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3.如果气体膨胀与外界没有热交换,这样的膨胀叫做绝热膨胀,分别讨论气体在真空中和在大气中作绝热膨胀时是否做功,如果做功,所需的能量从何而来?

分析 打开阀门后,气体膨胀,则由热力学第一定律可得内能的变化;由热力学第二定律可得出气体能否退回到P中.

解答 解:气体膨胀,如果右边是真空,所以不对外做功,绝热过程,故由热力学第一定律可得,气体的内能不变,温度就不变,体积增大,压强减小;
气体膨胀,如果右边是大气,所以对外做功,绝热过程,故由热力学第一定律可得,气体的内能减小,温度降低,体积增大,压强减小;该过程中需要的能量来自气体的内能.
答:气体膨胀,如果右边是真空,则不对外做功;气体膨胀,如果右边是大气,则对外做功.该过程中需要的能量来自气体的内能.

点评 该题考查绝热膨胀的过程与绝热扩散的过程,以及热力学第一定律,注意对理想气体,内能由温度决定.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

13.验证机械能守恒的实验中,由于阻力不可避免会带来实验误差,因此我们得到的结果总是动能的增加量略小于 重力势能的减少量(填“大于”、“小于”或“等于”).

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14.在测定电源电动势和内阻的实验中,实验室仅提供下列实验器材:
A.干电池两节,每节电动势约为1.5V,内阻约几欧姆
B.直流电压表V1、V2,置程均为0~3V,内阻约为3kΩ
C.电流表,量程0.6A,内阻小于1Ω
D.定值电阻R0,阻值为5Ω
E.滑动变阻器R,最大阻值50Ω
F.导线和开关若干.

(1)如图甲所示的电路是实验室测定电源的电动势和内阻的电路图,按该电路图组装实验器材进行实验,测得多组U、I数据,并画出U-I图象,求出电动势和内电阻.电动势和内阻的测量值均偏小,产生该误差的原因是电压表的分流作用,这种误差属于系统误差.(填“系统误差”或“偶然误差”)
(2)实验过程中,电流表发生了故障,某同学又设计了图乙所示的电路测定电源的电动势和内阻,连接的部分实物电路如图丙所示,其中还有一根导线没有连接,请你补上这根导线.
(3)实验中移动滑动变阻器触头,读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2,描绘出U1-U2图象如图丁所示,图线斜率为k,与横轴的截距为a,则电源的电动势E=$\frac{ak}{k-1}$,内阻r=$\frac{R_0}{k-1}$ (用k、a、R0表示).

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11.一个质量为0.5kg的物体,从静止开始做直线运动,物体所受合外力F随物体位移x变化的图象如图所示,则物体位移x=8m时速度大小为(  )
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18.一束红色的细光束由真空沿着径向射入一块半圆柱形透明体,如图(a)所示,对其射出后的折射光线的强度进行记录,发现折射光线的强度随着θ的变化而变化,如图(b)的图线所示.下列说法正确的是(  )
A.透明体对红光的折射率为$\frac{2\sqrt{3}}{3}$
B.红光在透明体中的速度大小与在真空中的相同
C.红光的折射光线的频率会随着折射光线强度的增大而增大
D.红光在透明体内发生全反射的临界角为30°

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8.如图所示,一个带电粒子两次以同样的垂直于场线的初速度v0分别穿越匀强电场区和匀强磁场区,场区的宽度均为L,偏转角度均为α,求E:B.

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15.汽车发动机的功率为60kW,若其总质量为5t,在水平路面上行驶时,所受阻力恒定为5.0×103N,试求:
(1)当汽车加速度为2m/s2时,速度为多大;
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12.跳水比赛是我国的传统优势项目,运动员进行10m跳台比赛时,不计空气阻力,在空中运动时下列说法正确的是(  )
A.为了研究运动员的技术动作,可将正在比赛的运动员视为质点
B.运动员在下落过程中,会感觉到水面在匀加速上升
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13.如图所示,两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播,两波源分别位于x=-0.2m和x=1.2m处,两列波的速度大小均为v=0.4m/s,两波源的振幅均为A=2cm.图示为t=0时刻两列波的图象(传播方向如图所示),该时刻平衡位置位于x=0.2m和x=0.8m的P、Q两质点刚开始振动,质点M的平衡位置处于x=0.5m处.关于各质点运动情况的判断正确的是(  )
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B.t=1s时刻,质点M的位移为-4cm
C.t=1s时刻,质点M的位移为+4cm
D.t=0.75s时刻,质点P、Q都运动到x=0.5m

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