如图所示，内部横截面积为S的圆筒形绝热容器，封有一定质量的理想气体，开口向上放在硬板上．设活塞质量为m1，现有一质量为m2的橡皮泥从距活塞上表面高为h1处的A点 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

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如图所示，内部横截面积为S的圆筒形绝热容器，封有一定质量的理想气体，开口向上放在硬板上．设活塞质量为m₁，现有一质量为m₂的橡皮泥从距活塞上表面高为h₁处的A点由静止开始下落，碰到活塞后，随活塞一起下降的最大距离为h₂，若不计活塞与容器壁的摩擦，求容器内气体内能的最大变化量是多少？

答案

橡皮泥落到活塞上的速度为V，则有m1gh1=

m1V2
与活塞相撞时动量守恒：m₁V=（m₁+m₂）V₁
气体内能的增加主要是动能转化+外力对气体做功，
所以△E=

(m1+m2)

+(m1+m2)gh2+P0Sh2=

gh1+(m1+m2)2gh2

m1+m2

+P0Sh2
V₁=

gh1+(m1+m2)2gh2

m1+m2

+P0Sh2
答：气体内能的最大变化量是

gh1+(m1+m2)2gh2

m1+m2

+P0Sh2

核心考点

试题【如图所示，内部横截面积为S的圆筒形绝热容器，封有一定质量的理想气体，开口向上放在硬板上．设活塞质量为m1，现有一质量为m2的橡皮泥从距活塞上表面高为h1处的A点】；主要考察你对热力学第一定律等知识点的理解。[详细]

举一反三

如果一位体重为70kg的运动员某次训练的排汗量是0.3kg，而且这些汗水都从运动员身上蒸发掉而没有流掉，这将导致运动员的体温降低多少？已知常温下水的汽化热是2.4×10⁶J/kg．人体的主要成分是水，可以认为人体的比热容与水的比热容相等．

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如图所示，是密闭的气缸，外力推动活塞P压缩气体，对缸内气体做功80J，同时气体向外界放热100J，缸内气体的（　　）

A．温度升高，内能增加180J

B．温度升高，内能减少180J

C．温度降低，内能增加20J

D．温度降低，内能减少20J

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（1）下列说法中正确的是______
A．当分子间的距离增大时，分子间的引力变大而斥力变小
B．布朗运动反映了悬浮在液体中固体颗粒分子的无规则运动
C．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁频繁碰撞而产生的
D．随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，并最终达到绝对零度
（2）若一定质量的理想气体分别按下图所示的四种不同过程变化，其中表示等压变化的是______

（3）在一个大气压下，1g水在沸腾时吸收了2260J的热量后变成同温度的水蒸汽，对外做了170J的功，阿伏伽德罗常数N_A=6.0×10²³mol^-1，水的摩尔质量M=18g/mol．则①水的分子总势能变化了______J；②1g水所含的分子数为______（结果保留两位有效数字）．

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用密闭活塞封闭在汽缸内一定质量的某种理想气体，如果气体与外界没有热交换，下列说法正确的是（　　）

A．若气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定增大

B．若气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定减小

C．若气体分子的平均距离增大，则气体分子的平均动能一定增大

D．若气体分子的平均距离增大，则气体分子的平均动能可能不变

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如图甲所示，用面积为S的活塞在汽缸内封闭着一定质量的空气，活塞上放一砝码，活塞和砝码的总质量为m，现对汽缸缓缓加热使汽缸内的空气温度从T_I升高到T₂，且空气柱的高度增加了△l，已知加热时气体吸收的热量为Q，外界大气压强为p₀，问此过程中被封闭气体的内能变化了多少？请在下面的图乙的V-T图上大致作出该过程的图象（包括在图象上标出过程的方向）．

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