【題目】如圖所示，上端帶卡環(huán)的絕熱圓柱形氣缸豎直放置在水平地面上，氣缸內(nèi)部的高度為h，氣缸內(nèi)部被厚度不計、質(zhì)量均為m的活塞A和B分成高度相等的三部分，下邊兩部分封閉有理想氣體M和N，活塞A導(dǎo)熱性能良好，活塞B絕熱，兩活塞均與氣缸接觸良好，不計一切摩擦，N部分氣體內(nèi)有加熱裝置，初始狀態(tài)溫度為T0，氣缸的橫截面積為S，外界大氣壓強大小為且保持不變。現(xiàn)對N部分氣體緩慢加熱

（1）當(dāng)活塞A恰好到達氣缸上端卡環(huán)時，N部分氣體從加熱裝置中吸收的熱量為Q，求該過程中N部分氣體內(nèi)能的變化量；

（2）活塞A恰好接觸氣缸上端卡環(huán)后，繼續(xù)給N部分氣體加熱，當(dāng)M部分氣體的高度達到時，求此時N部分氣體的溫度。

【答案】(i)Q-mgh(ⅱ)

【解析】

(ⅰ)活塞A到達氣缸上端卡環(huán)前，氣體M和N均做等壓變化，活塞A、B之間的距離不變。當(dāng)活塞A恰好到達氣缸上端卡環(huán)時，

N部分氣體的壓強pN2=pM1+=p0+=①

N部分氣體增加的體積ΔV=②

N部分氣體對外做功W=pN2·ΔV=mgh③

N部分氣體內(nèi)能的變化量ΔU=Q-W=Q-mgh④

(ⅱ)活塞A恰好接觸氣缸上端卡環(huán)后，繼續(xù)給N部分氣體加熱，氣體M做等溫變化，由玻意耳定律

·S=pM2·S⑤

解得pM2=⑥

此時N部分氣體的壓強pN3=pM2+=⑦

N部分氣體的體積VN3=S⑧

對N部分氣體由理想氣體狀態(tài)方程=⑨

解得⑩

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】2018年10月15日12時23分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射兩顆中圓地球軌道衛(wèi)星，是我國“北斗三號”系統(tǒng)第十五、十六顆組網(wǎng)衛(wèi)星。已知中圓軌道衛(wèi)星的周期為8h，則下列判斷正確的是

A. 中圓軌道衛(wèi)星的軌道半徑大于地球同步衛(wèi)星的軌道半徑

B. 中圓軌道衛(wèi)星做圓周運動所需向心力大于地球同步衛(wèi)星所需的向心力

C. 中圓軌道衛(wèi)星的線速度小于地球同步衛(wèi)星的線速度

D. 若中圓軌道衛(wèi)星與地球同步衛(wèi)星在同一軌道平面內(nèi)沿同一方向做圓周運動，則二者兩次相距最近所需的時間間隔為12h

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】要描繪一個標有“2.5V 0.6W”小燈泡的伏安特性曲線，除電池組(電動勢4V，內(nèi)阻約2Ω)、小燈泡、導(dǎo)線、電鍵外，實驗室還準備有如下器材：

A.電壓表(量程為0~3V，內(nèi)阻約3kΩ)

B.電壓表(量程為0~15V，內(nèi)阻約15kΩ)

C.電流表(量程為0~0.6A，內(nèi)阻約0.5Ω)

D.電流表(量程為0~50mA，內(nèi)阻為8Ω)

E.定值電阻2Ω

F.定值電阻18Ω

G.滑動變阻器(最大阻值5Ω，額定電流1A)

H.滑動變阻器(最大阻值2000Ω，額定電流0.6A)

(1)上述A~H所給器材中，所需要的器材有___________。

(2)為了精確描繪出小燈泡的伏安特性曲線，請將你設(shè)計的電路圖畫在如圖1所示方框內(nèi)______。

(3)實驗過程中，電壓表讀數(shù)用U表示，電流表讀數(shù)用I表示，電壓表內(nèi)阻用RV表示，電流表內(nèi)阻用RA表示，定值電阻用R表示，則小燈泡的電阻值應(yīng)該用___________表示。

