【題目】如圖所示，一個內(nèi)壁光滑的圓柱形汽缸，高度為L、底面積為S，缸內(nèi)有一個質(zhì)量為m的活塞，封閉了一定質(zhì)量的理想氣體．溫度為熱力學(xué)溫標(biāo)T0時，用繩子系住汽缸底，將汽缸倒過來懸掛起來，汽缸處于豎直狀態(tài)，缸內(nèi)氣體高為L0．已知重力加速度為g，大氣壓強為p0，不計活塞厚度及活塞與缸體的摩擦，求：

（�。┎捎镁徛郎氐姆椒ㄊ够钊c汽缸脫離，缸內(nèi)氣體的溫度至少要升高到多少？

（ⅱ）從開始升溫到活塞剛要脫離汽缸，缸內(nèi)氣體壓力對活塞做功多少？

（ⅲ）當(dāng)活塞剛要脫離汽缸時，缸內(nèi)氣體的內(nèi)能增加量為ΔU，則氣體在活塞下移的過程中吸收的熱量為多少？

【答案】（ⅰ）T＝T0（ⅱ）W＝（p0S－mg）（L－L0）（ⅲ）Q＝ΔU＋（p0S－mg）（L－L0）

【解析】

試題分析：（ⅰ）緩慢升高氣缸內(nèi)的溫度，氣體等壓膨脹，當(dāng)氣柱長為L時，活塞與汽缸脫離。設(shè)缸內(nèi)氣體的溫度為T。，T＝T0

（ⅱ）設(shè)缸內(nèi)氣體壓力為F，由于氣體是等壓膨脹，壓力不變。

根據(jù)活塞受力平衡：，

缸內(nèi)氣體壓力對活塞做功：

（ⅲ）根據(jù)熱力學(xué)第一定律：，由于缸內(nèi)氣體壓力對活塞做功，W為負，

所以Q＝ΔU＋（p0S－mg）（L－L0）

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一天然放射性物質(zhì)放射出三種射線經(jīng)過一個勻強電場和勻強磁場共存的區(qū)域（方向如圖所示），調(diào)整電場強度E和磁感應(yīng)強度B的大小，使得在MN只有兩個點受到射線照射，下面的哪種判斷是正確的 （ ）

A．射到a點的是α射線

B．射到b點的是β射線

C．射到b點的是α射線或β射線

D．射到b點的是γ射線

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一人將一木箱勻速推上一粗糙斜面，在此過程中，木箱所受的合力（ ）
A.等于人的推力
B.等于摩擦力
C.等于零
D.等于重力的下滑分力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在O點處放置一個正電荷．在過O點的豎直平面內(nèi)的A點，自由釋放一個帶正電的小球，小球的質(zhì)量為m、電荷量為q．小球落下的軌跡如圖中虛線所示，它與以O(shè)為圓心、R為半徑的圓（圖中實線表示）相交于B、C兩點，O、C在同一水平線上，∠BOC＝30°，A距離OC的豎直高度為h．若小球通過B點的速度為v，則下列說法中正確的是（ ）

A．小球通過C點的速度大小是

B．小球通過C點的速度大小是

C．小球由A到C電場力做功是mv2－mgh

D．小球由A到C動能的損失是mg－mv2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為車站使用的水平傳送帶的模型，它的水平傳送帶的長度為l=8m，傳送帶的皮帶輪的半徑為r=0.2m，傳送帶的上部距地面的高度為h=0.45m，現(xiàn)有一個旅行包（視為質(zhì)點）以v=10m/s的初速度水平地滑上水平傳送帶．已知旅行包與皮帶之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.6，g=10m/s2．試討論下列問題：

（1）若傳送帶靜止，旅行包滑到B端時，人若沒有及時取下，旅行包將從B端滑落，則包的落地點距B端的水平距離為多少？

（2）設(shè)皮帶輪順時針勻速轉(zhuǎn)動，并設(shè)水平傳送帶長度仍為l=8m，旅行包滑上傳送帶的初速度恒為v=10m/s．當(dāng)皮帶的角速度ω值在什么范圍內(nèi)，旅行包落地點距B端的水平距離始終為（1）中所求的距離？若皮帶的角速度ω1=40rad/s，旅行包落地點距B端的水平距離又是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖中裝置可演示磁場對通電導(dǎo)線的作用．電磁鐵上下兩磁極之間某一水平面內(nèi)固定兩條平行金屬導(dǎo)軌，L是置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直的金屬桿．當(dāng)電磁鐵線圈兩端a、b，導(dǎo)軌兩端e、f，分別接到兩個不同的直流電源上時，L便在導(dǎo)軌上滑動．下列說法正確的是（ ）

A. 若a接正極，b接負極，e接正極，f接負極，則L向右滑動

B. 若a接正極，b接負極，e接負極，f接正極，則L向右滑動

C. 若a接負極，b接正極，e接正極，f接負極，則L向左滑動

D. 若a接負極，b接正極，e接負極，f接正極，則L向左滑動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，是 “研究平拋物體運動”的實驗裝置圖，通過描點可以畫出平拋小球的運動軌跡．

實驗簡要步驟如下：

A．讓小球多次從________ 釋放，在一張白紙上記下小球經(jīng)過的一系列位置。

B．按圖安裝好器材，注意__________，記下平拋初位置O點和過O點的豎直線。

C．取下白紙，以O為原點，以豎直線為y軸建立坐標(biāo)系，用平滑曲線畫平拋運動物體的軌跡。

(1)完成上述步驟，將正確的答案填在橫線上。

(2)上述實驗步驟的合理順序是___________。

(3)如圖所示是某同學(xué)根據(jù)實驗畫出的平拋小球的運動軌跡，O為平拋的起點，在軌跡上任取三點A、B、C，測得A、B兩點縱坐標(biāo)分別為y1=5.0cm，y2=45.0cm，A、B兩點水平間距Δx為40.0cm.則平拋小球的初速度v0為________________m/s，若C點的縱坐標(biāo)y3=60.0 cm，則小球在C點的速度大小vC為________________m/s(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，g取10m/s2)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某興趣小組以相同的燒杯盛等量的水，用相同的熱源同時加熱，甲杯為隔水加熱，乙杯為隔油加熱，丙杯為隔沙加熱，加熱一段時間后，測得燒杯外物質(zhì)的溫度分別為水溫100℃、油溫300℃、沙溫600℃ ， 且觀察到乙、丙兩燒杯中的水呈沸騰狀態(tài)，則三杯水的溫度高低順序為（ ）
A.甲＞乙＞丙
B.甲＜乙＜丙
C.甲＜乙=丙
D.甲=乙=丙

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)子（p）和α粒子以相同的速率在同一勻強磁場中作勻速圓周運動，軌道半徑分別為RP和Rα，周期分別為TP和Tα，則下列選項正確的是

A. R p ：Rα＝1 ：2 ；T p ：Tα＝1：2

B. R p ：Rα＝1 ：1 ；T p ：Tα＝1 ：1

C. R p ：Rα＝1 ：1 ；T p ：Tα＝1 ：2

D. R p ：Rα＝1 ：2 ；T p ：Tα＝1 ：1

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