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如图所示,一圆柱形绝热汽缸竖直放置,通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m,活塞的横截面积为S。初始时,气体的温度为T0,活塞与容器底部相距h。现通过电热丝缓慢加热气体,当气体吸收热量Q时活塞下降了h,已知大气压强为p0,重力加速度为g,不计活塞与汽缸的摩擦。求此时气体的温度和加热过程中气体内能的增加量。(题中各物理量单位均为国际单位制单位)


解析:由盖—吕萨克定律得,

解得T1=2T0

气体在等压变化过程中,活塞受力如图。

 由平衡条件,pSp0Smg

气体对活塞做功,WpSh=(p0Smg)h

由热力学第一定律,ΔUQW

气体内能的增加量为ΔUQ-(p0Smg)h

案:2T0 Q-(p0Smg)h

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:


在图示电路中,R1=100 Ω,R2=200 Ω,R3=80 Ω,C=20 μF,电源电动势为12 V,电源内阻不计,闭合电键后,若要使电容器所带电荷量为4×10-5 C,则R4的阻值应为(  )

A. 40 Ω                                B. 80 Ω

C. 160 Ω                               D. 400 Ω

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某交流发电机给灯泡供电,产生正弦式交变电流的图象如图所示,下列说法中正确的是(  )

A. 交变电流的频率为0.02 Hz

B. 交变电流的瞬时表达式为i=5cos50πt(A)

C. 在t=0.01 s时,穿过交流发电机线圈的磁通量最大

D. 若发电机线圈电阻为0.4 Ω,则发电机的热功率为5 W

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一定质量的理想气体由状态A变化到状态B,气体的压强随热力学温度的变化如图所示,则此过程(    )

A. 气体的密度增大

B. 外界对气体做功

C. 气体从外界吸收了热量

D. 气体分子的平均动能增大

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如图,一个导热汽缸竖直放置,汽缸内封闭有一定质量的气体,活塞与汽缸壁紧密接触,可沿汽缸壁无摩擦地上下移动。若大气压保持不变,而环境温度缓慢升高,在这个过程中( )

A. 汽缸内每个分子的动能都增大

B. 封闭气体对外做功

C. 汽缸内单位体积内的分子数增多

D. 封闭气体吸收热量

E. 汽缸内单位时间内撞击活塞的分子数减少

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一列简谐横波以1 m/s的速度沿绳子由AB传播。质点AB间的水平距离x=3 m,如图所示。若t=0时质点A刚从平衡位置开始向上振动,其振动方程为y=2sint(cm)。则B点的振动图象为下图中的(  )

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如图所示,平静的水面下同一竖直线上有两个点光源SaSb,可分别发出ab两种不同颜色的单色光。在光源的正上方放置一个圆形的遮光板,在水面上方同时恰好看不到两个光源。则a光的频率________(选填“>”“=”或“<”,下同)b光的频率;若用同一装置做杨氏双缝干涉实验,a光的干涉条纹宽度________b光的干涉条纹宽度。

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下列说法正确的是(  )

A. 紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应,则当增大紫外线的照射强度时,从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大

B. 氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,同时电子的动能增大,电势能减小

C. 核子结合成原子核一定有质量亏损,释放出能量

D. 太阳内部发生的核反应是热核反应

E. 原子核的衰变是原子核在其他粒子的轰击下发生的

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如图所示,一物体m在沿斜面向上的恒力F作用下,由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动,经过一段时间力F做功为60J,此后撤出力F,物体又经过一段时间回到出发点,若以地面为零势能面,则下列说法正确的是

A.物体回到出发点的动能为0J

B.物体回到出发点的动能为60J

C.在这个过程中,物体的重力势能最大值为50J

D.在撤掉恒力F之后的过程中,机械能为60J

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