6.如圖所示,一根豎直的彈簧支持著一倒立氣缸的活塞,使氣缸懸空而靜止,氣缸和活塞的總質(zhì)量為M,氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的氣體,氣體的內(nèi)能只隨溫度升高而增大.設(shè)活塞和缸壁間無(wú)摩擦且可以在缸內(nèi)自由移動(dòng),缸壁導(dǎo)勢(shì)性能良好,不漏氣,外界大氣的壓強(qiáng)和溫度不變.現(xiàn)在氣缸頂上緩慢放一個(gè)質(zhì)量為m的物體.當(dāng)系統(tǒng)平衡時(shí),下列說(shuō)法正確的是( 。
A.外界對(duì)缸內(nèi)氣體不做功,缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)和溫度不變
B.外界對(duì)缸內(nèi)氣體做正功,氣缸內(nèi)氣體的內(nèi)能增加
C.氣體對(duì)外放熱,內(nèi)能不變
D.單位時(shí)間內(nèi)缸內(nèi)氣體分子對(duì)缸壁單位面積的碰撞次數(shù)減少

分析 分析氣缸及m可知內(nèi)部氣體壓強(qiáng)的變化,則可知做功情況;因系統(tǒng)導(dǎo)熱可知溫度不變,則由熱力學(xué)第一定律可得出內(nèi)能的變化;由氣體壓強(qiáng)的微觀意義可知?dú)怏w分子對(duì)缸壁的碰撞次數(shù).

解答 解:因氣缸受重力、大氣壓力及內(nèi)部氣體壓力而處于平衡,當(dāng)頂部放上一質(zhì)量為m的物體后,重新平衡時(shí)可知內(nèi)部氣體壓強(qiáng)一定增大;則玻意耳定律可知,氣體的體積一定減小,故外界對(duì)氣體做功,故A錯(cuò)誤;
因氣體的溫度不變,故氣體的內(nèi)能不變,故B錯(cuò)誤;
由熱力學(xué)第一定律可知,△U=W+Q,內(nèi)能不變,外界對(duì)氣體做功,故氣體一定對(duì)外放熱,故C正確;
因溫度不變,故氣體分子的平均動(dòng)能不變,而氣體的體積減小,故單位體積內(nèi)的分子個(gè)數(shù)增多,故單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對(duì)缸壁單位面積上的碰撞次數(shù)增多,壓強(qiáng)變大,故D錯(cuò)誤;
故選:C.

點(diǎn)評(píng) 本題需要用到的熱學(xué)知識(shí)較多,但主干知識(shí)熱力學(xué)第一定律,同時(shí)還要注意,理想氣體的內(nèi)能只和溫度有關(guān),和體積無(wú)關(guān).

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:2016-2017學(xué)年福建省四地六校高一上學(xué)期第一次月考物理試卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

如圖所示為了測(cè)定氣墊導(dǎo)軌上滑塊的加速度,滑塊上安裝了寬度為d=2.0 cm的遮光板,滑塊在牽引力作用下先后勻加速通過(guò)兩個(gè)光電門(mén),配套的數(shù)字毫秒計(jì)記錄了遮光板通過(guò)第一個(gè)光電門(mén)的時(shí)間為Δt1=0.20 s,通過(guò)第二個(gè)光電門(mén)的時(shí)間為Δt2=0.05 s,遮光板從開(kāi)始遮住第一個(gè)光電門(mén)到開(kāi)始遮住第二個(gè)光電門(mén)的時(shí)間為Δt=2.0 s. 試估算:

(1)滑塊經(jīng)過(guò)第一個(gè)光電門(mén)的速度為 m/s,

(2)滑塊從第一個(gè)光電門(mén)勻加速運(yùn)動(dòng)到第二個(gè)光電門(mén)的加速度a= m/s2;(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

