【題目】一個(gè)水平放置的氣缸，由兩個(gè)橫截面積不同的圓筒連接而成。活塞A、B用一長為4 L的剛性細(xì)桿連接，L= 0.5 m，它們可以在筒內(nèi)無摩擦地左右滑動(dòng)。A、B的橫截面積分別為SA=40 cm2，SB=20 cm2，A、B之間封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，兩活塞外側(cè)（A的左方和B的右方）是壓強(qiáng)為P0=1.0×105 Pa的大氣。當(dāng)氣缸內(nèi)氣體溫度為T1=700 K時(shí)，兩活塞靜止于如圖所示的位置。

①現(xiàn)使氣缸內(nèi)氣體的溫度緩慢下降，當(dāng)溫度降為多少時(shí)活塞A恰好移到兩圓筒連接處？（氣缸足夠長）

②若在此變化過程中氣體共向外放熱540 J，求氣體的內(nèi)能變化了多少？

【答案】（1）T2=400 K；（2）氣體的內(nèi)能減少240J

【解析】

(1)發(fā)生等壓變化，根據(jù)蓋呂薩克定律列式求解

(2)先求外界對(duì)氣體所做的功，再根據(jù)熱力學(xué)第一定律求內(nèi)能變化量。

(1) 對(duì)活塞受力分析，活塞向右緩慢移動(dòng)過程中，氣體發(fā)生等壓變化

由蓋呂薩克定律有

代入數(shù)據(jù)解得：T2=400K時(shí)活塞A恰好移到兩筒連接處；

(2) 活塞向右移動(dòng)過程中，外界對(duì)氣體做功

W=P03L（SA-SB）

由熱力學(xué)第一定律得△U=W+Q=-240J。

即氣體的內(nèi)能減少240 J。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】從地面以相同初速度先后豎直向上拋出兩個(gè)小球，不計(jì)空氣阻力，則兩小球在空中（ ）

A. 任意時(shí)刻機(jī)械能都相等

B. 某一時(shí)刻速度可能相同

C. 某一時(shí)刻位置可能相同

D. 任意時(shí)刻速度差不相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，用細(xì)線將質(zhì)量為m=4×10﹣3 kg的帶電小球P懸掛在O點(diǎn)正下方．當(dāng)空中有方向?yàn)樗较蛴遥笮?/span>E=2×104V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)，系統(tǒng)靜止時(shí)，細(xì)線與豎直方向夾角37°．g取10m/s2．

（1）分析小球的帶何種電荷；

（2）求小球帶電量q；

（3）求剪斷細(xì)線后帶電小球的加速度a．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，固定平行導(dǎo)軌間有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，導(dǎo)軌間距為l且足夠長，左端接阻值為R的定值電阻，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。現(xiàn)有一長為2l的金屬棒垂直放在導(dǎo)軌上，在金屬棒以O點(diǎn)為軸沿順時(shí)針方向以角速度轉(zhuǎn)過60°的過程中(金屬棒始終與導(dǎo)軌接觸良好，電阻不計(jì))

A. 通過定值電阻的最大電流為

B. 通過定值電阻的最大電流為

C. 通過定值電阻的電荷量為

D. 通過定值電阻的電荷量為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，使重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

①對(duì)于該實(shí)驗(yàn)，下列操作中對(duì)減小實(shí)驗(yàn)誤差有利的是______________。

A．重物選用質(zhì)量和密度較大的金屬錘

B．兩限位孔在同一豎直面內(nèi)上下對(duì)正

C．精確測(cè)量出重物的質(zhì)量

D．用手托穩(wěn)重物，接通電源后，撒手釋放重物

②某實(shí)驗(yàn)小組利用上述裝置將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到50 Hz的交流電源上，按正確操作得到了一條完整的紙帶，由于紙帶較長，圖中有部分未畫出，如圖所示。紙帶上各點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的計(jì)時(shí)點(diǎn)，其中O點(diǎn)為紙帶上打出的第一個(gè)點(diǎn)。重物下落高度應(yīng)從紙帶上計(jì)時(shí)點(diǎn)間的距離直接測(cè)出，利用下列測(cè)量值能完成驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的選項(xiàng)有____________。

A．OA、AD和EG的長度 B．OC、BC和CD的長度

C．BD、CF和EG的長度 D．AC、BD和EG的長度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在水平地面上方某處，把質(zhì)量相同的P、O兩小球以相同速率沿豎直方向拋出，P向上，O向下，不計(jì)空氣阻力，兩球從拋出到落地的過程中

A. P球重力做功較多

B. 兩球重力的平均功率相等

C. 落地前瞬間，P球重力的瞬時(shí)功率較大

D. 落地前瞬間，兩球重力的瞬時(shí)功率相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，直線MN上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電子1從磁場(chǎng)邊界上的a點(diǎn)垂直MN和磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng)，經(jīng)t1時(shí)間從b點(diǎn)離開磁場(chǎng)。之后電子2也由a點(diǎn)沿圖示方向以相同速率垂直磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng)，經(jīng)t2時(shí)間從a、b連線的中點(diǎn)c離開磁場(chǎng)，則為

A. B. 2 C. D. 3

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，豎直固定的倒U型導(dǎo)軌NNPQ，軌道間距L=0.8m，上端開小口與水平 線圈C連接，線圈面積S =0.8m2，匝數(shù)N- 200，電阻r=15Ω。質(zhì)量m= 0.08kg的導(dǎo)體棒ab被外力水平壓在導(dǎo)軌一側(cè)，導(dǎo)體棒接入電路部分的電阻R=1Ω。開始時(shí)整個(gè)裝 置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。r=0時(shí)撤去外力，同時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度按B=Bo-kt的規(guī)律變化，其中k= 0.4T/s；t1=ls時(shí)，導(dǎo)體棒開始F滑，它與導(dǎo)軌問的動(dòng)摩擦因數(shù)μ = 0.5，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。其余電阻不計(jì)（重力加速度g= 10m/s2）。求：

(1) 0-1s內(nèi)通過導(dǎo)體棒的電流強(qiáng)度；

(2) t=0時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0;

(3)若僅將磁場(chǎng)方向改為豎直向下，要使導(dǎo)體棒ab在0- Is內(nèi)仍靜止，是否需要將它靠在導(dǎo)軌的另一側(cè)？扼要說明理由。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，某同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)游戲裝置，用彈簧制作的彈射系統(tǒng)將小球從管口P彈出，右側(cè)水平距離為L，豎直高度為H=0.5m處固定一半圓形管道，管道所在平面豎直，半徑R=0.75m，內(nèi)壁光滑。通過調(diào)節(jié)立柱Q可以改變彈射裝置的位置及傾角，若彈出的小球從最低點(diǎn)M沿切線方向進(jìn)入管道，從最高點(diǎn)N離開后能落回管口P，則游戲成功。小球質(zhì)量為0.2kg，半徑略小于管道內(nèi)徑，可視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2。該同學(xué)某次游戲取得成功，試求：

(1)水平距離L；

(2)小球在N處對(duì)管道的作用力；

(3)彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能。

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