(4)如圖2所示為某燈泡的U-I曲線，現(xiàn)將兩個這樣的燈泡串聯(lián)后接到E=4V，r=4Ω的電池組兩端，閉合開關(guān)后，每個小燈泡消耗的功率是___________W(保留兩位有效數(shù)字)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B是構(gòu)成平行板電容器的兩金屬極板，當(dāng)開關(guān)S閉合時，在P點處有一個帶電液滴處于靜止狀態(tài)．現(xiàn)將開關(guān)S斷開后，再將A、B板分別沿水平方向向左、右平移一小段距離，此過程中下列說法正確的是(　　)

A. 電容器的電容增加

B. 電阻R中有電流流過

C. 兩極板間的電場強度不變

D. 若帶電液滴仍在P點其電勢能減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,在勻強磁場區(qū)域的上方有一半徑為r、質(zhì)量為m的導(dǎo)體圓環(huán),將圓環(huán)由靜止釋放,圓環(huán)剛進入磁場的瞬間和完全進入磁場的瞬間速度相等.已知圓環(huán)的電阻為R,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,重力加速度為,則( )

A. 圓環(huán)進入磁場的過程中,電阻產(chǎn)生的熱量為mgr

B. 圓環(huán)進入磁場的過程可能做勻速直線運動

C. 圓環(huán)進入磁場的過程中,通過導(dǎo)體某個橫截面的電荷量為

D. 圓環(huán)進入磁場的過程中,圓環(huán)中的電流為順時針

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑的水平面上靜止著一輛小車(用絕緣材料制成)，小車上固定一對豎直放置的帶電金屬板，在右金屬板的同一條豎直線上有兩個小孔a、b。一個質(zhì)量為m、帶電量為－q的小球從小孔a無初速度進入金屬板，小球與左金屬板相碰時間極短，碰撞時小球的電量不變且系統(tǒng)機械能沒有損失，小球恰好從小孔b出金屬板，則

A. 小車(含金屬板，下同)和小球組成的系統(tǒng)動量守恒

B. 小車和小球組成的系統(tǒng)機械能守恒

C. 在整個過程中小車的位移為零

D. 因為小車和小球的質(zhì)量大小關(guān)系未知，無法求出小車的位移

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖是某金屬在光的照射下產(chǎn)生的光電子的最大初動能Ek與入射光頻率ν的關(guān)系圖象．由圖象可知錯誤的是(　　 )

A. 該金屬的逸出功等于E

B. 該金屬的逸出功等于hν0

C. 入射光的頻率為2ν0時，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為E

D. 入射光的頻率為時，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩光滑的平行金屬導(dǎo)軌間距為L＝0.5 m，與水平面成θ＝30°角。區(qū)域ABCD、CDFE內(nèi)分別有寬度為d＝0.2 m垂直導(dǎo)軌平面向上和向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度均為B＝0.6 T。細金屬棒P1、P2質(zhì)量均為m＝0.1 kg，電阻均為r＝0.3 Ω，用長為d的輕質(zhì)絕緣細桿垂直P1、P2將其固定，并使P1、P2垂直導(dǎo)軌放置在導(dǎo)軌平面上與其接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計。用平行于導(dǎo)軌的拉力F將P1、P2以恒定速度v＝2 m/s向上穿過兩磁場區(qū)域，g取10 m/s2。求：

(1)金屬棒P1在ABCD磁場中運動時，拉力F的大�。�

(2)從金屬棒P1進入磁場到P2離開磁場的過程中，拉力F的最大功率；

(3)從金屬棒P1進入磁場到P2離開磁場的過程中，電路中產(chǎn)生的熱量。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在一個很小的矩形半導(dǎo)體薄片上，制作四個電極E、F、M、N，做成了一個霍爾元件，在E、F間通入恒定電流I，同時外加與薄片垂直的磁場B，M、N間的電壓為UH．已知半導(dǎo)體薄片中的載流子為正電荷，電流與磁場的方向如圖所示，下列說法正確的有（　�。�

A. N板電勢高于M板電勢

B. 磁感應(yīng)強度越大，MN間電勢差越大

C. 將磁場方向變?yōu)榕c薄片的上、下表面平行，UH不變

D. 將磁場和電流分別反向，N板電勢低于M板電勢

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