题目内容

13.如图所示,活塞将一定质量的气体封闭在直立圆筒形导热的气缸中,活塞上堆放细砂,活塞处于静止,现对气体缓慢加热,同时逐渐取走细砂,使活塞缓慢上升,直到细砂全部取走,若活塞与气缸之间的摩擦可忽略,则在此过程中(  )
A.气体压强可能增大,内能可能不变B.气体从外界吸热,内能一定增加
C.气体对外做功,内能一定减小D.气体对外做功,气体温度可能不变

分析 根据理想气体状态方程结合受力分析,判断气缸内体积、压强、温度的变化,再根据热力学第一定律判断做功和吸热

解答 解:因为逐渐取走细沙,直到细沙全部取走,根据活塞的受力平衡,所以可以判断气缸内的气体压强一定减小;
对气体缓慢加热,气缸内的气体一定吸收热量,据热力学第一定律:△U=W+Q,Q为正数,因体积增大,气体对外做功,W为负数,所以△U可能为零,温度可能不变.
故选:D

点评 根据理想气体状态方程,结合热力学第一定律判断各物理量体积、压强、温度的变化

练习册系列答案
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1.为了探究能量转化和守恒规律,某学习研究小组设计如图1所示装置进行实验.

(1)为了测定整个过程电路产生的焦耳热,需要知道螺线管线圈的电阻.用替代法测线圈电阻Rx的阻值可用如图2所示电路,图中RS为电阻箱(RS的最大阻值大于待测电阻Rx的阻值),S2为单刀双掷开关,R0为滑动变阻器.为了电路安全,测量前应将滑动变阻器的滑片P调至a,(填“a”或“b”)电阻箱RS阻值应调至最大(选填“最大”或“最小”).闭合S1开始实验,接下来有如下一些操作,合理的次序是CABED(选填字母代号):
A.慢慢移动滑片P使电流表指针变化至某一适当位置
B.将S2闭合在1端              
C.将S2闭合在2端
D.记下电阻箱上电阻读数
E.调节电阻箱RS的值,使电流表指针指在与上一次指针位置相同
(2)按图1所示装置安装实验器材后,将质量为0.50kg的条形磁铁拖一条纸带由静止释放,利用打点计时器打出如图3所示的纸带.磁铁下落过程中穿过空心的螺线管,螺线管与10Ω的电阻丝接成闭合电路,用电压传感器采集数据得到该电阻两端电压与时间的U-t图,并转换为U2-t图,如图4所示.
①经分析纸带在打第14点时,条形磁铁已经离线圈较远了,打第14点时磁铁速度为2.0米/秒.0~14点过程中,磁铁的机械能损失为0.18焦耳.(取两位有效数字,g取9.8m/s2
②若螺线管线圈的电阻是90Ω,又从图4中U2-t图线与时间轴所围的面积约为103格,可以计算磁铁穿过螺线管过程中,在回路中产生的总电热是0.10焦耳.(取两位有效数字)
③实验结果机械能损失与回路中电流产生的热量相差较大,试分析其原因可能磁铁的机械能损失还有一部分是;纸带克服摩擦力做功;磁铁克服空气阻力做功;在电磁感应过程中存在电磁辐射.

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