2.一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始,經(jīng)歷三個過程ab、bc、ca回到原狀態(tài),其p-T圖象如圖所示,下列判斷正確的是( 。
A.過程bc中氣體既不吸熱也不放熱
B.過程ab中氣體一定吸熱
C.過程ca中外界對氣體所做的功等于氣體所放的熱
D.a、b和c三個狀態(tài)中,狀態(tài)a分子的平均動能最小
E.b和c兩個狀態(tài)中,容器壁單位面積單位時(shí)間內(nèi)受到氣體分子撞擊的次數(shù)不同

分析 由圖示圖象判斷氣體的狀態(tài)變化過程,應(yīng)用氣態(tài)方程判斷氣體體積如何變化,然后應(yīng)用熱力學(xué)第一定律答題.

解答 解:A、由圖示圖象可知,bc過程氣體發(fā)生等溫變化,氣體內(nèi)能不變,壓強(qiáng)減小,由玻意耳定律可知,體積增大,氣體對外做功,由熱力學(xué)第一定律△U=Q+W可知,氣體吸熱,故A錯誤;
B、由圖示可知,ab過程,氣體壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度成正比,則氣體發(fā)生等容變化,氣體體積不變,外界對氣體不做功,氣體溫度升高,內(nèi)能增大,由熱力學(xué)第一定律可知,氣體吸收熱量,故B正確;
C、由圖象可知,ca過程氣體壓強(qiáng)不變,溫度降低,由蓋呂薩克定律可知,其體積減小,外界對氣體做功,W>0,氣體溫度降低,內(nèi)能減少,△U<0,由熱力學(xué)第一定律可知,氣體要放出熱量,過程ca中外界對氣體所做的功小于氣體所放熱量,故C錯誤;
D、由圖象可知,a、b和c三個狀態(tài)中a狀態(tài)溫度最低,分子平均動能最小,故D正確;
E、由圖象可知,bc過程氣體發(fā)生等溫變化,氣體內(nèi)能不變,壓強(qiáng)減小,由玻意耳定律可知,體積增大,b、c狀態(tài)氣體的分子數(shù)密度不同,b和c兩個狀態(tài)中,容器壁單位面積單位時(shí)間內(nèi)受到氣體分子撞擊的次數(shù)不同,故E正確;
故選:BDE.

點(diǎn)評 本題考查氣體的狀態(tài)方程中對應(yīng)的圖象,分析清楚圖示圖象、知道理想氣體內(nèi)能由氣體的溫度決定即可解題,解題時(shí)要抓住在P-T圖象中等容線為過原點(diǎn)的直線.

練習(xí)冊系列答案
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5.對于物體做直線運(yùn)動,下列說法正確的是( 。
A.若加速度方向和速度方向相反,則物體的位移不斷減小
B.若物體的加速度恒定,則物體的平均速度變化率恒定
C.在給定的時(shí)間間隔內(nèi),平均速度越大位移越大
D.若位移隨時(shí)間變化而變化,則物體做勻變速直線運(yùn)動

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6.如圖甲所示,兩個完全相同的燈泡并聯(lián)后再與R=5Ω的定值電阻串聯(lián),然后將這部分電路接到輸出電壓恒為E=8V的A、B兩端,燈泡兩端的電壓與通過燈泡的電流滿足圖乙所示關(guān)系,則(  )
A.圖甲中電流表示數(shù)為1.0A
B.圖甲中每個燈泡的電阻值為3Ω
C.圖甲中兩個燈泡消耗的總功率為3.0W
D.圖甲中A、B兩端的總功率為4.0W

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10.如圖所示,豎直放置的玻璃粗細(xì)均勻,內(nèi)壁光滑,瓶口處有閥門K,瓶內(nèi)有a、b兩部分用活塞分開的空氣,活塞的質(zhì)量為m,橫截面積為S.開始時(shí),打開閥門與周圍大氣相連,活塞靜止時(shí),a、b的長度分別為2L、L,周圍大氣壓強(qiáng)為p0;現(xiàn)通過閥門K,不斷向b中充入空氣,活塞緩慢移動,整個過程中空氣溫度不變,瓶口處空氣體積可以忽略,把空氣當(dāng)成理想氣體.當(dāng)活塞向上移動的距離為0.5L,求:
(1)a中空氣的壓強(qiáng)
(2)b中充入的空氣與充氣前b中空氣的質(zhì)量之比.

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17.圖示為測定未知電源電動勢的原理圖,已知E1=2V,內(nèi)阻r1=0.2Ω,可變電阻R的最大值為9.8Ω,調(diào)節(jié)A點(diǎn)在R上的位置,當(dāng)R的值從左向右調(diào)動到9Ω時(shí),電流表G中正好沒有電流通過,求被測電源電動勢E2的值.

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7.如圖所示,水平放置體積為V0的矩形容器內(nèi)打一個薄的活塞,活塞的截面積為S,與氣缸內(nèi)壁之間的滑動摩擦力為f,最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力.在氣缸內(nèi)充有一定質(zhì)量的理想氣體,初始狀態(tài)體積為$\frac{1}{3}$V0,溫度為T0,氣體壓強(qiáng)與外界大氣均為P0.現(xiàn)緩慢加熱氣體,使活塞緩慢移動至氣缸口,求:
①活塞剛移動時(shí),氣體的溫度;
②活塞剛移動至氣缸口時(shí),氣體的溫度.

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14.如圖所示,汽缸開口向上放在地面上,活塞質(zhì)量m1=1kg,活塞截面積為S=5×10-4m2,卸內(nèi)封閉氣體體積為V0,大氣壓強(qiáng)P0=1.0×105Pa,細(xì)線跨過光滑滑輪一端與活塞相連.另一端連接質(zhì)量m2=2kg的物體,系統(tǒng)處于平衡狀態(tài).
(1)求出此時(shí)汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng);
(2)若將細(xì)繩剪斷,假定封閉氣體溫度保持不變,求穩(wěn)定后封閉氣體的體積.

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11.一個處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子,當(dāng)它自發(fā)躍遷到較低能級時(shí)( 。
A.總共發(fā)出六種頻率不同的光子
B.從n=4躍遷到n=3時(shí),發(fā)出的光子的波長最小
C.從n=4直接躍遷到n=2時(shí),發(fā)出可見光的光子
D.從n=4直接躍遷到n=1時(shí),發(fā)出的光子的波長最長

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12.如圖所示,兩塊很大的平行導(dǎo)體板MN、PQ產(chǎn)生豎直向上的勻強(qiáng)電場,兩平行導(dǎo)體板與一半徑為r的單匝線圈連接,在線圈內(nèi)有一方向垂直線圈平面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率為$\frac{△{B}_{1}}{△t}$的勻強(qiáng)磁場B1.在兩導(dǎo)體板之間還存在有理想邊界的勻強(qiáng)磁場,勻強(qiáng)磁場分為Ⅰ、Ⅱ兩個區(qū)域,其邊界為MN、ST、PQ,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B2,方向如圖所示,Ⅰ區(qū)域高度為d1,Ⅱ區(qū)域的高度為d2.一個質(zhì)量為m、電量為q的帶正電的小球從MN板上方的O點(diǎn)由靜止開始下落,穿過MN板的小孔進(jìn)入復(fù)合場后,恰能做勻速圓周運(yùn)動,Ⅱ區(qū)域的高度d2足夠大,帶電小球在運(yùn)動中不會與PQ板相碰,重力加速度為g.
(1)求線圈內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率;
(2)若帶電小球運(yùn)動后恰能回到O點(diǎn),求帶電小球釋放時(shí)距MN的高度h.

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