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[物理--选修3-3] (1)固定的水平气缸内由活塞B封闭着一定质量的理想气体,...

[物理--选修3-3]
(1)固定的水平气缸内由活塞B封闭着一定质量的理想气体,气体分子之间的相互作用可以忽略,假设气缸壁的导热性能良好,环境的温度保持不变,若用外力F将活塞B缓慢地向右拉动,如图所示,则在拉动活塞的过程中,关于气缸内气体的下列结论,其中正确的是______
A.气体对外做功,气体内能减小
B.气体对外做功,气体内能不变
C.气体向外界放热,压强变大
D.气体从外界吸热,压强变小
(2)(如图所示,质量为m=10kg的活塞将一定质量的理想气体密封在气缸中,开始时活塞距气缸底高度h1=40cm.此时气体的温度T1=300K.现缓慢给气体加热,气体吸收的热量Q=420J,活塞上升到距气缸底h2=60cm.已知活塞面积S=50cm2,大气压强P=1.0manfen5.com 满分网105Pa,不计活塞与气缸之间的摩擦,g取l0m/s2.求
①当活塞上升到距气缸底h2时,气体的温度T2
②给气体加热的过程中,气体增加的内能△U.

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(1)气缸壁的导热性能良好,环境的温度保持不变,故气体做等温变化,温度不变内能不变,做功放热问题可由热力学第一定律讨论,压强的变化可由压强产生的微观解释分析. (2)气体做等压变化,找出初末状态的状态参量列等压变化方程求解,加热的过程中内能的变化可由热力学第一定律讨论. 【解析】 (1)A、B:气体体积变大,故气体对外做功;又气缸壁的导热性能良好,环境的温度保持不变,故气体做等温变化,温度不变即:内能不变,故A错误,B正确. C、D:内能不变:即△U=0,又气体对外做功,故W<0, 由热力学第一定律:△U=W+Q得:Q=-W>0;故气体从外界吸热; 气体体积变大,单位体积内的分子数变少,温度不变,分子的平均动能减小,故气体的压强变小.故D正确,C错误. 故选:BD (2)【解析】 ①活塞质量和大气压强不变,所以气体做等压变化: 代入数据得: 解得:T2=45OK  ②气体的压强为: 因为是等压变化:W=-P△V=-120J 由热力学第一定律△U=W+Q得: △U=420-120=300J 答:①当活塞上升到距气缸底h2时,气体的温度T2为450K ②给气体加热的过程中,气体增加的内能△U=300J
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考点分析:
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A.用天平测出运动小物体的质量m
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C.测出小物体释放时离桌面的高度H
D.用秒表测出运动小物体通过A、B两传感器的时间△t
(2)若该同学用d和t的比值来反映小物体经过A、B光电门时的速度,并设想如果能满足______关系式,即能证明在自由落体过程中小物体的机械能是守恒的.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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