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题型:简答题
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简答题

(Ⅰ)下列说法中正确的是______(填入正确选项字母,每选错一个扣2分,最低得分0分)

A.热机中燃气的内能不可能全部转化为机械能

B.温度低的物体分子运动的平均速率小

C.第二类永动机不可能制成,是因为它违反了能量守恒定律

D.当分子间距离增大时,分子间斥力减小,引力增大

E.相对湿度100%,表明在当时的温度下,空气中的水汽已达到饱和状态

F.一定质量的理想气体经历一缓慢的绝热膨胀过程,则气体对外界做功,气体分子的平均动能减小

(Ⅱ)如图所示,体积为V0的导热性能良好的容器中充有一定质量的理想气体,室温为T0=300K.有一光滑导热活塞C(不占体积)将容器分成A、B两室,B室的体积是A室的两倍,气缸内气体压强为大气压的两倍,右室容器中连接有一阀门K,可与大气相通.(外界大气压等于76cmHg)求:

(1)将阀门K打开后,A室的体积变成多少?

(2)打开阀门K后将容器内的气体从300K加热到540K,A室中气体压强为多少?

正确答案

解:(1)A.根据热力学第二定律,内能不能全部转化为机械能而不引起其它影响,所以热机中燃气的内能不可能全部转化为机械能,故A正确.

B.温度是物体分子平均动能的标志,所以温度低的物体分子运动的平均动能小,而不是分子的平均速率小,故B错误.

C.第二类永动机不可能制成,是因为它违反了热力学第二定律,故C错误.

D.当分子间距离增大时,分子间斥力减小,引力也减小,故D错误.

E.相对湿度100%,表明在当时的温度下,空气中的水汽已达到饱和状态,故E正确.

F.一定质量的理想气体经历一缓慢的绝热膨胀过程,则气体对外界做功W为负,又因热力学第一定律△U=W+Q,绝热过程中Q=0,所以△U为负,表示温度降低,气体分子的平均动能减小,故F正确.

故选:AEF

(2)①气体的初状态:PA0=2×76cmHg,VA0=

打开阀门,A室气体做做等温变化,PA=76cmHg,体积为VA

由玻意耳定律:PA0VA0=PAVA

解得:VA=

②温度从T0=300K升高到T,A中的气体由VA变化到V0,压强为PA

气体做等压变化:=

解得:T=450K

故温度从450K升高到T1=540K的过程中,

气体做等容变化:=

解得:PA1=91.2cmHg

答:(1)将阀门K打开后,A室的体积变成

(2)A室中气体压强为91.2cmHg.

解析

解:(1)A.根据热力学第二定律,内能不能全部转化为机械能而不引起其它影响,所以热机中燃气的内能不可能全部转化为机械能,故A正确.

B.温度是物体分子平均动能的标志,所以温度低的物体分子运动的平均动能小,而不是分子的平均速率小,故B错误.

C.第二类永动机不可能制成,是因为它违反了热力学第二定律,故C错误.

D.当分子间距离增大时,分子间斥力减小,引力也减小,故D错误.

E.相对湿度100%,表明在当时的温度下,空气中的水汽已达到饱和状态,故E正确.

F.一定质量的理想气体经历一缓慢的绝热膨胀过程,则气体对外界做功W为负,又因热力学第一定律△U=W+Q,绝热过程中Q=0,所以△U为负,表示温度降低,气体分子的平均动能减小,故F正确.

故选:AEF

(2)①气体的初状态:PA0=2×76cmHg,VA0=

打开阀门,A室气体做做等温变化,PA=76cmHg,体积为VA

由玻意耳定律:PA0VA0=PAVA

解得:VA=

②温度从T0=300K升高到T,A中的气体由VA变化到V0,压强为PA

气体做等压变化:=

解得:T=450K

故温度从450K升高到T1=540K的过程中,

气体做等容变化:=

解得:PA1=91.2cmHg

答:(1)将阀门K打开后,A室的体积变成

(2)A室中气体压强为91.2cmHg.

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填空题

空气压缩机在一次压缩空气的过程中,活塞对气缸中的气体做功为3.0×105J,同时气体的内能增加了2.5×105J,则此压缩过程中,气体    (填“吸收”或“放出”)的热量等于   J。

正确答案

 放出        0.5×105  

根据热力学第一定律有:,则,所以则此压缩过程中,气体放出的热量

故答案为:放出  

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简答题

(选做,适合选修3-3的同学)

有一台热机,从热源每小时吸收7.2×107J的热量,向冷凝器放出3.6×107J的热量,热机传动部分的热量为从热源吸收的热量的10%,求热机的输出功率和效率.

