【題目】如下圖，一橫截面積為S的絕熱氣缸固定在絕熱水平面上，一絕熱活塞封閉氣缸內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體，在氣缸右側(cè)有一暖氣管，氣缸與暖氣管相接處密閉性良好，氣缸左側(cè)的活塞用一跨過定滑輪的輕繩與一質(zhì)量為M的砝碼相連。當(dāng)活塞穩(wěn)定后，測(cè)得活塞到氣缸右側(cè)壁之間的距離L，溫度傳感器測(cè)得此時(shí)氣缸內(nèi)氣體的溫度為T1�，F(xiàn)讓高溫暖氣從暖氣管的上端流進(jìn)、再從暖氣管的下端流出，經(jīng)過一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)活塞緩慢向左移動(dòng)了一小段距離后便靜止不動(dòng)了。這個(gè)過程中氣缸內(nèi)的氣體吸收熱量Q后，溫度傳感器的讀數(shù)為T2。設(shè)重力加速度為g，大氣壓強(qiáng)為P0，忽略所有摩擦，回答問題。

(i)試分析密閉氣體體積的變化，并求出此變化量ΔV；

(ii)求此過程中氣缸內(nèi)氣體內(nèi)能的變化量ΔU。

【答案】(i)；(ii)

【解析】

(i)由于氣缸內(nèi)的氣體溫度升高，故活塞將向左移動(dòng)，設(shè)氣缸再次穩(wěn)定后向左移動(dòng)的距離為ΔL。由題目中的條件可知，容器內(nèi)的氣體是在做等壓變化。由理想氣體狀態(tài)方程可得

解得

故變化的體積為

(ii)以氣缸活塞為研究對(duì)象，設(shè)氣缸里面的大氣壓對(duì)氣缸的壓力為F根據(jù)力的平衡可得

暖流給氣缸中的氣體加熱，當(dāng)氣體溫度為T2時(shí)，氣體膨脹對(duì)外做的功為：

由熱力學(xué)第一定律可知，容器中的氣體內(nèi)能的增加量為

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用一彈簧測(cè)力計(jì)稱量一個(gè)相對(duì)于地球靜止的小物體的重量，隨稱量位置的變化可能會(huì)有不同的結(jié)果，已知地球質(zhì)量為M，半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，萬有引力常量為G，將地球視為質(zhì)量均勻分布的球體，不考慮空氣的影響。

（1）在地球北極地面和上空高出地面h處稱量，得到彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)分別為、，且它們的比值為，求的值；

（2）若在赤道地面稱量，彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為，求比值的表達(dá)式；

（3）設(shè)想同步衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r，地球的半徑R二者均減小為現(xiàn)在的0.5倍，而地球的密度均勻且不變，僅考慮地球和衛(wèi)星間的相互作用，該同步衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)周期將變?yōu)槎嚅L(zhǎng)？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，AB為水平軌道，A、B間距離s=1m，BCD是半徑為R=0.2m的豎直半圓形軌道，B為兩軌道的連接點(diǎn)，D為軌道的最高點(diǎn)，整個(gè)軌道處于豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)大小為E=。一帶正電的小物塊質(zhì)量為m=0.5kg，它與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.1。小物塊在F=10N的水平恒力作用下從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)撤去力F，小物塊剛好能到達(dá)D點(diǎn)，試求：(g=10m/s2)

（1）撤去F時(shí)小物塊的速度大�。�

（2）在半圓形軌道上小物塊克服摩擦力做的功。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個(gè)小燈泡的額定電壓為2.0V，額定電流約為0.5A，選用下列實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪小燈泡的伏安特性曲線。

A．電源E：電動(dòng)勢(shì)為3.0V，內(nèi)阻不計(jì)

B．電壓表V1：量程為0～3V，內(nèi)阻約為1kΩ

C．電壓表V2：量程為0～15V，內(nèi)阻約為4 kΩ

D．電流表A：量程為0～0.6A，內(nèi)阻約為0.6Ω

E．滑動(dòng)變阻器R1：最大阻值為10Ω，額定電流為1.0A

F．滑動(dòng)變阻器R2：最大阻值為150Ω，額定電流為1.0A

G．開關(guān)S，導(dǎo)線若干

(1) 實(shí)驗(yàn)中使用的電壓表應(yīng)選用_____；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用____（請(qǐng)?zhí)顚戇x項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的字母）。

