【題目】（10分）如圖所示，一圓柱形氣缸豎直放置，氣缸正中間有擋板，位于氣缸口的活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體�；钊馁|(zhì)量為m，橫截面積為S。開(kāi)始時(shí)，活塞與氣缸底部相距L，測(cè)得氣體的溫度為T(mén)0。現(xiàn)緩慢降溫，讓活塞緩慢下降，直到恰好與擋板接觸但不擠壓。然后在活塞上放一重物P，對(duì)氣體緩慢升溫，讓氣體的溫度緩慢回升到T0，升溫過(guò)程中，活塞不動(dòng)。已知大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度為g，不計(jì)活塞與氣缸間摩擦。

（i）求活塞剛與擋板接觸時(shí)氣體的溫度和重物P的質(zhì)量的最小值。

（ii）整個(gè)過(guò)程中，氣體是吸熱還是放熱，吸收或放出熱量為多少？

【答案】（i） （ii）氣體向外放熱

【解析】（i）緩慢降溫過(guò)程是一個(gè)等壓過(guò)程

初態(tài)：溫度T0，體積V0=LS，末態(tài)：溫度T1，體積V1=

由蓋·呂薩克定律有，解得（3分）

升溫過(guò)程中，活塞不動(dòng)，是一個(gè)等容過(guò)程

初態(tài)：溫度，壓強(qiáng)，末態(tài)：溫度T2=T0，壓強(qiáng)

由查理定律有，解得（3分）

（ii）整個(gè)過(guò)程，理想氣體的溫度不變，內(nèi)能不變（1分）

降溫過(guò)程體積變小，外界對(duì)氣體做的功為（1分）

升溫過(guò)程，體積不變，氣體不對(duì)外界做功，外界也不對(duì)氣體做功（1分）

由熱力學(xué)第一定律，整個(gè)過(guò)程中，氣體放出熱量（1分）

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：

【題目】如圖所示，等邊三角形AOB為透明柱狀介質(zhì)的橫截面。一束單色光PQ平行于角平分線OM射向OA，在界面OA發(fā)生折射，折射光線平行于OB且恰好射到M點(diǎn)（不考慮反射光線）。則（ ）

A. 透明柱狀介質(zhì)對(duì)單色光PQ的折射率為

B. 增大入射光PQ的頻率，光在該介質(zhì)中的傳播速度不變

C. 保持入射點(diǎn)Q不變，減小入射角度，一直有光線從AMB面射出

D. 保持入射光PQ的方向不變，增大入射光的頻率，出射點(diǎn)將在M點(diǎn)下方

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，AD與A1D1為水平放置的無(wú)限長(zhǎng)平行金屬導(dǎo)軌，DC與D1C1為傾角為的平行金屬導(dǎo)軌，兩組導(dǎo)軌的間距均為l=1.5m，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)．質(zhì)量為m1=0.35kg、電阻為R1=1的導(dǎo)體棒ab置于傾斜導(dǎo)軌上，質(zhì)量為m2=0.4kg、電阻為R2=0.5的導(dǎo)體棒cd置于水平導(dǎo)軌上，輕質(zhì)細(xì)繩跨過(guò)光滑滑輪一端與cd的中點(diǎn)相連、另一端懸掛一輕質(zhì)掛鉤．導(dǎo)體棒ab、cd與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力．整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2T．初始時(shí)刻，棒ab在傾斜導(dǎo)軌上恰好不下滑．(g取10m/s2，sin=0.6)

（1）求導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

（2）在輕質(zhì)掛鉤上掛上物體P，細(xì)繩處于拉伸狀態(tài)，將物體P與導(dǎo)體棒cd同時(shí)由靜止釋放，當(dāng)P的質(zhì)量不超過(guò)多大時(shí)，ab始終處于靜止?fàn)顟B(tài)？(導(dǎo)體棒cd運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，ab、cd一直與DD1平行，且沒(méi)有與滑輪相碰．)

（3）若P的質(zhì)量取第（2）問(wèn)中的最大值，由靜止釋放開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)t=1s時(shí)cd已經(jīng)處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，求在這1s內(nèi)ab上產(chǎn)生的焦耳熱為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在我國(guó)北方天氣干燥的季節(jié)里，脫掉外衣后再去拉金屬門(mén)把手時(shí)，常會(huì)被電擊，這是因?yàn)?/span>（ ）

