【題目】如圖所示，一根兩端開(kāi)口、橫截面積為 S＝2cm2 足夠長(zhǎng)的玻璃管豎直插入水銀槽中并固定(插入水銀槽中的部分足夠深)。 管中有一個(gè)質(zhì)量不計(jì)的光滑活塞，活塞下封閉著長(zhǎng) L＝21cm 的氣柱，氣體的溫度為＝7 ℃，外界大氣壓取 Pa(相當(dāng)于 75 cm 高的汞柱壓強(qiáng))。

（1）若在活塞上放一個(gè)質(zhì)量為 m＝0.1 kg 的砝碼，保持氣體的溫度不變，則平衡后氣柱為多長(zhǎng)？ (g＝10)

（2）若保持砝碼的質(zhì)量不變，對(duì)氣體加熱，使其溫度升高到＝77 ℃，此時(shí)氣柱為多長(zhǎng)？

（3）若在(2)過(guò)程中，氣體吸收的熱量為 10J，則氣體的內(nèi)能增加多少？

【答案】（1）20cm；（2）25cm；(3)8.95J

【解析】（1）被封閉氣體的初狀態(tài)為：
P1=P0=1.0×105Pa=75cmHg，V1=LS=21S，T1=280K
末態(tài)為：

V2=L2S，T2=T1=280K
根據(jù)玻意耳定律，有：P1V1=P2V2
即：P1L1=P2L2
得：

（2）對(duì)氣體加熱后，氣體的狀態(tài)變?yōu)椋?/span>P3=P2，V3=L3S，T3=350K
根據(jù)蓋呂薩克定律，有
即：
得：

（3）氣體對(duì)外做功為：
W=P2Sh=P2S（L3-L2）=1.05×105×2×10-4×（0.25-0.20）J=1.05J
根據(jù)熱力學(xué)第一定律有：△U=W+Q=-1.05+10=8.95J

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用圖示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系．

（1）下列做法正確的是 ________ （選填字母代號(hào)）．

A．調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳緣K的細(xì)繩與長(zhǎng)木板保持平行

B．在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡木塊受到的滑動(dòng)摩擦力時(shí)，將裝有砝碼的砝碼桶通過(guò)定滑輪拴在木塊上

C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開(kāi)木塊再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源

D．通過(guò)增減木塊上的砝碼改變質(zhì)量時(shí)，不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度

（2）為使砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于木塊運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的拉力，應(yīng)滿足的條件是砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量________木塊和木塊上砝碼的總質(zhì)量．（選填“遠(yuǎn)大于”“遠(yuǎn)小于”或“近似等于”）

（3）甲、乙兩同學(xué)在同一實(shí)驗(yàn)室，各取一套圖示的裝置放在水平桌面上，木塊上均不放砝碼，在沒(méi)有平衡摩擦力的情況下，研究加速度a與拉力F的關(guān)系，分別得到圖中甲、乙兩條直線．設(shè)甲、乙用的木塊質(zhì)量分別為m甲、m乙，甲、乙用的木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ甲、μ乙，由圖可知，m甲 ________ m乙 ，μ甲 ________ μ乙．（選填“大于”“小于”或“等于”）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平面上固定有平行導(dǎo)軌，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向下。同種合金做的導(dǎo)體棒橫截面積之比為2：1，導(dǎo)體棒的長(zhǎng)度和導(dǎo)軌的寬均為L，cd的質(zhì)量為m，電阻為2R，開(kāi)始時(shí)ab、cd都垂直于導(dǎo)軌靜止，ab棒固定，不計(jì)一切摩擦。給cd一個(gè)向右的瞬時(shí)沖量I，在以后的運(yùn)動(dòng)中：

(1)cd的最大速度vm；

(2)最大加速度am；

(3)整個(gè)過(guò)程cd棒產(chǎn)生的電熱是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，某同學(xué)以不同的初速度將籃球從同一位置拋出，籃球兩次拋出后均垂直撞在豎直墻上。不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A.籃球撞墻的速度，第1次較大

B.從拋出到撞墻，第1次球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)

