【題目】如圖所示，水平放置的汽缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞的質(zhì)量m=10kg，橫截面積S=100cm2，活塞可沿汽缸壁無摩擦滑動且不漏氣，活塞到汽缸底部的距離L1=11cm，到汽缸口的距離L2=4cm�，F(xiàn)將汽缸緩慢地轉(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汽缸口相平。已知g=10m/s2，外界氣溫為27°C，大氣壓強(qiáng)為1.0×105Pa，活塞厚度不計(jì)，求：

(i)活塞上表面剛好與汽缸口相平時(shí)氣體的溫度是多少?

(ii)在對缸內(nèi)氣體加熱的過程中，氣體膨脹對外做功，同時(shí)吸收Q=350J的熱量，則氣體增加的內(nèi)能U多大?

【答案】(i)450K；(ii) 295J

【解析】

(i)當(dāng)汽缸水平放置時(shí)，p0=1.0×105Pa，V0=L1S，T0=（273+27）K=300K。當(dāng)汽缸口朝上，活塞到達(dá)汽缸口時(shí)，活塞的受力分析如圖所示

根據(jù)平衡條件有

p1S=p0S+mg

V1=（L1+L2）S

由理想氣體狀態(tài)方程得

解得T1=450K

(ii)當(dāng)汽缸口向上，未加熱穩(wěn)定時(shí)：由玻意耳定律得

p0L1S=p1LS

加熱后，氣體做等壓變化，外界對氣體做功為

W=-p0（L1+L2-L）S-mg（L1+L2-L）

根據(jù)熱力學(xué)第一定律

解得

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】一彈簧振子做簡諧運(yùn)動，周期為T，下列說法中正確的是

A.若t時(shí)刻和（）時(shí)刻振子運(yùn)動位移的大小方向都相同，則一定等于T的整數(shù)倍

B.若t時(shí)刻和（）時(shí)刻振子運(yùn)動速度的大小相等、方向相反，則一定等于的整數(shù)倍

C.若，則在t時(shí)刻和（）時(shí)刻振子運(yùn)動加速度一定相等

D.若，則在t時(shí)刻和（）時(shí)刻彈簧的長度一定相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】現(xiàn)測量一銅芯導(dǎo)線的電阻率，用米尺測出其長度為L，用螺旋測微器測得其直徑為D，用多用電表測得其電阻值約為1Ω，為提高測量的精度，需從下列器材中挑選一些元件，設(shè)計(jì)電路，重新測量這段導(dǎo)線（圖中用Rx表示）的電阻。

A．電源E（電動勢為6.0V，內(nèi)阻不計(jì)）

B．電壓表V1（量程為0~0.6V，內(nèi)阻約為2kΩ）

C．電壓表V2（量程為0~6.0V，內(nèi)阻約為6kΩ）

D．電流表A1（量程為0~0.6A，內(nèi)阻約為1Ω）

E．電流表A2（量程為0~3.0A，內(nèi)阻約為0.1Ω）

F．滑動變阻器R1（最大阻值5Ω，額定電流1.0A）

G．滑動變阻器R2（最大阻值10Ω，額定電流0.2A）

H．定值電阻R0（阻值為9Ω）

I．開關(guān)S一個，導(dǎo)線若干

(1)如圖甲所示是該實(shí)驗(yàn)小組用螺旋測微器對銅線直徑的測量，其讀數(shù)是________。

(2)為提高實(shí)驗(yàn)精度，要求電表的偏轉(zhuǎn)不小于其量程的，某同學(xué)設(shè)計(jì)了部分電路如圖乙所示，請你在此基礎(chǔ)上將電路補(bǔ)充完整，使實(shí)驗(yàn)可以完成______。

(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)電壓表選________，電流表選________，滑動變阻器選________（只填代號）。

