【題目】如圖，體積為V、內(nèi)壁光滑的圓柱形導(dǎo)熱氣缸頂部有一質(zhì)量和厚度均可忽略的活塞；氣缸內(nèi)密封有溫度為2.4T0、壓強為1.2P0的理想氣體．P0和T0分別為大氣的壓強和溫度．已知：氣體內(nèi)能U與溫度T的關(guān)系為U=aT，a為正的常量；容器內(nèi)氣體的所有變化過程都是緩慢的．求：

（1）氣缸內(nèi)氣體與大氣達(dá)到平衡時的體積V1；
（2）在活塞下降過程中，氣缸內(nèi)氣體放出的熱量Q．

【答案】
（1）解：在氣體由壓強P=1.2P0到P0時，V不變，溫度由2.4T0變?yōu)門1，由查理定律得

得：T1=2T0

在氣體溫度由T1變?yōu)門0的過程中，體積由V減小到V1，氣體壓強不變，由著蓋呂薩克定律得

解得：V1=0.5V

答：氣缸內(nèi)氣體與大氣達(dá)到平衡時的體積為0.5V


（2）活塞下降過程中，活塞對氣體的功為W=P0（V﹣V1）

在這一過程中，氣體內(nèi)能的減少為△U=a（T1﹣T0）

由熱力學(xué)第一定律得，氣缸內(nèi)氣體放出的熱量為Q=W+△U

得：Q=

答：在活塞下降過程中，氣缸內(nèi)氣體放出的熱量為 ．


【解析】（1）氣缸內(nèi)氣體與大氣達(dá)到平衡的過程，先經(jīng)歷一次等體積變化，再經(jīng)歷一次等壓變化，根據(jù)理想氣體狀態(tài)參量方程求解即可。
（2）利用熱力學(xué)第一定律結(jié)合做功的公式，求出活塞下降過程中放出的熱量。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，水平地面上有三個靠在一起的物塊P、Q和R，質(zhì)量分別為m、2m和3m，物塊與地面間的動摩擦因數(shù)都為μ．用水平恒力F推動物塊P，一起向右勻加速運動，R和Q之間相互作用力大小F1 ， Q與P之間相互作用力大小F2 ， 以下正確的是（ ）

A.若μ≠0，F(xiàn)1= F，F(xiàn)2= F
B.若μ≠0，F(xiàn)1= F，F(xiàn)2= F
C.若μ=0，F(xiàn)1= F，F(xiàn)2= F
D.若μ=0，F(xiàn)1= F，F(xiàn)2= F

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖（a）為一列簡諧橫波在t=0.10s時刻的波形圖，P是平衡位置在x=1.0m處的質(zhì)點，Q是平衡位置在x=4.0m處的質(zhì)點；圖（b）為質(zhì)點Q的振動圖象，下列說法正確的是（　　）

A.在t=0.10s時，質(zhì)點Q向y軸正方向運動
B.在t=0.25s時，質(zhì)點P的加速度方向與y軸正方向相同
C.從t=0.10s到t=0.25s，該波沿x軸負(fù)方向傳播了6m
D.從t=0.10s到t=0.25s，質(zhì)點P通過的路程為30cm
E.質(zhì)點Q簡諧運動的表達(dá)式為y=0.10sin10πt（國際單位）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，PQS是固定于豎直平面內(nèi)的光滑的 圓周軌道，圓心O在S的正上方．在O、P兩點各有一質(zhì)量為m的有物塊a和b，從同一時刻開始，a自由下落，b沿圓弧下滑．以下說法正確的是（ ）

A.a比b先到達(dá)S，它們在S點的動量不相等
B.a與b同時到達(dá)S，它們在S點的動量不相等
C.a比b先到達(dá)S，它們在S點的動量相等
D.b比a先到達(dá)S，它們在S點的動量相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個人在地面上立定跳遠(yuǎn)最好成績是s．假設(shè)他站在靜止于地面的小車的A端（車與地面的摩擦不計），如圖所示，他欲從A端跳上L遠(yuǎn)處的站臺上，則（ ）

A.只要L＜s，他一定能跳上站臺
B.只要L＜s，他有可能跳上站臺
C.只要L=s，他一定能跳上站臺
D.只要L=s，他有可能跳上站臺

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用氣墊導(dǎo)軌做“探究碰撞中的不變量”的實驗；氣墊導(dǎo)軌裝置如圖所示，所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架、光電門等組成．

下面是實驗的主要步驟：
①安裝好氣墊導(dǎo)軌，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導(dǎo)軌水平；
②向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣；
③接通光電計時器；
④把滑塊2靜止放在氣墊導(dǎo)軌的中間；
⑤滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩；
⑥釋放滑塊1，滑塊1通過光電門1后與左側(cè)固定彈簧的滑塊2碰撞，碰后滑塊1和滑塊2依次通過光電門2，兩滑塊通過光電門后依次被制動；
⑦讀出滑塊通過兩個光電門的擋光時間分別為滑塊1通過光電門1的擋光時間△t1=10.01ms，通過光電門2的擋光時間△t2=49.99ms，滑塊2通過光電門2的擋光時間△t3=8.35ms；
⑧測出擋光片的寬度d=5mm，測得滑塊1（包括撞針）的質(zhì)量為ml=300g，滑塊2（包括彈簧）質(zhì)量為m2=200g；
數(shù)據(jù)處理與實驗結(jié)論：
①實驗中氣墊導(dǎo)軌的作用是
②碰撞前滑塊l的速度vl為 m/s；碰撞后滑塊1的速度v2為 m/s；滑塊2的速度v3為 m/s；（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
③在誤差允許的范圍內(nèi)，通過本實驗，同學(xué)們可以探究出哪些物理量是不變的？通過對實驗數(shù)據(jù)的分析說明理由．（至少回答2個不變量）．
a． b． ．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為帶電粒子只在電場力作用下運動的v﹣t圖象，在a點的速度為va ， 運動到b點的速度為vb ， 則下列說法中正確的是（　�。�

A.電場中a點電勢一定比b點電勢高
B.粒子在a點的電勢能一定比在b點的電勢能大
C.在0～t1時間內(nèi)，粒子運動路徑與電場力可能不在一條直線上
D.在0～t1時間內(nèi)，粒子運動過程中受到的電場力先減小后增大再減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量為3kg的物體靜止于光滑水平面上，從某一時刻開始，在4s內(nèi)物體所受的水平?jīng)_量與時間的關(guān)系如圖所示，則在4s內(nèi)物體的位移（　�。�

A.0
B.1m
C.2m
D.6m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）某同學(xué)在探究“彈力和彈簧伸長的關(guān)系”時，安裝好實驗裝置，讓刻度尺零刻度與彈簧上端平齊，在彈簧下端掛1個鉤碼，靜止時彈簧長度為，如圖甲所示，接著在彈簧下端分別掛2個、3個、4個、5個相同的鉤碼，靜止時彈簧長度分別為、、、。則要得到彈簧伸長量x，還需要測量的是____。作出曲線，得到彈力與彈簧伸長量的關(guān)系。

（2）該同學(xué)更換彈簧，進(jìn)行重復(fù)實驗，得到如圖乙所示的彈簧彈力F與伸長量x的關(guān)系圖線，由此可求出該彈簧的勁度系數(shù)為____。圖線不過原點的原因是______________。

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