正确答案

热机传动部分产生的热量是由机械能转化来的,而这部分机械能又是从热源吸收的热量转化来的,这部分热量最终应转移到冷凝器上.

热机每小时转化的机械能为:E=7.2×107J-7.2×107×10%-3.6×107J=2.88×107J

所以热机的输出功率:P==W=8.0×103W

热机的效率为:η=×100%=40%

答:热机的输出功率为8.0×103W,效率为40%.

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简答题

一个内壁光滑的圆柱形气缸,质量为M,高度为L,、底面积为S.缸内有一个质量为m的活塞,封闭了一定质量的理想气体,不计活塞厚度.温度为t0时,用绳子系住活塞将气缸悬挂起来,气缸内气体高为L1,如图甲所示.如果用绳子系住气缸底,将气缸倒过来悬挂起来,气缸内气体高为L2,如图乙所示.设两种情况下气缸都处于竖直状态,求:

(1)当时的大气压强;

(2)图乙状态时温度升高到多少℃时,活塞将与气缸脱离?

正确答案

(1)在甲图中对圆柱形气缸进行受力分析得:p1=p0-

在乙图中对活塞进行受力分析得:p2=p0-

一定质量的理想气体从甲图到乙图发生的是等温变化,所以得:p1L1S=p2L2S                  

所以(p0-)L1S=(p0-)L2S,

可解得p 0=

(2)图乙状态时,一定质量的理想气体温度升高,在活塞将与气缸脱离前发生的是等压变化,得:

=            

得 t=-273   

 答:(1)当时的大气压强为

(2)图乙状态时温度升高到-273°C时,活塞将与气缸脱离.

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简答题

制冷机是一种利用工作物质,使热量从低温物体传到高温物体的装置,通过制冷机的工作可以使一定空间内的物体温度低于环境温度并维持低温状态,夏天,将房间中一台正在工作的电冰箱的门打开,试分析这是否可以降低室内的平均温度?为什么?

正确答案

解:不会降低室内的平均温度,反而会使室内的温度不断升高.因为制冷机工作时从室内吸收热量,同时也将冷风向室内散发.若将一台正在工作的电冰箱的门打开,尽管可以不断向室内释放冷气,但同时冰箱的箱体向室内散热,就整个房间来说,由于外界通过电线不断有能量输入,室内的温度会不断升高。

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简答题

第一次工业革命的主要特征表现在哪几个方面?这次工业革命中的科学技术与物理学的什么内容相关?

正确答案

解:第一次工业革命的主要特征表现在以下几个方面:

(1) 许多技术发明都来源于工匠的实践经验,科学和技术尚未真正结合.

(2) 首先发生在英国,重要的新机器和新的生产方法主要是在英国发明的,其他国家工业革命的发展进程相对缓慢,英国成为世界发展的核心.

(3) 第一次工业革命到19 世纪中期只有英、法、美三国完成,而德、俄、日等国是两次工业革命交叉进行的.

(4) 工业革命开始于轻工业,随着其发展,从轻工业转向重工业.

(5) 工业革命各部门之间相互影响,相互促进.

(6) 各国工业革命受本国条件影响,发展不平衡.法国工业革命起步较早,但步履维艰;美国自身条件优越,发展迅速;德意志开始较晚,统一后才真正完成,两次工业革命交叉进行,成就显著;俄国工业革命是在沙皇专制制度和农奴制的统治下艰难而缓慢地开始,无论 在广度上还是深度上,都远远落后于欧美国家.

(7) 各国工业革命各具特点,如,英国的工业革命并不是在其传统工业羊毛手工工场中开始的,而是在一个新的工业部门棉鲂织业中开始的;美国在引进英国先进技术和设备时,加以创造性的改进,从而能迅速研制出更为先进的机器,等等.

(8) 最重要的是蒸汽机的广泛应用,利用热来做功,使人类利用能源的方式发生了变化.

应用的科学技术与物理学中的简单机械、功和能、压力和压强、比热容、燃烧值、热机和热机效率、能量的转化与守恒定律等内容相关.

