题目内容
20．
如图所示，由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体．将一细管插入液体，由于虹吸现象，活塞上方液体逐渐流出．在此过程中，大气压强与外界的温度保持不变．关于这一过程，下列说法正确的是（ ）| A． | 气体分子的平均动能逐渐增大 | |
| B． | 单位时间气体分子对活塞撞击的次数增多 | |
| C． | 单位时间气体分子对活塞的平均作用力不变 | |
| D． | 气体对外界做功等于气体从外界吸收的热量 |
分析 根据题意可知，被封闭气体作等温变化，液体流出后，压强逐渐减小，根据理想气体方程可以判断气体体积的变化，根据体积变化判断做功情况，然后根据热力学第一定律，进一步判断吸放热情况．
解答 解：A、由于气缸导热，环境温度不变，因此被封闭气体温度不变，分子平均动能不变，故A错误；
B、温度不变，压强减小，根据$\frac{pV}{T}$=C可知，气体体积增大，温度不变，因此单位时间气体分子对活塞撞击的次数减小，故B错误；
C、气体体积增大，分子平均动能不变，因此单位时间气体分子对活塞的冲量减小，单位时间气体分子对活塞的平均作用力减小，故C错误；
D、温度不变，内能不变，体积增大，对外做功，根据△U=W+Q，可知气体对外界做功等于气体从外界吸收的热量，故D正确．
故选：D．
点评 本题考查了气体状态方程和热力学第一定律的综合应用，是一道考查热学知识综合应用的好题．
练习册系列答案
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10．一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，这样，在分析质点经过曲线上某位置的运动时，就可以采用圆周运动的分析方法来处理了．如图a所示，曲线上的A的曲率圆定义为：通过A点曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆，这个圆就叫做A点的曲率圆，其半径ρ叫做A点的曲率半径．现将一物体沿与水平面成α角的方向以速度v0抛出，不计空气阻力，其轨迹如图b所示，则轨迹最高点P处的曲率半径是（ ）
| A． | $\frac{{v}_{0}^{2}co{s}^{2}α}{g}$ | B． | $\frac{{v}_{0}^{2}si{n}^{2}α}{g}$ | ||
| C． | $\frac{{v}_{0}^{2}}{g}$ | D． | $\frac{{v}_{0}^{2}co{s}^{2}α}{gsinα}$ |
11．
如图所示，小球以大小不同的初速度，先、后从P点水平向右抛出，两次都碰撞到竖直墙壁．若不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
如图所示，小球以大小不同的初速度，先、后从P点水平向右抛出，两次都碰撞到竖直墙壁．若不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）| A． | 两次碰墙时瞬时速度相同 | |
| B． | 两次碰撞墙壁的同一点 | |
| C． | 初速度大时，在空中运动的时间短 | |
| D． | 初速度大时，碰撞墙壁时重力的瞬时功率小 |
滑雪运动是勇敢者的运动，如图所示，倾斜雪道的长为25m，顶端高为15m，下端A经过一小段圆弧过度后与较长的水平雪道相接，一滑雪运动员在倾斜雪道的顶端O以水平速度v0=6m/s飞出，在落到倾斜雪道上时，运动员靠改变姿势进行缓冲使自己只保留沿斜面的分速度而不弹起．除缓冲外运动员可视为质点，过渡圆弧光滑，其长度可忽略．设滑雪板与雪道的动摩擦因数μ=0.25，重力加速度g取10m/s2，求：
15．
如图所示，质量均可忽略的轻绳与轻杆，承受弹力的最大值一定，A端用铰链固定，滑轮在A点正上方（滑轮大小及摩擦均可不计），B端吊一重物．现将绳的一端拴在杆的B端，用拉力F将B端缓慢上拉（均未断），在AB杆达到竖直前（ ）
