19．如圖所示，絕熱氣缸內(nèi)密閉一事實(shí)上質(zhì)量的理想氣體，絕熱活塞和鉤碼的總質(zhì)量為M=1kg，活塞與氣缸壁無摩擦且不漏氣．當(dāng)缸內(nèi)氣體溫度為27℃時(shí)，活塞穩(wěn)定在距氣缸底部d0=30cm處．已知活塞橫截面積S=10cm2，外界大氣壓p0=1×105Pa，重力加速度g取10m/s2．現(xiàn)給氣缸內(nèi)的電熱絲提供微弱電流，當(dāng)電熱絲緩慢放出10J的熱量時(shí)，活塞緩慢往下移動(dòng)了d=5cm．求：
（1）此時(shí)缸內(nèi)氣體的溫度；
（2）此過程缸內(nèi)氣體增加的內(nèi)能．

分析 （1）找出氣體的從末狀態(tài)，然后由理想氣體的狀態(tài)方程即可求出氣體的溫度；
（2）求出氣體的壓強(qiáng)，根據(jù)功的計(jì)算公式求出氣體對外做的功，然后結(jié)合熱力學(xué)第一定律即可求出．

解答 解：（1）開始時(shí)：T0=273+27=300K，V0=Sd0
活塞下移5cm后：T=？，V′=S（d+d0）
由氣體的實(shí)驗(yàn)定律得：$\frac{Svyh67ia_{0}}{{T}_{0}}=\frac{S（d+fymunwl_{0}）}{T}$
代入數(shù)據(jù)得：T=350K，即t=77℃
（2）以活塞為研究的對象，則：Mg+PS=P0S
氣體對外做功：W=PSd
根據(jù)熱力學(xué)第一定律，在：△U=W+Q
代入數(shù)據(jù)，聯(lián)立得：△U=5.5J
答：（1）此時(shí)缸內(nèi)氣體的溫度是77℃；（2）此過程缸內(nèi)氣體增加的內(nèi)能是5.5J．

點(diǎn)評(píng) 該題結(jié)合熱力學(xué)第一定律考查理想氣體的狀態(tài)方程，解答本題關(guān)鍵是根據(jù)熱力學(xué)第一定律公式△U=W+Q列式求解，注意氣體對外做功時(shí)W為負(fù)值，吸熱時(shí)Q為正值．

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

9．在下列過程中，若不計(jì)空氣阻力，機(jī)械能守恒的是（　�。�
A．石塊在水中勻速下落的過程B．鉛球被拋出后在空中運(yùn)動(dòng)的過程
C．電梯加速上升的過程D．木箱沿粗糙斜面勻速下滑的過程

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．某學(xué)習(xí)小組，為了研究電梯的運(yùn)行情況．利用傳感器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．在豎直方向運(yùn)行的電梯中，拉力的傳感器下方懸掛一重物，電梯從某樓層由靜止出發(fā)，到另一樓層停止，途中有一階段做勻速直線運(yùn)動(dòng)．傳感器的屏幕上顯示出傳感器受的拉力與時(shí)間的關(guān)系圖象，如圖所示．（重力加速度g=10m/s2）
（1）說明電梯在前2秒內(nèi)加速度、速度怎么變化，并判定電梯是上行還是下行．
（2）求電梯運(yùn)動(dòng)中加速度的最大值．
（3）求全過程拉力對重物的沖量．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．在同一勻強(qiáng)磁場中，兩個(gè)完全相同的矩形閉合金屬線圈分別以不同的轉(zhuǎn)速，繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢圖象如圖中曲線a、b所示．則（　�。�
A．t=0時(shí)刻穿過兩線圈的磁通量均為零
B．曲線a表示的交變電動(dòng)勢有效值為15V
C．曲線a表示的交變電動(dòng)勢頻率為50Hz
D．曲線a、b對應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為3：2

