7.在大氣中,空氣團豎直運動經(jīng)過各氣層的時間很短,因此,運動過程中空氣團與周圍空氣熱量交換極少,可看作絕熱過程.潮濕空氣團在山的迎風(fēng)坡上升時,水汽凝結(jié)成云雨,到山頂后變得干燥,然后沿著背風(fēng)坡下降時升溫,氣象上稱這股干熱的氣流為焚風(fēng).(大氣壓強隨高度的增加而減。
(1)空氣團沿背風(fēng)坡下降時,下列描述其壓強p隨體積V變化關(guān)系的圖象中,可能正確的是C(圖中虛線是氣體的等溫線).

(2)空氣團在山的迎風(fēng)坡上升時溫度降低,原因是空氣團對外做功(選填“對外放熱”或“對外做功”);設(shè)空氣團的內(nèi)能U與溫度T滿足U=CT(C為一常數(shù)),空氣團沿著背風(fēng)坡下降過程中,外界對空氣團做的功為W,則此過程中空氣團升高的溫度△T=$\frac{W}{C}$.
(3)若水汽在高空凝結(jié)成小水滴的直徑為d,已知水的密度為ρ、摩爾質(zhì)量為M,阿伏加德羅常數(shù)為NA.求:①一個小水滴包含的分子數(shù)n; ②水分子的大小d0

分析 (1)在P-V圖中等溫線為雙曲線的一支,而且越遠離坐標遠點的溫度越高,沿著背風(fēng)坡下降時升溫,所以圖象應(yīng)該由低溫度線指向高溫度線
(2)空氣團在山的迎風(fēng)坡上升時溫度降低,空氣團內(nèi)能減小,又絕熱,根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知空氣團對外做功;根據(jù)U=CT得:△U=C△T①,由根據(jù)熱力學(xué)第一定律得:△U=W+Q②、Q=0 ③①②③聯(lián)立求解即可;
(3)根據(jù)$V=\frac{4}{3}π(\fracnsvflpd{2})^{3}$求出水滴的體積,再根據(jù)m=ρV求出質(zhì)量,然后根據(jù)$n=\frac{m}{M}{N}_{A}$求出個數(shù),

解答 解:(1)在P-V圖中等溫線為雙曲線的一支,而且越遠離坐標遠點的溫度越高,沿著背風(fēng)坡下降時升溫,所以圖象應(yīng)該由低溫度線指向高溫度線,另外在此過程中空氣團的體積變化,故選:C.    
(2)空氣團在山的迎風(fēng)坡上升時溫度降低,空氣團內(nèi)能減小,又絕熱,根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知空氣團對外做功;
根據(jù)U=CT得:△U=C△T…①,
由根據(jù)熱力學(xué)第一定律得:△U=W+Q…②、
Q=0…③
①②③聯(lián)立解得:$△T=\frac{W}{C}$;
(3)解:①水滴的體積為$V=\frac{1}{6}π{d^3}$
水滴的質(zhì)量m=ρV
分子數(shù)$n=\frac{m}{M}{N_A}=\frac{{πρ{d^3}{N_A}}}{6M}$
②根據(jù)$\frac{M}{{ρ{N_A}}}=\frac{1}{6}πd_0^3$
解得${d_0}={\;}^3\sqrt{\frac{6M}{{πρ{N_A}}}}$
答:(1)C
(2)對外做功   $\frac{W}{C}$
(3):①一個小水滴包含的分子數(shù)為$\frac{πρxme5pl5^{3}{N}_{A}}{6M}$; ②水分子的大小d0為$\root{3}{\frac{6M}{πρ{N}_{A}}}$

點評 本題考察理想氣體狀態(tài)方程,關(guān)鍵是從題干中挖掘出隱含的條件,比如:絕熱過程,說明無熱量交換,改變內(nèi)能的只有做功等.

練習(xí)冊系列答案
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17.一根長為20cm的導(dǎo)體棒放在勻強磁場中,當(dāng)導(dǎo)體棒中通有0.05A的電流時,導(dǎo)體棒受到的安培力大小為4×10-3N,則導(dǎo)體棒所在處磁場的磁感應(yīng)強度大小可能為( 。
A.4×10-3TB.0.2TC.0.35TD.0.45T

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18.一列沿x軸正方向傳播的橫波,其振幅為A(m),波長為λ(m),某一時刻的波形圖如圖所示.在該時刻,某一質(zhì)點的坐標為(λ,0),經(jīng)四分之一周期后,該質(zhì)點的坐標為( 。
A.($\frac{4}{5}$λ,0)B.(λ,-A)C.(λ,A)D.($\frac{4}{5}$λ,A)

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

15.圖為一小球做平拋運動的閃光照片的一部分.圖中背景方格的邊長均為2.5cm,如果取重力加速度g=10米/秒2
(1)照片的閃光頻率為10Hz.
(2)小球做平拋運動的初速度的 大小為0.75m/s
(3)小球經(jīng)過B點時的豎直分速度為2m/s.

