题目内容

【题目】如图所示，一绝热气缸固定在倾角为30°的固定斜面上，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，横截面积为S。初始时，气体的温度为T0，活塞与汽缸底部相距为L。通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时，活塞上升到与汽缸底部相距2L处，已知大气压强为P0，重力加速度为g，不计活塞与气缸壁之间的摩擦。求：

①此时气体的温度；

②加热过程中气体内能的增加量。

【答案】(1) (2)

【解析】①设加热后的温度为T，此时气体体积V

初始时体积V0，由等压变化有：

T＝2 T0

②由题意得，封闭气体压强为P＝ Po＋mgsin30°

该过程气体对外界做功W＝PSL＝（Po＋mgsin30°）SL

气体内能的增加量ΔU＝-W＋Q

ΔU＝Q－（Po＋mgsin30°）SL

练习册系列答案
相关题目

【题目】在“练习使用多用电表”实验中，请回答下列问题：

（1）甲同学先用多用电表的欧姆挡“×100”测量标有“220V 100W”的白炽灯的电阻时发现指针偏转角度过大，为了减小测量误差，下列选项中合理的操作顺序为__（填写选项前的字母）。

A．将选择开关旋转到“×1k”的位置

B．将选择开关旋转到“×10”的位置

C．用两表笔与白炽灯连接好并读数

D．将两表笔短接，进行欧姆调零

（2）甲同学按正确的实验操作，指针停在如图甲所示的位置，则此白炽灯电阻的测量值为_Ω。

（3）乙同学发现该多用电表“直流50V”挡损坏了，但“直流10V”挡能正常使用。打开电表外壳发现电路板上的电阻R2被烧坏了，如图乙所示。若表头A的满偏电流为1mA，则应用_____kΩ的电阻替换R2就可以修好“直流50V”挡。

【题目】如图所示，电磁打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始竖直下落，利用此装置测量重物下落过程中所受的阻力。

（1）对于该实验，下列说法正确的是____。

A．打点计时器必须接220 V、50 Hz的交流电源

B．释放纸带前，提着纸带的手应靠近打点计时器

C．释放重物前先接通电源

（2）某实验小组测得重物的质量为m，对利用上述实验装置得出的纸带，测得DE=s1，EF =s2，已知打点周期为T，A、B、C、D、E、F、G为选取的连续计时点，当地的重力加速度为g，则重物下落的过程巾受到的阻力为____。

【题目】在竖直平面内有水平向右、场强为E的匀强电场，在匀强电场中有一根长为L的绝缘细线，一端固定在O点，另一端系一质量为m的带电小球，它静止时位于A点，此时细线与竖直方向成37°角，如图所示。现对在A点的该小球施加一沿与细线垂直方向的瞬时冲量，小球能绕O点在竖直平面内做完整的圆周运动。下列对小球运动的分析，正确的是（不考虑空气阻力，细线不会缠绕在O点上）

A．小球运动到C点时动能最小

B．小球运动到C点时绳子拉力最小

C．小球运动到Q点时动能最大

D．小球运动到B点时机械能最大

【题目】小文同学在探究物体做曲线运动的条件时,将一条形磁铁放在桌面的不同位置,让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同初速度v0开始运动后,得到不同轨迹,如图a、b、c、d为四条运动轨迹。磁铁放在位置A时,小钢珠的运动轨迹是____(填轨迹字母代号),磁铁放在位置B时,小钢珠的运动轨迹是____(填轨迹字母代号)。实验表明,当物体所受合外力的方向跟它的速度方向

______(选填“在”或“不在”)同一直线上时,物体做曲线运动。

【题目】研究发现，经常低头玩手机会引起各类疾病。当人体直立时，颈椎所承受的压力等于头部的重量：低头玩手机时，颈椎受到的压力会随之变化。现将人体头颈部简化为如图所示的模型，P点为头部的重心，PO为提供支持力的颈椎（视为轻杆)可绕O点转动，PO为提供拉力的肌肉（视为轻绳）。当某人低头时，PO、PO与竖直方向的夹角分别为30°、60°，此时颈椎受到的压力与直立时颈椎受到压力之比约为

A. 1:1 B. C. D. 2：1

【题目】如图所示，ABC是一条由倾斜轨道AB和水平轨道BC组成的绝缘轨道，固定在桌面上，其中AB轨道的倾角θ=27°，水平轨道的长度L=0.8m，一质量m=3.2×10-2kg、电荷量q=—1.0×10-2C的可视为质点的滑块以初速度v0=3m/s沿轨道上p点恰好匀速滑下，从C点飞出后落在水平地面上的M点上，已知滑块与两轨道间的动摩擦因数相同，sin27°=0.45，cos27°=0.90，g=10m/s2，求：

（1）求滑块与轨道之间的动摩擦因数；

（2）求滑块从B点运动到C点所用的时间；

（3）现在BE和CF之间的区域加上匀强电场，方向垂直 水平轨道，仍将滑块以初速度v0=3m/s沿轨道上P点滑下，发现从C点飞出后落在水平地面的N点上，M点处在N点到C点水平距离的中点上，求匀强电场的电场强度的大小和方向。

【题目】由某种金属材料制成的圆柱形导体，将其两端与电源连接，会在导体内部形成匀强电场，金属中的自由电子会在电场力作用下发生定向移动形成电流。已知电子质量为m，电荷量为e，该金属单位体积的自由电子数为n。

（1）若电源电动势为E，且内阻不计，

a. 求电源从正极每搬运一个自由电子到达负极过程中非静电力所做的功W非；

b. 从能量转化与守恒的角度推导：导体两端的电压U等于电源的电动势E；

（2）经典的金属电子论认为：在外电场（由电源提供的电场）中，金属中的自由电子受到电场力的驱动，在原热运动基础上叠加定向移动，如图所示。在定向加速运动中，自由电子与金属正离子发生碰撞，自身停顿一下，将定向移动所获得的能量转移给金属正离子，引起正离子振动加剧，金属温度升高。自由电子在定向移动时由于被频繁碰撞受到阻碍作用，这就是电阻形成的原因。

自由电子定向移动的平均速率为v，热运动的平均速率为u，发生两次碰撞之间的平均距离为x。由于v<<u，所以自由电子发生两次碰撞的时间间隔主要由热运动决定。自由电子每次碰撞后的定向移动速率均变为零。

a. 求该金属的电阻率ρ，并结合计算结果至少说明一个与金属电阻率有关的宏观因素；

b. 该导体长度为L，截面积为S。若将单位时间内导体中所有自由电子因与正离子碰撞而损失的动能之和设为ΔEk，导体的发热功率设为P，试证明P=ΔEk。

【题目】如图所示，在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，有两条相互平行且相距为d的光滑固定金属导轨和，两导轨间用阻值为R的电阻连接，导轨的倾角均为，导轨在同一水平面上， ，倾斜导轨和水平导轨用相切的小段光滑圆弧连接。质量为m的金属杆CD从与处时的速度恰好达到最大，然后沿水平导轨滑动一段距离后停下。杆CD始终垂直导轨并与导轨保持良好接触，空气阻力、导轨和杆CD的电阻均不计，重力加速度大小为g，求：

（1）杆CD到达处的速度大小；

（2）杆CD沿倾斜导轨下滑的过程通过电阻R的电荷量q1以及全过程中电阻R上产生的焦耳热Q；

（3）杆CD沿倾斜导轨下滑的时间及其停止处到的距离s。

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