如圖3所示柱形容器內(nèi)封有一定質(zhì)量的空氣，光滑活塞C（質(zhì)量為m）與容器用良好的隔熱材料制成�；钊麢M截面積為S，大氣壓為p0，另有質(zhì)量為M的物體從活塞上方的A點自由下落到活塞上，并隨活塞一起到達最低點B而靜止，在這一過程中，空氣內(nèi)能的改變量ΔE，外界對空氣所做的功W與物體及活塞的重力勢能的變化關(guān)系是（    ）

圖3

A.Mgh+mgΔh=ΔE+W                           B.ΔE=W,W=Mgh+mgΔh+p0SΔh

C.ΔE=W,W＜Mgh+mgΔh+p0SΔh          D.ΔE≠W,W=Mgh+mgΔh+p0SΔh

解析：因容器和活塞隔熱，故氣體不與外界發(fā)生熱量交換，內(nèi)能變化等于外界對氣體做功，所以ΔE=W。又物體下落后與活塞相碰的過程，有機械能損失轉(zhuǎn)化為勢能，故物體與活塞減小的重力勢能加上大氣壓力所做的功，并沒有全部轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能，即大于對氣體做功，只有選項C正確。

答案：C


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相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【物理-選修3-3】
精英家教網(wǎng)（1）如圖所示在開口向上的豎直圓筒形容器內(nèi)，用質(zhì)量為m的活塞封閉一定質(zhì)量的氣體，活塞與容器間能無摩擦滑動，大氣壓恒為P0，容器的橫截面積為S，封閉氣體的壓強是
 
；當氣體從外界吸收熱量Q后，活塞緩慢上升距離d再次平衡，則在此過程中封閉氣體的內(nèi)能增加
 
．
（2）如圖所示粗細均勻的彎曲玻璃管A、B端開口，管內(nèi)有一段水銀柱，右管內(nèi)氣體柱為39cm，精英家教網(wǎng)中管內(nèi)水銀面與管口A之間氣柱長為40cm．先將開口B封閉，再將左管豎直插入水銀槽中，設(shè)整個過程溫度不變，穩(wěn)定后，右管內(nèi)水銀面比中管內(nèi)水銀面高2cm，求：
（i）穩(wěn)定后右管內(nèi)的氣體壓強P；
（ii）左管A端插入水銀槽的深度h（大氣壓強P0=76cmHg）

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?奉賢區(qū)一模）實驗研究表明：在彈性限度范圍內(nèi)，彈簧所受彈力的大小與彈簧的形變長度成正比即F=k△x，k為勁度系數(shù)，△x為形變量．如圖所示是一個可以用來測量磁感應強度的裝置，其上部是一根粗細均勻截面積為S的細管子，下部是一個截面積為正方形（邊長為L）的容器，其底部與大氣相通，該容器左右兩壁為導體，其他各面是絕緣的．容器內(nèi)有一個正方形的金屬活塞，其邊長也為L，可在金屬容器內(nèi)無摩擦滑動，活塞下方有一輕質(zhì)彈簧支撐著，已知彈簧的勁度系數(shù)為k，（實驗中彈簧形變不超過彈性限度），活塞上部充滿密度為ρ的絕緣油．容器的左右兩壁與一電路連接，當被測磁場的磁感線垂直容器的外表面，閉合電鍵K后，豎直管中油柱的上表面的高度變化指示被測磁場的強弱．
（1）閉合電鍵K后，油柱的上表面如何移動？
油柱下移
油柱下移

（2）若電流表的示數(shù)為I，油柱上表面變化的高度為x，則磁感應強度B=
kS
L2
-ρgL2(
S
L2
-1)
IL
x
kS
L2
-ρgL2(
S
L2
-1)
IL
x

（3）在磁感應強度B保持不變的情況下，要使油柱的上表面高度變化更明顯，可采用什么措施？（請列舉兩條）
I增大
I增大
，
S減小
S減小
．

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科目：高中物理 來源：2012-2013學年甘肅省河西五市高三第一次合考試物理試卷（解析版） 題型：計算題

【物理—選修3-3】（15分）

（1）（6分）在某一密閉容器內(nèi)裝有一定質(zhì)量的理想氣體（設(shè)此狀態(tài)為甲），現(xiàn)設(shè)法降低氣體的溫度同時增大氣體的壓強，達到狀態(tài)乙，則下列判斷正確的是（   ）

A．氣體在狀態(tài)甲時的密度比狀態(tài)乙時的大

B．氣體在狀態(tài)甲時的分子平均動能比狀態(tài)乙時的大

C．氣體在狀態(tài)甲時的內(nèi)能比狀態(tài)乙時的大

D．氣體從狀態(tài)甲變化到狀態(tài)乙的過程中，放出的熱量多于外界對氣體做的功

（2）（9分）如圖所示，在一端封閉的U形管中用水銀柱封一段空氣柱L，當空氣柱的溫度為14℃時，左臂水銀柱的長度h1=10cm，右臂水銀柱長度h2=7cm，氣柱長度L=15cm；將U形管放入100℃水中且狀態(tài)穩(wěn)定時，h1變?yōu)?cm。分別寫出空氣柱在初末兩個狀態(tài)的氣體參量，并求出末狀態(tài)空氣柱的壓強和當時的大氣壓強（單位用cmHg）。

 

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科目：高中物理 來源：吉林一中2009--2010學年度下學期高二物理試卷 題型：計算題

如圖所示，質(zhì)量不計的光滑活塞被銷釘固定，使一定量氣體被封閉在容器的上部，容器下部與大氣連通，容器上部連接有一U形管（U形管內(nèi)氣體的體積忽略不計，容器下部足夠高）。此時容器上部封閉氣體的體積為V，室溫為300K，U形管兩

邊水銀柱高度差為24cm（外界大氣壓等于76 cmHg）. 問：

（1）此時容器上部的氣體壓強為多少？

（2）將封閉在容器中的氣體加熱到一定溫度后發(fā)現(xiàn)U形管兩邊水銀

柱高度差變?yōu)?8cm，那么這時封閉氣體的溫度T2為多少K？

（3）保持氣體的溫度T2不變的條件下拔掉銷釘，活塞穩(wěn)定時U形管

內(nèi)兩邊水銀面的高度差和容器上部氣體的體積各為多少？

 

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