- 分子热运动和热机
- 共476题
如图所示,一根粗细均匀、内壁光滑、竖直放置的玻璃管下端密封,上端留有一抽气孔。管内下部被一活塞封住一定量的气体(可视为理想气体)。开始时,封闭气体的温度为T1 ,活塞上、下方气体的体积分别为3V0、V0,活塞上方气体的压强为p0,活塞因重力而产生的压强为0.4p0。先保持气体温度不变,缓慢将活塞上方抽成真空并密封,然后再对气体缓慢加热。求:
(1)刚开始加热时活塞下方密闭气体的体积V1;
(2)活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度T2;
(3)当气体温度达到T3=1.6 T1时气体的压强p3。
正确答案
(1)抽气过程为等温过程,活塞上面抽成真空时,下面气体的压强为0.4p0,体积为V0。
由玻意耳定律得 (p0+0.4p0)V0=0.4p0V1 得V1=3.5 V0
(2)气体等压膨胀,设活塞碰到玻璃管顶部时气体的温度是T2。
由盖·吕萨克定律得 得 T2=
T1
(3)气体温度达到时气体的压强为p3,活塞碰到顶部后的过程是等容升温过程。
由查理定律得 得 p3=0.56p0
解析
略
知识点
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
(1)如图所示,a、b、c、d表示一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态,图中ad平行于横坐标轴,ab的延长线过原点,dc平行于纵轴,以下说法正确的是 (填正确答案标号.选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分.每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A 从状态d到c,气体不吸热也不放热
B 从状态c到b,气体放热
C 从状态a到d,气体对外做功
D 从状态b到a,气体吸热
(2)如图所示,上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置,截面积为40cm2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在汽缸内.在汽缸内距缸底60cm处设有a、b两限制装置,使活塞只能向上滑动.开始时活塞搁在a、b上,缸内气体的压强为(
=1.0×105Pa为大气压强),温度为300K.现缓慢加热汽缸内气体,当温度为330K,活塞恰好离开a、b;当温度为360K时,活塞上升了4cm.
.求:
①活塞的质量;
②物体A的体积.
正确答案
(1)AC
(2)①m=4kg ;②640cm3
解析
(2)①设物体A的体积为ΔV.
=300K,
=1.0×105Pa,
=60×40-ΔV
=330K,
=(1.0×105+)Pa,
=
=360K,
=
,
=64×40-ΔV
由状态1到状态2为等容过程:
代入数据得:m=4kg
②由状态2到状态3为等压过程:
代入数据得:ΔV=640cm3
知识点
如图,一竖直放置的气缸内有两个活塞分别用一根硬杆相连,上活塞上放有一小木块,缸内封有一定质量的气体,整个系统处于平衡。活塞与缸壁间无摩擦且不漏气。下列做法中能使两活塞相对气缸向上移动的是( )
正确答案
解析
略
知识点
14.以下说法正确的是 ( )
正确答案
解析
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知识点
15. 如下图所示,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
15.一个较深的水池中,水的温度从水池底部到水面逐渐升高,一个质量保持不变的不计分子势能的气泡从水池底部缓慢上浮到水面的过程中,关于该气泡下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
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知识点
33.【物理——选修3-3】
(1)(6分)下列说法正确的是:
A.温度是分子平均动能的宏观标志,所以两个物体只要温度相等,那么他们分子的平均速率就相等
B.在自然界能的总量是守恒的,所以不存在能源危机
C.热力学第一定律也可表述为第一类永动机不可能制成
D.热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体”
E.质量相同且温度也相同的两种不同理想气体,其内能一定相同
F.1kg的0℃的冰比1kg的0℃的水的内能小些
(2)内壁光滑的导热气缸竖直浸放在冰水混合物的水槽中,用不计质量的活塞封闭压强为P0=1.0×105Pa、体积V0=2.0×10-3m3的理想气体。现在在活塞上方缓慢倒上沙子,使封闭气体的体积变为原来的一半,然后将气缸移出水槽,缓慢加热,使气体的温度变为127℃.求气缸内气体的最终体积和压强。
(1)(6分)下列说法正确的是:
34. 【物理——选修3-4】
(1)(6分)如图所示(甲)为一列简谐横波在t=20秒时的波形图,图(乙)是这列波中P点的振动图线,那么该波的传播速度和传播方向是( )
(2)(9分)如图所示为一玻璃砖,MN垂直NP,一束单色光从MN上的一点A进入玻璃砖后,又从NP上一点B进入空气中,已知入射角和出射角
⑴求玻璃的折射率.
⑵若已知,o≤≤
,求β的最小值.
35. 【物理——选修3-5】
(1)(6分).一个质子以1.0×107m/s的速度撞入一个静止的铝原子核后被俘获,铝原子核变为硅原子核,已知铝原子核的质量是质子的27倍,硅原子核的质量是质子的28倍,则下列判断中正确的是( )
(2)(9分)如图2-4-6所示,光滑的水平面上有mA=2kg,mB= mC=1kg的三个物体,用轻弹簧将A与B连接.在A、C两边用力使三个物体靠近,A、B间的弹簧被压缩,弹簧获得弹性势能72 J,然后从静止开始释放,求:
(1)当物体B与C分离时,C的速度是多大?
(2)B、C分离后,弹簧可获得的最大弹性势能为多少?
正确答案
正确答案
正确答案
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
14.关于热力学定律,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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