题目内容
【题目】如图所示,有一光滑的导热性能良好的活塞C将容器分成A、B两室,A室体积为V0,B室的体积是A室的两倍,A、B两室分别放有一定质量的理想气体.A室上连有一U形管(U形管内气体的体积忽略不计),当两边水银柱高度为19cm时,两室气体的温度均为T1=300K.若气体的温度缓慢变化,当U形管两边水银柱等高时,(外界大气压等于76cm汞柱)求:
①此时气体的温度为多少?
②在这个过程中B气体的内能如何变化?从外界吸热还是放热?(不需说明理由)
【答案】①T=240K ②内能减少;外界对气体不做功,气体对外界放热.
【解析】
试题分析:①由题意知,气体的状态参量为:
初状态对A气体:VA=V0,TA=T1=300K,pA=p0+h=95cmHg,
对B气体:VB=2V0,TB=T1=300K,pB=p0+h=95cmHg,
末状态,对A气体:VA′=V,pA′=p0=76cmHg, 对B气体:pB′=p0=76cmHg,VB′=3V0-V,
由理想气体状态方程得:对A气体:
对B气体:
代入数据解得:T=240K,V=V0
②气体B末状态的体积:VB′=3V0-V=2V0=VB,
由于气体体积不变,外界对气体不做功,
气体温度由300K降低到240K,温度降低,内能减小△U<0,
由热力学第一定律:△U=W+Q可知:Q=△U-W=△U<0,则气体对外放出热量.
【题目】某同学用如图1所示的实验装置研究小车在斜面上的运动.实验步骤如下:
a.安装好实验器材.
b.接通电源后,让拖着纸带的小车沿斜面向下运动,打印出一条点迹清晰的纸带.舍去开始密集的点迹,从便于测量的点O开始.每两个打点间隔取一个计数点,如图2中0,1,2, ,6点所示
c.测量1、2、3 6计数点到0计数点的距离,分别记作:S1、S2、S3S6.
d.通过测量和计算,该同学判断出小车沿平板做匀变速直线运动.
e.分别计算出S1、S2、S3S6与对应时间的比值、、、.以为纵坐标、t为横坐标,标出与对应时间t的坐标点,画出﹣t图线.
结合上述实验步骤,请你完成下列任务:
(1)实验中,除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、铁架台、导线及开关外,在下列的仪器和器材中,必须使用的有 和 .(填选项代号)
A.电压合适的50Hz交流电源 |
B.电压可调的直流电源 |
C.刻度尺 |
D.秒表 |
E.天平
F.重锤
(2)将最小刻度为1mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐,0、1、2、5计数点所在位置如图2所示,则S2= cm,S5= cm.
(3)该同学在图3中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标,请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点,并画出﹣t.
(4)根据﹣t图线判断,小车在斜面上运动的加速度a= m/s2.