8.如圖,一個(gè)橫截面積為S的導(dǎo)熱氣缸直立放置,質(zhì)量為m的楔形活塞下方封閉一定質(zhì)量的理想氣體,活塞上方與大氣相通,氣缸底與熱源接觸.被封閉氣體溫度為T0,體積為V0,經(jīng)過熱源緩慢加熱,氣體溫度升高到T1時(shí),用卡子卡住活塞,使之不能上升,熱源繼續(xù)加熱,使氣體溫度升高到T2.已知大氣壓為P0,不計(jì)活塞與缸壁的摩擦.求:
①氣體溫度為T1時(shí),氣體的體積;
②氣體溫度為T2時(shí),氣體的壓強(qiáng).

分析 ①經(jīng)過熱源緩慢加熱,氣體溫度升高到T1過程,氣體做等壓變化,根據(jù)蓋呂薩克定律列式求解;
②用卡子卡住活塞,使之不能上升,熱源繼續(xù)加熱,使氣體溫度升高到T2,氣體做等容變化,根據(jù)查理定律列式求解.

解答 解:①經(jīng)過熱源緩慢加熱,氣體溫度升高到T1過程,氣體做等壓變化,
根據(jù)蓋呂薩克定律得:$\frac{{V}_{1}}{{T}_{1}}=\frac{{V}_{0}}{{T}_{0}}$
解得:${V}_{1}=\frac{{V}_{0}{T}_{1}}{{T}_{0}}$
②用卡子卡住活塞,使之不能上升,熱源繼續(xù)加熱,使氣體溫度升高到T2,氣體做等容變化,設(shè)體積為V1時(shí)壓強(qiáng)為P1,對活塞根據(jù)平衡得:
${P}_{1}={P}_{0}+\frac{mg}{s}$
根據(jù)查理定律:$\frac{{P}_{1}}{{T}_{1}}=\frac{{P}_{2}}{{T}_{2}}$
解得:${P}_{2}=\frac{{P}_{1}{T}_{2}}{{T}_{1}}=\frac{({P}_{0}S+mg){T}_{2}}{S{T}_{1}}$
答:①氣體溫度為T1時(shí),氣體的體積為$\frac{{V}_{0}{T}_{1}}{{T}_{0}}$;
②氣體溫度為T2時(shí),氣體的壓強(qiáng)為$\frac{({P}_{0}S+mg){T}_{2}}{S{T}_{1}}$

點(diǎn)評 本題考察了氣體的等壓和等容變化,關(guān)鍵是找出初末狀態(tài)參量,根據(jù)氣體實(shí)驗(yàn)定律列式求解即可.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.經(jīng)國際小行星命名委員會命名的“神舟星”和“楊利偉星”的軌道均處在火星和木星軌道之間,已知“神舟星”平均每天繞太陽運(yùn)行174萬公里,“楊利偉星”平均每天繞太陽運(yùn)行145萬公里,假設(shè)兩行星均繞太陽做勻速圓周運(yùn)動,則兩星相比較,下列說法正確的是( 。
A.“神舟星”的線速度大B.“神舟星”的周期大
C.“神舟星”的軌道半徑大D.不能確定

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19.如圖所示,半徑可變的四分之一光滑圓弧軌道置于豎直平面內(nèi),軌道的末端B處切線水平,現(xiàn)將一小物體從軌道頂端A處由靜止釋放.若保持圓心的位置不變,改變圓弧軌道的半徑(不超過圓心離地的高度).半徑越大,小物體( 。
A.落地時(shí)的速度越大
B.平拋的水平位移越大
C.到圓弧軌道最低點(diǎn)時(shí)加速度越大
D.落地時(shí)的速度與豎直方向的夾角越大

