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20．如圖所示，由導熱材料制成的氣缸和活塞將一定質量的理想氣體封閉在氣缸內，活塞與氣缸壁之間無摩擦，活塞上方存有少量液體．將一細管插入液體，由于虹吸現(xiàn)象，活塞上方液體逐漸流出．在此過程中，大氣壓強與外界的溫度保持不變．關于這一過程，下列說法正確的是（　　）
A．氣體分子的平均動能逐漸增大
B．單位時間氣體分子對活塞撞擊的次數(shù)增多
C．單位時間氣體分子對活塞的平均作用力不變
D．氣體對外界做功等于氣體從外界吸收的熱量

分析 根據(jù)題意可知，被封閉氣體作等溫變化，液體流出后，壓強逐漸減小，根據(jù)理想氣體方程可以判斷氣體體積的變化，根據(jù)體積變化判斷做功情況，然后根據(jù)熱力學第一定律，進一步判斷吸放熱情況．

解答 解：A、由于氣缸導熱，環(huán)境溫度不變，因此被封閉氣體溫度不變，分子平均動能不變，故A錯誤；
B、溫度不變，壓強減小，根據(jù)$\frac{pV}{T}$=C可知，氣體體積增大，溫度不變，因此單位時間氣體分子對活塞撞擊的次數(shù)減小，故B錯誤；
C、氣體體積增大，分子平均動能不變，因此單位時間氣體分子對活塞的沖量減小，單位時間氣體分子對活塞的平均作用力減小，故C錯誤；
D、溫度不變，內能不變，體積增大，對外做功，根據(jù)△U=W+Q，可知氣體對外界做功等于氣體從外界吸收的熱量，故D正確．
故選：D．

點評 本題考查了氣體狀態(tài)方程和熱力學第一定律的綜合應用，是一道考查熱學知識綜合應用的好題．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．一般的曲線運動可以分成很多小段，每小段都可以看成圓周運動的一部分，這樣，在分析質點經過曲線上某位置的運動時，就可以采用圓周運動的分析方法來處理了．如圖a所示，曲線上的A的曲率圓定義為：通過A點曲線上緊鄰A點兩側的兩點作一圓，這個圓就叫做A點的曲率圓，其半徑ρ叫做A點的曲率半徑．現(xiàn)將一物體沿與水平面成α角的方向以速度v0拋出，不計空氣阻力，其軌跡如圖b所示，則軌跡最高點P處的曲率半徑是（　　）
A．$\frac{{v}_{0}^{2}co{s}^{2}α}{g}$B．$\frac{{v}_{0}^{2}si{n}^{2}α}{g}$
C．$\frac{{v}_{0}^{2}}{g}$D．$\frac{{v}_{0}^{2}co{s}^{2}α}{gsinα}$

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

11．如圖所示，小球以大小不同的初速度，先、后從P點水平向右拋出，兩次都碰撞到豎直墻壁．若不計空氣阻力，則下列說法正確的是（　�。�
A．兩次碰墻時瞬時速度相同
B．兩次碰撞墻壁的同一點
C．初速度大時，在空中運動的時間短
D．初速度大時，碰撞墻壁時重力的瞬時功率小

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

8．滑雪運動是勇敢者的運動，如圖所示，傾斜雪道的長為25m，頂端高為15m，下端A經過一小段圓弧過度后與較長的水平雪道相接，一滑雪運動員在傾斜雪道的頂端O以水平速度v0=6m/s飛出，在落到傾斜雪道上時，運動員靠改變姿勢進行緩沖使自己只保留沿斜面的分速度而不彈起．除緩沖外運動員可視為質點，過渡圓弧光滑，其長度可忽略．設滑雪板與雪道的動摩擦因數(shù)μ=0.25，重力加速度g取10m/s2，求：
（1）運動員落到傾斜雪道上時與頂端O的距離；
（2）運動員在水平雪道上滑行的距離（計算結果取三位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

15．如圖所示，質量均可忽略的輕繩與輕桿，承受彈力的最大值一定，A端用鉸鏈固定，滑輪在A點正上方（滑輪大小及摩擦均可不計），B端吊一重物．現(xiàn)將繩的一端拴在桿的B端，用拉力F將B端緩慢上拉（均未斷），在AB桿達到豎直前（　�。�
A．繩子越來越容易斷B．對AB桿沒有影響
C．AB桿越來越容易斷D．繩子越來越不容易斷

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．如圖所示，在斜面頂端a處以大小為va的水平速度拋出一小球，經過時間ta恰好落在斜面底端P處；今在P點正上方與a等高的b處以大小為vb的水平速度拋出另一小球，經過時間tb恰好落在斜面的中點處．若不計空氣阻力，下列關系式正確的是（　　）
A．va=vbB．va=2vbC．ta=$\sqrt{2}$tbD．ta=tb

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

12．下面四個選項中的虛線均表示小鳥在豎直平面內飛行的軌跡，小鳥在圖示位置時的速度v和空氣對它的作用力F的方向可能正確的是（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

9．如圖，在半徑為r的軸上懸掛著一個質量為M的水桶P，軸上均勻分布著6根手柄，每個柄端固定有質量均為m的金屬球，球離軸心的距離為l，輪軸、繩和手柄的質量及摩擦均不計，現(xiàn)由靜止釋放水桶，整個裝置開始轉動．
（1）從圖示位置開始轉過60°時，6個金屬球中重力勢能減少最多的是多少？
（2）當水桶下降的高度為h時，水桶的速度為多少？
（3）當水桶下降的高度為h時，若轉輪恰好轉過480°，求手柄對圖中最底部的球所做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

5．某同學探究小磁鐵在銅管中下落時受電磁阻尼作用的運動規(guī)律．實驗裝置如圖所示，打點計時器的電源為50Hz的交流電．
（1）下列實驗操作中，不正確的有CD．
A．將銅管豎直地固定在限位孔的正下方
B．紙帶穿過限位孔，壓在復寫紙下面
C．用手捏緊磁鐵保持靜止，然后輕輕地松開讓磁鐵下落
D．在磁鐵下落的同時接通打點計時器的電源
（2）該同學按正確的步驟進行實驗（記為“實驗①”），將磁鐵從管口處釋放，打出一條紙帶，取開始下落的一段，確定一合適的點為O點，每隔一個計時點取一個計數(shù)點，標為1，2，…，8．用刻度尺量出各計數(shù)點到O點的距離，根據(jù)測出的距離計算出各計數(shù)點的速度，填入下表．
位置12345678
v（cm/s）24.533.837.839.039.539.839.839.8
（3）分析上表的實驗數(shù)據(jù)可知：從1至6計數(shù)點的速度變化可以看出，磁鐵在銅管中受到阻尼作用力在逐漸增大（選填“增大”、“減小”或“不變”）； 從6至8計數(shù)點的速度變化可以看出，磁鐵在銅管中受到阻尼作用力大小等于（選填“大于”、“小于”或“等于”）磁鐵的重力．
（4）該同學將裝置中的銅管更換為相同尺寸的塑料管，重復上述實驗操作（記為“實驗②”），結果表明磁鐵下落的運動規(guī)律與自由落體運動規(guī)律幾乎相同．實驗②說明磁鐵在塑料管中不受（選填“受到”或“不受”）阻尼作用．
（5）對比實驗①和②的結果可得到什么結論？磁鐵在銅管中受到的阻尼作用主要是電磁阻尼作用．

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