20.如圖所示,由導(dǎo)熱材料制成的氣缸和活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi),活塞與氣缸壁之間無摩擦,活塞上方存有少量液體.將一細(xì)管插入液體,由于虹吸現(xiàn)象,活塞上方液體逐漸流出.在此過程中,大氣壓強(qiáng)與外界的溫度保持不變.關(guān)于這一過程,下列說法正確的是( 。
A.氣體分子的平均動能逐漸增大
B.單位時間氣體分子對活塞撞擊的次數(shù)增多
C.單位時間氣體分子對活塞的平均作用力不變
D.氣體對外界做功等于氣體從外界吸收的熱量

分析 根據(jù)題意可知,被封閉氣體作等溫變化,液體流出后,壓強(qiáng)逐漸減小,根據(jù)理想氣體方程可以判斷氣體體積的變化,根據(jù)體積變化判斷做功情況,然后根據(jù)熱力學(xué)第一定律,進(jìn)一步判斷吸放熱情況.

解答 解:A、由于氣缸導(dǎo)熱,環(huán)境溫度不變,因此被封閉氣體溫度不變,分子平均動能不變,故A錯誤;
B、溫度不變,壓強(qiáng)減小,根據(jù)$\frac{pV}{T}$=C可知,氣體體積增大,溫度不變,因此單位時間氣體分子對活塞撞擊的次數(shù)減小,故B錯誤;
C、氣體體積增大,分子平均動能不變,因此單位時間氣體分子對活塞的沖量減小,單位時間氣體分子對活塞的平均作用力減小,故C錯誤;
D、溫度不變,內(nèi)能不變,體積增大,對外做功,根據(jù)△U=W+Q,可知?dú)怏w對外界做功等于氣體從外界吸收的熱量,故D正確.
故選:D.

點(diǎn)評 本題考查了氣體狀態(tài)方程和熱力學(xué)第一定律的綜合應(yīng)用,是一道考查熱學(xué)知識綜合應(yīng)用的好題.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.一般的曲線運(yùn)動可以分成很多小段,每小段都可以看成圓周運(yùn)動的一部分,這樣,在分析質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過曲線上某位置的運(yùn)動時,就可以采用圓周運(yùn)動的分析方法來處理了.如圖a所示,曲線上的A的曲率圓定義為:通過A點(diǎn)曲線上緊鄰A點(diǎn)兩側(cè)的兩點(diǎn)作一圓,這個圓就叫做A點(diǎn)的曲率圓,其半徑ρ叫做A點(diǎn)的曲率半徑.現(xiàn)將一物體沿與水平面成α角的方向以速度v0拋出,不計(jì)空氣阻力,其軌跡如圖b所示,則軌跡最高點(diǎn)P處的曲率半徑是( 。
A.$\frac{{v}_{0}^{2}co{s}^{2}α}{g}$B.$\frac{{v}_{0}^{2}si{n}^{2}α}{g}$
C.$\frac{{v}_{0}^{2}}{g}$D.$\frac{{v}_{0}^{2}co{s}^{2}α}{gsinα}$

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.如圖所示,小球以大小不同的初速度,先、后從P點(diǎn)水平向右拋出,兩次都碰撞到豎直墻壁.若不計(jì)空氣阻力,則下列說法正確的是( 。
A.兩次碰墻時瞬時速度相同
B.兩次碰撞墻壁的同一點(diǎn)
C.初速度大時,在空中運(yùn)動的時間短
D.初速度大時,碰撞墻壁時重力的瞬時功率小

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

8.滑雪運(yùn)動是勇敢者的運(yùn)動,如圖所示,傾斜雪道的長為25m,頂端高為15m,下端A經(jīng)過一小段圓弧過度后與較長的水平雪道相接,一滑雪運(yùn)動員在傾斜雪道的頂端O以水平速度v0=6m/s飛出,在落到傾斜雪道上時,運(yùn)動員靠改變姿勢進(jìn)行緩沖使自己只保留沿斜面的分速度而不彈起.除緩沖外運(yùn)動員可視為質(zhì)點(diǎn),過渡圓弧光滑,其長度可忽略.設(shè)滑雪板與雪道的動摩擦因數(shù)μ=0.25,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)運(yùn)動員落到傾斜雪道上時與頂端O的距離;
(2)運(yùn)動員在水平雪道上滑行的距離(計(jì)算結(jié)果取三位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.如圖所示,質(zhì)量均可忽略的輕繩與輕桿,承受彈力的最大值一定,A端用鉸鏈固定,滑輪在A點(diǎn)正上方(滑輪大小及摩擦均可不計(jì)),B端吊一重物.現(xiàn)將繩的一端拴在桿的B端,用拉力F將B端緩慢上拉(均未斷),在AB桿達(dá)到豎直前( 。
A.繩子越來越容易斷B.對AB桿沒有影響
C.AB桿越來越容易斷D.繩子越來越不容易斷

