15.如圖所示,汽缸放置在水平地面上,質(zhì)量為m的活塞將汽缸分成甲、乙兩氣室,兩氣室中均充有氣體.汽缸、活塞是絕熱的且不漏氣.開始時活寒被銷釘固定,現(xiàn)將銷釘撥掉,活塞最終靜止在距原位置下方h處,設(shè)活塞移動前后甲氣室內(nèi)氣體內(nèi)能的變化量為△U,不計氣體重心改變的影響,下列說法正確的是( 。
A.△U<mgh
B.△U>mgh
C.甲氣室內(nèi)氣體溫度升高,乙氣室內(nèi)氣體溫度降低
D.乙氣室內(nèi)氣體內(nèi)能的減小量等于甲氣室內(nèi)氣體內(nèi)能的增加量
E.乙氣室內(nèi)氣體內(nèi)能的減小量小于甲氣室內(nèi)氣體內(nèi)能的增加量

分析 乙氣體對外做功,內(nèi)能減小;外界對甲氣體做功,內(nèi)能增加;對甲氣體、乙氣體、活塞系統(tǒng),總能量守恒.根據(jù)能量守恒定律分析甲氣體內(nèi)能的變化量.根據(jù)內(nèi)能的變化分析兩氣體溫度的變化.

解答 解:AB、乙氣體對外做功,且絕熱,則乙氣體的內(nèi)能減小;活塞對甲氣體做功,內(nèi)能增加;
對甲氣體、乙氣體、活塞系統(tǒng)而言,總能量守恒,故乙氣體內(nèi)能的減小量加上活塞重力勢能的減小量等于甲氣體內(nèi)能的增加量,故甲氣體內(nèi)能的增加量大于活塞重力勢能的減小量,即△U>mgh;故A錯誤,B正確.
C、甲氣室內(nèi)氣體內(nèi)能,溫度升高.乙氣室內(nèi)氣體內(nèi)能減小,溫度降低,故C正確.
D、由系統(tǒng)的能量守恒定律知,乙氣室內(nèi)氣體內(nèi)能的減小量與活塞重力勢能的減小量之和等于甲氣室內(nèi)氣體內(nèi)能的增加量.故D錯誤.
E、乙氣室內(nèi)氣體內(nèi)能的減小量與活塞重力勢能的減小量之和等于甲氣室內(nèi)氣體內(nèi)能的增加量,則乙氣室內(nèi)氣體內(nèi)能的減小量小于甲氣室內(nèi)氣體內(nèi)能的增加量.故E正確.
故選:BCE

點評 本題關(guān)鍵明確:氣體膨脹對外做功,氣體壓縮時外界對氣體做功;然后根據(jù)能量守恒定律和熱力學(xué)第一定律分析.要知道一定質(zhì)量的理想氣體內(nèi)能只跟溫度有關(guān).

練習冊系列答案
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5.在一個水平轉(zhuǎn)臺上放有A、B、C三個物體,它們根臺面間的動摩擦因數(shù)相同.A的質(zhì)量為2m,B、C質(zhì)量均為m.A、B離轉(zhuǎn)軸都是r,C離轉(zhuǎn)軸是2r.則( 。
A.若A、B、C三物體隨轉(zhuǎn)臺一起轉(zhuǎn)動而未發(fā)生滑動,A、C的向心加速度比B大
B.若A、B、C三物體隨轉(zhuǎn)臺一起轉(zhuǎn)動而未發(fā)生滑動,B所受的靜摩擦力最小
C.當轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速增加時,A最先發(fā)生滑動
D.當轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速繼續(xù)增加時,A比B先滑動

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6.在如圖所示的位移-時間圖象和速度-時間圖象中,給出的四條圖線甲、乙、丙、丁分別代表四輛車由同一地點向同一方向運動的情況,則下列說法正確的是(  )
A.甲車做曲線運動,乙車做直線運動
B.0~t1時間內(nèi),甲車通過的路程等于乙車通過的路程
C.0~t2時間內(nèi),丙、丁兩車的平均速度相等
D.0~t2時間內(nèi),在t2時刻,丙車與丁車相距最遠

