【題目】[物理--選修3-3]
(1)如圖,用隔板將一絕熱汽缸分成兩部分,隔板左側(cè)充有理想氣體,隔板右側(cè)與絕熱活塞之間是真空.現(xiàn)將隔板抽開(kāi),氣體會(huì)自發(fā)擴(kuò)散至整個(gè)汽缸.待氣體達(dá)到穩(wěn)定后,緩慢推壓活塞,將氣體壓回到原來(lái)的體積.假設(shè)整個(gè)系統(tǒng)不漏氣.下列說(shuō)法正確的是( 。

A.氣體自發(fā)擴(kuò)散前后內(nèi)能相同
B.氣體在被壓縮的過(guò)程中內(nèi)能增大
C.在自發(fā)擴(kuò)散過(guò)程中,氣體對(duì)外界做功
D.氣體在被壓縮的過(guò)程中,外界對(duì)氣體做功
E.氣體在被壓縮的過(guò)程中,氣體分子的平均動(dòng)能不變
(2)一熱氣球體積為V,內(nèi)部充有溫度為Ta的熱空氣,氣球外冷空氣的溫度為Tb . 已知空氣在1個(gè)大氣壓、溫度為T0時(shí)的密度為ρ0 , 該氣球內(nèi)、外的氣壓始終都為1個(gè)大氣壓,重力加速度大小為g.
(i)求該熱氣球所受浮力的大小;
(ii)求該熱氣球內(nèi)空氣所受的重力;
(iii)設(shè)充氣前熱氣球的質(zhì)量為m0 , 求充氣后它還能托起的最大質(zhì)量.

【答案】
(1)A,B,D
(2)

(i)設(shè)1個(gè)大氣壓下質(zhì)量為m的空氣在溫度為T0時(shí)的體積為V0,密度為

設(shè)溫度為T的體積為VT,密度為

ρ(T)=

由蓋﹣呂薩克定律得

聯(lián)立可得:ρ(T)=

氣球受到的浮力為f=ρ(Tb)gV

聯(lián)立可得:f= ;

(ii)根據(jù)ρ(T)= 可得ρ(Ta)= ,氣球內(nèi)空氣的重力為G=ρ(Ta)gV= gV;

(iii)氣球要漂浮在空氣中,則氣球總重力等于冷空氣的浮力,假如還能托起的最大質(zhì)量為m則

F=m0g+G+mg

所以m= ﹣m0

答:(i)氣球受到的浮力為: gV;

(ii)氣球內(nèi)空氣的重力為 gV;

(iii)能托起的最大質(zhì)量為 ﹣m0


【解析】(1)解:AC、抽開(kāi)隔板時(shí),氣體體積變大,但是右方是真空,又沒(méi)有熱傳遞,則根據(jù)△U=Q+W可知,氣體的內(nèi)能不變,A正確,C錯(cuò)誤;
BD、氣體被壓縮的過(guò)程中,外界對(duì)氣體做功,與外界沒(méi)有熱交換,根據(jù)△U=Q+W可知,氣體內(nèi)能增大,BD正確;
E、氣體被壓縮時(shí),外界做功,內(nèi)能增大,溫度升高,得氣體分子平均動(dòng)能是變化的,E錯(cuò)誤.
故選:ABD.
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了熱力學(xué)第一定律的相關(guān)知識(shí)點(diǎn),需要掌握熱力學(xué)第一定律的表達(dá)式:W+Q=ΔU;符號(hào)法則:外界對(duì)物體做功,W取正值,物體對(duì)外界做功,W取負(fù)值;物體吸收熱量,Q取正值,物體放出熱量,Q取負(fù)值;物體內(nèi)能增加,ΔU取正值,物體內(nèi)能減少,ΔU取負(fù)值才能正確解答此題.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,速度﹣﹣時(shí)間圖象中的三條直線描述了A、B、C三個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況.則( )

A.A和B的速度方向相同
B.A和C的加速度方向相同
C.B的加速度最大
D.C的加速度最小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】物體甲的s﹣t圖象和物體乙的v﹣t圖象分別如圖所示,則這兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況是( )

A.甲在整個(gè)t=6s時(shí)間內(nèi)有來(lái)回運(yùn)動(dòng),它通過(guò)的總位移為零
B.甲在整個(gè)t=6s時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)方向一直不變,它通過(guò)的總位移大小為4 m
C.乙在整個(gè)t=6s時(shí)間內(nèi)有來(lái)回運(yùn)動(dòng),它通過(guò)的總位移為零
D.乙在整個(gè)t=6s時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)方向一直不變,它通過(guò)的總位移大小為4 m

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)研究在固定斜面上運(yùn)動(dòng)物體的平均速度、瞬時(shí)速度和加速度的之間的關(guān)系.使用的器材有:斜面、滑塊、長(zhǎng)度不同的擋光片、光電計(jì)時(shí)器.