(4)若在測量時(shí)，電壓表示數(shù)為U，電流表示數(shù)為I，則該銅芯導(dǎo)線所用材料的電阻率的表達(dá)式為=________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組研究小車的勻變速直線運(yùn)動，他們使用交流電源為電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器供電。實(shí)驗(yàn)時(shí)得到一條紙帶。某位同學(xué)在紙帶上便于測量的地方選取第一個計(jì)數(shù)點(diǎn)，并在這個點(diǎn)下標(biāo)明，在第6個點(diǎn)下標(biāo)明，在第11個點(diǎn)下標(biāo)明，在第16個點(diǎn)下標(biāo)明，在第21個點(diǎn)下標(biāo)明。但測量時(shí)發(fā)現(xiàn)點(diǎn)已模糊不清，于是只測得長為、長為、長為，根據(jù)以上測得的數(shù)據(jù)，計(jì)算點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小為_____，小車運(yùn)動的加速度大小為_____，的距離應(yīng)為_____。（計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2016年8月16日凌晨，被命名為“墨子號”的中國首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星開啟星際之旅，這是我國在世界上首次實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間的量子通信，構(gòu)建天地一體化的量子保密通信與科學(xué)實(shí)驗(yàn)體系。如圖所示，“墨子號”衛(wèi)星的工作高度約為500km，在軌道上繞地區(qū)做勻速圓周運(yùn)動，經(jīng)過時(shí)間t（t小于其運(yùn)動周期），運(yùn)動的弧長為s，與地球中心連線掃過的角度為β（弧度），引力常量為G，則下列關(guān)于“墨子號”的說法正確的是

A. 向心加速度小于地球同步衛(wèi)星的向心加速度

B. 周期為

C. 質(zhì)量為

D. 線速度大于第一宇宙速度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】坐落在鎮(zhèn)江新區(qū)的摩天輪高88 m，假設(shè)乘客隨座艙在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動．下列說法正確的是(　　)

A. 在摩天輪轉(zhuǎn)動的過程中，乘客機(jī)械能始終保持不變

B. 在最低點(diǎn)時(shí)，乘客所受重力大于座椅對他的支持力

C. 在摩天輪轉(zhuǎn)動一周的過程中，合力對乘客做功為零

D. 在摩天輪轉(zhuǎn)動的過程中，乘客重力的功率保持不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，將一質(zhì)量為5.0g的光滑小球從一個半徑為的半球形碗的邊緣釋放．求：

（1）當(dāng)小球滑到碗底時(shí)，重力對小球所做的功；

（2）小球滑落過程中重力勢能的改變量；

（3）如果將碗底的重力勢能取為零勢能點(diǎn)，小球釋放時(shí)的重力勢能；

（4）如果重力勢能的零點(diǎn)改為小球的釋放點(diǎn)，當(dāng)小球到達(dá)碗底時(shí)的重力勢能；

（5）如果小球的質(zhì)量加倍，以上答案是否會變化？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，固定在同一水平面內(nèi)的兩根平行長直金屬導(dǎo)軌的間距為L，其左端接有阻值為R的電阻，整個裝置處在豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中。一質(zhì)量為m的導(dǎo)體桿ab垂直于導(dǎo)軌放置，且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸�，F(xiàn)桿在水平向右、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開始沿導(dǎo)軌運(yùn)動距離d時(shí)，速度恰好達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)（運(yùn)動過程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直）。設(shè)桿接入電路的電阻為r，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，不計(jì)一切摩擦。試求：

(1)導(dǎo)體桿達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，ab桿的速度大��；

(2)導(dǎo)體桿從靜止開始沿導(dǎo)軌運(yùn)動距離d的過程中電阻R產(chǎn)生的熱量。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一定質(zhì)量的理想氣體，開始處于狀態(tài)A，由過程AB到達(dá)狀態(tài)B，后又經(jīng)過過程BC到達(dá)狀態(tài)C，如圖所示。已知?dú)怏w在狀態(tài)A時(shí)的壓強(qiáng)為p0。B、C兩點(diǎn)連線的延長線過原點(diǎn)。

(1)求氣體在狀態(tài)B時(shí)的壓強(qiáng)PB，在狀態(tài)C時(shí)氣體的體積VC；

(2)氣體從狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B，再到狀態(tài)C，全過程氣體是吸熱還是放熱，并求出吸放熱的數(shù)值。

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