题目内容
【题目】如图所示，内壁光滑且长为L＝50cm的绝热气缸固定在水平面上，气缸内用横截面积为S＝100cm2的绝热活塞封闭有温度为t0＝27℃的理想气体，开始时处于静止状态的活塞位于距左侧缸底l＝30cm处。现用电热丝对封闭的理想气体加热，使活塞缓慢向右移动。（已知大气压强为P0＝1.0×105Pa）
①试计算当温度升高到t＝377℃时，缸内封闭气体的压强P；
②若气缸内电热丝的电阻R＝100Ω，加热时电热丝中的电流为I＝0.2A，在此变化过程中共持续了t'＝300s，不计电热丝由于温度升高而吸收热量，试计算气体增加的内能ΔU。
【答案】①
②
【解析】
根据“内壁光滑且长为L＝50cm的绝热气缸固定在水平面上”、“活塞缓慢向右移动”、“计算气体增加的内能”可知，本题考查盖-吕萨克定律、查理定律和热力学第一定律，根据盖-吕萨克定律首先求出活塞到达右端时的温度，确定t=377℃时位置，再根据查理定律列方程求解即可；根据热力学第一定律列式求解。
①设封闭气体刚开始的温度为T1，压强为
，当活塞恰好移动到气缸口时，封闭气体的温度为T2，则
，封闭气体发生等压变化，根据盖-吕萨克定律可得：
（1）
解得：
（2）
由于
，所以气体发生等压变化之后再发生等容变化。
设当温度达到
时，封闭气体的压强为
，根据查理定律可得：
（3）
代入数据解得：
（4）
②根据热力学第一定律可得：
（5）
外界对气体做的功为：
（6）
封闭气体共吸收的热量为：
（7）
解得：
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【题目】在某次描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中，所选用的实验器材有：
A：小灯泡“2.5 V 0.2 A”，
B：电流表 0～0.6A～3 A(内阻约为 1 Ω)
C：电压表 0～3V～15 V(内阻很大)
D：滑动变阻器“2 A,10 Ω”
E：电源(两节干电池)
F：开关一个，导线若干
(1)在实验时小杰同学采用了如图甲所示的实物电路，则在具体实验 操作前该电路需改进的地方有_______________________________________________；____________________________________。(写出两点. )
(2)在电路改进之后，小杰同学进行了实验，但在实验中发现，无论怎样调节滑动变阻器，都不能使小灯泡两端电压达到 2.5 V 额定电压，而是只能勉强达到 1.80 V，于是他猜想是否干电池太旧，总电动势只能达到 1.8 V，为了验证自己的猜想，他用以上器材进行了测该电源电动势和内阻的实验，电路图如图乙所示，实验数据见下表．
U(V) | 2.37 | 2.30 | 2.18 | 2.10 | 1.90 | 1.60 | 1.30 |
I(A) | 0.11 | 0.14 | 0.18 | 0.21 | 0.29 | 0.42 | 0.56 |
请在图丙所示的坐标纸上画出U-I图线，由图线可得 E＝_____V，电源内阻为r＝_____Ω.
②在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中电压只能达到1.8 V 的原因是否如小杰所猜测______________？（填“是”或“否”）。由实验数据得小灯泡两端电压为 1.8 V 时电流为 0.19 A，试通过分析说明只能达到1.80 V的原因_______________．
