【題目】如圖，封有一定質(zhì)量理想氣體的圓柱形氣缸豎直放置，氣缸的高度H=30cm，缸體內(nèi)底面積S=200cm2，缸體質(zhì)量M=10kg。彈簧下端固定在水平桌面上，上端連接活塞，當(dāng)缸內(nèi)量氣體溫度T0=280K時(shí)，缸內(nèi)氣體高h=20cm�，F(xiàn)緩慢加熱氣體，使活塞最終恰好靜止在缸口（未漏氣），此過(guò)程中缸內(nèi)氣體吸收熱量為Q=450J。已知大氣壓恒為p0=1×l05Pa，重力加速度g=10m/s2，不計(jì)活塞質(zhì)量、厚度及活塞與缸壁的摩擦，且氣缸底部及活塞表面始終保持水平。求：

（i）活塞最終靜止在缸口時(shí)，缸內(nèi)氣體的溫度；

（ii）加熱過(guò)程中，缸內(nèi)氣體內(nèi)能的增加量。

【答案】(i) 420K；(ii) 240J。

【解析】

(i)加熱過(guò)程為等壓變化，設(shè)缸內(nèi)氣體的末態(tài)溫度為T，初態(tài)溫度為T0=280K

由蓋-呂薩克定律有

代入數(shù)據(jù)解得

T=420K

(ii)設(shè)缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p；

對(duì)氣缸由平衡條件有

Mg+p0S=pS

該過(guò)程氣體對(duì)外做功

W=pS(H-h)

則外界對(duì)氣體做功為

W′=-W

由熱力學(xué)第一定律有

ΔU=W'+Q

代入數(shù)據(jù)解得

ΔU=240J

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：

【題目】如圖所示，A、B、C三個(gè)一樣的滑塊從粗糙斜面上的同一高度同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)。A由靜止釋放；B的初速度方向沿斜面向下，大小為v0；C的初速度方向沿水平方向，大小為v0。斜面足夠大，A、B、C運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不會(huì)相碰，下列說(shuō)法正確的是（　　）

A.A和C將同時(shí)滑到斜面底端

B.滑到斜面底端時(shí)，B的動(dòng)能最大

C.滑到斜面底端時(shí)，C的重力勢(shì)能減少最多

D.滑到斜面底端時(shí)，C的機(jī)械能減少最多

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】光電門是一種較為精確的測(cè)時(shí)裝置，某同學(xué)使用光電門和其他儀器設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。A為裝有擋光片的鉤碼，總質(zhì)量用m表示，已知擋光片的擋光寬度為b，輕繩一端與A相連，另一端跨過(guò)光滑輕質(zhì)定滑輪與的重物B相連，B的質(zhì)量用M表示（并保證：M<m），他的做法是：先用力拉住B，保持A、B靜止，用h表示A的擋光片上端到光電門的距離；然后由靜止釋放B，A下落過(guò)程中經(jīng)過(guò)光電門，光電門可測(cè)出擋光片的擋光時(shí)間t，算出擋光片經(jīng)過(guò)光電門的平均速度，將其視為A下落h（hb）時(shí)的速度，重力加速度為g。

(1)為了完成上述實(shí)驗(yàn)，除了圖示給出的實(shí)驗(yàn)器材以外，還需要的實(shí)驗(yàn)器材有：________；

(2)在A從靜止開始下落h的過(guò)程中，驗(yàn)證以A、B、地球所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒的表達(dá)式為_______（用題目所給物理量的符號(hào)表示）；

(3)由于光電門所測(cè)的平均速度與物體A下落h時(shí)的瞬時(shí)速度間存在一個(gè)差值△v，因而系統(tǒng)減少的重力勢(shì)能________系統(tǒng)增加的動(dòng)能（選填“大于”或“小于”）；

(4)為減小上述△v對(duì)結(jié)果的影響，該同學(xué)想到了以下一些做法，其中可行的是_______。

A.適當(dāng)減小擋光片的擋光寬度b

B.增大擋光片的擋光寬度b

C.減小擋光片上端到光電門的距離h

D.保持A下落的初始位置不變，測(cè)出多組t，算出多個(gè)平均速度然后取平均值

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，A代表一個(gè)靜止在地球赤道上的物體、B代表一顆繞地心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的近地衛(wèi)星，C代表一顆地球同步軌道衛(wèi)星。比較A、B、C繞地心的運(yùn)動(dòng)，說(shuō)法正確的是（　�。�

A.運(yùn)行速度最大的一定是BB.運(yùn)行周期最長(zhǎng)的一定是B

C.向心加速度最小的一定是CD.受到萬(wàn)有引力最小的一定是A

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】利用圖示裝置可以測(cè)物體問(wèn)的動(dòng)摩擦因數(shù)。水平粗糙桌面左端固定著定滑輪、B點(diǎn)固定著光電門。跨過(guò)定滑輪的細(xì)線兩端分別栓接質(zhì)量m的重物和質(zhì)量M的物塊（含寬度為d的遮光條），實(shí)驗(yàn)時(shí)每次都由靜止釋放物塊，多次改變物塊釋放點(diǎn)A的位置，記錄每次AB的間距x和遮光條通過(guò)光電門的時(shí)間t。（細(xì)線與滑輪間的摩擦及空氣阻力均不計(jì)，重力加速度為g）

(1)物塊從A運(yùn)動(dòng)至B的過(guò)程中，重物和物塊整體的動(dòng)能增量為△Ek=_______。

(2)下列各圖中，能夠正確反映運(yùn)動(dòng)過(guò)程中x與t之間關(guān)系的圖像是__________（填選項(xiàng)序號(hào)字母）。

(3)若(2)中正確圖線的斜率為k，則物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=_______（填選項(xiàng)序號(hào)字母）。

A. B. C.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，某時(shí)刻將質(zhì)量為10kg的貨物輕放在勻速運(yùn)動(dòng)的水平傳送帶最左端，當(dāng)貨物與傳送帶速度恰好相等時(shí)，傳送帶突然停止運(yùn)動(dòng)，貨物最后停在傳送帶上。貨物與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，貨物在傳送帶上留下的劃痕長(zhǎng)為10cm，重力加速度取 10m/s2，則貨物（　�。�

A.總位移為10cmB.運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為0.2s

C.與傳送帶由摩擦而產(chǎn)生的熱量為5JD.獲得的最大動(dòng)能為5J

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某興趣小組測(cè)一電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，電動(dòng)勢(shì)約為3V，內(nèi)阻約為10Ω。現(xiàn)有如下實(shí)驗(yàn)器材：

A.電壓表V（0~15V，內(nèi)阻約為3kΩ）

B.電流表 A（0~2mA，Rg=12Ω）

C.定值電阻R0=6Ω

D.電阻箱R1（0~999Ω）

E.滑動(dòng)變阻器R2（0~2000Ω）

F.待測(cè)電池組

G.電鍵S、導(dǎo)線若干

(1)為完成實(shí)驗(yàn)需將電流表A改裝成較大量程的電流表，A應(yīng)與定值電阻R0____聯(lián)（填“串”或“并”），改裝后電流表的量程為_______mA

(2)為測(cè)量盡可能準(zhǔn)確，電阻箱R1與滑動(dòng)變阻器R2應(yīng)選_____（填“R1”或“R2”）

(3)根據(jù)你所選用的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路并在答題卡的虛線框內(nèi)將電路圖補(bǔ)充完整（所選器材要標(biāo)明符號(hào)）________。

(4)按正確的電路圖連接好電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并多次測(cè)量，同時(shí)記錄各儀器的讀數(shù)，然后做出圖像如圖所示，但忘記標(biāo)注縱坐標(biāo)，請(qǐng)你補(bǔ)充完整，此縱坐標(biāo)應(yīng)為_______（填I、U、或）。若圖像的斜率為k，縱軸截距為b，則該電池組的電動(dòng)勢(shì)E=______，內(nèi)阻r=_____。（用題中的相應(yīng)符號(hào)表示）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為M=lkg、半徑為R=lm的圓弧體以放在水平面上，圓弧面的最低端B點(diǎn)剛好與水平面相切，B點(diǎn)左側(cè)水平面粗糙右側(cè)光滑，質(zhì)量為m=0. 5kg的物塊b放在水平面上的A點(diǎn)�，F(xiàn)使物塊b以大小為v0=4m/s的初速度向右滑去，并剛好能滑到圓弧面上的最高點(diǎn)C，A、B間的距離為L=lm，物塊b與B點(diǎn)左側(cè)水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度g取10 m/s2，。

(1)求圓弧面所對(duì)的圓心角；

(2)若A、B間水平面光滑，將圓弧體固定，物塊仍以v0的初速度向右滑去，則物塊從C點(diǎn)拋出后，經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間落地？（結(jié)果可用根式表示）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】“天舟一號(hào)”貨運(yùn)飛船于2017年4月20日在文昌航天發(fā)射中心成功發(fā)射升空，它與“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室對(duì)接前，在距離地面約380km的圓軌道上飛行。已知地球同步衛(wèi)星距地面的高度約為36000km。關(guān)于“天舟一號(hào)”，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A.線速度小于地球同步衛(wèi)星的線速度

B.線速度小于第一宇宙速度

C.向心加速度小于地球同步衛(wèi)星加速度

D.周期大于地球自轉(zhuǎn)周期

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