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

14．如圖所示為測量物塊與水平固定桌面之間動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，細(xì)線平行于桌面．已知物塊和遮光片的總質(zhì)量為M，重物質(zhì)量為m，遮光片的寬度為d，兩光電門之間的距離為s，重力加速度為g．讓物塊從光電門A的左側(cè)由靜止釋放，分別測出遮光片通過光電門A、B所用的時(shí)間tA、tB．用遮光片通過光電門的平均速度表示遮光片豎直中線通過光電門的瞬時(shí)速度．

（1）利用實(shí)驗(yàn)中已知量和測量量，可得到物塊運(yùn)動(dòng)的加速度大小為$\frac{nr2hlxy^{2}}{2s}（\frac{1}{{t}_{B}^{2}}-\frac{1}{{t}_{A}^{2}}）$；
（2）如果設(shè)物塊運(yùn)動(dòng)的加速度為a，則用已知量和a表示物塊與水平桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，得μ=$\frac{mg-（M+m）a}{Mg}$；
（3）遮光片通過光電門時(shí)的平均速度小于（選填“大于”、“小于”或“等于”）遮光片豎直中線通過光電門的瞬時(shí)速度，由此會(huì)產(chǎn)生誤差，請你寫出一種減小這一誤差的方法是減小遮光片的寬度．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．一質(zhì)點(diǎn)在外力作用下做直線運(yùn)動(dòng)，其v-t圖象如圖所示，下列說法正確的是（　�。�
A．t1和t2時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向相反
B．t1和t4時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)加速度方向相反
C．t2～t3時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)加速度恒定不變
D．t1～t2和t3～t4時(shí)間質(zhì)點(diǎn)位移方向相同

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

11．下列說法正確的是（　　）
A．液晶具有流動(dòng)性、光學(xué)性質(zhì)各向異性
B．在太空大課堂中處于完全失重狀態(tài)的水滴呈現(xiàn)球形，是由液體表面張力引起的
C．熱量總是自發(fā)的從分子平均動(dòng)能大的物體傳遞到分子平均動(dòng)能小的物體
D．如果氣體分子總數(shù)不變，而氣體溫度升高，則氣體分子的平均動(dòng)能一定增大，氣體壓強(qiáng)一定增大
E．某氣體分子的體積是V0，阿伏伽德羅常數(shù)為NA，則標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下該氣體的摩爾體積為NAV0

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．如圖甲所示，兩物塊A、B用輕彈簧栓接相連放在光滑的水平地面上，彈簧處于原長狀態(tài)，已知A的質(zhì)量是mA=4.0kg．另有一物塊C從t=0時(shí)以一定的速度向右運(yùn)動(dòng)，在t=2s時(shí)與物塊A相碰，并立即與A粘在一起不再分開，物塊C的v-t圖象如圖乙所示，曲線上P點(diǎn)的切線斜率最大．求：

（1）物塊C的質(zhì)量mc；
（2）運(yùn)動(dòng)過程中彈簧具有的最大彈性勢能Ep．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中：
（1）下面敘述正確的是BC
A．用天平稱出重物的質(zhì)量
B．選用點(diǎn)跡清晰、特別是第1、2點(diǎn)間距接近2mm的紙帶
C．應(yīng)先通電再釋放紙帶
D．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接在電壓為4～6V的直流電源上
（2）選出一條紙帶如圖所示，其中O點(diǎn)為起始點(diǎn)，A、B、C為三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通以50Hz的交變電流，用分度值為1mm的刻度尺，測得OA=11.13cm，OB=17.69cm，OC=25.9cm．這三個(gè)數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字要求的25.9cm，應(yīng)該寫成25.90cm．
（3）在計(jì)數(shù)點(diǎn)A和B之間、B和C之間還各有一個(gè)點(diǎn)，重物的質(zhì)量為1kg，根據(jù)以上數(shù)據(jù)計(jì)算，當(dāng)打點(diǎn)針打到B點(diǎn)時(shí)，重物的重力勢能比開始下落時(shí)減少了1.73J，這時(shí)它的動(dòng)能是1.67J，由此得到的結(jié)論是在忽略誤差的情況下，重錘的機(jī)械能守恒（g取9.8m/s2，保留三位小數(shù)）

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