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3.宇宙中存在一些質(zhì)量相等且離其他恒星較遠的四顆星組成的四星系統(tǒng),通?珊雎云渌求w對它們的引力作用.如圖,設(shè)四星系統(tǒng)中每個星體的質(zhì)量均為m,半徑均為R,四顆星穩(wěn)定分布在邊長為L的正方形的四個頂點上.已知引力常量為G,關(guān)于四星系統(tǒng)(忽略星體自轉(zhuǎn)的影響),下列說法正確的是( 。
A.四顆星的向心加速度的大小為$\frac{2\sqrt{2}Gm}{{L}^{2}}$
B.四顆星運行的線速度大小是$\sqrt{\frac{Gm(1+2\sqrt{2})}{2\sqrt{2}L}}$
C.四顆星表面的重力加速度均為G$\frac{m}{{R}^{2}}$
D.四顆星的周期均為2πL$\sqrt{\frac{2L}{Gm(1+2\sqrt{2})}}$

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10.用10N的水平力在水平地面上拉著重為50N的物體時,物體恰好做勻速直線運動;若用20N的水平力拉此物體,則物體受的滑動摩擦力為( 。
A.10NB.15NC.20ND.30N

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4.如圖所示,A、B均為長度為L和截面積為S的汽缸,體積不計的活塞C可在B汽缸內(nèi)無摩擦地滑動,D為閥門,這個裝置均由導(dǎo)熱性較好的材料制成,起初閥門關(guān)閉,A內(nèi)有壓強為p1的理想氣體,B內(nèi)有壓強為$\frac{{p}_{1}}{2}$的理想氣體,活塞在B汽缸內(nèi)最左邊,空氣溫度為T0,打開閥門,活塞C向右移動,最后達到平衡,不計兩汽缸連接管的容積,求:
①活塞C移動的距離及平衡后B中氣體的壓強;
②若平衡后空氣溫度降為0.95T,則汽缸中活塞怎么移動?兩汽缸中的氣體壓強分別變?yōu)槎嗌伲?/div>

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11.靜止在水平地面上傾角為θ的光滑斜面上有一斜劈A,A的上表面水平且放有一斜劈B,B的上表面上有一物塊C,A、B、C一起沿著斜面勻加速下滑.已知A、B、C的質(zhì)量均為m,重力加速度為g.下列說法不正確的是(  )
A.A、B間摩擦力不為零B.C可能只受兩個力作用
C.A加速度大小為gsinθD.斜面受到地面的摩擦力水面向右

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8.如圖所示,兩物塊A、B套在水平粗糙的CD桿上,并用不可伸長的輕繩連接,整個裝置能繞過CD中點的軸OO1轉(zhuǎn)動,已知兩物塊質(zhì)量相等,桿CD對物塊A、B的最大靜摩擦力大小相等,開始時繩子處于自然長度(繩子恰好伸直但無彈力),物塊B到OO1軸的距離為物塊A到OO1軸的距離的兩倍,現(xiàn)讓該裝置從靜止開始轉(zhuǎn)動,使轉(zhuǎn)速逐漸慢慢增大,在從繩子處于自然長度到兩物塊A、B即將滑動的過程中,下列說法正確的是( 。
A.B受到的合外力一直增大
B.A受到的靜摩擦力一直增大
C.A受到的靜摩擦力是先增大后減小
D.B受到的靜摩擦力先增大,后保持不變

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9.如圖所示,厚度為h,寬度為d的導(dǎo)體版放在垂直會前后側(cè)面,磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,當電流通過導(dǎo)體板時,在導(dǎo)體的上下表面A與A′之間會產(chǎn)生電勢差,這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng),實驗表明,當磁場不太強時,電勢差U,電流I,電磁場B存在關(guān)系U=K$\frac{IB}msuayc2$,式子中比例系數(shù)K稱為活兒系數(shù),設(shè)電流I時電子的定向移動形成的,電子電荷量為e,則下列說法正確的是( 。
A.達到穩(wěn)定狀態(tài)時,導(dǎo)體上側(cè)面A的電勢高于下側(cè)面A′的電勢
B.在電子向?qū)w板一側(cè)聚集的過程中,電子所受的洛倫茲力對電子做正功
C.當導(dǎo)體板上下兩側(cè)形成穩(wěn)定的電勢差U時,電子所受的電場力大小為$\frac{Uq}yo084a2$
D.由靜電力和洛倫茲力平衡的條件,可以證明霍爾系數(shù)k=$\frac{1}{ne}$,其中n代表導(dǎo)體板單位體積中電子的個數(shù)

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