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.如圖所示,在斜面頂端a處以大小為va的水平速度拋出一小球,經(jīng)過時間ta恰好落在斜面底端P處;今在P點(diǎn)正上方與a等高的b處以大小為vb的水平速度拋出另一小球,經(jīng)過時間tb恰好落在斜面的中點(diǎn)處.若不計(jì)空氣阻力,下列關(guān)系式正確的是(  )
A.va=vbB.va=2vbC.ta=$\sqrt{2}$tbD.ta=tb

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.下面四個選項(xiàng)中的虛線均表示小鳥在豎直平面內(nèi)飛行的軌跡,小鳥在圖示位置時的速度v和空氣對它的作用力F的方向可能正確的是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

9.如圖,在半徑為r的軸上懸掛著一個質(zhì)量為M的水桶P,軸上均勻分布著6根手柄,每個柄端固定有質(zhì)量均為m的金屬球,球離軸心的距離為l,輪軸、繩和手柄的質(zhì)量及摩擦均不計(jì),現(xiàn)由靜止釋放水桶,整個裝置開始轉(zhuǎn)動.
(1)從圖示位置開始轉(zhuǎn)過60°時,6個金屬球中重力勢能減少最多的是多少?
(2)當(dāng)水桶下降的高度為h時,水桶的速度為多少?
(3)當(dāng)水桶下降的高度為h時,若轉(zhuǎn)輪恰好轉(zhuǎn)過480°,求手柄對圖中最底部的球所做的功.

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

5.某同學(xué)探究小磁鐵在銅管中下落時受電磁阻尼作用的運(yùn)動規(guī)律.實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,打點(diǎn)計(jì)時器的電源為50Hz的交流電.
(1)下列實(shí)驗(yàn)操作中,不正確的有CD.
A.將銅管豎直地固定在限位孔的正下方
B.紙帶穿過限位孔,壓在復(fù)寫紙下面
C.用手捏緊磁鐵保持靜止,然后輕輕地松開讓磁鐵下落
D.在磁鐵下落的同時接通打點(diǎn)計(jì)時器的電源
(2)該同學(xué)按正確的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(記為“實(shí)驗(yàn)①”),將磁鐵從管口處釋放,打出一條紙帶,取開始下落的一段,確定一合適的點(diǎn)為O點(diǎn),每隔一個計(jì)時點(diǎn)取一個計(jì)數(shù)點(diǎn),標(biāo)為1,2,…,8.用刻度尺量出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離,根據(jù)測出的距離計(jì)算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度,填入下表.
位置12345678
v(cm/s)24.533.837.839.039.539.839.839.8
(3)分析上表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知:從1至6計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度變化可以看出,磁鐵在銅管中受到阻尼作用力在逐漸增大(選填“增大”、“減小”或“不變”); 從6至8計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度變化可以看出,磁鐵在銅管中受到阻尼作用力大小等于(選填“大于”、“小于”或“等于”)磁鐵的重力.
(4)該同學(xué)將裝置中的銅管更換為相同尺寸的塑料管,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)操作(記為“實(shí)驗(yàn)②”),結(jié)果表明磁鐵下落的運(yùn)動規(guī)律與自由落體運(yùn)動規(guī)律幾乎相同.實(shí)驗(yàn)②說明磁鐵在塑料管中不受(選填“受到”或“不受”)阻尼作用.
(5)對比實(shí)驗(yàn)①和②的結(jié)果可得到什么結(jié)論?磁鐵在銅管中受到的阻尼作用主要是電磁阻尼作用.

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