【題目】如圖所示，用質(zhì)量m＝1kg的活塞在汽缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與汽缸壁間的摩擦忽略不計，開始時活塞距離汽缸底部的高度h1＝1.0m，氣體的溫度t1=27℃ 。現(xiàn)將汽缸緩慢加熱至t2=207℃，活塞緩慢上升到距離汽缸底某一高度h2處，此過程中被封閉氣體增加的內(nèi)能ΔU＝300J。已知大氣壓強p0＝1.0×105Pa，重力加速度g＝10m/s2，活塞橫截面積S＝5.0×10-4 m2。求：

(ⅰ)初始時汽缸內(nèi)氣體的壓強p1和緩慢加熱后活塞距離汽缸底部的高度h2；

(ⅱ)此過程中缸內(nèi)氣體吸收的熱量Q。

【答案】(i)1.2×105Pa，1.6m；(ii)336J

【解析】

(i)初始時汽缸內(nèi)氣體的壓強

p=p0+=1.2×105Pa

氣體做等壓變化，根據(jù)蓋一呂薩克定律可得

即

解得

h2=1.6m

(ii)在氣體膨脹的過程中，氣體對外做功為

W=pS（h2-h1）=[1.2×105×（1.6-1.0）×5.0×10-4]J=36J

根據(jù)熱力學(xué)第一定律可得氣體內(nèi)能的變化為

△U=-W+Q

解得

Q=△U+W=336J

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，在真空中，－Q1、+Q2為固定在x軸上A、B兩點的電荷且Q1=4Q2，，a、b、c為P點兩側(cè)的三點，且，取無限遠電勢為零，下說法正確的是（　�。�

A.將+q沿x軸從a移至b點，其電勢能先增大后減小

B.b、c兩點電勢關(guān)系

C.P點電場強度為零，電勢也為零

D.a、c兩點電場關(guān)系

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】根據(jù)玻爾原子理論，氫原子中的電子繞原子核做圓周運動與人造衛(wèi)星繞地球做圓周運動比較，下列說法中正確的是（　�。�

A.電子可以在大于基態(tài)軌道半徑的任意軌道上運動，人造衛(wèi)星只能在大于地球半徑的某些特定軌道上運動

B.軌道半徑越大，線速度都越小，線速度與軌道半徑的平方根成反比

C.軌道半徑越大，周期都越大，周期都與軌道半徑成正比

D.軌道半徑越大，動能都越小，動能都與軌道半徑的平方成反比

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一不計電阻的導(dǎo)體圓環(huán)，半徑為r、圓心在O點，過圓心放置一長度為2r、電阻為2R的均勻輻條，輻條與圓環(huán)接觸良好�，F(xiàn)將此裝置的一部分置于磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直紙面向里的有界勻強磁場中，磁場邊界恰好與圓環(huán)的直徑在同一直線上�，F(xiàn)使輻條以角速度ω繞O點順時針轉(zhuǎn)動，右側(cè)電路通過電刷與輻條中心和圓環(huán)的邊緣良好接觸，R1=R，右側(cè)為水平放置的足夠長的光滑平行導(dǎo)軌，間距為2r，導(dǎo)軌之間有垂直導(dǎo)軌平面向里、磁感應(yīng)強度大小也為B的勻強磁場，質(zhì)量為m、電阻為R的導(dǎo)體棒ab垂直放置在導(dǎo)軌上且接觸良好，不計其他電阻。

（1）若S閉合，S1斷開時，求理想電表的示數(shù)；

（2）若S、S1都閉合，求出導(dǎo)體棒ab能夠獲得的最大速度vm；

（3）在導(dǎo)體棒ab加速過程中通過的電荷量q。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖甲為測定當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊膶嶒炑b置，不可伸長的輕擺線一端固連在鉛質(zhì)小圓柱的上端，另一端固定在O點。將輕繩拉至水平后由靜止釋放，在小圓柱通過的最低點附近安置一組光電門，測出小圓柱運動到最低點通過光電門的擋光時間t，用游標(biāo)卡尺測出小圓柱的直徑d，如圖乙所示。忽略空氣阻力，實驗步驟如下：

