圖11-5-4所示容器中，A、B各有一個(gè)可自由移動(dòng)的輕活塞，活塞下是水，上為空氣，大氣壓恒定，A、B底部由帶有閥門K的管道相連，整個(gè)裝置與外界絕熱.原先A中水面比B中高，打開(kāi)閥門，使A中的水逐漸向B流，最后達(dá)到平衡.在這個(gè)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是

A.大氣壓對(duì)水做功，水的內(nèi)能增加

B.水克服大氣壓力做功，水的內(nèi)能減少

C.大氣壓力對(duì)水不做功，水的內(nèi)能不變

D.大氣壓力對(duì)水不做功，水的內(nèi)能增加

解析：首先分析大氣壓力對(duì)水是否做功.打開(kāi)閥門K后，據(jù)連通器原理，最后A、B兩管中的水面將相平，如下圖所示，即A中水面下降，B中水面上升.設(shè)A管截面積為S1，水面下降距離為h1，B管截面積為S2，水面上升距離為h2，由于水的總體積保持不變，則有S1h1＝S2h2.A管中大氣壓力對(duì)水做的功：W1=p0S1h1，B管中大氣壓力對(duì)水做的功：W2=－p0S2h2.大氣壓力對(duì)水做的總功：W=W1+W2＝p0S1h1－p0S2h2.因?yàn)?I>S1h1=S2h2，所以W＝0，即大氣壓力對(duì)水不做功.再來(lái)考慮水的內(nèi)能是否改變.打開(kāi)閥門K后，A中的水逐漸向B中流，即A中水的重力做正功，B中水的重力做負(fù)功，但從最后的效果看，是A管中高度為h1的水移至較低的B管中高度為h2的地方，如圖所示，所以在這個(gè)過(guò)程中水的重力做正功.同時(shí)，整個(gè)裝置是絕熱的，根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝Q+W，式中Q＝0，W為正值，所以ΔU為正值，即水的內(nèi)能增加.

答案：D

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖11-5-4所示，一個(gè)質(zhì)量m=100 g的金屬塊恰能從一個(gè)長(zhǎng)L=4 m、傾角θ=30°的斜面的頂端勻速下滑到底端，損失的機(jī)械能有20%被金屬塊吸收，求在下滑過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)能及金屬塊升高的溫度.〔金屬塊的比熱容c=98 J/(kg·℃)〕J

圖11-5-4

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖11-5-4所示，一個(gè)質(zhì)量m=100 g的金屬塊恰能從一個(gè)長(zhǎng)L=4 m、傾角θ=30°的斜面的頂端勻速下滑到底端，損失的機(jī)械能有20%被金屬塊吸收，求在下滑過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)能及金屬塊升高的溫度.〔金屬塊的比熱容c=98 J/(kg·℃)〕J

圖11-5-4

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科目：高中物理 來(lái)源：2013屆江蘇省南師附中等五校高三下學(xué)期期初教學(xué)質(zhì)量調(diào)研物理試卷（帶解析） 題型：計(jì)算題

（1）用密封性能良好的活塞把一定質(zhì)量的理想氣體封閉在導(dǎo)熱性能良好的汽缸中，汽缸的內(nèi)壁光滑．現(xiàn)將汽缸緩慢地由水平放置（如圖甲所示）變成豎直放置（如圖乙所示）．在此過(guò)程中如果環(huán)境保持恒溫，下列說(shuō)法正確的是（     ）

A．氣體分子的平均速率不變
B．氣體分子的平均動(dòng)能變大
C．氣缸內(nèi)壁單位面積上受到氣體分子撞擊的平均作用力不變
D．氣缸內(nèi)氣體的分子數(shù)密度變大
（2）一定質(zhì)量理想氣體的p-V圖象如圖所示，其中a→b為等容過(guò)程，b→c為等壓過(guò)程，c→a為等溫過(guò)程，已知?dú)怏w在狀態(tài)a時(shí)的溫度Ta=600K，在狀態(tài)b時(shí)的體積Vb=11.2L，則：氣體在狀態(tài)c時(shí)的體積Vc=＿＿＿＿L；氣體由狀態(tài)b到狀態(tài)c過(guò)程從外界吸收的熱量Q與對(duì)外做功W的大小關(guān)系為Q＿＿＿＿W．（填“大于”、“小于”、“等于”）