17.在研究性學(xué)習(xí)中,某同學(xué)用氣筒快速給塑料可樂(lè)瓶打氣多次后,突然拔掉氣門(mén)芯,氣體從可樂(lè)瓶中沖出.以下說(shuō)法正確的是( 。
A.打氣過(guò)程,可樂(lè)瓶的溫度升高,原因是外界對(duì)氣體做功,瓶?jī)?nèi)氣體內(nèi)能增加
B.打氣過(guò)程,可樂(lè)瓶的溫度升高,原因是氣體從外界吸熱,瓶?jī)?nèi)氣體內(nèi)能增加
C.拔掉氣門(mén)芯后,可樂(lè)瓶溫度降低,原因是氣體對(duì)外界做功,瓶?jī)?nèi)氣體內(nèi)能減少
D.拔掉氣門(mén)芯后,可樂(lè)瓶溫度降低,原因是氣體向外界放熱,瓶?jī)?nèi)氣體內(nèi)能減少

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

14.在某次消防演習(xí)中,消防隊(duì)員從一根豎直的長(zhǎng)桿由靜止滑下,經(jīng)過(guò)2.5s落地,已知消防隊(duì)員自身重力大小為mg,他與桿之間摩擦力大小為f,f隨時(shí)間變化如圖所示,g取10m/s2,
(1)試說(shuō)明消防隊(duì)員在下滑過(guò)程中加速度的大小和方向是否變化?并求出相應(yīng)的加速度;
(2)求消防隊(duì)員在下滑過(guò)程中最大速度的大;
(3)求消防隊(duì)員落地時(shí)速度的大。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

1.下列說(shuō)法中正確的是(  )
A.一定質(zhì)量的理想氣體,在等溫變化時(shí),內(nèi)能不改變
B.布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的運(yùn)動(dòng),它說(shuō)明分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)
C.每個(gè)分子的內(nèi)能等于它的勢(shì)能和動(dòng)能的總和
D.浸潤(rùn)與不浸潤(rùn)均是分子力作用的表現(xiàn)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

11.在平靜的水面下有一點(diǎn)光源S正在以速度v勻速上浮,開(kāi)始時(shí)點(diǎn)光源到水面的距離為H,水對(duì)該光源發(fā)出的單色光的折射率為n.請(qǐng)解答下列問(wèn)題:
①在水面上方可以看到一圓形的透光面,求經(jīng)時(shí)間t后該圓的半徑(光源未出水面).
②若該單色光在真空中的波長(zhǎng)為λ0,該光在水中的波長(zhǎng)為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

18.如圖所示,空間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)組成的正交或平行的有界電場(chǎng)和磁場(chǎng)區(qū)域,電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為E和B.有一個(gè)帶正電小球(電量為+q,質(zhì)量為m)從電磁場(chǎng)上方的某一高度自由落下,從下邊緣穿過(guò)電磁場(chǎng)區(qū)域.帶電粒子一定沿直線通過(guò)電磁場(chǎng)區(qū)域的是下列哪圖(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

15.1934年,法國(guó)科學(xué)家約里奧-居里夫婦用α粒子轟擊鋁(${\;}_{13}^{27}$Al),產(chǎn)生出中子和磷的放射性同位素,因首次獲得人工放射性物質(zhì)而得到1935年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng).請(qǐng)寫(xiě)出該核反應(yīng)的方程式${\;}_2^4He+{\;}_{13}^{27}Al→{\;}_0^1n+{\;}_{15}^{30}P$.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

13.在探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系時(shí),某同學(xué)先按圖1對(duì)彈簧甲進(jìn)行探究,然后把彈簧甲和彈簧乙并聯(lián)起來(lái)按圖2進(jìn)行探究.在彈性限度內(nèi),將質(zhì)量為m=50g的鉤碼逐個(gè)掛在彈簧下端,分別測(cè)得圖1、圖2中彈簧的長(zhǎng)度L1、L2如表所示.
鉤碼個(gè)數(shù)1234
L1/cm30.0031.0432.0233.02
L2/cm29.3329.6529.9730.30
已知重力加速度g=9.8m/s2,要求盡可能多的利用測(cè)量數(shù)據(jù),計(jì)算彈簧甲的勁度系數(shù)k=49N/m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).由表中數(shù)據(jù)能(填“能”或“不能”)計(jì)算出彈簧乙的勁度系數(shù).

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