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题型:填空题
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填空题

汽车内燃机汽缸内汽油燃烧时,气体体积膨胀推动活塞对外做功。已知在某次对外做功的冲程中,汽油燃烧释放的化学能为1.0×103J,因尾气排放、汽缸发热等对外散失的热量为8.0×102J,该内燃机的效率为____________。随着科技的进步,可设法减少热量的损失,则内燃机的效率能不断提高,其效率____________(选填“有可能”或“仍不可能”)达到100%。

正确答案

20%,仍不可能

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简答题

从网上和其他资料中,了解第一次工业革命给世界带来的变化,并与同学交流.

正确答案

解:对工业革命的评价应从正反两方面来进行,用辩证唯物主义和历史唯物主义观点来分析,工业革命极大地提高了社会生产力,证明资本主义制度比封建制度优越;资产阶级用手中握有的政治权力,使社会上大多数人变成无产阶级,成为他们剥削的对象,以榨取剩余价值,造成两个阶级严重对立.资产阶级在全球抢占商品市场和原料产地,使东方从属于西方,造成当地的贫穷和落后;客观上也把先进的生产技术、生产方式和思想文化传播到世界各地,猛烈地冲击着旧思想和旧制度.    

(1) 资本主义制度的巩固与广泛建立

工业革命极大地提高了社会生产力,巩固了资本主义的统治基础,在工场手工业时期建立起资本主义制度的英国,资产阶级的统治进一步巩固;法国的资产阶级最终战胜了复辟势力;美国的工业资产阶级战胜了种植园主;工业革命还促成了俄国的改革以及德意志、意大利的统一,使这些国家实现了社会形态的转变.工业革命促成了资本主义制度在世界范围内的确立.    

(2) 社会结构的重大变革    

社会阶级结构的变化.

①社会日益分裂为两大对立阶级--工业资产阶级和无产阶级,这是机器普及、大机器工业迅速排挤并取代工场手工业、手工作坊以及家庭手工业的必然结果.

②工业资产阶级逐渐成为资产阶级的主导部分.伴随着大机器工业的发展,工业资产阶级的经济实力日益雄厚,逐渐占据了统治地位,

③资产阶级与无产阶级的矛盾逐步上升,工人运动兴起.

社会经济结构的变化.

①近代工业社会开始取代传统的农业社会.

②开始了城市化的进程.

③人们的生活方式和价值观念发生了变化.    

(3) 世界格局的变化    

工业革命大大密切了世界各地之间的联系,大机器工业加工的是来自遥远地区的原料,而产品大量行销海外.以资本主义商品生产为媒介,世界各地向着有机联系的方向发展,相互关系日益密切.

率先于其他国家半个世纪完成工业革命的英国,由于在世界经济中的统治地位,成为世界的霸主.造成东方从属于西方的局面.

①从根本上改变了中世纪东、西方贸易往来中以东方为主的状况.

②造成这一变化的根本原因,是由于在资本主义的生产中,东方处于商品市场和原料产地的从属地位,

③这种变化一方面加剧了东方的落后和贫困,另一方面也猛烈冲击了它的旧思想和旧制度,在工业革命的推动下,19 世纪中期资本主义世界体系初步形成.    

(4) 自由主义的兴起    

在早期资产阶级革命时代,自由是针对专制而言的,而自由主义作为一种理论学说,是随着工业革命的发展和工业资产阶级的兴起,于18 世纪后半期首先在英国出现的.亚当·斯密认为,“政治的全部管理艺术就在于给予人和物自由”,让“看不见的手”去发挥作用.作为一种经济理论,自由主义反对政府干预经济活动,否定重商主义,要求废除政府给某些大公司的特权,废除干预对外贸易的法规;主张实行经济上的自由放任政策,以价值规律为杠杆,实行自由经营、自由贸易、自由竞争.这种自由放任的经济政策,对资本主义经济的发展产生了重要的影响,一直延续至20 世纪的上半期.

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简答题

单缸内燃机功率为36. 75kW,飞轮转速为120r/min,   活塞移动距离为50cm,活塞面积为300 cm2,求燃气对活塞的平均压强.

正确答案

解:因飞轮每转动2转内燃机做一次功,

所以燃气对活塞做一次功所用的时间为1s.    

1 秒钟内内燃机所做的功为    

W=Pt=36. 75×103 W ×1s=36750 J.    

燃气对活塞的平均压力为

燃气对活塞的平均压强为

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填空题

如图是汽油机的______冲程,此过程是将______转化为______能.

正确答案

如图:两门关闭,活塞下行,是做功冲程.内能转化成机械能.

故答案为:做功;内能;机械能.

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