（3）水的密度ρ=1.0×103kg/m3，水的摩爾質(zhì)量M=1.8×10?2kg/mol，阿伏伽德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol?1，求：1cm3的水中有多少個(gè)水分子？（結(jié)果保留一位有效數(shù)字．）
B．（選修模塊3－4）（12分）
（1）下列說(shuō)法中正確的是_________．
A．水面上的油膜在陽(yáng)光照射下會(huì)呈現(xiàn)彩色，這是由光的衍射造成的
B．根據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論可知，變化的電場(chǎng)周圍一定可以產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)
C．狹義相對(duì)論認(rèn)為：光在真空中的傳播速度都是一個(gè)常數(shù)，不隨光源和觀察者所在參考系的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而改變．
D．在“探究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量單擺周期應(yīng)該從小球經(jīng)過(guò)平衡位置處開(kāi)始計(jì)時(shí)，以減小實(shí)驗(yàn)誤差
（2）如圖所示，一個(gè)半徑為R的1/4透明球體放置在水平面上，一束藍(lán)光從A點(diǎn)沿水平方向射入球體后經(jīng)B點(diǎn)射出，最后射到水平面上的C點(diǎn)．已知OA＝，該球體對(duì)藍(lán)光的折射率為．則它從球面射出時(shí)的出射角β＝___________；若換用一束紫光同樣從A點(diǎn)射向該球體，則它從球體射出后落到水平面上形成的光點(diǎn)與C點(diǎn)相比，位置__________（填“偏左”、“偏右”或“不變”）．

（3）一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，周期為T=2s，t＝0時(shí)刻的波形如圖所示．此刻，波剛好傳到x=6m處，求：質(zhì)點(diǎn)a平衡位置的坐標(biāo)x＝10m處的質(zhì)點(diǎn)，經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間第一次經(jīng)過(guò)平衡位置向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)？

C．（選修模塊3－5）（12分）
（1）下列說(shuō)法中正確的是（      ）
A．比結(jié)合能越小，原子核越穩(wěn)定
B．一群氫原子從n=4的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)，有可能輻射出6種不同頻率的光子
C．在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，光電子的最大初動(dòng)能與入射光強(qiáng)無(wú)關(guān)，只隨入射光頻率的增大而增大
D．隨著溫度的升高，黑體輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較長(zhǎng)方向移動(dòng)
（2）發(fā)生衰變有多種可能性．其中的一種可能是，先衰變成，再經(jīng)一次衰變變成（X代表某種元素），或再經(jīng)一次衰變變成和最后都衰變成，衰變路徑如圖所示，則由圖可知：①②③④四個(gè)過(guò)程中＿＿＿＿＿＿＿＿是α衰變；＿＿＿＿＿＿是β衰變．

（3）如圖所示，車廂的質(zhì)量為M，長(zhǎng)度為L，靜止在光滑水平面上，質(zhì)量為m的木塊（可看成質(zhì)點(diǎn)）以速度v0無(wú)摩擦地在車廂底板上向右運(yùn)動(dòng)，木塊與前車壁碰撞后以v0/2的速度向左運(yùn)動(dòng)，則再經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間，木塊將與后車壁相碰？

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科目：高中物理 來(lái)源：2012-2013學(xué)年江蘇省等五高三下學(xué)期期初教學(xué)質(zhì)量調(diào)研物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

（1）用密封性能良好的活塞把一定質(zhì)量的理想氣體封閉在導(dǎo)熱性能良好的汽缸中，汽缸的內(nèi)壁光滑．現(xiàn)將汽缸緩慢地由水平放置（如圖甲所示）變成豎直放置（如圖乙所示）．在此過(guò)程中如果環(huán)境保持恒溫，下列說(shuō)法正確的是（     ）

