如圖所示，一直立的汽缸用一質(zhì)量為m的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞橫截面積為S，氣體最初的體積為V0，最初的壓強為，汽缸內(nèi)壁光滑且缸壁導熱性能良好．開始活塞被固定在A處，打開固定螺栓K，活塞下落，經(jīng)過足夠長時間后，活塞停在B處，設(shè)周圍環(huán)境溫度保持不變，已知大氣壓強為P0，重力加速度為g，若一定質(zhì)量理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定．求：

①活塞停在B點時缸內(nèi)封閉氣體的體積V；

②整個過程中通過缸壁傳遞的熱量Q．


考點：  理想氣體的狀態(tài)方程；熱力學第一定律．

專題：  理想氣體狀態(tài)方程專題．

分析：  ①由平衡條件求出氣體壓強，由玻意耳定律求出氣體體積；

②求出活塞移動的距離，由功的計算公式求出功，然后由熱力學第一定律求出熱量．

解答：  解：①設(shè)活塞在B處時封閉氣體的壓強為P，活塞處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得：P0S+mg=PS…①

解得：，

由玻意耳定律得：…②，

解得：；

②從放下活塞至活塞重新平衡的過程，設(shè)活塞下降的高度為h：…③，

則外界對氣體做功W：W=（P0S+mg）h…④，

氣體溫度相同，內(nèi)能不變，由熱力學第一定律△U+W+Q得：Q=W…⑤，

由①②③④⑤式解得：；

答：①活塞停在B點時缸內(nèi)封閉氣體的體積；

②整個過程中通過缸壁傳遞的熱量．

點評：    本題考查了求氣體體積、傳遞的熱量，應用玻意耳定律與熱力學第一定律即可正確解題，求出氣體的壓強是正確解題的關(guān)鍵．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖甲為驗證機械能守恒定律的實驗裝置示意圖�，F(xiàn)有的器材為：帶鐵夾的鐵架臺、電磁打點計時器、紙帶、帶鐵夾的重錘、天平�；卮鹣铝袉栴}：

（1）為完成此實驗，除了所給的器材外，還需要的器材有_____________。（填入正確選項前的字母）

A．米尺     B．秒表    C．0～12V的直流電源   D. 0～12V的交流電源

（2）下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：

A.按照圖示的裝置安裝器材

B.將打點計時器接到電源的“直流輸出”上

C.用天平測出重錘的質(zhì)量

D.先接通電源，后釋放紙帶，打出一條紙帶

E.測量紙帶上某些點間的距離

F.根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能

其中操作不當?shù)牟襟E是：________________。

（3）實驗中誤差產(chǎn)生的原因有______________________________________________（寫出兩個原因）

（4）利用這個裝置也可以測量重錘下落的加速度的數(shù)值。根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上連續(xù)的五個點A、B、C、D、E，測出各點之間的距離如圖乙所示。使用交流電的頻率為，則計算重錘下落的加速度的表達式a=___________________。（用、、、及表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，ABCD為固定在豎直平面內(nèi)的軌道，AB段光滑水平，BC段為光滑圓弧，對應的圓心角θ= 370，半徑r=2.5m，CD段平直傾斜且粗糙，各段軌道均平滑連接，傾斜軌道所在區(qū)域有場強大小為E=2×l05N/C、方向垂直于斜軌向下的勻強電場。質(zhì)量m=5×l0-2kg、電荷量q=+1×10-6C的小物體（視為質(zhì)點）被彈簧槍發(fā)射后，沿水平軌道向左滑行，在C點以速度v0=3m/s沖上斜軌。以小物體通過C點時為計時起點，0.1s以后，場強大小不變，方向反向。已知斜軌與小物體間的動摩擦因數(shù)μ=0.25。設(shè)小物體的電荷量保持不變，取g=10m/s2．sin370=0.6，cos370=0.8。求：