(2) 實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)連接實(shí)驗(yàn)電路如圖所示，請(qǐng)不要改動(dòng)已連接的導(dǎo)線，在下面的實(shí)物連接圖中把還需要連接的導(dǎo)線補(bǔ)上_____。

(3) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的電壓表和電流表數(shù)據(jù)，已在下圖坐標(biāo)紙上做出小燈泡的U-I圖線。請(qǐng)簡(jiǎn)述該圖線不是直線的主要原因：_______________________。

(4) 若將實(shí)驗(yàn)中的小燈泡接在電動(dòng)勢(shì)為2.0V、內(nèi)阻為4Ω的電源兩端，則小燈泡的實(shí)際功率約為________W（保留兩位有效數(shù)字）。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，平行板電容器的兩極板豎直放置并分別與電源的正負(fù)極相連，一帶電小球經(jīng)絕緣輕繩懸掛于兩極板之間，處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)保持右極板不動(dòng)，將左極板向左緩慢移動(dòng)關(guān)于小球所受的電場(chǎng)力大小F和繩子的拉力大小T，下列判斷正確的是

A. F逐漸減小，T逐漸減小

B. F逐漸增大，T逐漸減小

C. F逐漸減小，T逐漸增大

D. F逐漸增大，T逐漸增大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】真空中，在x軸上的坐標(biāo)原點(diǎn)O和x=50cm處分別固定點(diǎn)電荷A、B，在x=10cm處由靜止釋放一正點(diǎn)電荷p，點(diǎn)電荷p只受電場(chǎng)力作用沿x軸方向運(yùn)動(dòng)，其速度與在x軸上的位置關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是（　�。�

A.x=10cm處的電勢(shì)比x=20cm處的電勢(shì)高

B.從x=10cm到x=40cm的過程中，點(diǎn)電荷p的電勢(shì)能一定先增大后減小

C.點(diǎn)電荷A、B所帶電荷量的絕對(duì)值之比為9：4

D.從x=10cm到x=40cm的過程中，點(diǎn)電荷p所受的電場(chǎng)力先增大后減小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在水平地面上有一質(zhì)量為m的物體，物體所受水平外力F與時(shí)間t的關(guān)系如圖A，物體速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖B，重力加速度g已知，m、F、v0均未知，則（　　）

A.若v0已知，能求出外力F的大小

B.可以直接求得外力F和阻力f的比值

C.若m已知，可算出動(dòng)摩擦因數(shù)的大小

D.可以直接求出前5s和后3s外力F做功之比

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量為的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)額定輸出功率為P，當(dāng)它在平直的公路上以加速度由靜止開始勻加速啟動(dòng)時(shí)，其保持勻加速運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為，汽車運(yùn)動(dòng)中所受的阻力大小恒定，則( )

A. 若汽車在該平直的路面上從靜止開始以加速度勻加速啟動(dòng)，其保持勻加速運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為

B. 若汽車以加速度a由靜止開始在該路面上勻加速啟動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率為

C. 汽車保持功率P在該路面上運(yùn)動(dòng)可以達(dá)到的最大速度為

D. 汽車運(yùn)動(dòng)中所受的阻力大小為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有關(guān)圓周運(yùn)動(dòng)的基本模型，下列說法正確的是（　�。�

A.如圖a，汽車通過拱橋的最高點(diǎn)處于超重狀態(tài)

B.如圖b所示是一圓錐擺，增大，但保持圓錐的高不變，則圓錐擺的角速度不變

C.如圖c，同一小球在光滑而固定的圓錐筒內(nèi)的A、B位置先后分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則在A、B兩位置小球的角速度大小不等，但所受筒壁的支持力大小相等

D.如圖d，火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時(shí)，內(nèi)軌對(duì)輪緣會(huì)有擠壓作用

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案