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16.如圖所示,質(zhì)量為m的滑塊以一定初速度滑上傾角為θ的固定斜面,同時(shí)施加一沿斜面向上的恒力F=mgsinθ;已知滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=tanθ,取出發(fā)點(diǎn)為參考點(diǎn),能正確描述滑塊運(yùn)動到最高點(diǎn)過程中產(chǎn)生的熱量Q?滑塊重力勢能EP隨時(shí)間t的關(guān)系及動能Ek?機(jī)械能E隨位移x的關(guān)系的是:( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.下列說法中正確的是(  )
A.氣體的溫度升高時(shí),分子的熱運(yùn)動變得劇烈,分子的平均動能增大,撞擊器壁時(shí)對器壁的作用力增大,從而氣體的壓強(qiáng)不一定增大
B.氣體體積變小時(shí),單位體積的分子數(shù)增多,單位時(shí)間內(nèi)撞到器壁單位面積上的分子數(shù)增多,從而氣體的壓強(qiáng)一定增大
C.壓縮一定質(zhì)量的氣體,氣體的內(nèi)能一定增加
D.分子a只在分子b的分子力作用下,從無窮遠(yuǎn)處向固定不動的分子b運(yùn)動的過程中,當(dāng)a到達(dá)受b的作用力為零的位置時(shí),a的動能一定最大

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13.如圖甲所示,有一絕緣的豎直圓環(huán),圓環(huán)上分布著正電荷.一光滑細(xì)桿沿垂直圓環(huán)平面的軸線穿過圓環(huán),細(xì)桿上套有一質(zhì)量為m=10g的帶正電的小球,小球所帶電荷量q=5.0×10-4C,讓小球從C點(diǎn)由靜止釋放.其沿細(xì)桿由C經(jīng)B向A運(yùn)動的v-t圖象如圖乙所示.且已知小球運(yùn)動到B點(diǎn)時(shí),速度圖象的切線斜率最大(圖中標(biāo)出了該切線)下列說法正確的是( 。
A.由C到A的過程中,小球的電勢能先減小后增大
B.在O點(diǎn)右側(cè)桿上,B點(diǎn)場強(qiáng)最大,場強(qiáng)大小為E=1.2V/m
C.C、B兩點(diǎn)間的電勢差UCB=0.9V
D.沿著C到A的方向,電勢先降低后升高

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20.如圖為某磁譜儀部分構(gòu)件示意圖.圖中,永磁鐵提供勻強(qiáng)磁場,硅微條徑跡探測器可以探測粒子在其中運(yùn)動的軌跡.宇宙射線中含有電子、正電子和質(zhì)子,分別以不同速度從上部垂直進(jìn)入磁場,下列說法正確的是( 。
A.電子與正電子的偏轉(zhuǎn)方向一定相同
B.電子與正電子在磁場中運(yùn)動軌跡的半徑一定相同
C.同一粒子動能越大,它在磁場中運(yùn)動軌跡的半徑越大
D.僅依據(jù)粒子運(yùn)動軌跡無法判斷該粒子是質(zhì)子還是正電子

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17.下列說法中正確的是( 。
A.氡的半衰期為3.8天,若取4個(gè)氡原子核,經(jīng)7.6天后就一定剩下1個(gè)氡原子核了
B.核反應(yīng)${\;}_{92}^{235}$U+${\;}_{0}^{1}$n→${\;}_{56}^{141}$Ba+${\;}_{36}^{92}$Kr+mX 是若干核裂變反應(yīng)中的一種,x是中子,m=3
C.光是一種概率波
D.光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)說明光具有粒子性
E.按照玻爾理論,氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí),電子的動能減小,電勢能增大,原子的總能量減小

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

18.某?萍夹〗M的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)傳送帶測速儀,測速原理如圖所示.在傳送帶一端的下方固定有間距為L、長度為d的平行金屬電極.電極間充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直傳送帶平面(紙面)向里、有理想邊界的勻強(qiáng)磁場,且電極之間接有理想電壓表和電阻R,傳送帶背面固定有若干根間距為d的平行細(xì)金屬條,其電阻均為r,傳送帶運(yùn)行過程中始終僅有一根金屬條處于磁場中,且金屬條與電極接觸良好.當(dāng)傳送帶以一定的速度勻速運(yùn)動時(shí),電壓表的示數(shù)為U.則下列說法中正確的是( 。
A.傳送帶勻速運(yùn)動的速率為$\frac{U}{BL}$
B.電阻R產(chǎn)生焦耳熱的功率為$\frac{U^2}{R}$
C.金屬條經(jīng)過磁場區(qū)域受到的安培力大小為$\frac{BUd}{R+r}$
D.每根金屬條經(jīng)過磁場區(qū)域的全過程中克服安培力做功為$\frac{BLUd}{R}$

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