9．一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在可導(dǎo)熱的豎直放置的氣缸內(nèi)，活塞的橫截面積為S，距氣缸底部的距離為H，可沿氣缸內(nèi)壁無(wú)摩擦滑動(dòng)．現(xiàn)將質(zhì)量為m的沙子緩慢地倒在活塞上，已知?dú)怏w的溫度與環(huán)境溫度均為T0，大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度為g，活塞重力不計(jì)．
①試分析說(shuō)明此過(guò)程中理想氣體是吸熱還是放熱？
②穩(wěn)定后活塞距氣缸底部的距離h為多少？

分析 （1）根據(jù)“緩慢”二字說(shuō)明活塞與沙子處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，通過(guò)平衡條件可得出氣體壓強(qiáng)逐漸增大，再根據(jù)波意爾定律和熱力學(xué)第一定律即可求解．
（2）題的關(guān)鍵是寫出氣體始末狀態(tài)參量，再根據(jù)波意爾定律即可求解

解答 解：（1）緩慢移到活塞理想氣體溫度保持不變，內(nèi)能不變即△U=0
對(duì)活塞和沙子受力分析應(yīng)有mg+P0=PS，可知封閉氣體的壓強(qiáng)P隨沙子的增加而增大，由PV=C可知?dú)怏w體積V減小，外界對(duì)氣體做功即W＞0，
再根據(jù)△U=W+Q結(jié)合以上分析可知Q＜0，即氣體放熱．
故此過(guò)程中理想氣體放熱．
（2）對(duì)封閉氣體分析，P1=P0，V1=HS；${P}_{2}={P}_{0}+\frac{mg}{S}$，V2=Sh
由波意爾定律P1V1=P2V2解得h=$\frac{{P}_{0}SH}{{P}_{0}S+mg}$
故穩(wěn)定后活塞距氣缸底部的距離為h=$\frac{{P}_{0}SH}{{P}_{0}S+mg}$．
答：①此過(guò)程中理想氣體是放熱
②穩(wěn)定后活塞距氣缸底部的距離h為$\frac{{P}_{0}SH}{{P}_{0}S+mg}$

點(diǎn)評(píng) 氣體問(wèn)題一般涉及到受力分析（用于求氣體的壓強(qiáng)）、氣體實(shí)驗(yàn)定律、熱力學(xué)第一定律等規(guī)律的綜合運(yùn)用

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

17．一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體自30m高處自由下落，物體在下落前2秒內(nèi)的平均功率是多少？2秒末的瞬時(shí)功率是多少？（不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取10m/s2）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

20．如圖所示為一個(gè)從A到E做斜拋運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的軌跡示意圖，已知在B點(diǎn)的速度沿水平方向且與加速度相互垂直，則下列說(shuō)法中正確的是（不計(jì)空氣阻力）（　�。�
A．A點(diǎn)的加速度與速度的夾角小于90°
B．D點(diǎn)的速率比C點(diǎn)的速率大
C．從B到E質(zhì)點(diǎn)的水平分速度逐漸變大
D．從B到D加速度與速度的夾角先增大后減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

17．我們生活在電磁波的海洋中，下列關(guān)于電磁波的說(shuō)法中正確的是（　�。�
A．電磁波不能發(fā)生反射
B．電磁波在空氣中傳播時(shí)，頻率越高，波長(zhǎng)越小
C．電磁波只能傳遞聲音信號(hào)，不能傳遞圖象信號(hào)
D．紫外線是一種比所有可見光波長(zhǎng)更長(zhǎng)的電磁波

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

4．實(shí)驗(yàn)題
在“測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)加速度”的實(shí)驗(yàn)中：
①除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含紙帶、復(fù)寫紙）、小車、一端附有滑輪的長(zhǎng)木板、細(xì)繩、鉤碼、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下面的儀器和器材中，必須使用的有AC．（填選項(xiàng)代號(hào)）
A．電壓合適的50Hz交流電源  B．電壓可調(diào)的直流電源  C．刻度尺  D．秒表  E．天平
②實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，下列做法正確的是AD
A．先接通電源，再使紙帶運(yùn)動(dòng)
B．先使紙帶運(yùn)動(dòng)，再接通電源
C．將接好紙帶的小車停在靠近滑輪處
D．將接好紙帶的小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處
③圖示為一次實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，紙帶上每相鄰的兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間都有四個(gè)點(diǎn)未畫出，按時(shí)間順序取0-5六個(gè)點(diǎn)，測(cè)出1-5各點(diǎn)到0點(diǎn)的距離如圖所示．

（a）由紙帶可判定小車做勻減速直線運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)
（b）若小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，那么當(dāng)打計(jì)數(shù)點(diǎn)3時(shí)小車的速度為0.504 m/s． 小車的加速度大小為1.5 m/s2．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

14．某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．

（1）實(shí)驗(yàn)前需要調(diào)整氣墊導(dǎo)軌底座使之水平，利用現(xiàn)有器材如何判斷導(dǎo)軌是否水平？
（2）在本次實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的物理量有：鉤碼的質(zhì)量m、滑塊的質(zhì)量M，遮光條的寬度d；實(shí)驗(yàn)時(shí)將滑塊從距光電門距離為L(zhǎng)的位置由靜止釋放．由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過(guò)光電門的時(shí)間為t．本實(shí)驗(yàn)通過(guò)比較mgL和$\frac{1}{2}$（m+M）（$\fraccapdt2w{t}$）2在實(shí)驗(yàn)中誤差允許的范圍內(nèi)相等（用測(cè)量的物量符號(hào)表示），即可驗(yàn)證系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

1．如圖，在粗糙水平面上放置有一豎直截面為平行四邊形的木塊，圖中木塊傾角θ，木塊與水平面間動(dòng)摩擦因數(shù)為?，木塊重為G，現(xiàn)用一水平恒力F推木塊，使木塊由靜止向左運(yùn)動(dòng)，則物體所受地面摩擦力大小為（　�。�
A．f=FB．f=$\frac{μmg}{cosθ}$C．f=?mgD．f=?（mgsinθ+Fcosθ）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

18．一列質(zhì)量為15t的機(jī)車，以0.2m/s的速度駛向一節(jié)質(zhì)量為10t原來(lái)靜止的車箱，機(jī)車與車箱碰撞完成對(duì)接．如果對(duì)接時(shí)忽略機(jī)車以及車箱與軌道之間的摩擦力的大小，則對(duì)接后機(jī)車與車箱共同的速度的大小是0.12m/s；對(duì)接后，機(jī)車與車箱系統(tǒng)的機(jī)械能與對(duì)接前比將變小（填“變大”、“變小”或“不變”）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

19．1964年至1967年我國(guó)第一顆原子彈和第一顆氫彈相繼試驗(yàn)成功．1999年9月18日，中共中央、國(guó)務(wù)院、中央軍委隆重表彰為研制“兩彈一星”作出杰出貢獻(xiàn)的科學(xué)家．下列核反應(yīng)方程中屬于“兩彈”的基本反應(yīng)方程式是（　　）
A．${\;}_{92}^{238}$U→${\;}_{90}^{234}$Th+${\;}_{2}^{4}$He
B．${\;}_{7}^{14}$N+${\;}_{2}^{4}$He→${\;}_{8}^{17}$O+${\;}_{1}^{1}$H
C．${\;}_{92}^{238}$U+${\;}_{0}^{1}$n→${\;}_{38}^{90}$Sr+10${\;}_{0}^{1}$n
D．${\;}_{1}^{2}$H+${\;}_{1}^{3}$H→${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{0}^{1}$n

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