如图所示.一圆柱形绝热气缸竖直放置.通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体.活塞的质量为m.活塞的横截面积为S.初始时.气体的温度为T0活塞的下表面与容器底部相距h.现通过电热丝缓慢加热气体.当气体吸收热量Q时活塞上升了h.已知大气压强为P0.重力加速度为h不计活塞与气缸的摩擦.求此时气体的温度和加热过程中气体内能的增加量.(题中各物理量单位均题目和参考答案——青夏教育精英家教网——

题目内容

(选做题，选修3-3）
如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m，活塞的横截面积为S。初始时，气体的温度为T₀活塞的下表面与容器底部相距h。现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时活塞上升了h，已知大气压强为P₀，重力加速度为h不计活塞与气缸的摩擦。求此时气体的温度和加热过程中气体内能的增加量。（题中各物理量单位均为国际单位制单位）

解：封闭气体做等压变化，由盖-吕萨克定律得

此时气体的温度为

气体在等压变化过程中，活塞受力如图所示

由平衡条件得

气体对活塞做的功为

由热力学第一定律得

气体内能的增加量为

。

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（选做题，选修3-3）
新航天服（如图）是神七的一大突破，其采用的新材料能够防火与抗辐射。新航天服不但适合太空行走，还非常舒服，具有防微流星、真空隔热屏蔽、气密、保压、通风、调温等多种功能，让航天员在太空中如同在地面上一样。假如在地面上航天服内气压为1atm，气体体积为2L，到达太空后由于外部气压低，航天服急剧膨胀，内部气体体积变为4L，使航天服达到最大体积。若航天服内气体的温度不变，将航天服视为封闭系统。
(1)求此时航天服内的气体压强；
(2)由地面到太空的过程中航天服内气体“吸热”还是“放热”。

(选做题，选修3-3）
盛有氧气的钢瓶，在17℃的室内测得氧气的压强是9.31×10⁶ Pa。当钢瓶搬到-13℃的工地上时，瓶内氧气的压强变为8.15×10⁶ Pa。
①钢瓶足不是漏气？为什么？
②若钢瓶内气体可看做理想气体，则求解钢瓶内气体的内能变化及做功情况。

（选做题，选修3-3）
如图所示，在一端封闭的U形管中用水银柱封一段空气柱L，当空气柱的温度为14℃时，左臂水银柱的长度h₁=10 cm，右臂水银柱长度h₂=7 cm，气柱长度L=15 cm；将U形管放入100℃水中且状态稳定时，h₁变为7 cm。求末状态空气柱的压强和当时的大气压强(单位用cmHg)。

【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中两题，并在答题卡相应的答题区域内作答．若三题都做，则按A、B两题评分．

A．(选修模块3—3)（12分）

（1）在研究性学习的过程中，针对能源问题，大气污染问题同学们提出了如下四个活动方案，哪些从理论上讲是可行的

（A）发明一种制冷设备，使温度降至绝对零度以下

（B）汽车尾气中各类有害气体排入大气后严重污染了空气，想办法使它们自发地分离，既清洁了空气，又变废为宝

（C）某国际科研小组正在研制利用超导材料制成灯泡的灯丝和闭合电路．利用电磁感应激起电流后，由于电路电阻为零从而使灯泡一直发光

（D）由于太阳的照射，海洋表面的温度可达30℃左右，而海洋深处的温度要低得多，在水600～1000m的地方，水温约为4℃．据此，科学家研制了一种抗腐蚀的热交换器，利用海水温差发电

（2）秋天附着在树叶上的露水常呈球形，.这是因为____▲____．水银放在某一固体容器中，其液面向下弯，说明水银__▲___这种固体（填“浸润”或“ 不浸润”）．

（3）如图所示，在竖直放置绝热圆柱形容器内用质量为m的绝热活塞密封一部分气体，活塞与容器壁间能无摩擦滑动，容器的横截面积为S，开始时密闭气体的温度为T₀，活塞与容器底的距离为h₀．现将整个装置放在大气压恒为P₀的空气中，当气体从外界吸收热量Q后，活塞缓慢上升d后再次平衡，问：

①此时密闭气体的温度是多少？

②在此过程中密闭气体的内能增加了多少？

B．(选修模块3—4)（12分）

（1）下列说法中正确的有 ▲ ．

（A）2010年4月14日早晨7时49分，青海省玉树藏族自治州玉树县发生7.1级地震，造成重大人员财产损失，地震波是机械波，地震波中既有横波也有纵波

（B）太阳能真空玻璃管采用镀膜技术增加透射光，这是利用了光的衍射原理

（C）相对论认为：真空中的光速在不同惯性参照系中是不相同的

（D）医院里用于检测的“彩超”的原理是：向病人体内发射超声波，经血

液反射后被接收，测出反射波的频率变化，就可知血液的流速．这

一技术应用了多普勒效应

（2）如图所示为一列简谐波在t₁=0时刻的图象，此时波中质点M的运动方

向沿y轴负方向，且到t₂=0.55s质点M恰好第3次到达y轴正方向最大

位移处，该波的传播方向为__▲___，波速为___▲____m／s．

（3）如图所示是一种折射率n=1.5的棱镜．现有一束光线沿MN的方向射

到棱镜的AB界面上，入射角的大小．求光在棱镜中传

播的速率及此束光线射出棱镜后的方向（不考虑返回到AB面上的光线）．

C．(选修模块3—5)（12分）

（1）下列说法中正确的有___▲____．

（A）黑体辐射时电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关

（B）普朗克为了解释光电效应的规律，提出了光子说

（C）天然放射现象的发现揭示原子核有复杂的结构

（D）卢瑟福首先发现了质子和中子

（2）如图所示是使用光电管的原理图．当频率为v的可见光照射到阴极K上时，

电流表中有电流通过．

①当变阻器的滑动端P向 ▲ 滑动时（填“左”或“右”），通过电流表的电流将会减小．

②当电流表电流刚减小到零时，电压表的读数为U，则光电子的最大初动能为

▲ （已知电子电荷量为e）．

③如果不改变入射光的频率，而增加入射光的强度，则光电子的最大初动能将__▲___

（填“增加”、“减小”或“不变”）．

（3）一炮弹质量为m，以一定的倾角斜向上发射，到达最高点时速度为v，炮弹在最高点爆炸成两块，

其中一块恰好做自由落体运动，质量为．则另一块爆炸后瞬时的速度大小__▲__。