(1)小圓柱的直徑d＝________cm；

(2)測出懸點到圓柱中心的距離l，并測出對應(yīng)的擋光時間△t；

(3)改變擺線的長度，重復(fù)步驟 (2)，多測幾組數(shù)據(jù)；

(4)以懸點到圓柱重心的距離l為縱坐標(biāo)，以_______為橫坐標(biāo)，得到的圖象是一條通過坐標(biāo)原點的直線，如圖丙所示。計算得該圖線的斜率為k，則當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g=_______(用物理量的符號表示)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)設(shè)計了利用光電計時器驗證機械能守恒定律的實驗。其實驗步驟如下：

①將量程為L的米尺豎直固定；

②在米尺旁固定一光電門，記錄光電門所在位置的刻度L0；

③接通電源，將小鋼球從光電門正上方且球心所對刻度為L處靜止釋放；

④從計時器上讀出小鋼球通過光電門的時間t。

(1)該同學(xué)要較精確地驗證機械能守恒定律，還應(yīng)需要的器材是__________；

A.天平

B.秒表

C.游標(biāo)卡尺

(2)小鋼球從釋放至球心到達光電門時下落的高度為__________；該同學(xué)使用(1)中選用的器材正確測出所需的物理量為x，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g，若以上物理量在誤差范圍內(nèi)滿足關(guān)系式________________，則可認為小鋼球在下落過程中機械能守恒。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】綠化工人在街道旁邊栽種大樹時，為了確保樹干不傾斜，需要用鐵桿來支撐。通常是用一個鐵環(huán)緊套在樹干上，三根長度不同的鐵桿一端均勻分布在固定的鐵環(huán)上，另一端固定在同一個水平地面上，大樹栽好后豎直壓在地上，如圖所示。由于樹剛栽，地面對大樹的作用力，除了豎直向上的支持力以外，其它力可以不考慮。則下列說法中正確的是（　�。�

A.三根鐵桿對大樹的作用力大小一定相等

B.大樹對地面的作用力一定大于自身的重力

C.鐵桿對大樹的作用力與地面對大樹的支持力是一對平衡力

D.鐵桿對大樹的作用力在水平方向的合力為零

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，相距L的兩平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有兩定值電阻和，它們的阻值均為。導(dǎo)軌（導(dǎo)軌電阻不計）間存在垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。現(xiàn)有一根質(zhì)量為、電阻也為的金屬棒在恒力的作用下由靜止開始運動，運動距離時恰好達到穩(wěn)定速度。運動過程中金屬棒與導(dǎo)軌始終接觸良好，則在金屬棒由靜止開始運動到速度達到穩(wěn)定的過程中(　　)

A.電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為

B.電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為

C.通過電阻的電荷量為

D.通過電阻的電荷量為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩間距為L=1m的平行直導(dǎo)軌與水平面間的夾角為=37° ,導(dǎo)軌處在垂直導(dǎo)軌平面向下、 磁感應(yīng)強度大小B=2T的勻強磁場中.金屬棒P垂直地放在導(dǎo)軌上，且通過質(zhì)量不計的絕緣細繩跨過如圖所示的定滑輪懸吊一重物（重物的質(zhì)量m0未知），將重物由靜止釋放，經(jīng)過一 段時間，將另一根完全相同的金屬棒Q垂直放在導(dǎo)軌上，重物立即向下做勻速直線運動，金 屬棒Q恰好處于靜止?fàn)顟B(tài).己知兩金屬棒的質(zhì)量均為m=lkg、電阻均為R=lΩ，假設(shè)重物始終沒有落在水平面上，且金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，一切摩擦均可忽略，重力加速度g=l0m/s2，sin 37°=0.6，cos37°=0.8.求：

（1）金屬棒Q放上后，金屬棒戶的速度v的大��；

（2）金屬棒Q放上導(dǎo)軌之前，重物下降的加速度a的大小（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；

（3）若平行直導(dǎo)軌足夠長，金屬棒Q放上后，重物每下降h=lm時，Q棒產(chǎn)生的焦耳熱.

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