【題目】如圖1所示，水平放置的汽缸內(nèi)用活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，氣體的溫度為17 ℃，活塞與汽缸底的距離L1＝12 cm，離汽缸口的距離L2＝3 cm，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為止，如圖2所示。已知g＝10 m/s2，大氣壓強為1.0×105 Pa，活塞的橫截面積S＝100 cm2，質(zhì)量m＝20 kg，活塞可沿汽缸壁無摩擦滑動但不漏氣，求：

(ⅰ)活塞上表面剛好與汽缸口相平時氣體的溫度為多少；

(ⅱ)在對汽缸內(nèi)氣體逐漸加熱的過程中，若氣體吸收340 J 的熱量，氣體增加的內(nèi)能為多少。

【答案】(ⅰ)435 K；　(ⅱ)280 J；

【解析】試題分析：根據(jù)題意求出氣缸內(nèi)氣體的狀態(tài)參量，然后應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程可以求出氣體的溫度；根據(jù)題意求出氣體對外做的功，然后應(yīng)用熱力學(xué)第一定律求出氣體內(nèi)能的增量。

（ⅰ）當(dāng)汽缸水平放置時，理想氣體狀態(tài)：p0＝1.0×105 Pa，V0＝L1S，T0＝(273＋17)K

當(dāng)汽缸口朝上，活塞到達(dá)汽缸口時，對活塞受力分析可得，p1S＝p0S＋mg

則理想氣體狀態(tài)：，V1＝(L1＋L2)S

由理想氣體狀態(tài)方程得：

解得T1＝435 K。

(ⅱ)當(dāng)汽缸口開口向上，穩(wěn)定但未加熱時，由玻意耳定律得p0L1S＝p1LS

解得L＝10 cm

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)＝－60 J

根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q

得ΔU＝280 J。

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】在“利用單擺測重力加速度”的實驗中，如果得出的重力加速度的測量值偏大，其可能的原因是________。

A．測量周期時，時間t內(nèi)全振動的次數(shù)少數(shù)了一次

B．測量周期時，時間t內(nèi)全振動的次數(shù)多數(shù)了一次

C．?dāng)[線上端固定不牢固，振動中出現(xiàn)松動，使擺線變長

D．在測量擺長時，將細(xì)線的長度加上小球的直徑作為擺長

E．小球沒有在同一豎直面內(nèi)運動，形成了圓錐擺(圓錐擺周期)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某光敏電阻阻值隨光強變化的關(guān)系如下表所示：[“光強（E）”表示光強弱程度的物理量，單位為坎德拉（cd）]

光強E/cd

1

2

3

4

5

6

光敏電阻R/Ω

36

18

12

9

7.2

6

小明為此設(shè)計了一個路燈自動控制電路如圖1所示，光敏電阻R、電阻箱R1和繼電器組成了一個簡單光控電路，繼電器線圈的電阻為r=200 Ω。當(dāng)線圈中的電流大于或等于20 mA時，繼電器的銜鐵被吸合。為繼電器線圈供電的電池的電動勢E=8 V，內(nèi)阻可以不計，圖中的“電源”接入照明電壓。

（1）為了達(dá)到日出燈熄，日落燈亮的效果，應(yīng)該把路燈接______端（選填“AB”或“CD”）。

（2）如果要使外界光強達(dá)到3 cd時路燈自動熄滅，電阻箱R1接入電路的電阻值應(yīng)為_______Ω。

（3）電路連接好后，小明用手擋住光敏電阻，發(fā)現(xiàn)電路不工作。為排查電路故障，他用多用電表測量各接點間的電壓，則應(yīng)將圖2所示的選擇開關(guān)旋至_______（選填“A”、“B”、“C”或“D”）處。小明測得光敏電阻R兩端的電壓為0，電阻箱R1兩端的電壓為8 V。由此可知，該電路的故障為_________________________。

