11．如圖所示，U形管右管橫截面積為左管橫截面積的2倍，在左管內(nèi)用水銀封閉一段長(zhǎng)為30cm、溫度為577.5K的空氣柱，左右兩管水銀面高度差為21cm，外界大氣壓為76cmHg．若給左管的封閉氣體降溫，使管內(nèi)氣柱長(zhǎng)度變?yōu)?0cm．求：
①此時(shí)左管內(nèi)氣體的溫度為多少？
②左管內(nèi)氣體放出（填“吸收”或“放出”） 的熱量，大于（填“大于”、“等于”或“小于”）外界對(duì)氣體做的功．

分析 （1）以封閉氣體為研究對(duì)象，應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程求溫度；
（2）根據(jù)熱力學(xué)第一定律知?dú)怏w放熱大于外界對(duì)氣體做功

解答 解：①初狀態(tài)：P1=55cmHg，V1=30S  T1=577.5K
降溫后，水銀面左管上升10cm，右管下降5cm．P2=40cmHg
V2=20S
由理想氣體狀態(tài)方程得：$\frac{{P}_{1}{V}_{1}}{{T}_{1}}=\frac{{P}_{2}{V}_{2}}{{T}_{2}}$
代入數(shù)據(jù)解得：T2=280K
②由于體積減小，外界對(duì)氣體做功，溫度降低，內(nèi)能減小，根據(jù)熱力學(xué)第一定律知?dú)怏w放熱大于外界對(duì)氣體做功．
答：①此時(shí)左管內(nèi)氣體的溫度為280K
②左管內(nèi)氣體放熱大于外界對(duì)氣體做功．

點(diǎn)評(píng) 理想氣體狀態(tài)方程與熱力學(xué)第一定律的聯(lián)合應(yīng)用是此類題目的常用方法．

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：解答題

1．電子自靜止開(kāi)始經(jīng)M、N板間（兩板間的電壓為U）的電場(chǎng)加速后從A點(diǎn)垂直于磁場(chǎng)邊界射入寬度為d有平行邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的位置P偏離入射方向的距離為L(zhǎng)，如圖所示．求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度（已知電子的質(zhì)量為m，電荷量為e）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

2．如圖1所示，在xoy平面的第Ⅰ象限內(nèi)有沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E1；第Ⅱ、Ⅲ象限內(nèi)同時(shí)存在著豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2和垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，E2=2.5N/C，磁場(chǎng)B隨時(shí)間t周期性變化的規(guī)律如圖2所示，B0=0.5T，垂直紙面向外為磁場(chǎng)正方向．一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電液滴從P點(diǎn)（0.6m，0.8m）處以速度v0=3m/s沿x軸負(fù)方向入射，恰好以指向y軸負(fù)方向的速度v經(jīng)過(guò)原點(diǎn)O后進(jìn)入x≤0的區(qū)域．已知：m=5×10-5kg，q=2×10-4C，t=0時(shí)液滴恰好通過(guò)O點(diǎn)，g取10m/s2．

（1）求電場(chǎng)強(qiáng)度E1和液滴到達(dá)O點(diǎn)時(shí)速度v的大小；
（2）液滴從P點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到第二次經(jīng)過(guò)x軸所需的時(shí)間；
（3）若從某時(shí)刻起磁場(chǎng)突然消失，發(fā)現(xiàn)液滴恰好以與y軸正方向成30°角的方向穿過(guò)y軸后進(jìn)入x＞0的區(qū)域，試確定液滴穿過(guò)y軸時(shí)的位置．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

19．如圖，在傾角為θ=37°的足夠長(zhǎng)固定斜面底端，一質(zhì)量m=1kg的小物塊以某一初速度沿斜面上滑，一段時(shí)間后返回出發(fā)點(diǎn)．物塊上滑所用時(shí)間t1和下滑所用時(shí)間t2大小之比為t1：t2=1：$\sqrt{5}$，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
（1）物塊由斜面底端上滑時(shí)的初速度v1與下滑到底端時(shí)的速度v2的大小之比；
（2）物塊和斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)；
（3）若給物塊施加一大小為5$\sqrt{5}$N、方向與斜面成適當(dāng)角度的力，使物塊沿斜面向上加速運(yùn)動(dòng)，求加速度的最大值．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

