【題目】如圖所示，總長度為15 cm的氣缸放置在水平桌面上�；钊馁|(zhì)量m=20 kg，橫截面積S=100 cm2，活塞可沿氣缸壁無摩擦地滑動但不漏氣，開始時活塞與氣缸底的距離12 cm。外界氣溫為27 ℃，大氣壓強為1.0×105 Pa。將氣缸緩慢地轉(zhuǎn)到開口向上的豎直位置，待穩(wěn)定后對缸內(nèi)氣體逐漸加熱，使活塞上表面剛好與氣缸口相平，取g=10 m/s2，求：

①活塞上表面剛好與氣缸口相平時氣體的溫度為多少？

②在對氣缸內(nèi)氣體加熱的過程中，吸收了189 J的熱量，則氣體增加的內(nèi)能是多少？

【答案】①450 K ②129 J

【解析】解：①當(dāng)氣缸水平放置時，p0=1.0×105 Pa，V0=LS，T0=(273+27) K

當(dāng)氣缸口朝上，活塞到達(dá)氣缸口時，活塞的受力分析如圖所示

有p1S=p0S+mg

則p1=p0+=1.0×105 Pa+Pa=1.2×105 Pa

V1=L1S

由理想氣體狀態(tài)方程得，

則

②當(dāng)氣缸口向上，未加熱穩(wěn)定時：由玻意耳定律得p0LS=p1L'S

則

加熱后，氣體做等壓變化，氣體對外界做功為

W=p1(L1–L')S=60 J

根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=(–W)+Q

得ΔU=129 J

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m的小球套在傾斜放置的光滑的直桿上，一根輕質(zhì)彈簧一端固定于0點，另一端與小球相連，彈簧與桿在同一豎直平面內(nèi)，將小球沿桿拉到彈簧水平位置由靜止釋放，小球沿桿下滑，當(dāng)彈簧位于豎直位置時，小球速度恰好為零，此時小球下降的豎直高度為h，若全過程中彈簧始終處于伸長狀態(tài)且處于彈性限度范圍內(nèi)，下列說法不正確的

A. 小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒

B. 彈簧與桿垂直時，小球的動能與重力勢能之和最大

C. 彈簧對小球始終做負(fù)功

D. 小球下滑至最低點的過程中，彈簧的彈性勢能增加量等于mgh

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】傳感器擔(dān)負(fù)著信息的采集任務(wù)，在自動控制中發(fā)揮著重要作用，傳感器能夠?qū)⒏惺艿降奈锢砹浚ㄈ鐪囟�、光、聲等）轉(zhuǎn)換成便于測量的量（通常是電學(xué)量），例如熱敏傳感器，主要是應(yīng)用了半導(dǎo)體材料制成的熱敏電阻將熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量．熱敏電阻隨溫度變化的圖象如圖甲所示，圖乙是由熱敏電阻R1作為傳感器制作的簡單自動報警器線路圖．問：

（1）為了使溫度過高時報警器鈴響，c應(yīng)接在______（填“a”或“b”）．

（2）若使啟動報警的溫度提高些，應(yīng)將滑動變阻器滑片P點向______移動（填“左”或“右”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的工件置于水平放置的鋼板C上,二者間動摩擦因數(shù)為μ,由于光滑導(dǎo)槽A、B的控制,工件只能沿水平導(dǎo)槽運動,現(xiàn)在使鋼板以速度ν1向右運動,同時用力F拉動工件(F方向與導(dǎo)槽平行，使其以速度ν2沿導(dǎo)槽運動,則F的大小為

A. 等于μmg B. 大于μmg

C. 小于μmg D. 不能確定

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】氫原子的能級如圖所示。氫原子從n＝4能級向低能級躍遷所放出的光子，能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，下列判斷正確的是（ ）

A. 氫原子輻射出光子后，氫原子能量變大

B. 從n＝4能級到n＝3能級放出的光子波長最小

C. 該金屬的逸出功不超過12.75 eV

D. 氫原子處于不同能級時，其核外電子在各處出現(xiàn)的概率是一樣的

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】絕緣光滑斜面與水平面成α角，一質(zhì)量為m、電荷量為-q的小球從斜面上高h處，以初速度為v0、方向與斜面底邊MN平行射入，如圖所示，整個裝置處在磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中，磁場方向平行于斜面向上。已知斜面足夠大，小球能夠沿斜面到達(dá)底邊MN。則下列判斷不正確的是 （ ）

A. 小球在斜面上做勻變速曲線運動

B. 小球到達(dá)底邊MN的時間

C. 勻強磁場磁感應(yīng)強度的取值范圍為

D. 勻強磁場磁感應(yīng)強度的取值范圍為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2017年12月8日消息，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)土衛(wèi)六上有大量的碳?xì)浠衔�，比地球上的石油和天然氣多幾百倍。土衛(wèi)六和土衛(wèi)五繞土星的運動可近似看作勻速圓周運動，土衛(wèi)六質(zhì)量、直徑、距土星中心的距離都比土衛(wèi)五的這三個量大，兩衛(wèi)星相比，土衛(wèi)六繞土星運動的（ ）

A. 周期較大

B. 線速度較大

C. 角速度較大

D. 向心加速度較大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】利用氣墊導(dǎo)軌驗證機械能守恒定律，實驗裝置如圖甲所示，水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌；導(dǎo)軌上A點處有一帶長方形遮光板的滑塊，其總質(zhì)量為M，左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)繩與一質(zhì)量為m的小球相連；遮光板兩條長邊與導(dǎo)軌垂直；導(dǎo)軌上B點有一光電門，可以測量遮光板經(jīng)過光電門時的擋光時間t，用d表示A點到光電門B處的距離，b表示遮光板的寬度，將遮光板通過光電門的平均速度看作滑塊通過B點時的瞬時速度，實驗時滑塊在A處由靜止開始運動．

（1）用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度b，結(jié)果如圖乙所示，由此讀出b=_______mm．

（2）某次實驗測得傾角θ=30°，重力加速度用g表示，滑塊從A處到達(dá)B處時m和M組成的系統(tǒng)動能增加量可表示為ΔEK=______，系統(tǒng)的重力勢能減少量可表示為ΔEp=______，在誤差允許的范圍內(nèi)，若ΔEK=ΔEP則可認(rèn)為系統(tǒng)的機械能守恒．

（3）在（2）的實驗過程中，某同學(xué)改變A、B間的距離，作出的v2－d 圖像如圖丙所示，并測得M=m，則重力加速度g=_____m/s2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（題文）一水池水深H=0.8 m�，F(xiàn)從水面上方h=0.8 m高處由靜止釋放一質(zhì)量為m=0.1 kg的硬質(zhì)球體，測得球體從釋放到落至水池底部用時t=0.6 s。已知球體直徑遠(yuǎn)小于水池深度，不計空氣及水的阻力，取重力加速度g=10 m/s2。

（1）通過計算判斷球體在水中做什么運動？

（2）從水面上方多高處由靜止釋放球體，才能使球體從釋放到落至池底所用時間最短？

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