（4）小明排除故障后，電路能順利工作了。只是發(fā)現(xiàn)路燈亮的有點早，為此，他應(yīng)該將電阻箱R1的阻值適當(dāng)調(diào)_____________（選填“大”或“小”）一點。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】利用圖象來描述物理過程、探尋物理規(guī)律是常用的方法，如圖是描述某個物理過程的圖象，對相應(yīng)物理過程分析正確的是

A. 若該圖象為質(zhì)點運動的速度—時間圖象，則前2秒內(nèi)質(zhì)點的平均速率等于0

B. 若該圖象為一條電場線上電勢隨坐標(biāo)變化的圖象，則可能是點電荷電場中的一條電場線

C. 若該圖象為閉合線圈內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強度隨時間變化的圖象，則該閉合線圈內(nèi)一定產(chǎn)生恒定的電動勢

D. 若該圖象為質(zhì)點運動的位移—時間圖象，則質(zhì)點運動過程速度一定改變了方向

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，質(zhì)量m＝3.0×10－3kg的金屬細(xì)框豎直放置在兩水銀槽中，細(xì)框的水平細(xì)桿CD長l＝0.20 m，處于磁感應(yīng)強度大小B1＝1.0 T、方向水平向右的勻強磁場中。有一匝數(shù)n＝300、面積S＝0.01 m2 的線圈通過開關(guān)K與兩水銀槽相連。線圈處于與線圈平面垂直、沿豎直方向的勻強磁場中，其磁感應(yīng)強度B2隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示。t＝0.22 s時閉合開關(guān)K，細(xì)框瞬間跳起(細(xì)框跳起瞬間安培力遠(yuǎn)大于重力)，跳起的最大高度h＝0.20 m。不計空氣阻力，重力加速度 g＝10 m/s2，下列說法正確的是

A. 0～0.10 s內(nèi)線圈中的感應(yīng)電動勢大小為3 V

B. 開關(guān)K閉合瞬間，CD中的電流方向為由C到D

C. 磁感應(yīng)強度B2的方向豎直向下

D. 開關(guān)K閉合瞬間，通過CD的電荷量為0.03 C

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一列沿x軸傳播的簡諧橫波，t = 0時刻的波形如圖(a)所示，質(zhì)點P的振動圖像如圖(b)所示，則下列說法正確的是

A．該簡諧橫波的波長為8 m

B．介質(zhì)質(zhì)點的振動周期是6 s

C．該簡諧橫波的波速為1 m/s

D．該簡諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播

E．介質(zhì)質(zhì)點的振動頻率是0.25 Hz

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，在點電荷產(chǎn)生的電場中，實線MN是一條方向未標(biāo)出的電場線，虛線AB是一個電子只在靜電力作用下的運動軌跡。下列說法正確的是（ ）

A. 電子一定從A向B運動

B. A點電勢高于B點電勢

C. 電子在A點的電勢能大于它在B點的電勢能

D. 電子在A點的加速度大于它在B點的加速度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖1所示，電阻，電容為C的電容器，圓形金屬線圈半徑為，線圈的電阻為R。半徑為（）的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直線圈平面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的關(guān)系圖像如圖2所示， 時刻磁感應(yīng)強度分別為，其余導(dǎo)線的電阻不計，閉合開關(guān)S，至時刻電路中的電流已穩(wěn)定，下列說法正確的是

A. 電容器上極板帶正電

B. 時刻電容器的帶電量為

C. 時刻之后，線圈兩端的電壓為

D. 時刻之后， 兩端的電壓為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，邊長為L、匝數(shù)為N，電阻不計的正方形線圈abcd在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中繞轉(zhuǎn)軸OO′轉(zhuǎn)動，軸OO′垂直于磁感線，在線圈外接一含有理想變壓器的電路，變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1和n2．保持線圈以恒定角速度ω轉(zhuǎn)動，下列判斷正確的（　　）

A. 在圖示位置時線框中磁通量為零，感應(yīng)電動勢最大

B. 當(dāng)可變電阻R的滑片P向上滑動時，電壓表V2的示數(shù)變大

C. 電壓表V1示數(shù)等于NBωL2

D. 變壓器的輸入與輸出功率之比為1：1

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