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2.如图所示,在导热性能良好、开口向上的气缸内,用活塞封闭一定质量的理想气体,气体的体积V1=6.0×10-3m3,温度T1=300K.现使外界环境温度缓慢升高至T2,此过程中气体吸收热量700J,内能增加500J.不计活塞的质量及活塞与气缸间的摩擦,外界大气压强p0=1.0×105Pa,求T2

分析 由热力学第一定律求出外界对气体做功W,根据W=P0(V1-V2),求出末态时所有气体的体积V2,根据盖•吕萨克定律求解T2

解答 解:设温度升至T2时气体的体积为V2,则
气体对外界做功W=P0S△h=P0(V2-V1) 
由热力学第一定律△U=-W+Q  
解得  V2=8.0×10-3m3
由等压变化有:$\frac{{V}_{1}}{{T}_{1}}=\frac{{V}_{2}}{{T}_{2}}$  
解得  T2=400K  
答:T2是400K.

点评 本题分析清楚气体状态变化过程,明确气体的压强等于大气压是正确解题的关键.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

10.绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上,铁芯上套着一个铝环,线圈与电源、电键相连,如图所示.线圈上端与电源正极相连,闭合电键的瞬间,铝环向上跳起.若保持电键闭合,则(  )
A.铝环不断升高
B.铝环停留在某一高度
C.铝环跳起到某一高度后将回落
D.如果电源的正、负极对调,重做实验铝环不会向上跳

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

11.2011年11月3日,“神州八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实施了首次交会对接.任务完成后“天宫一号”经变轨升到更高的轨道,等待与“神州九号”第二次交会对接.变轨前和变轨完成后“天宫一号”的运行轨道均可视为圆轨道,对应的轨道半径分别为R1、R2,对应的角速度和向心加速度分别为ω1、ω2和a1、a2,则ω1:ω2=$\sqrt{\frac{{R}_{2}^{3}}{{R}_{1}^{3}}}$,a1:a2=$\frac{{R}_{2}^{2}}{{R}_{1}^{2}}$.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

10.如图是一种气压保温瓶的结构示意图.其中出水管很细,体积可忽略不计,出水管口与瓶胆口齐平,;用手按下按压器时,气室上方的小孔被堵塞,使瓶内气体压强增大,水在气压作用下从出水管口流出.最初瓶内水面低于水管口10cm,此时瓶内气体(含气室)的体积为2.0×102cm3,已知水的密度为1.0×103 kg/m3,按压器的自重不计,大气压P0=1.01×105 Pa,取g=10m/s2.求:
①要使水从出水管口流出,瓶内水面上方的气体压强至少要多大?
②当瓶内压强为1.16×105Pa时,瓶内气体体积的压缩量是多少?(忽略瓶内气体的温度变化)

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

17.如图所示,四条水平虚线等间距地分布在同一竖直面上,间距为h=1.4m,在Ⅰ、Ⅱ两区间分布着完全相同,方向水平向里的磁场,磁场大小按B-t图变化(图中B0=1T).现有一个长方形金属线框ABCD,质量为m=1kg,电阻为R=1Ω,AB=CD=1m,AD=BC=2h.用一轻质的细线把线框ABCD竖直悬挂着,AB边恰好在Ⅰ区的中央.t0(未知)时刻细线恰好松弛,之后剪断细线,当CD边到达M3N3时线框恰好匀速运动.(空气阻力不计,g取10m/s2)则:(  )
A.t0为0.07s
B.线框AB边到达M2N2时的速率为1m/s
C.线框匀速运动时的速率为10m/s
D.从剪断细线到整个线框通过两个磁场区的过程中产生的电热为13J

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

7.如图所示,空间存在宽度为3L、磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场.均匀导线绕制的单匝矩形线框abcd,在纸面内从静止开始做加速度为a0的匀加速直线运动,速度方向垂直磁场边界向右.开始时,bc边紧挨着磁场左边界,运动中bc边与磁场边界平行.线框边长ab=L,bc=2L,其总电阻为R,则线框从进入到穿出磁场的过程中,下列说法正确的是(  )
A.流过线框截面的总电量为$\frac{4B{L}^{2}}{R}$
B.线框回路中始终有顺时针方向的感应电流
C.ad边进入磁场前瞬间bc间的电势差为$\frac{2BL\sqrt{2{a}_{0}L}}{3}$
D.ad边离开磁场前瞬间bc间的电势差为$\frac{4BL\sqrt{2{a}_{0}L}}{3}$

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

14.有一根中空的金属线样品,截面外部为正方形,内部为圆形,如图1所示.此金属线长约为25cm,电阻约为20Ω.已知这种金属的电阻率为ρ,因管线内径太小,无法直接测量,请根据下列提供的实验器材,设计一个实验方案测量其内径d.
A、毫米刻度尺
B、螺旋测微器
C、电流表A1(150mA,约1Ω)
D、电流表A2(3A,约0.1Ω)
E、电压表V(3V,约3kΩ)
F、滑动变阻器R1(20Ω,2A)
G、滑动变阻器R2(2kΩ,0.5A)
H、直流稳压电源(6V,0.05Ω)
I、开关一个、带夹子的导线若干
(1)除待测金属材料外,应选用的实验器材有ABCEFHI(只填代号字母).
(2)在图2中画出你所设计方案的实验电路图:
(3)若实验中测得以下物理量:金属线长度l,截面外部边长a,电压U,电流强度I,则金属线内径d的表达式为2$\sqrt{\frac{{a}^{2}U-ρIL}{πU}}$.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

11.传送带以恒定速度v=4m/s顺时针运行,传送带与水平面的夹角θ=37°.现将质量m=2kg的小物品轻放在其底端(小物品可看成质点),平台上的人通过一根轻绳用恒力F=20N拉小物品,经过一段时间物品被拉到离地高为H=1.8m的平台上,如图所示.已知物品与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2,已知sin37°=0.6,cos37°=0,8.求:
①物品从传送带底端运动到平台上所用的时间是多少?
②若在物品与传送带达到同速瞬间撤去恒力F,求物品还需多少时间离开皮带?

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

12.一列简谐机械横波以10m/s速率沿x轴传播,P、Q、R是波上三个质点,在某时刻的波形如图所示.则(  )
A.P点的振动周期为0.3 s
B.再经过0.15s,Q点经过的路程为0.3 m
C.质点R比质点P先到波峰位置
D.若P点向上振动,则该波沿x轴负方向传播

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