【題目】如圖，一絕熱氣缸豎直放置，氣缸內(nèi)橫截面積的光滑絕熱活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體。在活塞上面放置一個物體，活塞和物體的總質(zhì)量為m=l0kg。在汽缸內(nèi)部有一個阻值R=4Ω的電阻絲，電阻絲兩端的電壓U=12V。接通電源10s后斷開，活塞緩慢升高h=10cm.已知理想氣體的初始溫度、體積，大氣壓，重力加速度.若電阻絲產(chǎn)生的熱量全部被氣體吸收，求：

(i)活塞上升10cm后理想氣體的溫度；

(ii)從接通電源到活塞上升10cm的過程中理想氣體的內(nèi)能變化量。

【答案】(i) 400K(127℃) (ii) 250J

【解析】試題分析：（i）氣體壓強不變，根據(jù)蓋呂-薩克定律求解溫度；（ii）對活塞分析，活塞受力平衡，則由平衡關(guān)系可求得氣體壓強；由于緩慢移動可認為恒力作用，求出氣體對外界做功，根據(jù)焦耳定律求解產(chǎn)生的熱量；再根據(jù)熱力學(xué)第一定律求解內(nèi)能．

(i)氣體的壓強保持不變，由蓋呂-薩克定律得：

解得：

(ii)設(shè)汽缸內(nèi)氣體的壓強為p，選活塞為研究對象，活塞緩慢移動受力平衡

根據(jù)平衡得：

解得：

活塞在上升h=10cm的過程中外界對氣體做功

電阻絲在通電10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為

根據(jù)熱力學(xué)第一定律得：，即氣體的內(nèi)能增加了250J

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】如圖甲所示，是某電磁泵的結(jié)構(gòu)示意圖，豎直面上的矩形鐵芯留有縫隙，縫隙間垂直嵌入橫截面為矩形的金屬泵溝（泵溝是閉合的環(huán)形，圖中只畫出了一部份），泵溝與鐵芯間絕緣，泵溝內(nèi)是液態(tài)金屬，它的左右側(cè)接有電極。圖乙給出了繞組的繞線和整個電路的連接情況。由此可判斷，當(dāng)接通交流電源后，泵溝內(nèi)的液態(tài)金屬流動的情況是

圖甲 圖乙

A. 始終由內(nèi)流向外 B. 始終由外流向內(nèi)

C. 內(nèi)外來回流動 D. 不會流動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】勻強電場平行于等邊三角形ABC所在的平面，M、N分別是BC和AC的中點。同一帶負電的點電荷，由A移到B電場力做功1.2×10-8J，由A移到C電場力做功2.4×10-8J，則下列說法正確的是

A. M、N連線所在直線為等勢線

B. A點電勢高于B點

C. 將該點電荷由A點移到M點，電場力做功1.8×10-8J

D. 勻強電場的方向由A點指向C點

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，面積為，內(nèi)阻不計的100匝矩形線圈ABCD，繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的角速度為 ，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為。矩形線圈通過滑環(huán)與理想變壓器相連，觸頭P可移動，副線圈所接電阻，電表均為理想交流電表，當(dāng)線圈平面與磁場方向平行時開始計時，下列說法正確的是（ ）

A. 線圈中感應(yīng)電動勢的表達式為

B. P上移時，電流表示數(shù)減小

C. 時刻，電壓表示數(shù)為

D. 當(dāng)原副線圈匝數(shù)比為時，電阻上消耗的功率為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，在豎直平面內(nèi)由 圓弧AB和 圓弧BC組成的光滑固定軌道，兩者在最低點B平滑連接。AB弧的半徑為R，BC弧的半徑為 。一小球在A點正上方與A相距 處由靜止開始自由下落，經(jīng)A點沿圓弧軌道運動。

（1）求小球在B、A兩點的動能之比；

（2）通過計算判斷小球能否沿軌道運動到C點。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，軸上與是兩個波源，產(chǎn)生的簡諧波分別沿軸向右、向左傳播，波速均為v=0.4m/s，振幅均為A=2cm，圖示為t=0時刻兩列波的圖象，此時分別傳播到P點和Q點，下列說法正確的是_______

A.圖示時刻質(zhì)點P、Q都沿y軸負向運動

B.t=0.75s時刻，質(zhì)點P、Q都運動到M點

C.t=1s時刻，質(zhì)點M的位移為-4cm

D.t=1.25s時刻，質(zhì)點M為振動減弱點

E.t=3.5s時刻，質(zhì)點P的位移為0

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，上下表面平行的玻璃磚折射率n=，下表面鍍有反射膜，玻璃磚右側(cè)整直放置一標尺。一束單色光以入射角i=45射到玻璃磚上表面的A點，在標尺上出現(xiàn)兩個光點(圖中未面出)。不考慮多次反射，已知折射光在玻璃磚內(nèi)的傳播時間為t，真空中的光速為c，求：

(i)標尺上兩光點的距離；

(ii)光在標尺上形成兩光點的時間差。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根足夠長的平行金屬導(dǎo)軌固定在傾角θ=30°的斜面上，導(dǎo)軌電阻不計，間距為L，空間分布著勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，方向與導(dǎo)軌平面垂直且向上，將兩根金屬棒a、b垂直放置在導(dǎo)軌上，并將a用輕繩通過定滑輪和小物體c連接。已知兩棒的長度均為L，電阻均為R，質(zhì)量均為m，小物塊c的質(zhì)量也為m，不考慮其他電阻，不計一切摩擦，重力加速度大小為g。

(1)將b鎖定，釋放a，求a的最終速度v；

(2)讓a沿斜面向上c豎直向下以2v的速度運動，同時釋放b，求三個物體最終運動的速度；

(3)在(2)問中，若a、b、c從開始運動經(jīng)時間t到達最終狀態(tài)，求該過程中a、b產(chǎn)生的總焦耳熱？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，杯子置于水平桌面時，則下列說法正確的是（　　）

A. 力F1和力F2是一對平衡力

B. 力F1和力F2是一對作用力和反作用力

C. 力F2和杯子的重力G是一對平衡力

D. 力F1的大小大于力F2的大小

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