题目内容
19．
如图所示，一个内壁光滑的圆柱形汽缸，高度为L、底面积为S，缸内有一个质量为m的活塞，封闭了一定质量的理想气体．温度为热力学温标T0时，用绳子系住汽缸底，将汽缸倒过来悬挂起来，汽缸处于竖直状态，缸内气体高为L0．已知重力加速度为g，大气压强为p0，不计活塞厚度及活塞与缸体的摩擦，求：（1）采用缓慢升温的方法使活塞与汽缸脱离，缸内气体的温度至少要升高到多少？
（2）从开始升温到活塞刚要脱离汽缸，缸内气体压力对活塞做功多少
（3）当活塞刚要脱离汽缸时，缸内气体的内能增加量为△U，则气体在活塞下移的过程中吸收的热量为多少？
分析 （1）气体发生等压变化，应用盖吕萨克定律可以求出气体的温度；
（2）应用功的计算公式求出功．
（3）应用热力学第一定律求出气体吸收的热量．
解答 解：（1）气体等压变化，由盖吕萨克定律得：$\frac{{L}_{0}S}{{T}_{0}}$=$\frac{LS}{T}$，解得：T=$\frac{L{T}_{0}}{{L}_{0}}$；
（2）对活塞，由平衡条件得：mg+pS=p0S，
气体做功：W=Fl=pSl=pS（L-L0），
解得：W=（p0S-mg）（L-L0）；
（3）由热力学第一定律得：△U=W+Q，
气体吸收的热量：Q=△U+（p0S-mg）（L-L0）；
答：（1）采用缓慢升温的方法使活塞与汽缸脱离，缸内气体的温度至少要升高到$\frac{L{T}_{0}}{{L}_{0}}$；
（2）从开始升温到活塞刚要脱离汽缸，缸内气体压力对活塞做功为（p0S-mg）（L-L0）；
（3）当活塞刚要脱离汽缸时，缸内气体的内能增加量为△U，则气体在活塞下移的过程中吸收的热量为△U+（p0S-mg）（L-L0）．
点评 本题是一道热学综合题，涉及的知识点较多，分析清楚气体状态变化过程，应用盖吕萨克定律、功的计算公式与热力学第一定律可以解题．
练习册系列答案
全能测控期末小状元系列答案
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9．某同学非常勤于物理思考．一次，该同学对自行车打气，在打气筒缓慢下压的过程中，得出车胎内气体的几种说法，你认为正确的说法是（ ）
| A． | 气体内能减小，放出热量 | B． | 气体对外做功，温度升高 | ||
| C． | 气体体积减小，吸收热量 | D． | 气体压强增大，内能几乎不变 |
7．
在如图所示电路中，每节电池均相同，当开关S分别置于a、b两处时，导线MM′与NN′之间的安培力的大小为Fa、Fb，判断这两段导线（ ）
在如图所示电路中，每节电池均相同，当开关S分别置于a、b两处时，导线MM′与NN′之间的安培力的大小为Fa、Fb，判断这两段导线（ ）| A． | 相互排斥，Fa＜Fb | B． | 相互排斥，Fa＞Fb | C． | 相互吸引，Fa＜Fb | D． | 相互吸引，Fa＞Fb |
14．如图1所示，是某研究性学习小组做探究“橡皮筋做的功和物体速度变化的关系”的实验，图中是小车在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行的情形，这时，橡皮筋对小车做的功记为W．当我们用2条、3条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时，每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放．小车每次实验中获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．
（1）除了图中的已给出的实验器材外，还需要的器材有交流电源、刻度尺；
（2）实验时为了使小车只在橡皮筋作用下运动，应采取的措施是把木板的末端垫起适当高度以平衡摩擦力；
（3）每次实验得到的纸带上的点并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的点距均匀部分进行测量；
（4）下面是本实验的数据记录表，请将第2次、第3次…实验中橡皮筋做的功填写在对应的位置；
（5）从理论上讲，橡皮筋做的功Wn和物体速度vn变化的关系应是Wn∝v2．请你运用数据表中测定的数据在图2所示的坐标系中作出相应的图象验证理论的正确性．
（1）除了图中的已给出的实验器材外，还需要的器材有交流电源、刻度尺；
（2）实验时为了使小车只在橡皮筋作用下运动，应采取的措施是把木板的末端垫起适当高度以平衡摩擦力；
（3）每次实验得到的纸带上的点并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的点距均匀部分进行测量；
（4）下面是本实验的数据记录表，请将第2次、第3次…实验中橡皮筋做的功填写在对应的位置；
| 橡皮筋做的功 | 10个间隔的距离S（m） | 10个间隔的时间T（s） | 小车获得的速度vn（m/s） | 小车速度的平方vn2（m/s）2 | |
| 1 | W | 0.200 | 0.2 | ||
| 2 | 0.280 | 0.2 | |||
| 3 | 0.300 | 0.2 | |||
| 4 | 0.400 | 0.2 | |||
| 5 | 0.450 | 0.2 |
4．关于曲线运动的下列说法中正确的是（ ）
| A． | 做曲线运动物体的动能一定变化 | |
| B． | 做曲线运动物体的加速度不一定变化 | |
| C． | 做曲线运动物体的速度方向一定变化 | |
| D． | 做曲线运动物体所受的合外力一定变化 |
11．下列说法中，正确的是（ ）
| A． | 施力物体对受力物体施加了力，施力物体本身可以不受力 | |
| B． | 一个物体也能产生力，不需要受力物体 | |
| C． | 物体受到的每个力，都有施力物体 | |
| D． | 物体只有相互直接接触，才能产生力 |
在图电路中，在滑动变阻器的滑片向左滑动过程中，通过电阻R2的电流将大，通过电阻R3的电流将小，通过电阻R4的电流将大，路端电压将大． （ 在横线处填“变大”、“变小”或“不变”）
9．
如图所示是一种利用光纤温度传感器测量温度的装置，一束偏振光射入光纤，由于温度的变化，光纤的长度、芯径、折射率发生变化，从而使偏振光的透振方向发生变化，光接收器接收的光强度就会变化．设起偏器和检偏器透振方向相同，关于这种温度计的工作原理，下列说法不正确是（ ）
如图所示是一种利用光纤温度传感器测量温度的装置，一束偏振光射入光纤，由于温度的变化，光纤的长度、芯径、折射率发生变化，从而使偏振光的透振方向发生变化，光接收器接收的光强度就会变化．设起偏器和检偏器透振方向相同，关于这种温度计的工作原理，下列说法不正确是（ ）| A． | 到达检偏器的光的透振方向变化越小，光接收器所接收的光强度就会越小，表示温度变化越大 | |
| B． | 到达检偏器的光的透振方向变化越大，光接收器所接收的光强度就会越小，表示温度变化越大 | |
| C． | 到达检偏器的光的透振方向变化越小，光接收器所接收的光强度就会越小，表示温度变化越小 | |
| D． | 到达检偏器的光的透振方向变化越大，光接收器所接收的光强度就会越小，表示温度变化越小 |