【題目】如圖所示，一圓柱形汽缸豎直放置，汽缸正中間有擋板，位于汽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。開始時(shí)，活塞與汽缸底部相距L，測(cè)得氣體的溫度為T0。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)氣體緩慢加熱，讓氣體的溫度緩慢回升到T0，升溫過程中，活塞不動(dòng)。已知大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度為g，不計(jì)活塞與汽缸間摩擦。

(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)過程中，氣體是吸熱還是放熱，吸收或放出的熱量為多少？

【答案】 (ⅰ) 　m＋ (ⅱ)放熱　

【解析】(ⅰ)由題意可得，緩慢降溫過程是一個(gè)等壓過程

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T1＝

升溫過程中，活塞不動(dòng)，是一個(gè)等容過程，設(shè)重物P的質(zhì)量的最小值為M

初態(tài)：溫度T1＝，壓強(qiáng)p1＝p0＋，

末態(tài)：溫度T2＝T0，壓強(qiáng)p2＝p0＋

由查理定律有，解得M＝m＋。

(ⅱ)整個(gè)過程中，理想氣體的溫度不變，內(nèi)能不變；降溫過程，氣體體積變小，外界對(duì)氣體做的功為

升溫過程，氣體體積不變，氣體不對(duì)外界做功，外界也不對(duì)氣體做功；由熱力學(xué)第一定律，整個(gè)過程中，氣體放出熱量

Q＝W＝。

練習(xí)冊(cè)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，在xOy平面直角坐標(biāo)系中，直角三角形ACD內(nèi)存在垂直平面向里磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，線段CO=OD=L，CD邊在x軸上，∠ADC=30°。電子束沿y軸方向以相同的速度v0從CD邊上的各點(diǎn)射入磁場(chǎng)，已知這些電子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑均為，在第四象限正方形ODQP內(nèi)存在沿x軸正方向、大小為E=Bv0的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在y=－L處垂直于y軸放置一足夠大的平面熒光屏，屏與y軸交點(diǎn)為P。忽略電子間的相互作用，不計(jì)電子的重力。

(1)電子的比荷；

(2)從x軸最右端射入電場(chǎng)中的電子打到熒光屏上的點(diǎn)與P點(diǎn)間的距離：

(3)射入電場(chǎng)中的電子打到熒光屏上的點(diǎn)距P的最遠(yuǎn)距離。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】興趣小組為了測(cè)量某電阻Rx的阻值（約為30Ω），實(shí)驗(yàn)室可供選擇的器材有：

電流表A1(量程0~50mA，內(nèi)阻約1Ω）

電流表A2（量程0~3A，內(nèi)阻約為0.12Ω）

電流表V1（量程0~3V，內(nèi)阻很大）

電流表V2（量程0~15V，內(nèi)阻很大）

電源E（電動(dòng)勢(shì)約為3V，內(nèi)阻約為0.2Ω）

定值電阻R（20Ω，允許最大電流1.0A）

滑動(dòng)變阻器R1（0~10Ω）

單刀單擲開關(guān)S一個(gè)

導(dǎo)線若干

根據(jù)以上器材設(shè)計(jì)電路，要求盡可能減小測(cè)量誤差，測(cè)量時(shí)電表的讀數(shù)大于其量程的一半，而且調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器能使電流表讀數(shù)有明顯變化。

(1)電流表應(yīng)選________，電壓表應(yīng)選_______。（填寫器材符號(hào)）

(2)請(qǐng)?jiān)诖痤}紙的方框內(nèi)畫出測(cè)量電阻Rx的實(shí)驗(yàn)電路圖，并在電路圖中標(biāo)注所用元件對(duì)應(yīng)的符號(hào)。_______

(3)若電壓表示數(shù)為U，電流表示數(shù)為I，則待測(cè)電阻Rx的表達(dá)式為Rx=_________。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】1933年至1934年間科學(xué)家用α粒子轟擊鋁箔時(shí)，發(fā)生的核反應(yīng)方程為，反應(yīng)生成物可以像天然放射性元素一樣發(fā)生衰變，核反應(yīng)方程為。其中ν為中微子，為正電子。則下列說法正確的是（　�。�

A.當(dāng)溫度、壓強(qiáng)等條件變化時(shí)，放射性元素的半衰期隨之變化

B.中微子的質(zhì)量數(shù)A＝0，電荷數(shù)Z＝2

C.正電子產(chǎn)生的原因可能是核外電子轉(zhuǎn)變成的

D.兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子結(jié)合成一個(gè)α粒子，則兩個(gè)質(zhì)子與兩個(gè)中子的質(zhì)量之和大于α粒子的質(zhì)量

