2．如圖所示，一圓柱形絕熱氣缸豎直放置，通過絕熱活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體．活塞的質(zhì)量為m，活塞的橫截面積為S．初始時，氣體的溫度為T0，活塞與容器底部相距h．現(xiàn)通過電熱絲緩慢加熱氣體，當(dāng)氣體吸收熱量Q時活塞下降了h，已知大氣壓強為p0，重力加速度為g，不計活塞與氣缸的摩擦．求此時氣體的溫度和加熱過程中氣體內(nèi)能的增加量．（題中各物理量單位均為國際單位制單位）

分析 汽缸內(nèi)封閉氣體發(fā)生等壓變化，根據(jù)蓋-呂薩克定律求解氣體的溫度．以活塞為研究對象，由平衡條件可求得封閉氣體的壓強，根據(jù)W=p△V可求出氣體對外做功，再由熱力學(xué)第一定律得△U=Q+W求解氣體內(nèi)能的增加量．

解答 解：汽缸內(nèi)封閉氣體做等壓變化，由蓋-呂薩克定律得：$\frac{hS}{{T}_{0}}=\frac{2hS}{{T}_{1}}$
解得此時氣體的溫度為 T1=2T0；
氣體在等壓變化過程中，活塞受力如圖所示．
由平衡條件得 pS+mg=p0S
氣體對活塞做的功為 W=pSh=（p0S-mg）h
由熱力學(xué)第一定律得△U=Q-W
所以可得氣體內(nèi)能的增加量為△U=Q-（p0S-mg）h．
答：此時氣體的溫度為2T0，加熱過程中氣體內(nèi)能的增加量為Q-（p0S-mg）h．

點評 對于氣體的問題，往往是氣態(tài)方程和熱力學(xué)第一定律的綜合應(yīng)用，首先要正確判斷氣體的狀態(tài)變化過程，再選擇合適的規(guī)律．對于氣體等壓變化過程，要掌握氣體對外做功公式W=p△V．

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相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

12．質(zhì)量為m1和m2的兩個帶電小球，被兩根絲線懸掛著，當(dāng)達(dá)到平衡時，兩小球在同一水平線上，且兩根絲線與豎直方向的夾角分別為α和β，如圖所示．則（　�。�
A．$\frac{m_1}{m_2}$=$\frac{tanα}{tanβ}$B．$\frac{m_1}{m_2}$=$\frac{tanβ}{tanα}$C．$\frac{m_1}{m_2}$=$\frac{sinα}{sinβ}$D．$\frac{m_1}{m_2}$=$\frac{sinβ}{sinα}$

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

13．放在粗糙水平地面上的物體受到水平拉力的作用，在0～6s內(nèi)其速度與時間圖象和該拉力的功率與時間的圖象如圖所示．下列說法正確的是（　　）
A．0～6s內(nèi)物體的位移大小為27m
B．0～6s內(nèi)拉力做功為100J
C．合外力在0～6s內(nèi)做的功與0～2s內(nèi)做的功相等
D．水平拉力的大小為8N

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

10．關(guān)于單擺的說法，正確的是（　�。�
A．單擺擺球從平衡位置運動到正的最大位移處時的位移為A（A為振幅），從正的最大位移處運動到平衡位置時的位移為-A
B．單擺擺球的回復(fù)力等于擺球所受的合外力
C．單擺擺球的回復(fù)力是擺球重力沿運動軌跡切線方向的分力
D．單擺擺球經(jīng)過平衡位置時加速度為零
E．單擺擺球經(jīng)過平衡位置時仍具有向心加速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

17．如圖所示，水平臺面AB距地面的高度h=0.8m．有一滑塊從A點以v0=6m/s的初速度在臺面上做勻變速直線運動，滑塊與平臺間的動摩擦因數(shù)μ=0.2．滑塊運動到平臺邊緣的B點后水平飛出．已知AB=5m．不計空氣阻力，g取10m/s2．求：
（1）滑塊從B點飛出時的速度大�。�
（2）滑塊落地點到平臺邊緣的水平距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．如圖甲所示為探究某種元件Q的伏安特性曲線．請回答下列問題

（1）圖乙中的實物連線按圖甲的電路圖補充完整．
（2）考慮電表內(nèi)阻的影響，該元件電阻的測量值小于（選填“大于”、“等于”或小于）真實值．
（3）圖甲中閉合開關(guān)S，電流表、電壓表均有示數(shù)，但無論怎樣移動變阻器滑動片，總不能使電表的示數(shù)調(diào)為零，原因可能是圖甲中的f（選填a、b、c、d、e、f）處接觸不良．
（4）據(jù)實驗測得的數(shù)據(jù)，作出該元件的I-U圖線如圖丙所示，則元件Q在U=1.6V時的電阻值是8.0Ω，I-U圖線在該點的切線的斜率的倒數(shù)$\frac{1}{K}$小于（選填“大于”、“等于”或“小于”）電阻值．
（5）如果把這個元件直接接在一個電動勢為2V，內(nèi)阻為4Ω的電池兩端，則該元件的實際功率是0.21W（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

14．如圖甲所示，100匝的線圈兩端A、B與一個電壓表相連．線圈內(nèi)有垂直指向紙內(nèi)方向的磁場，線圈中的磁通量按圖乙所示規(guī)律變化．

（1）按圖乙所示規(guī)律，理想電壓表的讀數(shù)應(yīng)該是多少？
（2）A、B兩端，哪端應(yīng)該與電壓表標(biāo)+號的接線柱連接？
（3）如果用一個阻值為40歐姆的電阻替代電壓表，且線圈有電阻為10歐，則A、B兩端的電壓為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

11．如圖所示，在地面上以速度υ0拋出質(zhì)量為m的物體，拋出后物體落在比地面低h的海平面上，若以地面為零勢能參考面，且不計空氣阻力，則（　�。�
A．物體在海平面的重力勢能為mgh
B．重力對物體做的功為mgh
C．物體在海平面上的動能為$\frac{1}{2}$mv02+mgh
D．物體的重力勢能增加了mgh

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

2．三顆人造衛(wèi)星a、b、c繞地球作圓周運動，a與b的質(zhì)量相等并小于c的質(zhì)量，b和c的軌道半徑相等且大于a的軌道半徑，則（　　）
A．衛(wèi)星b、c運行的速度大小相等，且大于a的速度大小
B．衛(wèi)星b、c周期相等，且大于a的周期
C．衛(wèi)星b、c向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度
D．衛(wèi)星b所需的向心力最小

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