对气体做功,W>0,气体温度降低,内能减少,△U<0,由热力学第一定律可知,气体要放出热量,过程bc中气体放出的热量一定大于外界对气体做的功,故C错误;
D、温度是分子的平均动能的标志,是大量分子运动的统计规律,对单个的分子没有意义,所以过程bc中气体的温度降低,分子的平均动能减小,并不是每一个分子的速率都减小。故D错误;
E、由图可知过程ca中气体等温膨胀,温度不变,由c到a的过程中气体分子的平均动能不变,故E正确。
14.如图所示为一个带有阀门K、容积为2dm3的容器(容积不可改变)。先打开阀门让其与大气连通,再用打气筒向里面打气,打气筒活塞每次可以打进1×105Pa、200cm3的空气,忽略打气和用气时气体的温度变化(设外界大气的压强po=1×105Pa)
(i)若要使气体压强增大到5.0×105Pa,应打多少次气?
(ii)若上述容器中装的是5.0×10Pa的氧气,现用它给容积为0.7dm的真空瓶充气,使瓶中的气压最终达到符合标准的2.0×105Pa,则可充多少瓶? 【答案】(1)40次 (2)4瓶 【解析】
【详解】(1)设需要打气n次,因每次打入的气体相同,故可视n次打入的气体一次性打入, 则气体的初状态:末状态:其中:由玻意尔定律:代入数据解得:(2)设气压为由玻意尔定律有:
,
;
时气体的体积为,则
,
5
3
代入数据解得:真空瓶的容积为因:
故可充4瓶。
15.图甲为一列简谐横波在t=0时刻的波形图,图乙为介质中x=2m处的质点P的振动图像。下列说法正确的是_____。
A. 波沿x轴负方向传播 B. 波速为20m/s
C. t=0.15s时刻,质点P的位置坐标为(5m,0) D. t=0.15s时刻,质点Q的运动方向沿y轴负方向
E. t=0.15s时刻,质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离 【答案】BDE 【解析】
【详解】A、由乙图读出,t=0时刻质点的速度向下,则由波形的平移法可知,这列波沿x轴正方向传播,故A错误;
B、由甲图知:这列波的波长 λ=4m;由乙图读出,该波的周期 T=0.2s,则波速为 v
m/s=20 m/s,故B正确;
,质点P恰好到达正最大位移处,则坐标
C、图示时刻P点沿y轴负方向运动,t=0.15s为位置为(2m,20cm)。故C错误;
D、这列波沿x轴正方向传播,在t=0时刻Q向上运动;经过移运动,所以运动的方向向下,故D正确;
Q点正从平衡位置向负最大位
E、由C与D选项的分析可知,在t=0.15s时刻质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离,故E正确。
16.如图,平行玻璃砖厚度为d,一射向玻砖的细光束与玻砖上表面的夹角为30°,光束射入玻砖后先射到其右侧面。已知玻璃对该光的折射率为
,光在真空中的传播速度为c。
(i)光束从上表面射入玻砖时的折射角;
(ii)光束从射入玻砖到第一次从玻砖射出所经历的时间。 【答案】(1)30° (2)【解析】
【详解】(1)光路图如图所示,
设光在上表面折射时,入射角为i,折射角为r,则
由折射定律有:解得:
;
(2)光线射到右侧面时,入射角因
故光束在右侧面发生全反射,接着从下表面射出 由几何关系得光束在玻璃砖内传播的距离为: 光束在玻璃砖内传播的速度: 解得传播的时间为:。
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