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，粗糙絕緣的水平面附近存在一平行于水平面的電場(chǎng)，其中某一區(qū)域的電場(chǎng)線與x軸平行，在x軸上的電勢(shì)φ與坐標(biāo)x的關(guān)系如圖中曲線所示，曲線過（0.1，4.5）和（0.15，3）兩點(diǎn)，圖中虛線為該曲線過點(diǎn)（0.15，3）的切線�，F(xiàn)有一質(zhì)量為0.20 kg、電荷量為＋2.0×10－8 C的滑塊P（可視為質(zhì)點(diǎn)），從x＝0.10 m處由靜止釋放，其與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.02，取重力加速度g＝10 m/s2。則下列說法中正確的是（　�。�

A.滑塊P運(yùn)動(dòng)過程中的電勢(shì)能逐漸減小

B.滑塊P運(yùn)動(dòng)過程中的加速度逐漸增大

C.x＝0.15 m處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2.0×106 N/C

D.滑塊P運(yùn)動(dòng)的最大速度為0.5 m/s

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2019年7月11日至14日，--級(jí)方程式世界錦標(biāo)賽在英國(guó)銀石舉行，選手塞巴斯蒂駕駛法拉利SF90賽車由靜止啟動(dòng)，賽車所受阻力大小恒為Ff，駕駛員和賽車的總質(zhì)量為m，開始一段時(shí)間內(nèi)為直線運(yùn)動(dòng)，其加速度隨時(shí)間倒數(shù)的變化規(guī)律圖線如圖所示，a1和t1已知，下列說法正確的是

A.賽車在0~t1時(shí)間段內(nèi)做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)

B.賽車在0 ~t1時(shí)間段內(nèi)所受牽引力大小為

C.賽車在t1時(shí)刻的動(dòng)能為

D.賽車在0 ~tl，時(shí)間段內(nèi)牽引力做的功為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在xOy坐標(biāo)系中，在0≤x<0.6m的范圍存在平行于y軸向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E=1000N/C，在0.6m≤x≤1.3m范圍內(nèi)存在垂直坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5×10－3T。一個(gè)帶負(fù)的帶電粒子比荷為2×108C/kg，從坐標(biāo)原點(diǎn)O處以初速度v0=3×105m/s沿x軸正方向進(jìn)入電場(chǎng)，離開電場(chǎng)后進(jìn)入磁場(chǎng)。帶電粒子一直在xOy平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，不計(jì)重力。求：

(1)電子離開電場(chǎng)時(shí)的縱坐標(biāo)y1；

(2)電子離開磁場(chǎng)時(shí)的縱坐標(biāo)y2；

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】隨著航空領(lǐng)域的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)火箭回收利用，成為了各國(guó)都在重點(diǎn)突破的技術(shù)。其中有一技術(shù)難題是回收時(shí)如何減緩對(duì)地的碰撞，為此設(shè)計(jì)師在返回火箭的底盤安裝了電磁緩沖裝置。該裝置的主要部件有兩部分：①緩沖滑塊，由高強(qiáng)絕緣材料制成，其內(nèi)部邊緣繞有閉合單匝矩形線圈abcd；②火箭主體，包括絕緣光滑緩沖軌道MN、PQ和超導(dǎo)線圈（圖中未畫出），超導(dǎo)線圈能產(chǎn)生方向垂直于整個(gè)緩沖軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。當(dāng)緩沖滑塊接觸地面時(shí)，滑塊立即停止運(yùn)動(dòng)，此后線圈與火箭主體中的磁場(chǎng)相互作用，火箭主體一直做減速運(yùn)動(dòng)直至達(dá)到軟著陸要求的速度，從而實(shí)現(xiàn)緩沖�，F(xiàn)已知緩沖滑塊豎直向下撞向地面時(shí)，火箭主體的速度大小為v0，經(jīng)過時(shí)間t火箭著陸，速度恰好為零；線圈abcd的電阻為R，其余電阻忽略不計(jì)；ab邊長(zhǎng)為l，火箭主體質(zhì)量為m，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，重力加速度為g，一切摩擦阻力不計(jì)，求：

（1）緩沖滑塊剛停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈ab邊兩端的電勢(shì)差Uab；

（2）緩沖滑塊剛停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，火箭主體的加速度大��；

（3）火箭主體的速度從v0減到零的過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的電能。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“探究物體質(zhì)量一定時(shí)，加速度與力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)”中，小明同學(xué)做了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，在調(diào)節(jié)桌面水平后，添加了力傳感器來測(cè)細(xì)線中的拉力。已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣热?/span>。

(1)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的操作，下列說法正確的是_______。

A．必須用天平測(cè)出沙和沙桶的質(zhì)量

B．一定要保證沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

C．應(yīng)當(dāng)先釋放小車，再接通電源

D．需要改變沙和沙桶的總質(zhì)量，打出多條紙帶

(2)由多次實(shí)驗(yàn)得到小車的加速度a與力傳感器顯示數(shù)F的關(guān)系如圖乙所示，則小車與軌道間的滑動(dòng)摩擦力________N。

(3)小明同學(xué)不斷增加沙子質(zhì)量重復(fù)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)小車的加速度最后會(huì)趨近于某一數(shù)值，從理論上分析可知，該數(shù)值應(yīng)為________m/s2。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案