 (1) ．彈簧槍對小物體所做的功；

 (2) ．在斜軌上小物體能到達的最高點為P，求CP的長度。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，質(zhì)量為m1=5kg的滑塊，置于一粗糙的斜面上，用一平行于斜面的大小為40N的力F推滑塊，滑塊沿斜面向上勻速運動，斜面體質(zhì)量m2=10kg，且始終靜止，取g=10m/s2，求：

（1）斜面對滑塊的摩擦力；

（2）地面對斜面體的摩擦力和支持力．

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科目：高中物理 來源： 題型：


某實驗小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究功和動能變化的關(guān)系，如圖所示，他們將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長的細線將其通過一個定滑輪與鉤碼相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小．在水平桌面上相距50.0cm的A、B兩點各安裝一個速度傳感器，記錄小車通過A、B時的速度大�。ㄐ≤囍锌梢苑胖庙来a．）

（1）實驗中木板略微傾斜，這樣做目的是　　．

A．是為了使釋放小車后，小車能勻加速下滑

B．是為了增大小車下滑的加速度

C．可使得細線拉力等于砝碼的重力

D．可使得小車在未施加拉力時做勻速直線運動

（2）實驗主要步驟如下：

①測量　　和拉力傳感器的總質(zhì)量M1；把細線的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過定滑輪與鉤碼相連；正確連接所需電路．

②將小車停在C點，接通電源，　　，小車在細線拉動下運動，記錄細線拉力及小車通過A、B時的速度．

③在小車中增加砝碼，或增加鉤碼個數(shù)，重復②的操作．

（3）下表是他們測得的一組數(shù)據(jù)，其中M1是傳感器與小車及小車中砝碼質(zhì)量之和，（v22﹣V12）是兩個速度傳感器記錄速度的平方差，可以據(jù)此計算出動能變化量△E，F(xiàn)是拉力傳感器受到的拉力，W是拉力F在A、B間所做的功．表格中△E3=　　，W3=　　  （結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．

次數(shù)

M1/kg

|v﹣v|/（m/s）2

△E/J

F/N

W/J

1

0.500

0.760

0.190

0.400

0.200

2

0.500

1.65

0.413

0.840

0.420

3

0.500

2.40

△E3

1.220

W3

4

1.000

2.40

1.20

2.420

1.21

5

1.000

2.84

1.42

2.860

1.43

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科目：高中物理 來源： 題型：


一輛汽車沿平直公路單向以速度v1行駛了2/3的路程，接著又以速度v2＝20 km/h行駛完其余1/3的路程，如果汽車對全程的平均速度為28 km/h，那么汽車在前2/3路程上速度的大小是

A．25 km/h              B．34 km/h          C．35 km/h              D．38 km/h

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科目：高中物理 來源： 題型：


橫截面為半圓的柱狀物體P放在粗糙的水平地面上，質(zhì)量為M的光滑小物塊在水平力F的作用下，緩慢地沿P的上表面向最高點滑動，如圖所示。在物塊滑動的過程中，P始終保持靜止，下列說法正確的是

A．F逐漸增大             B．P對M的彈力逐漸減小

C．地面對P的彈力不變     D．地面對P的摩擦力不變

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，小球從A點以初速度v0沿粗糙斜面向上運動，到達最高點B后返回A，C為AB的中點．下列說法中正確的是（　�。�

　

A．

小球從A出發(fā)到返回A的過程中，位移為零，外力做功為零

　

B．

小球從A到C與從C到B的過程，減少的動能相等

　

C．

小球從A到C與從C到B的過程，速度的變化相等

　

D．

小球從A到C與從C到B的過程，損失的機械能相等

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科目：高中物理 來源： 題型：


一個電子只在電場力作用下從a點運動到b點的軌跡如圖中虛線所示，圖中一組平行實線可能是電場線也可能是等勢面，下列說法中正確的是(　　)

A．如果實線是電場線，則電子在a點的電勢能比在b點的電勢能大

B．如果實線是等勢面，則a點的電勢比b點的電勢低

C．如果實線是電場線，則a點的電勢比b點的電勢高

D．如果實線是等勢面，則電子在a點的電勢能比在b點的電勢能大

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