- 热力学第一定律
- 共122题
如图所示,容器A和气缸B都能导热,A放置在27℃的恒温槽中,B处于27℃的环境中,大气压强为P0=1.0×105Pa,开始时阀门K关闭,A内为真空,其容积VA=2.4 L,B内活塞横截面积S=100cm2、质量m=1kg,活塞下方充有理想气体,其体积VB=4.8 L,活塞上方与大气连通,A与B间连通细管体积不计,打开阀门K后活塞缓慢下移至某一位置(未触及气缸底部)。g取10m/s2.试求:
(1)稳定后容器A内气体压强;
(2)稳定后气缸B内气体的体积;
(3)活塞下移过程中,气缸B内气体对活塞做的功。
正确答案
见解析
解析
(1)
(2)B气体等压变化,排出气缸的气体体积为,根据查理定律:
,
,
留在气缸内的气体体积为
(3)活塞下移距离为
气体对活塞的作用力为
(负功)
知识点
16.如图所示,导热性能良好的气缸内用活塞封闭一定质量的空气,气缸固定不动,外界温度恒定,一条细线左端连接在活塞上,另一端跨过定滑轮后连接在一个小桶上,开始时活塞静止,现在不断向小桶中添加细沙,使活塞缓慢向右移动(活塞始终未被拉出气缸),忽略气体分子间相互作用,则在活塞移动过程中,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
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知识点
16.一定质量的理想气体(分子力不计),体积由V膨胀到V′。如果通过压强不变的过程实现,对外做功大小为W1,传递热蹙的值为Q1,内能变化为△U1;如果通过温度不变的过程来实现,对外做功大小为W2,传递热量的值为Q2,内能变化为△U2.则( )
正确答案
解析
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知识点
33.请从33~35题中任选一题作答
33.[物理——选修3-3]
(1)下列说法中正确的是( )
A. 对于一定质量的理想气体,当温度升高时,分子的平均动能增大,则气体的压强一定增大
B. 对于一定质量的理想气体,当体积减小时,单位体积的分子数增多,则气体的压强一定增大
C. 压缩一定质量的理想气体,其内能一定增加
D. 分子a从很远处趋近固定不动的分子b,当分子a运动到与分子b的相互作用力为零时,分子a的动能一定最大
(2)最近一个阶段我国中东部一些地区空气污染严重,出现了持续的雾霾天气。一位同学受桶装纯净水的启发,提出用桶装的净化压缩空气供气,设每人1min内呼吸16次,每次吸入1 atm的净化空气500mL,而每个桶能装10 atm的净化空气20L,假定这些空气可以全部被使用,设温度不变,估算一下每人每天需要吸多少桶净化空气。
34.[物理——选修3-4]
(1)如图所示,沿x轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线,其波速为200m/s,下列说法正确的是( )
A.从图示时刻开始,质点b比质点a先到平衡位置
B.从图示时刻开始,经0.01s质点a通过的路程为 0.4m
C.若该波波源从0点沿x轴正向运动,则在x=2000m处接收到的波的频率将小于50Hz
D.若该波传播中遇到宽约3m的障碍物能发生明显的衍射现象
(2)如图所示,半圆形玻璃砖的半径R,折射率为,直径AB与屏幕垂直并接触于B点。激光束a以入射角i=30°射向半圆玻璃砖的圆心O,结果屏幕MN上出现两个光斑。求两个光斑之间的距离L。
35.[物理——选修3-5]
(1)在氢原子光谱中,电子从较高能级跃迁到n=2能级发出的谱线属于巴尔末系。若一群氢原子自发跃迁时发出的谱线中只有两条属于巴尔末系,则这群氢原子自发跃迁时最多可能发出多少条不同频率的谱线( )
A. 2 B. 5 C. 4 D. 6
(2)如图所示,光滑的水平面上有两块相同的长木板A和B,长均为=0.5m,在B的右端有一个可以看作质点的小铁块C,三者的质量都为m,C与A、B间的动摩擦因数都为μ。现在A以速度ν0=6m/s向右运动并与B相碰,撞击时间极短,碰后A、B粘在一起运动,而C可以在A、B上滑动,问:如果μ=0.5,则C会不会掉下地面?(g=10m/s2)
正确答案
解析
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知识点
16.如右图所示,由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内,活塞与气缸壁之间无摩擦,活塞上方存有少量液体将一细管插入液体,由于缸吸现象,活塞上方液体逐渐流出。在此过程中,大气压强与外界的温度保持不变,关于这一过程,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
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知识点
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