【題目】如圖所示，水平地面上放置一個內(nèi)壁光滑的絕熱汽缸，氣缸開口朝上，缸內(nèi)通過輕質(zhì)活塞封閉一部分氣體。初態(tài)時氣體壓強為一個大氣壓、溫度為27℃，活塞到汽缸底部距離為30cm。現(xiàn)對缸內(nèi)氣體緩慢加熱到427℃，缸內(nèi)氣體膨脹而使活塞緩慢上移，這一過程氣體內(nèi)能增加了100J。已知汽缸橫截面積為50cm2，總長為50cm，大氣壓強為1.0×105Pa。氣缸上端開口小于活塞面積，不計活塞厚度，封閉氣體可視為理想氣體。

(1)末態(tài)時(427℃)缸內(nèi)封閉氣體的壓強

(2)封閉氣體共吸收了多少熱量。

【答案】（1）1.4×105pA（2）200J

【解析】

（1）在活塞未到達頂部之前氣體發(fā)生的是等壓變化，可以計算剛好到達頂部時的溫度，判斷之后是否會發(fā)生等容變化；（2）根據(jù)熱力學第一定律計算吸收的熱量。

(i)由題意可知，在活塞移動到汽缸口的過程中，氣體發(fā)生的是等壓變化。設活塞的橫截面積為S，活塞未移動時封閉氣體的溫度為T1，塞愉好移動到汽缸口時，封閉氣體的溫度為T2，則由蓋呂薩克定律可知：，又T1=300 K

解得：T2=500 K．即227℃

因為227℃<427℃，所以氣體接著發(fā)生等容變化，設當氣體溫度達到427℃時，封閉氣體的壓強為p，由查理定律可以得到： 代人數(shù)據(jù)整理可以得到：p=l.4×l05 Pa。

(ii)由題意可知，氣體膨脹過程中活塞移動的距離，故大氣壓力

對封閉氣體所做的功為

代人數(shù)據(jù)解得：w=-100 J

由熱力學第一定律

得到：

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，固定的光滑平臺上靜止著兩個滑塊A、B，mA＝0.lkg，mB＝0.2kg，兩滑塊間夾有少量炸藥，平臺右側有一帶擋板的小車，靜止在光滑的水平地面上。小車質(zhì)量為M＝0.3kg，車面與平臺的臺面等高，小車的上表面的右側固定一根輕彈簧，彈簧的自由端在Q 點，小車的上表面左端點P與Q點之間是粗糙的，P、Q間距L＝0.75m，滑塊B與PQ之間表面的動摩擦因數(shù)為＝0.2， Q點右側表面是光滑的。點燃炸藥后，A、B分離瞬間A滑塊獲得向左的速度vA＝6m/s，而滑塊B則沖向小車。兩滑塊都可以看作質(zhì)點，炸藥的質(zhì)量忽略不計，爆炸的時間極短，爆炸后兩個物塊的速度方向在同一水平直線上，且g＝l0m/s2。求：

(1)滑塊B滑上小車后的運動過程中彈簧的最大彈性勢能；

(2)滑塊B運動到何處小車速度最大? 并求出小車運動過程中的最大速度。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，傾角θ=37°的光滑斜面固定在水平面上，斜面長L=0.75m，質(zhì)量m=1.0kg的物塊從斜面頂端無初速度釋放，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2 ， 則（ ）

A. 物塊滑到斜面底端時重力的瞬時功率為18W

B. 物塊滑到斜面底端時的動能為1.5J

C. 物塊從斜面頂端滑到底端的過程中重力的平均功率為24W

D. 物塊從斜面頂端滑到底端的過程中重力做功為7.5J

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平地面上有一木板B，塊A疊放在木板B上。A、B質(zhì)量分別為m1、m2，A、B之間的動摩擦因數(shù)為μ1，B與地面間的動摩擦因數(shù)為μ2。最初A、B均靜止。假設最大靜摩擦力和滑動摩擦力相等，且μ1mg<μ2(m1+m2)g。下列說法正確的是

A. 無論對A施加多大的水平向右的恒力，B始終保持靜止

B. 無論對B施加多大的水平向右的恒力，A始終保持靜止

C. 對A施加一個水平向右恒力F，若F>μ2(m1+m2)g時，A、B一起向右運動

D. 對B施加一個水平向右恒力F，若F>(μ1+μ2) (m1+m2)g時，A、B相對滑動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖在點電荷Q產(chǎn)生的電場中，虛線表示等勢面，實線表示α粒子（帶正電）穿過電場時的軌跡，A、B為軌跡與兩等勢面的交點，則下列說法正確的是:

A. Q可能是正電荷，也可能是負電荷

B. 電勢φA>φB，粒子動能EkA>EkB

C. 電勢φA<φB，粒子電勢能EPA>EPB

D. 場強EA<EB，粒子動能EkA>EkB

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，空間存在水平向左的勻強電場和垂直紙面向里的勻強磁場．在該區(qū)域中，有一個豎直放置的光滑絕緣圓環(huán)，環(huán)上套有一個帶正電的小球．O點為圓環(huán)的圓心，a、b、c、d為圓環(huán)上的四個點，a點為最高點，c點為最低點，b、O、d三點在同一水平線上．已知小球所受電場力與重力大小相等．現(xiàn)將小球從環(huán)的頂端a點由靜止釋放，下列判斷正確的是（ ）

A. 小球能越過d點并繼續(xù)沿環(huán)向上運動

B. 當小球運動到c點時，所受洛倫茲力最大

C. 小球從a點運動到b點的過程中，重力勢能減小，電勢能增大

D. 小球從b點運動到c點的過程中，電勢能增大，動能先增大后減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】研究表明，地球自轉在逐漸變慢，3億面前地球自轉的周期約為22小時，假設這種趨勢會持續(xù)下去，地球的其他條件都不變，未來與現(xiàn)在相比　　

A. 同步衛(wèi)星距離地面的高度變小

B. 第一宇宙速度不變

C. 地球表面赤道上重力加速度變小

D. 地球對月球的萬有引力變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，導體桿ab的質(zhì)量為m，電阻為R，放置在與水平成角的傾斜金屬導軌上，導軌間距為d，電阻不計，系統(tǒng)處于豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度為B，電池內(nèi)阻不計。

求：（1）若導軌光滑，電源電動勢E多大時能使導體桿靜止在導軌上？

（2）若桿與導軌之間的動摩擦因數(shù)為，且不通電時導體不能靜止在導軌上，則要使桿靜止在導軌上，求電源的電動勢的范圍？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一帶電粒子射入固定在O點的點電荷產(chǎn)生的電場中，粒子運動軌跡如圖中虛線abc所示， 圖中實線是同心圓弧，表示電場的等勢面，不計重力，其中判斷錯誤的是： ( )

A. 此粒子一定受到靜電排斥力的作用；

B. 粒子在b點的電勢能一定大于在a點的電勢能；

C. 粒子在b點的速度一定大于在a點的速度；

D. 粒子在a點和c點的加速度大小一定不相等。

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