C.籃球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度，第1次較大

D.籃球第1次拋出時(shí)的初速度較小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】中醫(yī)拔罐的物理原理是利用玻璃罐內(nèi)外的氣壓差使罐吸附在人體穴位上，進(jìn)而治療某些疾病。常見(jiàn)拔罐有兩種，如圖所示，左側(cè)為火罐，下端開(kāi)口；右側(cè)為抽氣拔罐，下端開(kāi)口，上端留有抽氣閥門(mén)。使用火罐時(shí)，先加熱罐中氣體，然后迅速按到皮膚上，自然降溫后火罐內(nèi)部氣壓低于外部大氣壓，使火罐緊緊吸附在皮膚上。抽氣拔罐是先把罐體按在皮膚上，再通過(guò)抽氣降低罐內(nèi)氣體壓強(qiáng)。某次使用火罐時(shí)，罐內(nèi)氣體初始?jí)簭?qiáng)與外部大氣壓相同，溫度為450 K，最終降到300 K，因皮膚凸起，內(nèi)部氣體體積變?yōu)楣奕莘e的。若換用抽氣拔罐，抽氣后罐內(nèi)剩余氣體體積變?yōu)槌闅獍喂奕莘e的，罐內(nèi)氣壓與火罐降溫后的內(nèi)部氣壓相同。罐內(nèi)氣體均可視為理想氣體，忽略抽氣過(guò)程中氣體溫度的變化。求應(yīng)抽出氣體的質(zhì)量與抽氣前罐內(nèi)氣體質(zhì)量的比值。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某型號(hào)質(zhì)譜儀的工作原理如圖甲所示。M、N為豎直放置的兩金屬板，兩板間電壓為U，Q板為記錄板，分界面P將N、Q間區(qū)域分為寬度均為d的I、Ⅱ兩部分，M、N、P、Q所在平面相互平行，a、b為M、N上兩正對(duì)的小孔。以a、b所在直線為z軸， 向右為正方向，取z軸與Q板的交點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，以平行于Q板水平向里為x軸正方向，豎直向上為y軸正方向，建立空間直角坐標(biāo)系Oxyz。區(qū)域I、Ⅱ內(nèi)分別充滿沿x軸正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為B和E。一質(zhì)量為m，電荷量為+q的粒子，從a孔飄入電場(chǎng)（初速度視為零），經(jīng)b孔進(jìn)入磁場(chǎng)，過(guò)P面上的c點(diǎn)（圖中未畫(huà)出）進(jìn)入電場(chǎng)，最終打到記錄板Q上。不計(jì)粒子重力。

(1)求粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R以及c點(diǎn)到z軸的距離L；

(2)求粒子打到記錄板上位置的x坐標(biāo)；

(3)求粒子打到記錄板上位置的y坐標(biāo)（用R、d表示）；

(4)如圖乙所示，在記錄板上得到三個(gè)點(diǎn)s1、s2、s3，若這三個(gè)點(diǎn)是質(zhì)子、氚核、氦核的位置，請(qǐng)寫(xiě)出這三個(gè)點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)哪個(gè)粒子（不考慮粒子間的相互作用，不要求寫(xiě)出推導(dǎo)過(guò)程）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】為了求出樓房高度，讓一石子從樓頂自由下落，空氣阻力不計(jì)，測(cè)出下列哪個(gè)物理量的值能計(jì)算出樓房的高度（當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g已知）（　　）

A. 石子開(kāi)始下落1s內(nèi)的位移

B. 石子落地時(shí)的速度

C. 石子最后1s內(nèi)的位移

D. 石子通過(guò)最后1m的時(shí)間

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A.晶體熔化時(shí)吸收熱量，分子平均動(dòng)能一定增大

B.布朗運(yùn)動(dòng)是分子的運(yùn)動(dòng)，直接證明了分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)

C.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷一緩慢的絕熱膨脹過(guò)程，則氣體對(duì)外界做功，氣體分子的平均動(dòng)能減小

D.電冰箱的制冷系統(tǒng)能夠不斷地把冰箱內(nèi)的熱量傳到外界，違背了熱力學(xué)第二定律

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】滑板運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)非常刺激的水上運(yùn)動(dòng)，研究表明，在進(jìn)行滑板運(yùn)動(dòng)時(shí)，水對(duì)滑板的作用力N垂直于板面，大小為kv2，其中v為滑板速率（水可視為靜止）。某次運(yùn)動(dòng)中，在水平牽引力的作用下，當(dāng)滑板和水面的夾角θ=37°時(shí)（如圖所示），滑板做勻速直線運(yùn)動(dòng)，相應(yīng)的k=54 kg/m，人和滑板的總質(zhì)量為108 kg，試求：（重力加速度g取10 m/s2，sin 37°=0.6，忽略空氣阻力）

（1）水平牽引力F的大�。�

（2）滑板的速率。

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同步練習(xí)冊(cè)答案