A．氣體分子的平均速率不變

B．氣體分子的平均動(dòng)能變大

C．氣缸內(nèi)壁單位面積上受到氣體分子撞擊的平均作用力不變

D．氣缸內(nèi)氣體的分子數(shù)密度變大

（2）一定質(zhì)量理想氣體的p-V圖象如圖所示，其中a→b為等容過(guò)程，b→c為等壓過(guò)程，c→a為等溫過(guò)程，已知?dú)怏w在狀態(tài)a時(shí)的溫度Ta=600K，在狀態(tài)b時(shí)的體積Vb=11.2L，則：氣體在狀態(tài)c時(shí)的體積Vc=＿＿＿＿L；氣體由狀態(tài)b到狀態(tài)c過(guò)程從外界吸收的熱量Q與對(duì)外做功W的大小關(guān)系為Q＿＿＿＿W．（填“大于”、“小于”、“等于”）

（3）水的密度ρ=1.0×103kg/m3，水的摩爾質(zhì)量M=1.8×10?2kg/mol，阿伏伽德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol?1，求：1cm3的水中有多少個(gè)水分子？（結(jié)果保留一位有效數(shù)字．）

B．（選修模塊3－4）（12分）

（1）下列說(shuō)法中正確的是_________．

A．水面上的油膜在陽(yáng)光照射下會(huì)呈現(xiàn)彩色，這是由光的衍射造成的

B．根據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論可知，變化的電場(chǎng)周圍一定可以產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)

C．狹義相對(duì)論認(rèn)為：光在真空中的傳播速度都是一個(gè)常數(shù)，不隨光源和觀察者所在參考系的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而改變．

D．在“探究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量單擺周期應(yīng)該從小球經(jīng)過(guò)平衡位置處開(kāi)始計(jì)時(shí)，以減小實(shí)驗(yàn)誤差

（2）如圖所示，一個(gè)半徑為R的1/4透明球體放置在水平面上，一束藍(lán)光從A點(diǎn)沿水平方向射入球體后經(jīng)B點(diǎn)射出，最后射到水平面上的C點(diǎn)．已知OA＝，該球體對(duì)藍(lán)光的折射率為．則它從球面射出時(shí)的出射角β＝___________；若換用一束紫光同樣從A點(diǎn)射向該球體，則它從球體射出后落到水平面上形成的光點(diǎn)與C點(diǎn)相比，位置__________（填“偏左”、“偏右”或“不變”）．

（3）一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，周期為T=2s，t＝0時(shí)刻的波形如圖所示．此刻，波剛好傳到x=6m處，求：質(zhì)點(diǎn)a平衡位置的坐標(biāo)x＝10m處的質(zhì)點(diǎn)，經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間第一次經(jīng)過(guò)平衡位置向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)？

C．（選修模塊3－5）（12分）

（1）下列說(shuō)法中正確的是（      ）

A．比結(jié)合能越小，原子核越穩(wěn)定

B．一群氫原子從n=4的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)，有可能輻射出6種不同頻率的光子

C．在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，光電子的最大初動(dòng)能與入射光強(qiáng)無(wú)關(guān)，只隨入射光頻率的增大而增大

D．隨著溫度的升高，黑體輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較長(zhǎng)方向移動(dòng)

（2）發(fā)生衰變有多種可能性．其中的一種可能是，先衰變成，再經(jīng)一次衰變變成（X代表某種元素），或再經(jīng)一次衰變變成和最后都衰變成，衰變路徑如圖所示，則由圖可知：①②③④四個(gè)過(guò)程中＿＿＿＿＿＿＿＿是α衰變；＿＿＿＿＿＿是β衰變．

（3）如圖所示，車廂的質(zhì)量為M，長(zhǎng)度為L，靜止在光滑水平面上，質(zhì)量為m的木塊（可看成質(zhì)點(diǎn)）以速度v0無(wú)摩擦地在車廂底板上向右運(yùn)動(dòng)，木塊與前車壁碰撞后以v0/2的速度向左運(yùn)動(dòng)，則再經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間，木塊將與后車壁相碰？

 

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