6．如圖所示，abcd為一矩形金屬線框，其中ab=cd=L，ab邊接有定值電阻R，cd邊的質(zhì)量為m，其它部分的電阻和質(zhì)量均不計(jì)，整個(gè)裝置用兩根絕緣輕彈簧懸掛起來(lái)．線框下方處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里．初始時(shí)刻，兩彈簧處于自然長(zhǎng)度，給線框一豎直向下的初速度v0，當(dāng)cd邊第一次運(yùn)動(dòng)至最下端的過(guò)程中，R產(chǎn)生的電熱為Q，此過(guò)程cd邊始終未離開(kāi)磁場(chǎng)，已知重力加速度大小為g，下列說(shuō)法中正確的是（　　）
A．線框中產(chǎn)生的最大感應(yīng)電流大于$\frac{BL{v}_{0}}{R}$
B．初始時(shí)刻cd邊所受安培力的大小為$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}_{0}}{R}$-mg
C．cd邊第一次到達(dá)最下端的時(shí)刻，兩根彈簧具有的彈性勢(shì)能總量大于$\frac{1}{2}$mv02-Q
D．在cd邊反復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，R中產(chǎn)生的電熱最多為$\frac{1}{2}$mv02

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

16．如圖所示，一閉合線圈匝數(shù)為n，面積為S，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度ω繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)線圈平面經(jīng)過(guò)與磁感線平行后再轉(zhuǎn)過(guò)60°，此時(shí)穿過(guò)線圈磁通量的變化率大小為$\frac{BSω}{2}$．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

3．為了研究PM2.5的相關(guān)性質(zhì)，實(shí)驗(yàn)中讓一帶電PM2.5顆粒（重力不計(jì)），垂直射入正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁場(chǎng)區(qū)域，如圖所示，其中M、N為正對(duì)的平行帶電金屬板，結(jié)果它恰能沿直線運(yùn)動(dòng)（　�。�
A．M板一定帶正電
B．PM2.5顆粒一定帶正電
C．若僅使PM2.5顆粒的帶電量增大，顆粒一定向M板偏移
D．若僅使PM2.5顆粒的速度增大，顆粒一定向N板偏移

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

20．質(zhì)量m=10kg的物體，在傾角θ=37°，長(zhǎng)L=4.0m的斜面頂端由靜止開(kāi)始滑下，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）
（1）求物體滑到斜面底端的過(guò)程中重力對(duì)物體所做的功．
（2）求物體滑到斜面底端的過(guò)程中各個(gè)力對(duì)物體所做的總功．
（3）求物體到達(dá)底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

4．2012年9月16日，濟(jì)南軍區(qū)在“保釣演習(xí)”中，某特種兵進(jìn)行了飛行跳傘表演，該傘兵從高空靜止的直升飛機(jī)上跳下，在t0時(shí)刻打開(kāi)降落傘，在3t0時(shí)刻以速度v2著地．他運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖示．下列結(jié)論不正確的是（　　）
A．在0～t0時(shí)間內(nèi)加速度不變，在t0～3t0時(shí)間內(nèi)加速度減小
B．降落傘打開(kāi)后，降落傘和傘兵所受的阻力越來(lái)越大
C．在t0～3t0的時(shí)間內(nèi)，平均速度$\overline{v}$＜$\frac{{v}_{1}+{v}_{2}}{2}$
D．若第一個(gè)傘兵在空中打開(kāi)降落傘時(shí)第二個(gè)傘兵立即跳下，則他們?cè)诳罩械木嚯x先增大后減小

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同步練習(xí)冊(cè)答案