16．如圖所示的圓柱形容器內(nèi)用活塞密封一定質(zhì)量的理想氣體，已知容器橫截面積為S，活塞重為G，大氣壓強為P0．若活塞固定，密封氣體溫度升高1℃，需吸收的熱量為Q1；若活塞不固定，且可無摩擦滑動，仍使密封氣體溫度緩慢升高1℃，需吸收的熱量為Q2．
①Q(mào)1 和Q2哪個大些？
②求在活塞可自由滑動時，密封氣體緩慢溫度升高1℃，活塞上升的高度h．

分析 ①由熱力學第一定律可以判斷吸收熱量的多少，
②根據(jù)熱力學第一定律和功的公式可以求得活塞上升的高度．

解答 解：（1）設(shè)密閉氣體溫度升高1℃，內(nèi)能的增量為△U，則有
△U=Q1…①
△U=Q2+W…②
對活塞用動能定理得：
W內(nèi)+W大氣-Gh=0…③
W大氣=-P0Sh…④
W=-W內(nèi) …⑤
解②③④⑤得：Q2=△U+（P0S+G）h…⑥
所以有：Q1＜Q2…⑦
（2）解①⑥兩式得：
h=$\frac{{Q}_{2}-{Q}_{1}}{{P}_{0}S+G}$…⑧
答：①Q(mào)2大些
②活塞上升高度為$\frac{{Q}_{2}-{Q}_{1}}{{P}_{0}S+G}$

點評 本題考查了熱力學第一定律的應(yīng)用，知道公式中各量的正負及其物理意義

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．在“測定金屬的電阻率”實驗中，所用測量儀器均已校準，待測金屬絲接入電路部分的長度約為50cm．
①用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其中某一次測量結(jié)果如圖1所示，其讀數(shù)應(yīng)為0.399mm （該值接近多次測量的平均值）．
②用伏安法測金屬絲的電阻Rx．實驗所用器材為：電池組（電動勢3V，內(nèi)阻約1Ω）、電流表（內(nèi)阻約0.1Ω）、電壓表（內(nèi)阻約3kΩ）、滑動變阻器R（0～20Ω，額定電流2A）、開關(guān)、導(dǎo)線若干．

某小組同學利用以上器材正確連接好電路，進行實驗測量，記錄數(shù)據(jù)如下：
次數(shù)1234567
U/V0.100.300.701.001.501.702.30
I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520
由以上實驗數(shù)據(jù)可知，他們測量Rx是采用圖2中的甲圖（選填“甲”或“乙）．
③圖3是測量Rx的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線，滑動變阻器的滑片P置于變阻器的一端．請根據(jù)（2）所選的電路圖，補充完成圖3中實物間的連線，并使閉合開關(guān)的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞．

④這個小組的同學在坐標紙上建立U、I坐標系（圖4），并描繪出U-I圖線．由圖線得到金屬絲的阻值Rx=4.5Ω（保留兩位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

7．氘核、氚核、中子、氦核的質(zhì)量分別是m1、m2、m3和m4，如果氘核和氚核結(jié)合生成氦核，則下列說法中正確的是（　　）
A．核反應(yīng)方程為${\;}_{1}^{2}$H+${\;}_{1}^{3}$H→${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{0}^{1}$n
B．這是一個裂變反應(yīng)
C．核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損△m=m3+m4-（m1+m2）
D．核反應(yīng)過程中釋放的核能△E=（m1+m2-m3-m4）c2

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

4．對于一定質(zhì)量的理想氣體，下列說法正確的是（　�。�
A．保持氣體的壓強不變，改變其體積，可以實現(xiàn)其內(nèi)能不變
B．保持氣體的壓強不變，改變其溫度，可以實現(xiàn)其內(nèi)能不變
C．若氣體的溫度逐漸升高，則其壓強可以保持不變
D．氣體溫度每升高1K所吸收的熱量與氣體經(jīng)歷的過程有關(guān)
E．當氣體體積逐漸增大時，氣體的內(nèi)能一定減小

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

11．現(xiàn)用一種游標卡尺測量某工件寬度，示數(shù)如圖所示，其讀數(shù)為1.094 cm．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

1．如圖所示，滑塊A與小球B用一根不可伸長的輕繩相連，且滑塊A套在水平直桿上．現(xiàn)用大小為10N、與水平方向成30°角的力F拉B，使A、B一起向右勻速運動，運動過程中A、B保持相對靜止．已知A、B的質(zhì)量分別為2kg、1kg，重力加速度為10m/s2，則（　�。�
A．輕繩與水平方向的夾角θ=30°
B．輕繩與水平方向的夾角θ=60°
C．滑塊A與水平直桿之間的動摩擦因數(shù)為$\frac{{\sqrt{3}}}{4}$
D．滑塊A與水平直桿之間的動摩擦因數(shù)為$\frac{{\sqrt{3}}}{5}$

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．某同學用實驗的方法探究影響單擺周期的因素．
①他組裝單擺時，在擺線上端的懸點處，用一塊開有狹縫的橡皮夾牢擺線，再用鐵架臺的鐵夾將橡皮夾緊，如圖1所示．這樣做的目的是A（填選項前字母）．

A．保證擺動過程中擺長不變，在改變擺長時方便調(diào)節(jié)擺長
B．可使周期測量得更加準確
C．保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動
②他用游標卡尺測量擺球直徑，結(jié)果如圖2所示，則該擺球的直徑為12.0mm．
③如果他測得的g值偏小，可能的原因是A．（填選項前字母）
A．擺線上端未牢固地系于懸點，振動中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加了
B．測擺線長時擺線拉得過緊
C．開始計時，秒表過遲按下
D．實驗中誤將49次全振動數(shù)為50次．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

5．一閉合線圈固定在垂直于紙面的磁場中，若磁場垂直紙面向里為正方向，線圈中的感應(yīng)電流i呈順時針為正方向，如圖（甲）所示．已知線圈中感應(yīng)電流i隨時間而變化的圖象如圖（乙）所示，則磁感應(yīng)強度B隨時間而變化的圖象可能是下圖中的那些？（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．如圖所示，以v0=10m/s的速度水平拋出的小球，飛行一段時間垂直地撞在傾角θ=30°的斜面上，按g=10m/s2考慮，以下結(jié)論中正確的是（　�。�
A．物體飛行的時間是1s
B．物體撞擊斜面時的速度大小為$\frac{{20\sqrt{3}}}{3}$m/s
C．物體飛行時間是$\sqrt{3}$s
D．物體下降的距離是10m

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