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    如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，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，横截面积为S，与容器底部相距h，此时封闭气体的温度为T1。现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时，气体温度上升到T2。已知大气压强为p0，重力加速度为g，不计活塞与气缸的摩擦，求：

    ①活塞上升的高度；
    ②加热过程中气体的内能增加量。

       

    解析试题分析：①气体发生等压变化，有 （3分）
    解得 （2分）
    ②加热过程中气体对外做功为 （3分）
    由热力学第一定律知内能的增加量为
      （2分）
    考点：本题考查热力学定律。

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：单选题

    如图为某压力锅的结构简图．将压力阀套在出气孔上，给压力锅加热，在气体把压力阀顶起之前，锅内气体

    A．压强增大B．内能不变C．对外界做正功D．分子平均动能增大

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    科目：高中物理 来源： 题型：单选题

    关于能的转化与守恒定律的下列说法正确的是

    A．能量能从一种形式转化为另一种形式，但不能从一个物体转移到另一个物体
    B．能量的形式多种多样，它们之间可以相互转化
    C．一个物体能量增加了，必然伴随着别的物体能量减少
    D．能的转化与守恒定律证明了能量既不会凭空产生也不会凭空消失

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    (8分) 空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对汽缸中的气体做功为，时气体的内能增加了．试问：
    (1)此压缩过程中，气体________(选填“吸收”或“放出”)的热量等于________ J.
    (2)若一定质量的理想气体分别按如图从1状态变化到2状态所示的三种不同过程变化，其中表示等压变化的是________(选填“A”、“B”或“C”)，该过程中气体的内能________(选填“增加”、“减少”或“不变”)．

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    科目：高中物理 来源： 题型：问答题

    如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A.其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程(气体与外界无热量交换)．这就是著名的“卡诺循环”．

    (1)该循环过程中，下列说法正确的是________
    A．A→B过程中，外界对气体做功
    B．B→C过程中，气体分子的平均动能增大
    C．C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多
    D．D→A过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化
    (2)该循环过程中，内能减小的过程是________(选填“A→B”“B→C”“C→D”或“D→A”)．若气体在A→B过程中吸收63 kJ的热量，在C→D过程中放出38 kJ的热量，则气体完成一次循环对外做的功为________kJ.
    (3)若该循环过程中的气体为1 mol，气体在A状态时的体积为10 L，在B状态时压强为A状态时的.求气体在B状态时单位体积内的分子数．(已知阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023 mol－1，计算结果保留一位有效数字)

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图，体积为V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞；气缸内密封有温度为2.4T0、压强为1.2p0的理想气体．p0和T0分别为大气的压强和温度．已知：气体内能U与温度T的关系为U＝αT，α为正的常量；容器内气体的所有变化过程都是缓慢的．求：

    ①气缸内气体与大气达到平衡时的体积V1；
    ②在活塞下降过程中，气缸内气体放出的热量Q.

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C，其中A→B过程为等压变化，B→C过程为等容变化．已知VA＝0.3 m3，TA＝TC＝300 K，TB＝400 K.
    (1)求气体在状态B时的体积．
    (2)说明B→C过程压强变化的微观原因．
    (3)设A→B过程气体吸收热量为Q1，B→C过程气体放出热量为Q2，比较Q1、Q2的大小并说明原因．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （10分）如图所示，一直立的汽缸用一质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞横截面积为S，气体最初的体积为V0，气体最初的压强为p0/2，汽缸内壁光滑且缸壁是导热的。开始活塞被固定，打开固定螺栓K，活塞下落，经过足够长时间后，活塞停在B点，设周围环境温度保持不变，已知大气压强为p0，重力加速度为g。若一定质量理想气体的内能仅由温度决定，求：

    ①活塞停在B点时缸内封闭气体的体积V；
    ②整个过程中通过缸壁传递的热量Q。

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    科目：高中物理 来源： 题型：单选题

    一定质量的气体，在保持体积不变的情况下，使压强增大到原来的1.5倍，则其温度由原来的27oC变为___________。（填选项前的字母）

    A．40.5oCB．177 oCC．313.5oCD．450oC

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