A. 干燥空氣使人身體上聚集了大量電荷，手接觸金屬門(mén)把手時(shí)產(chǎn)生放電

B. 干燥空氣使金屬門(mén)把手上有大量的電荷，手接觸金屬門(mén)把手時(shí)產(chǎn)生放電

C. 天氣干燥使門(mén)把手的電勢(shì)較高，人的電勢(shì)較低，手接觸金屬門(mén)把手時(shí)被電擊

D. 人脫衣時(shí)由于摩擦使人體帶了大量電荷，手接觸金屬門(mén)把手時(shí)產(chǎn)生放電

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，帶正的小球A和B中間用質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩連接，A、B球帶電量相同且B球質(zhì)量為A球質(zhì)量的2倍，A、B球在豎直方向的足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)中以速度v0一起勻速上升，某時(shí)刻細(xì)繩斷裂，（已知重力加速度為g）求：

(1)當(dāng)B球速度為零時(shí)，A球的速度大��；

(2)自繩斷裂開(kāi)始至B球速度為零的過(guò)程中所用的時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)深入地揭示了光的粒子性的一面。前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量之外還具有動(dòng)量。由狹義相對(duì)論可知，一定的質(zhì)量m與一定的能量E相對(duì)應(yīng)： ，其中c為真空中光速。

(1)已知某單色光的頻率為ν，波長(zhǎng)為λ，該單色光光子的能量，其中h為普朗克常量。試借用質(zhì)子、電子等粒子動(dòng)量的定義：動(dòng)量=質(zhì)量×速度，推導(dǎo)該單色光光子的動(dòng)量。

(2)光照射到物體表面時(shí)，如同大量氣體分子與器壁的頻繁碰撞一樣，將產(chǎn)生持續(xù)均勻的壓力，這種壓力會(huì)對(duì)物體表面產(chǎn)生壓強(qiáng)，這就是“光壓”，用I表示。一臺(tái)發(fā)光功率為P0的激光器發(fā)出一束某頻率的激光，光束的橫截面積為S，當(dāng)該激光束垂直照射到某物體表面時(shí)，假設(shè)光全部被吸收，試寫(xiě)出其在物體表面引起的光壓的表達(dá)式。

(3)設(shè)想利用太陽(yáng)光的“光壓”為探測(cè)器提供動(dòng)力，將太陽(yáng)系中的探測(cè)器送到太陽(yáng)系以外，這就需要為探測(cè)器制作一個(gè)很大的光帆，以使太陽(yáng)光對(duì)光帆的壓力超過(guò)太陽(yáng)對(duì)探測(cè)器的引力，不考慮行星對(duì)探測(cè)器的引力。一個(gè)質(zhì)量為m的探測(cè)器，正在朝遠(yuǎn)離太陽(yáng)的方向運(yùn)動(dòng)。已知引力常量為G，太陽(yáng)的質(zhì)量為M，太陽(yáng)輻射的總功率為P0，設(shè)帆面始終與太陽(yáng)光垂直，且光帆能將太陽(yáng)光全部吸收。試估算該探測(cè)器光帆的面積應(yīng)滿足的條件。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，有一玻璃圓柱體，橫截面半徑為R=10cm，長(zhǎng)為L=100cm．一點(diǎn)光源在玻璃圓柱體中心軸線上的A點(diǎn)，與玻璃圓柱體左端面距離d=4cm，點(diǎn)光源向各個(gè)方向發(fā)射單色光，其中射向玻璃圓柱體從左端面中央半徑為r=8cm圓面內(nèi)射入的光線恰好不會(huì)從柱體側(cè)面射出．光速為c=3×108m/s；求：

(1)玻璃對(duì)該單色光的折射率；

(2)該單色光通過(guò)玻璃圓柱體的最長(zhǎng)時(shí)間．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其加速度的大小為2 m/s2，那么，在任一秒內(nèi)( )

A. 物體的加速度一定等于物體速度的2倍

B. 物體的初速度一定比前一秒的末速度大2 m/s

C. 物體的末速度一定比初速度大2 m/s

D. 物體的末速度一定比前一秒的初速度大2 m/s

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】蘋(píng)果從樹(shù)上落向地面而不飛上天空，是因?yàn)椋ā　。?/span>

A. 地球受到蘋(píng)果的萬(wàn)有引力作用

B. 蘋(píng)果受到地球的萬(wàn)有引力作用

C. 地球?qū)μO(píng)果的萬(wàn)有引力大于蘋(píng)果對(duì)地球的萬(wàn)有引力

D. 地球?qū)μO(píng)果的萬(wàn)有引力小于蘋(píng)果對(duì)地球的萬(wàn)有引力

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