實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①如圖(a),將光電門固定在斜面下端附近:將一擋光片安裝在滑塊上,記下?lián)豕馄岸讼鄬?duì)于斜面的位置,令滑塊從斜面上方由靜止開(kāi)始下滑;
②當(dāng)滑塊上的擋光片經(jīng)過(guò)光電門時(shí),用光電計(jì)時(shí)器測(cè)得光線被擋光片遮住的時(shí)間△t;
③用△s表示擋光片沿運(yùn)動(dòng)方向的長(zhǎng)度(如圖(b)所示), 表示滑塊在擋光片遮住光線的△t時(shí)間內(nèi)的平均速度大小,求出 ;
④將另一擋光片換到滑塊上,使滑塊上的擋光片前端與①中的位置相同,令滑塊由靜止開(kāi)始下滑,重復(fù)步驟②、③;
⑤多次重復(fù)步驟④
⑥利用實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)作出 ﹣△t圖,如圖(c)所示
完成下列填空:
(1)用a表示滑塊下滑的加速度大小,用vA表示擋光片前端到達(dá)光電門時(shí)滑塊的瞬時(shí)速度大小,則 與vA、a和△t的關(guān)系式為 =
(2)由圖(c)可求得,vA=cm/s,a=cm/s2 . (結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中.
(1)某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作主要步驟如下:
A.在桌上放一塊方木板,在方木板上鋪一張白紙,用圖釘把白紙釘在方木板上;
B.用圖釘把橡皮筋的一端固定在板上的A點(diǎn),在橡皮筋的另一端拴上兩條細(xì)繩,細(xì)繩的另一端系著繩套;
C.用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住繩套,互成角度地拉橡皮筋,使橡皮筋伸長(zhǎng),結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O,記錄下O點(diǎn)的位置,讀出兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù);
D.按選好的標(biāo)度,用鉛筆和刻度尺作出兩只彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F1和F2的圖示,并用平行四邊形定則求出合力F;
E.只用一只彈簧測(cè)力計(jì),通過(guò)細(xì)繩套拉橡皮筋使其伸長(zhǎng),讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),記下細(xì)繩的方向,按照同一標(biāo)度作出這個(gè)力F′的圖示;
F.比較力F′和F的大小和方向,看它們是否相同,得出結(jié)論.
上述步驟中,有重要遺漏的步驟的序號(hào)是
(2)如圖為利用實(shí)驗(yàn)記錄的結(jié)果作出的圖,則圖中的是力F1和F2的合力理論值,是力F1和F2的等效合力的實(shí)際測(cè)量值.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】靜止在水平地面上的純凈水桶(裝滿水)總質(zhì)量是18kg,現(xiàn)有某同學(xué)用100N豎直向上的力提水桶,下列說(shuō)法正確的是(g10m/s2)(  )

A.水桶的重力就是地球?qū)λ暗奈?/span>

B.地面受到的壓力大小為180N

C.此時(shí)水桶受到的合力大小為80N,方向豎直向下

D.此時(shí)水桶受到的合力為零

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】大科學(xué)工程“人造太陽(yáng)”主要是將氘核聚變反應(yīng)釋放的能量用來(lái)發(fā)電,氘核聚變反應(yīng)方程是: H+ H→ He+ n,已知 H的質(zhì)量為2.0136u, He的質(zhì)量為3.0150u, n的質(zhì)量為1.0087u,1u=931MeV/c2 . 氘核聚變反應(yīng)中釋放的核能約為(  )
A.3.7MeV
B.3.3MeV
C.2.7MeV
D.0.93MeV

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一質(zhì)量為8.00×104 kg的太空飛船從其飛行軌道返回地面.飛船在離地面高度1.60×105 m處以7.5×103 m/s的速度進(jìn)入大氣層,逐漸減慢至速度為100m/s時(shí)下落到地面.取地面為重力勢(shì)能零點(diǎn),在飛船下落過(guò)程中,重力加速度可視為常量,大小取為9.8m/s2 . (結(jié)果保留2位有效數(shù)字)
(1)分別求出該飛船著地前瞬間的機(jī)械能和它進(jìn)入大氣層時(shí)的機(jī)械能;
(2)求飛船從離地面高度600m處至著地前瞬間的過(guò)程中克服阻力所做的功,已知飛船在該處的速度大小是其進(jìn)入大氣層時(shí)速度大小的2.0%.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】關(guān)于下面的物理量和單位:密度/加速度長(zhǎng)度質(zhì)量千克時(shí)間,說(shuō)法正確的是( 。

A.屬于導(dǎo)出單位的是②③

B.屬于國(guó)際單位制中基本單位的是⑤⑥⑧

C.屬于國(guó)際單位制中基本單位的是②⑦

D.屬于國(guó)際單位的是④⑤⑥

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