【題目】如圖所示，在一豎直放置的圓環(huán)形管道內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的理想氣體。用一絕熱的固定活塞C和絕熱、不計質(zhì)量、可自由移動的活塞A將管道內(nèi)氣體分隔成體積相等的兩部分，A、C與圓環(huán)的圓心O等高，兩部分氣體的溫度均為T0 =300K。現(xiàn)保持下部分氣體的溫度不變，對上部分氣體緩慢加熱至T=500K，求此時活塞A的位置與O點的連線跟豎直方向OB之間的夾角θ。（不計兩活塞的體積）

【答案】因活塞A可自由移動，所以上下兩部分壓強相等．設(shè)圓環(huán)管道內(nèi)上下兩部分氣體的初始體積為 ，加熱前后兩部分氣體的壓強分別為 、 ，上部分氣體體積的增加量為 ，根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程得
對上部分氣體有：
因活塞A、C是絕熱的，故下部分氣體是等溫變化，有：
聯(lián)立以上兩式解得：
故由幾何知識可知，活塞A的位置與O點的連線和豎直方向的夾角為： .
【解析】本題考查了浸潤和不浸潤、表面張力產(chǎn)生的原因；溫度是分子平均動能的標志；內(nèi)能及其變化；熱力學第一定律和熱力學第二定律；理想氣體的狀態(tài)方程
【考點精析】認真審題，首先需要了解物體的內(nèi)能(物體里所有的分子的動能和勢能的總和叫做物體的內(nèi)能；任何物體都有內(nèi)能，物體的內(nèi)能跟物體的溫度和體積有關(guān))，還要掌握熱力學第一定律(熱力學第一定律的表達式:W+Q=ΔU；符號法則:外界對物體做功，W取正值，物體對外界做功，W取負值;物體吸收熱量，Q取正值，物體放出熱量，Q取負值;物體內(nèi)能增加，ΔU取正值，物體內(nèi)能減少，ΔU取負值)的相關(guān)知識才是答題的關(guān)鍵．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，傳送帶長6m，與水平方向的夾角37°，以5m/s的恒定速度向上運動．一個質(zhì)量為2kg的物塊（可視為質(zhì)點），沿平行于傳送帶方向以10m/s的速度滑上傳送帶，已知物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2．求：

（1）物塊剛滑上傳送帶時的加速度大小；

（2）物塊到達傳送帶頂端時的速度大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在世界一級錦標賽中，賽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎時，常常在彎道上沖出跑道，則以下說法正確的是（ ）

A. 由于賽車行駛到彎道時，運動員未能及時轉(zhuǎn)方向盤才造成賽車沖出跑道

B. 由于賽車行駛到彎道時，運動員沒有及時減速才造成賽車沖出跑道

C. 由公式 可知，彎道半徑一定，速度越大越容易沖出跑道

D. 由公式 可知，賽車速度一定，彎道半徑越小越容易沖出跑道

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】以下說法正確的是（ ）
A.當分子間距離增大時，分子勢能一定增大
B.已知某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M，密度為，阿伏加德羅常數(shù)為NA ， 則該種物質(zhì)的分子體積為
C.自然界一切過程能量都是守恒的，符合能量守恒定律的宏觀過程都能自然發(fā)生
D.布朗運動并不是分子的運動，但間接證明了分子在永不停息的做無規(guī)則運動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在"用圓錐擺驗證向心力的表達式"實驗中，如圖甲所示，懸點剛好與一個豎直的刻度尺零刻度線對齊。將畫著幾個同心圓的白紙置于水平桌面上，使鋼球靜止時正好位于圓心。用于帶動鋼球，設(shè)法使它剛好沿紙上某個半徑為r的圓周運動，鋼球的質(zhì)量為m.重力加速度為g。

(1)用秒表記錄運動n圈的總時間為t，那么小球做圓周運動中需要的向心力表達式為_____

(2)通過刻度尺測得小球軌道平面距懸點的高度為h，那么小球做圓周運動中外力提供的向心力表達式F= _____________ (用題中所給物理量的字母表示上面各問的結(jié)果)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】意大利著名物理學家伽利略開科學實驗之先河，奠定了現(xiàn)代物理學的基礎(chǔ)．圖示是他做了上百次的銅球沿斜面運動的實驗示意圖．關(guān)于該實驗，下列說法中錯誤的是：（ ）

A. 它是伽利略研究自由落體運動的實驗

B. 伽利略研究發(fā)現(xiàn)：斜面傾角一定，從不同高度開始滾動，小球的加速度各不相同

C. 伽利略設(shè)想，圖中斜面的傾角越接近90°，小球沿斜面滾下的運動就越接近自由落體運動

D. 伽利略認為，若發(fā)現(xiàn)斜面上的小球都做勻加速直線運動，則自由落體運動也是勻加速直線運動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在一個正方體的盒子中放有一個質(zhì)量分布均勻的小球，小球的直徑恰好和盒子內(nèi)表面正方體的邊長相等，盒子沿傾角為α的固定斜面滑動，不計一切摩擦，下列說法中正確的是(　　)．

A. 盒子沿斜面上滑時，球?qū)凶拥南碌酌婧妥髠?cè)面有壓力

B. 盒子沿斜面下滑時，球?qū)凶拥南碌酌婧陀覀?cè)面有壓力

C. 盒子沿斜面下滑時，球?qū)凶拥南碌酌婧妥髠?cè)面有壓力

D. 無論盒子沿斜面上滑還是下滑，球都僅對盒子的下底面有壓力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）如圖所示，把一塊潔凈的玻璃板吊在橡皮筋下端，使玻璃板水平接觸水面．如果你想使玻璃板離開水面，必須用比玻璃板重力的拉力向上拉橡皮筋，原因是水分子和玻璃的分子間存在作用．

（2）往一杯清水中滴入一滴紅墨水，過一段時間后，整杯水都變成了紅色，這一現(xiàn)象在物理學中稱為現(xiàn)象，是由于分子的而產(chǎn)生的。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖（甲）所示，一固定的矩形導體線圈水平放置，線圈的兩端接一只小燈泡，在線圈所在空間內(nèi)存在著與線圈平面垂直的均勻分布的磁場．已知線圈的匝數(shù)n=100匝，電阻r=1.0Ω，所圍成矩形的面積S=0.040m2 ， 小燈泡的電阻R=9.0Ω，磁場的磁感應強度隨按如圖（乙）所示的規(guī)律變化，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢瞬時值的表達式為e=nBmS cos t，其中Bm為磁感應強度的最大值，T為磁場變化的周期．不計燈絲電阻隨溫度的變化，求：

（1）線圈中產(chǎn)生感應電動勢的最大值．
（2）小燈泡消耗的電功率．
（3）在磁感強度變化的0～ 的時間內(nèi)，通過小燈泡的電荷量．

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