20．如圖所示，絕熱隔板S把絕熱的氣缸分隔成體積相等的兩部分，S與氣缸壁的接觸是光滑的，兩部分中分別盛有相同質(zhì)量、相同溫度的同種氣體a和b，氣體分子之間相互作用可忽略不計．現(xiàn)通過恒定電壓為U的電源和阻值為R的電熱絲構(gòu)成電路，對氣體a緩慢加熱一段時間t后，a、b各自達到新的平衡狀態(tài)．在此過程中，氣體a內(nèi)能增加量為△U，試求氣體b的內(nèi)能增加量．

分析 根據(jù)熱力學(xué)第一定律判斷氣體的內(nèi)能變化

解答 解：對氣體a，設(shè)氣體克服外力做功的值為W．由于系統(tǒng)絕熱，所以，由熱力學(xué)第一定  律：△$U=\frac{{U}^{2}}{R}t-W$，得：W=$\frac{{U}^{2}}{R}t-△U$．
則對氣體b來說，由于系統(tǒng)絕熱，所以內(nèi)能增加量為：△$U′=W=\frac{{U}^{2}}{R}t-△U$
答：氣體b的內(nèi)能增加量$\frac{{U}^{2}}{R}t-△U$

點評 根據(jù)氣體的狀態(tài)方程分析ab的狀態(tài)變化，根據(jù)熱力學(xué)第一定律判斷氣體的內(nèi)能變化．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

10．在勻強磁場中，一矩形金屬線框繞與磁場線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，如圖1所示，產(chǎn)生的交變電動勢e隨時間t變化的圖象如圖2所示，則（　�。�
A．該交流電電動勢瞬時值表達式為e=311sin100πt（V）
B．t=0.01s時線框平面與中性面重合
C．t=0.005s時線框的磁通量變化率為零
D．該交變電流經(jīng)原副線圈匝數(shù)比為10：1的理想變壓器變壓，頻率變?yōu)樵瓉淼氖种?/td>

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

11．要想了解不同元件的性能，往往需要描繪它們的伏安特性曲線．
（1）為了測定和描繪“220V，40W”白熾電燈燈絲的伏安特性曲線，可以利用調(diào)壓變壓器供電．調(diào)壓變壓器是一種自耦變壓器，它只有一組線圈L，繞在閉合的環(huán)形鐵芯上，輸入端接在220V交流電源的火線與零線間，輸出端有一個滑動觸頭P，移動它的位置，就可以使輸出電壓在0～250V之間連續(xù)變化，圖甲中給出了調(diào)壓變壓器的電路圖符號及交流電源的火線與零圖．實驗室內(nèi)備有交流電壓表、交流電流表、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線等實驗器材．
a．在甲圖中完成實驗電路圖．
b．如果根據(jù)測量結(jié)果作出的伏安特性曲線如圖乙所示，試根據(jù)圖線確定，把兩個完全相同的“220V，40W”白熾燈串聯(lián)在220V交流電源的火線與零線間，這兩只電燈消耗的總電功率是33w．
（2）某壓敏電阻的伏安特性曲線如圖丙所示，它經(jīng)常被用作家電器的保護電路，如圖丁所示是某影碟機（VCD）的電源電路的一部分，CT表示電源插頭，S是電源開關(guān)，BX是保險絲，R是壓敏電阻，試通過伏安特性曲線說明壓敏電阻對變壓器的保護作用．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

8．科學(xué)家觀察到太陽系外某恒星有-行星，并測得該行星繞恒星運行一周所用的時間為1200年．行星與恒星的距離為地球到太陽距離的100倍．假定行星繞恒星運行的軌道和地球繞太陽運行的軌道都是圓形軌道．則利用以上數(shù)據(jù)可以求出的量有（　�。�
A．行星與地球的質(zhì)量之比B．恒星與太陽的質(zhì)量之比
C．恒星與太陽的密度之比D．行星與地球的運行速度之比

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1，b是原線圈的中心接頭，電壓表V和電流表A均為理想電表，除滑動變阻器的電阻R以外其余電阻均不計．從某時刻開始在原線圈c、d兩端加上交變電壓，其瞬時值表達式為u1=110$\sqrt{2}$sin（120πt）V．下列說法中正確的是（　　）
A．t=$\frac{1}{720}$s時，c、d間的電壓瞬時值為55V
B．當單刀雙擲開關(guān)與a連接時，電壓表的示數(shù)為11V
C．當單刀雙擲開關(guān)由a扳向b時，電壓表和電流表的示數(shù)均變小
D．單刀雙擲開關(guān)與a連接，滑動變阻器觸頭P向上移動的過程中，電壓表和電流表的示數(shù)均變小

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．一房間長L1=7m，寬L2=5m，高危=3.2m．假設(shè)房間內(nèi)的空氣處于標準狀況，已知阿伏伽德羅常數(shù)M=6.02×1023mol-1．
（1）求房間內(nèi)空氣分子數(shù)
（2）如果空氣的壓強不變，溫度升高到27℃，求原房間內(nèi)的空氣其體積將變?yōu)槎嗌?br />（3）升溫過程中，房間內(nèi)空氣分子的平均動能如何變化？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

12．如圖所示，質(zhì)量分別為mA，mB的A、B兩個楔形物體疊放在一起，B靠在豎直墻壁上，在力F的作用下，A、B都始終靜止不動，則（　�。�
A．墻壁對B的摩擦力大小為mgB．A、B之間一定有摩擦力的作用
C．力F增大，墻壁對B的摩擦力也增大D．力F增大，B所受的合外力一定不變

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．如圖甲所示電路，理想變壓器原線圈輸入電壓如圖乙所示，副線圈電路中R0為定值電阻，R是滑動變阻器，C為耐壓值為22v的電容器，所有電表均為理想電表．下列說法正確的是（　�。�
A．副線圈兩端電壓的變化頻率為0.5Hz
B．在t=$\frac{T}{4}$（T為交流電的周期）時交流電壓表的讀數(shù)為311伏
C．為保證電容器C不被擊穿，原副線圈匝數(shù)比應(yīng)小于10：1
D．滑動片P向下移時，電流表A1和A2示數(shù)均增大

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．如圖所示，在豎直平面內(nèi)，虛線MO與水平線PQ相交于O，二者夾角θ=30°，在MOP范圍內(nèi)存在豎直向下的勻強電場，電場強度為E，MOQ上方的某個區(qū)域有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，O點處在磁場的邊界上，現(xiàn)有一群質(zhì)量為m、電量為+q的帶電粒子在紙面內(nèi)以速度v（0≤v≤$\frac{E}{B}$）垂直于MO從O點射入磁場，所有粒子通過直線MO時，速度方向均平行于PQ向左，不計粒子的重力和粒子間的相互作用力．求：
（1）速度最大的粒子在磁場中的運動時間；
（2）速度最大的粒子打在水平線POQ上的位置離O點的距離；
（3）磁場區(qū)域的最小面積．

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