题目内容
16．
如图所示，一开口向上竖直放置于水平面的导热气缸，活塞面积S=0.02m2，开始时活塞到缸底0.4m，缸内气体温度为400K．现使外界环境温度缓慢降低至某一温度，此过程中气体放出热量900J，内能减少了700J．不计活塞的质量及活塞与气缸间的摩擦，外界大气压强p0=1.0×105Pa，求：在此过程中，（1）外界对气体做的功W；
（2）活塞下降的高度；
（3）末状态气体的温度．
分析 （1）根据热力学第一定律，求外界对气体做的功W
（2）根据W=p•△V=p•S△h
（3）气体发生等压变化，根据盖-吕萨克定律求末态气体的温度
解答 解：（1）根据△U=W+Q
代入数据：-700=W+（-900）
解得：W=200J
（2）汽缸内气体的压强$p={p}_{0}^{\;}=1.0×1{0}_{\;}^{5}{p}_{a}^{\;}$
根据$W=p•△V={p}_{0}^{\;}•S△h$
得$△h=\frac{W}{{p}_{0}^{\;}S}=\frac{200}{1.0×1{0}_{\;}^{5}×0.02}=0.1m$
（3）气体发生等压变化，根据盖-吕萨克定律$\frac{{V}_{1}^{\;}}{{T}_{1}^{\;}}=\frac{{V}_{2}^{\;}}{{T}_{2}^{\;}}$
代入数据：$\frac{0.4S}{400}=\frac{0.3S}{{T}_{2}^{\;}}$
解得：${T}_{2}^{\;}=300K$
答：（1）外界对气体做的功W为200J；
（2）活塞下降的高度0.1m；
（3）末状态气体的温度300K．
点评 本题分析清楚气体状态变化过程，明确气体的压强等于大气压是正确解题的关键．在应用热力学第一定律时应注意公式中各物理量的正负．
练习册系列答案
相关题目
7．如图所示是某金属在光的照射下，光电子最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图象，由图象可知（ ）
| A． | 图线的斜率表示普朗克常量h | |
| B． | 该金属的逸出功等于E | |
| C． | 该金属的逸出功等于hν0 | |
| D． | 入射光的频率为2ν0时，产生的光电子的最大初动能为2E | |
| E． | 入射光的频率为$\frac{{v}_{0}}{2}$时，产生的光电子的最大初动能为$\frac{E}{2}$ |
4．如图所示为氢原子能级图，可见光的光子能量范围约为1.62eV～3.11eV．下列说法正确的是（ ）
| A． | 大量处在n＞3的高能级的氢原子向n=3能级跃迁时，发出的光有一部分是可见光 | |
| B． | 大量处在n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多辐射6种频率的光 | |
| C． | 大量处在n=3能级的氢原子向n=2能级跃迁时，发出的光是紫外线 | |
| D． | 处在n=3能级的氢原子吸收任意频率的紫外线光子都能发生电离 | |
| E． | 处在n=3能级的氢原子跃迁到n=1能级，辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应 |
11．
如图所示，平面直角坐标系xoy与水平面平行，在光滑水平面上做匀速直线运动的质点以速度v通过坐标原点O，速度方向与x轴正方向的夹角为a，与此同时给质点加上沿x正方向的恒力Fx，图上标出了甲、乙、丙、丁四种轨迹，则此后质点可能的轨迹是（ ）
如图所示，平面直角坐标系xoy与水平面平行，在光滑水平面上做匀速直线运动的质点以速度v通过坐标原点O，速度方向与x轴正方向的夹角为a，与此同时给质点加上沿x正方向的恒力Fx，图上标出了甲、乙、丙、丁四种轨迹，则此后质点可能的轨迹是（ ）| A． | 轨迹甲 | B． | 轨迹乙 | C． | 轨迹丙 | D． | 轨迹丁 |
总质量为m的一颗返回式人造地球卫星沿半径为R的圆轨道绕地球运动到P点时，接到地面指挥中心返回地面的指令，于是立即打开制动火箭向原来运动方向喷出燃气以降低卫星速度并转到跟地球相切的椭圆轨道，如图所示，要使卫星对地速度将为原来的$\frac{8}{9}$，卫星在P处应将质量为△m的燃气以多大的对地速度向前喷出？（将连续喷气等效为一次性喷气，地球半径为R0，地面重力加速度为g）
“蹦极”是一种很有挑战性的运动．如图所示，一质量m=50kg的某人身系弹性绳从高空P处由静止开始自由下落做蹦极运动，图中a是弹性绳原长的位置，已知弹性绳的原长l=10.0m．（g=10m/s2）求：
5．
某物体沿直线运动的v-t图象如图所示，下列说法中正确的是（ ）
某物体沿直线运动的v-t图象如图所示，下列说法中正确的是（ ）| A． | 第1s内与第2s内物体的速度方向相反 | |
| B． | 第1s内与第2s内物体的加速度方向相反 | |
| C． | 第2s末物体的加速度为零 | |
| D． | 笫3s内物体的速度方向和加速度方向相同 |
6．
某同学在“探究感应电流产生条件”的实验中，将直流电源、滑动变阻器、线圈A（有铁芯）、线圈B、灵敏电流计及开关按图连接成电路．在闭合开关的瞬间，电流表指针向右偏转，则闭合开关后，下列操作仍可以使灵敏电流计指针发生右偏的是（ ）
某同学在“探究感应电流产生条件”的实验中，将直流电源、滑动变阻器、线圈A（有铁芯）、线圈B、灵敏电流计及开关按图连接成电路．在闭合开关的瞬间，电流表指针向右偏转，则闭合开关后，下列操作仍可以使灵敏电流计指针发生右偏的是（ ）| A． | 拔出线圈A | B． | 拔出线圈A中的铁芯 | ||
| C． | 将滑动变阻器的滑片向N端滑动 | D． | 断开开关 |