如图所示，质量均可忽略的轻绳与轻杆，承受弹力的最大值一定，A端用铰链固定，滑轮在A点正上方（滑轮大小及摩擦均可不计），B端吊一重物．现将绳的一端拴在杆的B端，用拉力F将B端缓慢上拉（均未断），在AB杆达到竖直前（ ）| A． | 绳子越来越容易断 | B． | 对AB杆没有影响 | ||
| C． | AB杆越来越容易断 | D． | 绳子越来越不容易断 |
5．
如图所示，在斜面顶端a处以大小为va的水平速度抛出一小球，经过时间ta恰好落在斜面底端P处；今在P点正上方与a等高的b处以大小为vb的水平速度抛出另一小球，经过时间tb恰好落在斜面的中点处．若不计空气阻力，下列关系式正确的是（ ）
如图所示，在斜面顶端a处以大小为va的水平速度抛出一小球，经过时间ta恰好落在斜面底端P处；今在P点正上方与a等高的b处以大小为vb的水平速度抛出另一小球，经过时间tb恰好落在斜面的中点处．若不计空气阻力，下列关系式正确的是（ ）| A． | va=vb | B． | va=2vb | C． | ta=$\sqrt{2}$tb | D． | ta=tb |
如图，在半径为r的轴上悬挂着一个质量为M的水桶P，轴上均匀分布着6根手柄，每个柄端固定有质量均为m的金属球，球离轴心的距离为l，轮轴、绳和手柄的质量及摩擦均不计，现由静止释放水桶，整个装置开始转动．
5．
某同学探究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律．实验装置如图所示，打点计时器的电源为50Hz的交流电．
（1）下列实验操作中，不正确的有CD．
A．将铜管竖直地固定在限位孔的正下方
B．纸带穿过限位孔，压在复写纸下面
C．用手捏紧磁铁保持静止，然后轻轻地松开让磁铁下落
D．在磁铁下落的同时接通打点计时器的电源
（2）该同学按正确的步骤进行实验（记为“实验①”），将磁铁从管口处释放，打出一条纸带，取开始下落的一段，确定一合适的点为O点，每隔一个计时点取一个计数点，标为1，2，…，8．用刻度尺量出各计数点到O点的距离，根据测出的距离计算出各计数点的速度，填入下表．
（3）分析上表的实验数据可知：从1至6计数点的速度变化可以看出，磁铁在铜管中受到阻尼作用力在逐渐增大（选填“增大”、“减小”或“不变”）； 从6至8计数点的速度变化可以看出，磁铁在铜管中受到阻尼作用力大小等于（选填“大于”、“小于”或“等于”）磁铁的重力．
（4）该同学将装置中的铜管更换为相同尺寸的塑料管，重复上述实验操作（记为“实验②”），结果表明磁铁下落的运动规律与自由落体运动规律几乎相同．实验②说明磁铁在塑料管中不受（选填“受到”或“不受”）阻尼作用．
（5）对比实验①和②的结果可得到什么结论？磁铁在铜管中受到的阻尼作用主要是电磁阻尼作用．
某同学探究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律．实验装置如图所示，打点计时器的电源为50Hz的交流电．（1）下列实验操作中，不正确的有CD．
A．将铜管竖直地固定在限位孔的正下方
B．纸带穿过限位孔，压在复写纸下面
C．用手捏紧磁铁保持静止，然后轻轻地松开让磁铁下落
D．在磁铁下落的同时接通打点计时器的电源
（2）该同学按正确的步骤进行实验（记为“实验①”），将磁铁从管口处释放，打出一条纸带，取开始下落的一段，确定一合适的点为O点，每隔一个计时点取一个计数点，标为1，2，…，8．用刻度尺量出各计数点到O点的距离，根据测出的距离计算出各计数点的速度，填入下表．
| 位置 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| v（cm/s） | 24.5 | 33.8 | 37.8 | 39.0 | 39.5 | 39.8 | 39.8 | 39.8 |
（4）该同学将装置中的铜管更换为相同尺寸的塑料管，重复上述实验操作（记为“实验②”），结果表明磁铁下落的运动规律与自由落体运动规律几乎相同．实验②说明磁铁在塑料管中不受（选填“受到”或“不受”）阻尼作用．
（5）对比实验①和②的结果可得到什么结论？磁铁在铜管中受到的阻尼作用主要是电磁阻尼作用．