【題目】如圖，一個質量為m的r型活塞在氣缸內封閉一定量的理想氣體，活塞體積可忽略不計，距氣缸底部處連接一形細管(管內氣體的體積忽略不計)．初始時，封閉氣體溫度為，活塞距離氣缸底部為，兩邊水銀柱存在高度差．已知水銀密度為，大氣壓強為，氣缸橫截面積為，活塞豎直部分高為，重力加速度為g，求：

(i)通過制冷裝置緩慢降低氣體溫度，當溫度為多少時兩邊水銀面恰好相平；

(ii)從開始至兩水銀面恰好相平的過程中，若氣體放出的熱量為Q，求氣體內能的變化·

【答案】（i）（ii）

【解析】（i）初態(tài)時，對活塞受力分析，可求氣體壓強 ①

體積V1＝1.8h0S， 溫度T1=T0

要使兩邊水銀面相平，氣缸內氣體的壓強P2=P0，

此時活塞下端一定與氣缸底接觸， V2=1.2h0S

設此時溫度為T2，由理想氣體狀態(tài)方程有 ②

得：

（ii）從開始至活塞豎直部分恰與氣缸底接觸，氣體壓強不變，外界對氣體做功

W=P1ΔV=（）×0.6h0S ③

由熱力學第一定律得：ΔU=0.6（）h0S-Q

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】隨著全世界開始倡導低碳經(jīng)濟的發(fā)展，電動自行車產品已越來越受到大家的 青睞，某同學為了測定某電動車電池的電動勢和內電阻，設計了如圖所示電路，提供的實驗 器材有：

（A）電動車電池一組，電動勢約為 12V，內阻未知

（B）直流電流表量程 300mA，內阻很小

（C）電阻箱 R，阻值范圍為 0～999.9Ω

（D）定值電阻 R0，阻值為 10Ω

（E）導線和開關

（1）當他閉合開關時發(fā)現(xiàn)，無論怎樣調節(jié)變阻器，電流 表 都沒有示數(shù)，反復檢查后發(fā)現(xiàn)電路連接完好， 估計是某一 元件損壞，因此他拿來多用電表檢查故障，他的操作如下：

①斷開電 源開關 S

②將多用表選擇開關置于×1Ω檔，調零后，

紅黑表筆分別接 R0 兩端，讀數(shù)為 10Ω

③將多用表選擇開關置于×10Ω檔，調零后，將紅黑表筆分別接電阻箱兩端，發(fā)現(xiàn)指針讀數(shù)如圖所示，則所測阻值為_____Ω，然后又用多用電表分別對電源和開關進行檢測，發(fā)現(xiàn)電源和開關均完好．由以上操作可知，發(fā)生故障的元件是___．

（2）在更換規(guī)格相同的元件后重新連接好電路．

（3）改變電阻箱的阻值 R，分別測出阻值為

=10Ω的定值電阻的電流 I，表中三組關于

R 的取值方案中，比較合理的方案是___（選填方案編號 1、2 或 3）．

（4）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描點，繪出的圖象是一條直線。若直線的斜率為，在坐標軸上的截距為，則該電源的電動勢 E=___，內阻 r =___（用 k、b 和 表示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列關于機械能守恒的說法中正確的是（ ）

A. 做勻速運動的物體，其機械能一定守恒

B. 做勻加速運動的物體，其機械能一定不守恒

C. 做勻速圓周運動的物體，其機械能一定守恒

D. 做平拋運動的物體，其機械能一定守恒

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一只小船渡過兩岸平行的河流，河中水流速度各處相同且恒定不變，方向平行于河岸．小船的初速度均相同，且船頭方向始終垂直于河岸，小船相對于水分別做勻加速、勻減速和勻速直線運動，其運動軌跡如圖所示．下列說法錯誤的是

A. 沿AC和AD軌跡小船都是做勻變速運動

B. AD是勻減速運動的軌跡

C. 沿AC軌跡渡河所用時間最短

D. 小船沿AD軌跡渡河，船靠岸時速度最大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在如圖所示的電路中，a、b為兩個完全相同的燈泡，L為自感系數(shù)較大而電阻不能忽略的線圈，E為電源（內阻不計）。關于兩燈泡點亮和熄滅的下列說法正確的是（ ）

A. 合上開關，a先亮，b后亮；穩(wěn)定后a、b一樣亮

B. 合上開關，b先亮，a后亮；穩(wěn)定后b比a更亮一些

C. 斷開開關，a逐漸熄滅、b先變得更亮后再與a同時熄滅

D. 斷開開關，b逐漸熄滅、a先變得更亮后再與b同時熄滅

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2016 年起，我國空軍出動“戰(zhàn)神”轟－6K 等戰(zhàn)機赴南海戰(zhàn)斗巡航．某次戰(zhàn)備投彈訓練，飛機在水平方向做加速直線運動的過程中投下一顆模擬彈．飛機飛行高度為h，重力加速度為g，不計空氣阻力，則以下說法正確的是

A. 在飛行員看來模擬彈做平拋運動

B. 模擬彈下落到海平面的時間為

C. 在飛行員看來模擬彈做自由落體運動

D. 若戰(zhàn)斗機做加速向下的俯沖運動，此時飛行員一定處于失重狀態(tài)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在同一介質中傳播的兩列同種簡諧橫波的振幅都是10cm，其中實線波的頻率為2Hz，沿x 軸正方向傳播；虛線波沿x 軸負方向傳播．某時刻兩列波在如圖所示區(qū)域相遇，則

A. 實線波和虛線波的頻率之比為2∶1

B. 在相遇區(qū)域會發(fā)生干涉現(xiàn)象

C. 平衡位置為x＝4m 處的質點此刻速度為零

D. 平衡位置為x＝6m 處的質點此刻位移y=－10cm

E. 從圖示時刻起再經(jīng)過0.25s，平衡位置為x＝6m 處的質點的位移y=0cm

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列史實正確的是（　�。�

A. 約里奧.居里夫婦首次發(fā)現(xiàn)了放射性元素釙和鐳

B. 盧瑟福用α粒子轟擊氮核，打出了氫離子，并由此發(fā)現(xiàn)了質子

C. 查德威克通過實驗證實了原子核內存在質子

D. 玻爾提出了自己的原子結構假說，并由此解釋了所有的原子發(fā)光現(xiàn)象

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖是某同學研究小球下落時的頻閃照片，頻閃儀每隔0.1s閃光一次并進行拍照。照片中小球靜止時在位置1，某時刻釋放小球，下落中的小球各位置與位置1的距離如圖中所標的數(shù)據(jù)(單位：cm)。實驗過程并沒有錯誤，但該同學發(fā)現(xiàn)圖中數(shù)據(jù)存在以下問題：根據(jù)，而圖中標出的位置1和位置2的距離為，比小很多，你對此問題的解釋是___________。下落中小球在位置3的速度為_________m/s，小球做自由落體運動的加速度為_______m/s2。(計算結果保留3位有效數(shù)字)

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