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2.關(guān)于運動的分解,下列說法中正確的是(  )
A.初速度為v0的勻加速直線運動,可以分解為速度為v0的勻速直線運動和一個初速度為零的勻加速直線運動
B.沿斜面向下的勻加速直線運動,不能分解為水平方向的勻加速直線運動和豎直方向的勻加速直線運動這兩個分運動
C.任何曲線運動都不可能分解為兩個直線運動
D.所有曲線運動都可以分解為兩個直線運動

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12.霍爾元件是一種應(yīng)用霍爾效應(yīng)的磁傳感器,廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域,如在翻蓋手機中,常用霍爾元件來控制翻蓋時開啟或關(guān)閉運行程序.如圖是一霍爾元件的示意圖,通入沿x軸正向的電流I,沿y軸正向加恒定的勻強磁場B,圖中a、b是垂直于z軸方向上元件的前后兩側(cè)面,霍爾元件寬為d(a、b間距離),ab間將出現(xiàn)電壓Uab,則( 。
A.a、b間電壓Uab僅與磁感應(yīng)強度B有關(guān)
B.若霍爾元件的載流子是自由電子,則ab兩端電壓Uab<0
C.若霍爾元件的載流子是正電荷,則ab兩端電壓Uab<0
D.若增大霍爾元件寬度d,則ab間電壓Uab一定增大

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.隨著摩天大樓的不斷建設(shè),鋼索懸掛式電梯已經(jīng)不能滿足要求.這是因為鋼索的長度隨著樓層的增高而相應(yīng)增加,這些鋼索會由于承受不了自身的重力而無法懸掛轎箱.為此,科技人員開發(fā)一種磁動力電梯來解決這個問題.圖示是磁動力電梯示意圖,即在豎直平面上有兩根很長的平行豎直軌道,軌道間有垂直軌道平面交替排列的勻強磁場B1和B2,大小均為B=1.0T,但方向相反,兩磁場始終豎直向上作勻速運動.電梯轎廂固定在如圖所示的金屬框abcd內(nèi)(電梯轎廂在圖中未畫出),并且與之絕緣.已知電梯載人時的總質(zhì)量為5×103kg,所受阻力f=1000N,金屬框垂直軌道的邊長Lcd=2.0m,兩磁場的寬度均與金屬框的邊長Lad相同,金屬框整個回路的電阻R=4.0×10-4Ω,g取10m/s2
(1)若設(shè)計要求電梯啟動時以加速度a=2m/s2的加速度上升,求金屬框中感應(yīng)電流的大小及圖示時刻感應(yīng)電流的方向;
(2)電梯以加速度a=2m/s2勻加速上升運動時,確定磁場向上運動速度vB與時間t的關(guān)系.
(3)該磁動力電梯向上運動達到最大速度v1=10m/s時,將勻速運行,求電梯勻速運行時提升轎廂的效率.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

16.如圖所示,長為l=1m的細線一端固定在一豎直桿上的O點,另一端拴著一個質(zhì)量為m=2kg的小球,整個裝置以豎直桿為軸在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動,現(xiàn)緩慢地增大轉(zhuǎn)速,當(dāng)細線與豎直方向的夾角為θ=53°時,細線恰好斷裂.已知O點到水平地面的豎直高度為h=1.5m,重力加速度取g=10m/s2,忽略小球半徑大小及空氣阻力的影響,求:
(1)細線能承受的最大張力為多大;
(2)細線剛斷裂瞬間豎直桿轉(zhuǎn)動的角速度大。
(3)小球第一次落地點到豎直桿的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.用如圖1所示的實驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒,m2從高處由靜止開始下落,m1上拖著紙帶打出一系列的點,對紙帶上的點跡進行測量,即可用來驗證機械能守恒定律,圖2中給出的是實驗中獲取的一條紙帶:0是打下的第一個點,每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點(圖中未標出),計數(shù)點間的距離如圖2所示,已知電源的頻率f=50Hz,m1=50g,m2=150g,g=9.8m/s2.則(所有結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)

①在紙帶上打下計數(shù)點5時的速度v5=2.40m/s;
②在打點0~5過程中系統(tǒng)勢能的減少量△Ep=0.588J;
③在打點0~6過程中,m2運動加速度的大小a=4.80m/s2

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同步練習(xí)冊答案