【題目】(10分)如圖所示,一圓柱形氣缸豎直放置,氣缸正中間有板,位于氣缸口的活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體;钊馁|(zhì)量為m,橫截面積為S開始時,活塞氣缸底部相距L,測得氣體的溫度為T0。現(xiàn)緩慢降溫,讓活塞緩慢下降,直到恰好與擋板接觸但不擠壓。然后在活塞上放一重物P對氣體緩慢升溫,讓氣體的溫度緩慢回升到T0,升溫過程中,活塞不動。已知大氣壓強為p0,重力加速度為g,不計活塞與氣缸間摩擦。

(i)求活塞剛與板接觸時氣體的溫度和重物P的質(zhì)量的最小值

(ii)整個過程中,氣體是吸熱還是放熱,吸收或放出熱量為多少?

【答案】i ii氣體向外放熱

【解析】(i)緩慢降溫過程是一個等壓過程

初態(tài):溫度T0,體積V0=LS,末態(tài):溫度T1,體積V1=

·呂薩克定律,解得3分

升溫過程中,活塞不動,是一個等容過程

初態(tài):溫度,壓強末態(tài):溫度T2=T0,壓強

查理定律有解得3分

(ii)整個過程,理想氣體的溫度不變,內(nèi)能不變1分

降溫過程體積變小,外界對氣體做的功為1分

升溫過程,體積不變,氣體不對外界做功,外界也不對氣體做功1分

由熱力學(xué)第一定律,整個過程中,氣體放出熱量1分

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】如圖所示,等邊三角形AOB為透明柱狀介質(zhì)的橫截面。一束單色光PQ平行于角平分線OM射向OA,在界面OA發(fā)生折射,折射光線平行于OB且恰好射到M點(不考慮反射光線)。則( )

A. 透明柱狀介質(zhì)對單色光PQ的折射率為

B. 增大入射光PQ的頻率,光在該介質(zhì)中的傳播速度不變

C. 保持入射點Q不變,減小入射角度,一直有光線從AMB面射出

D. 保持入射光PQ的方向不變,增大入射光的頻率,出射點將在M點下方

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,ADA1D1為水平放置的無限長平行金屬導(dǎo)軌,DCD1C1為傾角為的平行金屬導(dǎo)軌,兩組導(dǎo)軌的間距均為l=1.5m,導(dǎo)軌電阻忽略不計.質(zhì)量為m1=0.35kg、電阻為R1=1的導(dǎo)體棒ab置于傾斜導(dǎo)軌上,質(zhì)量為m2=0.4kg、電阻為R2=0.5的導(dǎo)體棒cd置于水平導(dǎo)軌上,輕質(zhì)細繩跨過光滑滑輪一端與cd的中點相連、另一端懸掛一輕質(zhì)掛鉤.導(dǎo)體棒ab、cd與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)相同,且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度為B=2T.初始時刻,棒ab在傾斜導(dǎo)軌上恰好不下滑.(g取10m/s2,sin=0.6)

(1)求導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù);

(2)在輕質(zhì)掛鉤上掛上物體P,細繩處于拉伸狀態(tài),將物體P與導(dǎo)體棒cd同時由靜止釋放,當(dāng)P的質(zhì)量不超過多大時,ab始終處于靜止?fàn)顟B(tài)?(導(dǎo)體棒cd運動過程中,ab、cd一直與DD1平行,且沒有與滑輪相碰.)

(3)若P的質(zhì)量取第(2)問中的最大值,由靜止釋放開始計時,當(dāng)t=1s時cd已經(jīng)處于勻速直線運動狀態(tài),求在這1s內(nèi)ab上產(chǎn)生的焦耳熱為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在我國北方天氣干燥的季節(jié)里,脫掉外衣后再去拉金屬門把手時,常會被電擊,這是因為( )

A. 干燥空氣使人身體上聚集了大量電荷,手接觸金屬門把手時產(chǎn)生放電

B. 干燥空氣使金屬門把手上有大量的電荷,手接觸金屬門把手時產(chǎn)生放電

C. 天氣干燥使門把手的電勢較高,人的電勢較低,手接觸金屬門把手時被電擊

D. 人脫衣時由于摩擦使人體帶了大量電荷,手接觸金屬門把手時產(chǎn)生放電

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,帶正的小球A和B中間用質(zhì)量不計的細繩連接,A、B球帶電量相同且B球質(zhì)量為A球質(zhì)量的2倍,A、B球在豎直方向的足夠大的勻強電場中以速度v0一起勻速上升,某時刻細繩斷裂,(已知重力加速度為g)求:

(1)當(dāng)B球速度為零時,A球的速度大;

(2)自繩斷裂開始至B球速度為零的過程中所用的時間。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)深入地揭示了光的粒子性的一面。前者表明光子具有能量,后者表明光子除了具有能量之外還具有動量。由狹義相對論可知,一定的質(zhì)量m與一定的能量E相對應(yīng): ,其中c為真空中光速。

(1)已知某單色光的頻率為ν,波長為λ,該單色光光子的能量,其中h為普朗克常量。試借用質(zhì)子、電子等粒子動量的定義:動量=質(zhì)量×速度,推導(dǎo)該單色光光子的動量。

(2)光照射到物體表面時,如同大量氣體分子與器壁的頻繁碰撞一樣,將產(chǎn)生持續(xù)均勻的壓力,這種壓力會對物體表面產(chǎn)生壓強,這就是光壓,用I表示。一臺發(fā)光功率為P0的激光器發(fā)出一束某頻率的激光,光束的橫截面積為S,當(dāng)該激光束垂直照射到某物體表面時,假設(shè)光全部被吸收,試寫出其在物體表面引起的光壓的表達式。

(3)設(shè)想利用太陽光的光壓為探測器提供動力,將太陽系中的探測器送到太陽系以外,這就需要為探測器制作一個很大的光帆,以使太陽光對光帆的壓力超過太陽對探測器的引力,不考慮行星對探測器的引力。一個質(zhì)量為m的探測器,正在朝遠離太陽的方向運動。已知引力常量為G,太陽的質(zhì)量為M,太陽輻射的總功率為P0,設(shè)帆面始終與太陽光垂直,且光帆能將太陽光全部吸收。試估算該探測器光帆的面積應(yīng)滿足的條件。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,有一玻璃圓柱體,橫截面半徑為R=10cm,長為L=100cm.一點光源在玻璃圓柱體中心軸線上的A點,與玻璃圓柱體左端面距離d=4cm,點光源向各個方向發(fā)射單色光,其中射向玻璃圓柱體從左端面中央半徑為r=8cm圓面內(nèi)射入的光線恰好不會從柱體側(cè)面射出.光速為c=3×108m/s;求:

(1)玻璃對該單色光的折射率;

(2)該單色光通過玻璃圓柱體的最長時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】物體做勻加速直線運動,其加速度的大小為2 m/s2,那么,在任一秒內(nèi)( )

A. 物體的加速度一定等于物體速度的2

B. 物體的初速度一定比前一秒的末速度大2 m/s

C. 物體的末速度一定比初速度大2 m/s

D. 物體的末速度一定比前一秒的初速度大2 m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】蘋果從樹上落向地面而不飛上天空,是因為(  )

A. 地球受到蘋果的萬有引力作用

B. 蘋果受到地球的萬有引力作用

C. 地球?qū)μO果的萬有引力大于蘋果對地球的萬有引力

D. 地球?qū)μO果的萬有引力小于蘋果對地球的萬有引力

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