將房間中一臺(tái)正工作的電冰箱的門打開(kāi),試分析這是否可以降低室內(nèi)的平均溫度?為什么?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖1所示,在傾斜角為θ的光滑斜面上放一輕質(zhì)彈簧,其下端固定,靜止時(shí)上端位置在B點(diǎn),在A點(diǎn)放上一質(zhì)量m=2.0kg的小物體,小物體自由釋放,從開(kāi)始的一段時(shí)間內(nèi)的v﹣t圖象如圖2所示,小物體在0.4s時(shí)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),在0.9s到達(dá)C點(diǎn),BC的距離為1.2m(g=10m/s2),由圖知( )

A.斜面傾斜角θ=60°
B.物體從B運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程中機(jī)械能守恒
C.物塊從C點(diǎn)回到A點(diǎn)過(guò)程中,加速度先增后減,再保持不變
D.在C點(diǎn)時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能為16J

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示的電路中,電源的電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,電表均為理想電表.閉合開(kāi)關(guān)S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭由圖示位置向左滑動(dòng)的過(guò)程中,下列判斷正確的是( )

A.電容器的電量增加
B.電阻R2兩端電壓增加
C.電源的總功率增加
D.電源的輸出功率一定減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一導(dǎo)熱氣缸內(nèi)壁光滑且開(kāi)口向左,固定在水平地面上,用活塞封閉著一定質(zhì)量的氣體,活塞處于平衡狀態(tài).若在外界溫度由28℃緩慢降低至18℃的過(guò)程中,大氣壓強(qiáng)保持不變,氣體分子之間相互作用的勢(shì)能可忽略,則(  )

A.密閉氣體的內(nèi)能增加
B.密閉氣體向外界釋放熱量
C.密閉氣體的壓強(qiáng)變小
D.大氣對(duì)系統(tǒng)不做功

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,質(zhì)量為0.20kg的重物拖著紙帶自由下落,在紙帶上打出一系列的點(diǎn),如圖所示.已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.02秒,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?.80m/s2 , 回答以下問(wèn)題.

(1)紙帶的(選填“左”或“右”)端與重物相連;
(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接(選填“直流”或“交流”)電源,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先(填“釋放紙帶”或“接通電源”);
(3)從起點(diǎn)P到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過(guò)程中物體的重力勢(shì)能減少量△Ep=J,此過(guò)程中物體動(dòng)能的增加量△Ek=J;(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一根輕彈簧下端固定,豎立在水平面上.其正上方A位置有一只小球.小球從靜止開(kāi)始下落,在B位置接觸彈簧的上端,在C位置小球所受彈力大小等于重力,在D位置小球速度減小到零.關(guān)于小球下降階段下列說(shuō)法中正確的是( )

A.在B位置小球動(dòng)能最大
B.在C位置小球動(dòng)能最大
C.從A→C位置小球重力勢(shì)能的減少等于小球動(dòng)能的增加
D.從A→D位置小球重力勢(shì)能的減少等于彈簧彈性勢(shì)能的增加

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