如图所示.用轻质活塞在气缸内封闭一定质量的理想气体.活塞与气缸壁之间的摩擦忽略不计．开始时活塞距气缸底的高度为h1=0.50m.气体温度为t1=27℃．给气缸加热.活塞缓慢上升到距气缸底的高度为h2=0.80m处时.缸内气体吸收Q=450J的热量．已知活塞横截面积S=5.0×10-3m2.大气压强P0=1.0×105Pa．求:①加热后缸内气体的温度．� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

19．

如图所示，用轻质活塞在气缸内封闭一定质量的理想气体，活塞与气缸壁之间的摩擦忽略不计．开始时活塞距气缸底的高度为h₁=0.50m，气体温度为t₁=27℃．给气缸加热，活塞缓慢上升到距气缸底的高度为h₂=0.80m处时，缸内气体吸收Q=450J的热量．已知活塞横截面积S=5.0×10^-3m²，大气压强P₀=1.0×10⁵Pa．求：
①加热后缸内气体的温度．
②此过程中缸内气体增加的内能△U．

分析气体做等压变化，找出初末状态的状态参量列等压变化方程求解，加热的过程中内能的变化可由热力学第一定律求解．

解答解：①由题意得：气体做等压变化，初状态：V₁=h₁S，T₁=t₁+273K=300K，末状态：V₂=h₂S，T₂，
由盖吕萨克定律得：$\frac{{V}_{1}}{{T}_{1}}=\frac{{V}_{2}}{{T}_{2}}$，
解得：T₂=480K，t₂=207℃
②活塞缓慢上升，视为等压过程，
则气体对活塞做功 W=F△h=P₀S△h=150J
根据热力学第一定律定律得：△U=W+Q=-150J+450J=300J
答：①当活塞上升到距气缸底h₂时，气体的温度t₂为207℃
②给气体加热的过程中，气体增加的内能△U=300J．

点评本题考查理想气体的状态方程及热力学第一定律；审题时注意分清气体的变化过程，在利用热力学第一定律时，注意做功和热量的正负问题．

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2．

如图，a是静止在地球赤道上的物体，b、c是两颗人造地球卫星，其中c是地球的同步卫星，a、b、c在同一平面内沿不同的轨道绕地心做匀速圆周运动，三者绕行方向相同（为图示逆时针方向），已知R_b＜R_c．若在某一时刻，它们正好运行到同一条直线上，如图甲所示．那么再经过6小时，物体a、卫星b、c的位置可能是下图中的（　　）

10．

2008年9月27日，中国航天员翟志刚步出神舟七号载人航天飞船，执行太空行走任务，成为首个太空行走的中国航天员（如图所示），标志着我国火箭载人太空飞行有了历史性的跨越，假设高空实验火箭起飞前，仪器舱内气体的压强p₀=1.0×10⁵Pa，温度t₀=27℃（取T=t+237K），在火箭竖直向上飞行的过程中，加速度的大小等于重力加速度g，仪器舱内水银气压计是示数为p=0.6p₀，已知仪器舱是密封的，那么这段过程中舱内温度是（　　）

7．设地球表面的平均重力加速度为g，地球的半径为R，万有引力常数为G，试估算地球的密度ρ为多少？（球体积：V=$\frac{4}{3}$πR³）

14．

如图，金属棒MN用绝缘细线吊在垂直纸面向里的匀强磁场中，电流方向是M→N，此时悬线的拉力不为零，要使悬线的拉力变为零，可以（　　）

	A．	将磁场反向，并适当增大磁感强度
	B．	将电流反向，并适当增大电流
	C．	磁场方向不变，适当减小磁感应强度
	D．	电流方向不变，适当增大电流

4．关于开普勒第三定律的公式$\frac{R^3}{T^2}$=k，下列说法正确的是（　　）

	A．	公式只适用于绕太阳做椭圆轨道运动的行星
	B．	公式适用于宇宙中所有围绕星球运动的行星（或卫星）
	C．	公式中k值，对所有行星或卫星都相等
	D．	围绕不同星球运动的行星（或卫星），其k值不同

11．

如图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图．变压器输入电压是市电网的电压，可以认为不变．输出电压通过输电线输送给用户，输电线的电阻用R₀表示，变阻器R表示用户用电器的总电阻，当滑动变阻器触头P向下移动时，下列说法中正确的是（　　）

	A．	V₁表的示数增大		B．	V₂表的示数的减小
	C．	A₂表的示数增大		D．	变压器的输入功率减小

8．假设地球可视为质量均匀分布的球体．已知地球表面重力加速度在两极处大小为g₀；在赤道处重力加速度大小为g；赤道上物体随地球自转向心加速度为a．地球第一宇宙速度速度为v，地球半径为R．下列关系正确的是（　　）

g₀-g=a

9．为了测定滑块与桌面之间的动摩擦因数，某同学设计了如图所示的实验装置．其中，a是质量为m的滑块（可视为质点），b是可以固定于桌面的滑槽（滑槽末端与桌面相切）．第一次实验时，将滑槽固定于水平桌面的右端，滑槽的末端与桌面的右端M对齐，让滑块a从滑槽上最高点由静止释放滑下，落在水平地面上的P点；第二次实验时，将滑槽固定于水平桌面的左端，测出滑槽的末端N与桌面的右端M的距离为L，让滑块a再次从滑槽上最高点由静止释放滑下，落在水平地面上的P'点．已知当地重力加速度为g，不计空气阻力．

①该同学手中有一把刻度尺，为了达到实验目的，还需要测量的物理量有（用文字和字母表示）：MO的高度h，OP距离x₁，OP'距离x₂．
②写出滑块第一次到达M点的速度x₁$\sqrt{\frac{g}{2h}}$，写出滑块第二次到达M点的速度x₂$\sqrt{\frac{g}{2h}}$．（均用测得的物理量的字母表示）
③写出滑块a与桌面间的动摩擦因数的表达式是（用测得的物理量的字母表示）：μ=$\frac{x_1^2-x_2^2}{4hL}$．

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