【題目】如下圖，一橫截面積為S的絕熱氣缸固定在絕熱水平面上，一絕熱活塞封閉氣缸內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體，在氣缸右側(cè)有一暖氣管，氣缸與暖氣管相接處密閉性良好，氣缸左側(cè)的活塞用一跨過定滑輪的輕繩與一質(zhì)量為M的砝碼相連。當活塞穩(wěn)定后，測得活塞到氣缸右側(cè)壁之間的距離L，溫度傳感器測得此時氣缸內(nèi)氣體的溫度為T1�，F(xiàn)讓高溫暖氣從暖氣管的上端流進、再從暖氣管的下端流出，經(jīng)過一段時間后發(fā)現(xiàn)活塞緩慢向左移動了一小段距離后便靜止不動了。這個過程中氣缸內(nèi)的氣體吸收熱量Q后，溫度傳感器的讀數(shù)為T2。設(shè)重力加速度為g，大氣壓強為P0，忽略所有摩擦，回答問題。

(i)試分析密閉氣體體積的變化，并求出此變化量ΔV；

(ii)求此過程中氣缸內(nèi)氣體內(nèi)能的變化量ΔU。

【答案】(i)；(ii)

【解析】

(i)由于氣缸內(nèi)的氣體溫度升高，故活塞將向左移動，設(shè)氣缸再次穩(wěn)定后向左移動的距離為ΔL。由題目中的條件可知，容器內(nèi)的氣體是在做等壓變化。由理想氣體狀態(tài)方程可得

解得

故變化的體積為

(ii)以氣缸活塞為研究對象，設(shè)氣缸里面的大氣壓對氣缸的壓力為F根據(jù)力的平衡可得

暖流給氣缸中的氣體加熱，當氣體溫度為T2時，氣體膨脹對外做的功為：

由熱力學(xué)第一定律可知，容器中的氣體內(nèi)能的增加量為

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用一彈簧測力計稱量一個相對于地球靜止的小物體的重量，隨稱量位置的變化可能會有不同的結(jié)果，已知地球質(zhì)量為M，半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，萬有引力常量為G，將地球視為質(zhì)量均勻分布的球體，不考慮空氣的影響。

（1）在地球北極地面和上空高出地面h處稱量，得到彈簧測力計的讀數(shù)分別為、，且它們的比值為，求的值；

（2）若在赤道地面稱量，彈簧測力計的讀數(shù)為，求比值的表達式；

（3）設(shè)想同步衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的軌道半徑r，地球的半徑R二者均減小為現(xiàn)在的0.5倍，而地球的密度均勻且不變，僅考慮地球和衛(wèi)星間的相互作用，該同步衛(wèi)星的運動周期將變?yōu)槎嚅L？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，AB為水平軌道，A、B間距離s=1m，BCD是半徑為R=0.2m的豎直半圓形軌道，B為兩軌道的連接點，D為軌道的最高點，整個軌道處于豎直向下的勻強電場中，場強大小為E=。一帶正電的小物塊質(zhì)量為m=0.5kg，它與水平軌道間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.1。小物塊在F=10N的水平恒力作用下從A點由靜止開始運動，到達B點時撤去力F，小物塊剛好能到達D點，試求：(g=10m/s2)

（1）撤去F時小物塊的速度大��；

（2）在半圓形軌道上小物塊克服摩擦力做的功。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個小燈泡的額定電壓為2.0V，額定電流約為0.5A，選用下列實驗器材進行實驗，并利用實驗數(shù)據(jù)描繪小燈泡的伏安特性曲線。

A．電源E：電動勢為3.0V，內(nèi)阻不計

B．電壓表V1：量程為0～3V，內(nèi)阻約為1kΩ

C．電壓表V2：量程為0～15V，內(nèi)阻約為4 kΩ

D．電流表A：量程為0～0.6A，內(nèi)阻約為0.6Ω

E．滑動變阻器R1：最大阻值為10Ω，額定電流為1.0A

F．滑動變阻器R2：最大阻值為150Ω，額定電流為1.0A

G．開關(guān)S，導(dǎo)線若干

(1) 實驗中使用的電壓表應(yīng)選用_____；滑動變阻器應(yīng)選用____（請?zhí)顚戇x項前對應(yīng)的字母）。

(2) 實驗中某同學(xué)連接實驗電路如圖所示，請不要改動已連接的導(dǎo)線，在下面的實物連接圖中把還需要連接的導(dǎo)線補上_____。

(3) 根據(jù)實驗中測得的電壓表和電流表數(shù)據(jù)，已在下圖坐標紙上做出小燈泡的U-I圖線。請簡述該圖線不是直線的主要原因：_______________________。

(4) 若將實驗中的小燈泡接在電動勢為2.0V、內(nèi)阻為4Ω的電源兩端，則小燈泡的實際功率約為________W（保留兩位有效數(shù)字）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，平行板電容器的兩極板豎直放置并分別與電源的正負極相連，一帶電小球經(jīng)絕緣輕繩懸掛于兩極板之間，處于靜止狀態(tài)現(xiàn)保持右極板不動，將左極板向左緩慢移動關(guān)于小球所受的電場力大小F和繩子的拉力大小T，下列判斷正確的是

A. F逐漸減小，T逐漸減小

B. F逐漸增大，T逐漸減小

C. F逐漸減小，T逐漸增大

D. F逐漸增大，T逐漸增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】真空中，在x軸上的坐標原點O和x=50cm處分別固定點電荷A、B，在x=10cm處由靜止釋放一正點電荷p，點電荷p只受電場力作用沿x軸方向運動，其速度與在x軸上的位置關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是（　　）

A.x=10cm處的電勢比x=20cm處的電勢高

B.從x=10cm到x=40cm的過程中，點電荷p的電勢能一定先增大后減小

C.點電荷A、B所帶電荷量的絕對值之比為9：4

D.從x=10cm到x=40cm的過程中，點電荷p所受的電場力先增大后減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在水平地面上有一質(zhì)量為m的物體，物體所受水平外力F與時間t的關(guān)系如圖A，物體速度v與時間t的關(guān)系如圖B，重力加速度g已知，m、F、v0均未知，則（　�。�

A.若v0已知，能求出外力F的大小

B.可以直接求得外力F和阻力f的比值

C.若m已知，可算出動摩擦因數(shù)的大小

D.可以直接求出前5s和后3s外力F做功之比

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量為的汽車發(fā)動機額定輸出功率為P，當它在平直的公路上以加速度由靜止開始勻加速啟動時，其保持勻加速運動的最長時間為，汽車運動中所受的阻力大小恒定，則( )

A. 若汽車在該平直的路面上從靜止開始以加速度勻加速啟動，其保持勻加速運動的最長時間為

B. 若汽車以加速度a由靜止開始在該路面上勻加速啟動，經(jīng)過時間發(fā)動機輸出功率為

C. 汽車保持功率P在該路面上運動可以達到的最大速度為

D. 汽車運動中所受的阻力大小為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有關(guān)圓周運動的基本模型，下列說法正確的是（　�。�

A.如圖a，汽車通過拱橋的最高點處于超重狀態(tài)

B.如圖b所示是一圓錐擺，增大，但保持圓錐的高不變，則圓錐擺的角速度不變

C.如圖c，同一小球在光滑而固定的圓錐筒內(nèi)的A、B位置先后分別做勻速圓周運動，則在A、B兩位置小球的角速度大小不等，但所受筒壁的支持力大小相等

D.如圖d，火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時，內(nèi)軌對輪緣會有擠壓作用

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