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简答题

一定质量的理想气体,经过如图所示的由A经B到C的状态变化,设状态A的温度为400K。求:

(1)状态C的温度Tc为多少K?

(2)如果由A经B到C的状态变化的整个过程中,气体对外做了400J的功,气体的内能增加了20J,则这个过程气体是吸收热量还是放出热量?其数值为多少?

正确答案

(1)320K(2)420J

本题考查理想气体的状态方程

(1)理想气体状态方程(2分)得TC=320K(1分)

(2)由热力学第一定律(2分)得Q=420J(1分)

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简答题

物理——选修3-3(15分)

(1)(5分)下列说法正确的是        

E.布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映

(2)(10分)一个内壁光滑的圆柱形气缸,质量为M,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。当温度为t0时,如果用绳子系住活塞将气缸悬挂起来,如图甲所示,气缸内气体柱的高为L1,如果用绳子系住气缸底,将气缸倒过来悬挂起来,如图乙所示,气缸内气体柱的高为L2,设两种情况下气缸都处于竖直状态,求:当时的大气压强。

正确答案

【物理——选修3-3】(15分)

(1)B C(5分)

(2)(10分)解: (3分)   (3分)

根据      即     (2分)

解得    (2分)

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简答题

(8分)—定质量的理想气体经历了温度缓慢升高的变化,其p-T图和V-T图如下。

①求温度为600K时气体的压强;

②请在p-T图线上将温度从400 K升高到600 K的变化过程补充完整。

正确答案

由理想气体状态方程                         (2分)

解得                                        (2分)

由V-T图线可知温度从400K升高到500K的变化过程中气体经历了等容变化,其P-T图象是正比例函数图象                               (1分)

在温度从500K升高到600K的变化过程中气体经历了等压变化,其P-T图象是平行于T轴的直线段                                         (1分)

图示(略) (每段给1分)                                (2分)本题考查气体状态方程的应用,主要是找到气体的初末状态,分析气体参量的值列式求解

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某同学在夏天游玩时,看到有一些小昆虫可以在水面上停留或能跑来跑去而不会沉入水中,尤其是湖水中鱼儿戏水时吐出小气泡的情景,觉得很美,于是画了一幅鱼儿戏水的图画如图11-2-10所示.但旁边的同学考虑到上层水温较高和压强较小的情况,认为他的画有不符合物理规律之处,请根据你所掌握的物理知识指出正确的画法(用简单的文字表述,不要画图),并指出这样画的物理依据.

(1)正确的画法应为:__________________________.

(2)物理学依据:____________________________.

(3)试分析小昆虫在水面上不会沉入水中的原因________________________________.

正确答案

见解析

(1)正确的画法应为:上面的气泡体积比下面的气泡体积要大.

(2)物理学依据:由理想气体状态方程得V2V1.

因为p1>p2,T2>T1,所以V2>V1.

(3)由于水的表面张力作用,当昆虫在水面上时,水的表面向下凹,像张紧的橡皮膜,小昆虫受到向上的弹力与重力平衡,所以昆虫可以在水面上停留或能跑来跑去而不会沉入水中.

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上端开口的圆柱形气缸竖直放置,截面积为0.2 m2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在气缸内,温度为300 K时,活塞离气缸底部的高度为0.6 m;将气体加热到330 K时,活塞上升了0.05 m,不计摩擦力及固体体积的变化,求固体A的体积?

图8-2-11

正确答案

0.02 m3

对活塞做受力分析如图所示:有PS=mg+p0S由于活塞的受力情况不随气体的变化而变化,所以气体做的是等压变化,根据盖·吕萨克定律可求气体的体积,从而求出物体A的体积.设A的体积为V,则气体的初末状态参量分别为:

初状态:V1="hS-V " T1="300" K

V2="(h+Δh)S-V " T2="330" K

盖·吕萨克定律得:

代入数据得:V="0.02" m3

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