2.如圖所示,一圓柱形絕熱氣缸豎直放置,通過絕熱活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體.活塞的質(zhì)量為m,活塞的橫截面積為S.初始時,氣體的溫度為T0,活塞與容器底部相距h.現(xiàn)通過電熱絲緩慢加熱氣體,當氣體吸收熱量Q時活塞下降了h,已知大氣壓強為p0,重力加速度為g,不計活塞與氣缸的摩擦.求此時氣體的溫度和加熱過程中氣體內(nèi)能的增加量.(題中各物理量單位均為國際單位制單位)

分析 汽缸內(nèi)封閉氣體發(fā)生等壓變化,根據(jù)蓋-呂薩克定律求解氣體的溫度.以活塞為研究對象,由平衡條件可求得封閉氣體的壓強,根據(jù)W=p△V可求出氣體對外做功,再由熱力學第一定律得△U=Q+W求解氣體內(nèi)能的增加量.

解答 解:汽缸內(nèi)封閉氣體做等壓變化,由蓋-呂薩克定律得:$\frac{hS}{{T}_{0}}=\frac{2hS}{{T}_{1}}$
解得此時氣體的溫度為 T1=2T0;
氣體在等壓變化過程中,活塞受力如圖所示.
由平衡條件得 pS+mg=p0S
氣體對活塞做的功為 W=pSh=(p0S-mg)h
由熱力學第一定律得△U=Q-W
所以可得氣體內(nèi)能的增加量為△U=Q-(p0S-mg)h.
答:此時氣體的溫度為2T0,加熱過程中氣體內(nèi)能的增加量為Q-(p0S-mg)h.

點評 對于氣體的問題,往往是氣態(tài)方程和熱力學第一定律的綜合應用,首先要正確判斷氣體的狀態(tài)變化過程,再選擇合適的規(guī)律.對于氣體等壓變化過程,要掌握氣體對外做功公式W=p△V.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.質(zhì)量為m1和m2的兩個帶電小球,被兩根絲線懸掛著,當達到平衡時,兩小球在同一水平線上,且兩根絲線與豎直方向的夾角分別為α和β,如圖所示.則( 。
A.$\frac{m_1}{m_2}$=$\frac{tanα}{tanβ}$B.$\frac{m_1}{m_2}$=$\frac{tanβ}{tanα}$C.$\frac{m_1}{m_2}$=$\frac{sinα}{sinβ}$D.$\frac{m_1}{m_2}$=$\frac{sinβ}{sinα}$

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

13.放在粗糙水平地面上的物體受到水平拉力的作用,在0~6s內(nèi)其速度與時間圖象和該拉力的功率與時間的圖象如圖所示.下列說法正確的是( 。
A.0~6s內(nèi)物體的位移大小為27m
B.0~6s內(nèi)拉力做功為100J
C.合外力在0~6s內(nèi)做的功與0~2s內(nèi)做的功相等
D.水平拉力的大小為8N

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.關(guān)于單擺的說法,正確的是( 。
A.單擺擺球從平衡位置運動到正的最大位移處時的位移為A(A為振幅),從正的最大位移處運動到平衡位置時的位移為-A
B.單擺擺球的回復力等于擺球所受的合外力
C.單擺擺球的回復力是擺球重力沿運動軌跡切線方向的分力
D.單擺擺球經(jīng)過平衡位置時加速度為零
E.單擺擺球經(jīng)過平衡位置時仍具有向心加速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.如圖所示,水平臺面AB距地面的高度h=0.8m.有一滑塊從A點以v0=6m/s的初速度在臺面上做勻變速直線運動,滑塊與平臺間的動摩擦因數(shù)μ=0.2.滑塊運動到平臺邊緣的B點后水平飛出.已知AB=5m.不計空氣阻力,g取10m/s2.求:
(1)滑塊從B點飛出時的速度大;
(2)滑塊落地點到平臺邊緣的水平距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.如圖甲所示為探究某種元件Q的伏安特性曲線.請回答下列問題

(1)圖乙中的實物連線按圖甲的電路圖補充完整.
(2)考慮電表內(nèi)阻的影響,該元件電阻的測量值小于(選填“大于”、“等于”或小于)真實值.
(3)圖甲中閉合開關(guān)S,電流表、電壓表均有示數(shù),但無論怎樣移動變阻器滑動片,總不能使電表的示數(shù)調(diào)為零,原因可能是圖甲中的f(選填a、b、c、d、e、f)處接觸不良.
(4)據(jù)實驗測得的數(shù)據(jù),作出該元件的I-U圖線如圖丙所示,則元件Q在U=1.6V時的電阻值是8.0Ω,I-U圖線在該點的切線的斜率的倒數(shù)$\frac{1}{K}$小于(選填“大于”、“等于”或“小于”)電阻值.
(5)如果把這個元件直接接在一個電動勢為2V,內(nèi)阻為4Ω的電池兩端,則該元件的實際功率是0.21W(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

14.如圖甲所示,100匝的線圈兩端A、B與一個電壓表相連.線圈內(nèi)有垂直指向紙內(nèi)方向的磁場,線圈中的磁通量按圖乙所示規(guī)律變化.

(1)按圖乙所示規(guī)律,理想電壓表的讀數(shù)應該是多少?
(2)A、B兩端,哪端應該與電壓表標+號的接線柱連接?
(3)如果用一個阻值為40歐姆的電阻替代電壓表,且線圈有電阻為10歐,則A、B兩端的電壓為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.如圖所示,在地面上以速度υ0拋出質(zhì)量為m的物體,拋出后物體落在比地面低h的海平面上,若以地面為零勢能參考面,且不計空氣阻力,則( 。
A.物體在海平面的重力勢能為mgh
B.重力對物體做的功為mgh
C.物體在海平面上的動能為$\frac{1}{2}$mv02+mgh
D.物體的重力勢能增加了mgh

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.三顆人造衛(wèi)星a、b、c繞地球作圓周運動,a與b的質(zhì)量相等并小于c的質(zhì)量,b和c的軌道半徑相等且大于a的軌道半徑,則( 。
A.衛(wèi)星b、c運行的速度大小相等,且大于a的速度大小
B.衛(wèi)星b、c周期相等,且大于a的周期
C.衛(wèi)星b、c向心加速度大小相等,且大于a的向心加速度
D.衛(wèi)星b所需的向心力最小

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