【題目】一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在汽缸內(nèi),如圖所示水平放置.活塞的質(zhì)量m=20 kg,橫截面積S=100 cm2,活塞可沿汽缸壁無摩擦滑動但不漏氣,開始時汽缸水平放置,活塞與汽缸底的距離L1=12 cm,離汽缸口的距離L2=3 cm.外界氣溫為27 ℃,大氣壓強(qiáng)為1.0×105 Pa,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,取g=10 m/s2,求:
(1)此時氣體的溫度為多少?
(2)在對缸內(nèi)氣體加熱的過程中,氣體膨脹對外做功,同時吸收Q=370 J的熱量,則氣體增加的內(nèi)能ΔU多大?
【答案】(1) T1=450 K (2) ΔU=300 J
【解析】試題分析:(1)當(dāng)汽缸水平放置時,p0=1.0×105Pa,V0=L1S,T0=(273+27)K
當(dāng)汽缸口朝上,活塞到達(dá)汽缸口時,活塞的受力分析圖如圖所示,有p1S=p0S+mg
則p1=p0+=1.0×105Pa+Pa=1.2×105Pa,
V1=(L1+L2)S
由理想氣體狀態(tài)方程得
則T1=450 K.
(2)當(dāng)汽缸口向上,未加熱穩(wěn)定時:由玻意耳定律得p0L1S=p1LS
則
加熱后,氣體做等壓變化,外界對氣體做功為W=-p1(L1+L2-L)S-mg(L1+L2-L)=-70 J
根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q得ΔU=300 J.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示為一個質(zhì)量為m、帶電量為+q的圓環(huán),可在水平放置的粗糙細(xì)桿上自由滑動,細(xì)桿處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,圓環(huán)以初速度v0向右運(yùn)動直至處于平衡狀態(tài),則圓環(huán)克服摩擦力做的功可能為( )
A.0
B.
mv02
C.
D.
m(v02﹣ )
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【題目】如圖甲所示的陀螺可在圓軌道的外側(cè)旋轉(zhuǎn)而不脫落,好像軌道對它施加了魔法一樣,被稱為“魔力陀螺”,該玩具深受孩子們的喜愛。其物理原理可等效為如圖乙所示的模型:半徑為R的磁性圓軌道豎直固定,質(zhì)量為m的小球(視為質(zhì)點(diǎn))在軌道外側(cè)轉(zhuǎn)動,A、B兩點(diǎn)分別為軌道上的最高、最低點(diǎn)。鐵球受軌道的磁性引力始終指向圓心且大小不變,不計(jì)摩擦和空氣阻力,重力加速度為g。則下列說法正確的是( )
A. 鐵球可能做勻速圓周運(yùn)動
B. 鐵球繞軌道轉(zhuǎn)動時機(jī)械能不守恒
C. 鐵球在A點(diǎn)的速度必須大于
D. 從A點(diǎn)由靜止?jié)L到B點(diǎn)過程中,要使鐵球不脫軌,軌道對鐵球的磁性引力至少為5mg
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【題目】已知地球半徑R=6390km、自轉(zhuǎn)周期T=24h、表面重力加速度g=9.8m/s2,電磁波在空氣中的傳播速度c=3×108m/s,不考慮大氣層對電磁波的影響。要利用同一軌道上數(shù)量最少的衛(wèi)星,實(shí)現(xiàn)將電磁波信號由地球赤道圓直徑的一端傳播到該直徑的另一端的目的,則
A. 衛(wèi)星數(shù)量最少為2顆
B. 信號傳播的時間至少為8.52×102s
C. 衛(wèi)星運(yùn)行的最大向心加速度為4.9m/s2
D. 衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的周期至少為24h
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【題目】如圖所示,在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T的勻強(qiáng)磁場中,用兩根細(xì)線懸掛長l=10cm、質(zhì)量m=5g的金屬導(dǎo)線.今在金屬導(dǎo)線中通以穩(wěn)恒電流,使懸線受的拉力為零.
(1)求金屬導(dǎo)線中電流的大小和方向.
(2)若將電流反向,每根懸線所受的拉力多大?(g=10m/s2)
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【題目】如圖所示,質(zhì)量m=1 kg的物體從高為h=0.2 m的光滑軌道上P點(diǎn)由靜止開始下滑,滑到水平傳送帶上的A點(diǎn),物體和傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,傳送帶AB之間的距離為L=5 m,傳送帶一直以v=4 m/s的速度勻速運(yùn)動,則( )
A. 物體從A運(yùn)動到B一直做勻加速直線運(yùn)動
B. 物體從A運(yùn)動到B的過程中,產(chǎn)生2 J的熱量
C. 物體從A運(yùn)動到B的過程中,摩擦力對物體做了10 J的功
D. 物體從A運(yùn)動到B的過程中,帶動傳送帶轉(zhuǎn)動的電動機(jī)多做了10 J的功
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【題目】如圖所示,是地球繞太陽沿橢圓軌道運(yùn)動的示意圖.A為近日點(diǎn),B為遠(yuǎn)日點(diǎn),C、D為軌道短軸的兩個端點(diǎn).若只考慮地球和太陽之間的相互作用,則地球在從A點(diǎn)經(jīng)C、B到D的過程中,下列說法正確的是( 。
A. 從A點(diǎn)到C點(diǎn)的運(yùn)動時間為91.25天
B. 從C點(diǎn)到D點(diǎn)的運(yùn)動時間大于182.5天
C. 從A點(diǎn)到B點(diǎn),地球的勢能一直增大
D. 從C點(diǎn)到D點(diǎn),地球的勢能先減小后增大
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【題目】如圖所示,兩個質(zhì)量相同的小球A、B分別用細(xì)線懸在等高的O1、O2點(diǎn)。A球的懸線比B球的懸線長,把兩球的懸線拉至水平后無初速釋放,則經(jīng)過最低點(diǎn)時下列說法正確的( )
A. A球的機(jī)械能不等于B球的機(jī)械能
B. A球的動能等于B球的動能
C. 兩球在最低點(diǎn)加速度大小不等
D. 細(xì)線對A球的拉力等于細(xì)線對B球的拉力
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【題目】16世紀(jì),哥白尼根據(jù)天文觀測的大量資料,經(jīng)過40多年的天文觀測和潛心研究,提出“日心說”的如下四個基本論點(diǎn),這四個論點(diǎn)目前看存在缺陷的是 ( )
A. 宇宙的中心是太陽,所有行星都在繞太陽作勻速圓周運(yùn)動
B. 地球是繞太陽作勻速圓周運(yùn)動的行星,月球是繞地球作勻速圓周運(yùn)動的衛(wèi)星,它繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的同時還跟地球一起繞太陽運(yùn)動
C. 天穹不轉(zhuǎn)動,因?yàn)榈厍蛎刻熳晕飨驏|自轉(zhuǎn)一周,造成天體每天東升西落的現(xiàn)象
D. 與日地距離相比,恒星離地球都十分遙遠(yuǎn),比日地間的距離大得多
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