題目列表(包括答案和解析)
（16分）內(nèi)壁光滑的導(dǎo)熱氣缸豎直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不計質(zhì)量的活塞封閉壓強(qiáng)為1.0×105Pa、體積為2.0×10－3m3的理想氣體。現(xiàn)在活塞上方緩慢倒上沙子，使封閉氣體的體積變?yōu)樵瓉淼囊话耄缓髮飧滓瞥鏊郏徛訜幔箽怏w溫度變?yōu)?27℃．
（1）求氣缸內(nèi)氣體的最終體積；
（2）在p―V圖上畫出整個過程中氣缸氣體的狀態(tài)變化。（大氣壓強(qiáng)為1.0×105Pa）
（7分）內(nèi)壁光滑的導(dǎo)熱氣缸豎直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不計質(zhì)量的活塞封閉壓強(qiáng)為
、體積為
的理想氣體．現(xiàn)在活塞上方緩緩倒上沙子，使封閉氣體的體積變?yōu)樵瓉淼?IMG height=41 src='http://thumb.zyjl.cn/pic1/img/20090801/20090801145215003.gif' width=16>，然后將氣缸移出水槽，緩慢加熱，使氣體溫度變?yōu)?IMG height=21 src='http://thumb.zyjl.cn/pic1/img/20090801/20090801145215004.gif' width=44>．活塞面積為
，大氣壓強(qiáng)為，
取
，求：
（1）所加沙子的質(zhì)量；
（2）氣缸內(nèi)氣體的最終體積。
1．答案：C 布朗運(yùn)動反映了懸浮小顆粒外部液體分子在不停地做無規(guī)則的熱運(yùn)動，A錯；分子間的作用力隨距離的增大而減小，B錯；C是熱力學(xué)第三定律內(nèi)容，正確；熱量不能自發(fā)地由低溫物體傳給高溫物體，但在消耗其他形式能量時可以做到，因此D錯．
2．答案：AC 本題考查了分子熱運(yùn)動的基礎(chǔ)知識和基礎(chǔ)的人文知識，形式新穎活潑． “天光云影共徘徊”是朱熹《觀書有感》詩中“半畝方塘一鑒開，天光云影共徘徊．問渠那得清如許，為有源頭活水來”的一句，是光的反射現(xiàn)象；“隔墻花影動，疑是玉人來”是王實(shí)甫的《西廂記》中的一句，是月光成影的光學(xué)現(xiàn)象．
3．答案：BD 封閉氣體的體積不變，溫度升高時，氣體分子的平均動能增大，壓強(qiáng)增大．而分子的密集程度不變，所以氣體分子的密度不變．壓強(qiáng)增大，每秒撞擊單位面積器壁的氣體分子數(shù)增多．
4．答案：BCD A選項是由于浮力和重力相平衡，其余的都與表面張力有關(guān)．
5．答案：D 根據(jù)理想氣體溫度、壓強(qiáng)和體積之間的關(guān)系可知，一定質(zhì)量的理想氣體，在溫度不變的條件下，分子的平均動能不變，壓強(qiáng)增大，體積一定減小，氣體密度增大，C錯，D正確；由體積減小可知外界對氣體做功，B錯；由熱力學(xué)第一定律可知，外界對氣體做功而內(nèi)能不變，可判斷氣體向外界放熱，A錯．
6．答案：D 由于汽缸及活塞絕熱，所以外界對氣體做功，氣體內(nèi)能必然增大，溫度升高，即不可能回到原來狀態(tài)，D選項正確．
7．答案：ACD 氣缸整體是絕熱的，當(dāng)移動活塞P時，有外力對系統(tǒng)做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，系統(tǒng)的內(nèi)能要增加，因此從整體上講，甲、乙的內(nèi)能都要增加，但外力并沒有直接對甲做功，甲的內(nèi)能之所以增加是因?yàn)槲樟藷崃浚曳懦鰺崃浚訟CD正確．
8．答案：B 乙分子從a到b，再到c的過程中，分子之間均表現(xiàn)為引力，所以乙分子始終做加速運(yùn)動，且到達(dá)c點(diǎn)時速度最大，故A錯誤，B正確，C錯誤．乙分子由b到c的過程，分子引力做正功，故兩分子間的分子勢能減小，而從c到d的過程分子間為斥力，做負(fù)功，分子間的勢能增加，故D錯誤．
9．答案：AB 根據(jù)熱力學(xué)第一定律ㄓU=Q+W可知，對氣體加熱，氣體的內(nèi)能不一定增加，則選項A正確；絕對零度是低溫物體的極限，不可能達(dá)到，則選項B正確；溫度是物體分子平均動能大小的標(biāo)志，物體溫度升高，物體中分子熱運(yùn)動加劇，其分子平均動能增加，但不是每個分子的平均動能都增加，則選項C錯誤；理想氣體中分子間無相互作用力，壓縮封閉在氣缸中一定質(zhì)量的理想氣體，難度越來越大是因?yàn)閴簭?qiáng)增大的原因，則選項D錯誤．
10．答案：D 當(dāng)液面由a位置上升到b位置時，管內(nèi)氣體體積減小，表明溫度降低，管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)減小，管內(nèi)氣體分子的平均動能減小，氣體內(nèi)能減小．
11．（8分）答案：（1）115～120都對 （2分）（2）
～
都對（2分）（3）讓油膜在水面上形成單分子油膜（2分）（4）
（2分）
12．答案：（1）還需要用刻度尺．（3分）
（2）實(shí)驗(yàn)的主要步驟是：將細(xì)玻璃管水平放置，用刻度尺量出水銀柱長h（cm）和封閉空氣柱長l1（cm）；將細(xì)玻璃管開口向上豎直放置，用刻度尺量出封閉空氣柱長l2（cm）．（3分）
（3）設(shè)玻璃管的截面積為S，兩種情況下空氣的狀態(tài)參量分別為p1=p0，V1=l1S，p2=p0+h(mmHg)，V2=l2S
由玻意耳定律p
得大氣壓為p0=l1h/(l1－l2)． （3分）
13．解析：空氣柱在體外時的狀態(tài)參量為p1=760mmHg，V1=5mL，T1=300K（3分）
空氣柱在體內(nèi)在收縮壓時的狀態(tài)參量為p2=120mmHg，T2=310K（2分）
由理想氣體狀態(tài)方程得，空氣柱在收縮壓下的體積為V2=p1V1T2/T1p2=32.17mL（3分）
空氣柱在體內(nèi)擴(kuò)張壓時的狀態(tài)參量為p3=80mmHg，T3=310K（3分）
由理想氣體狀態(tài)方程得，空氣柱在擴(kuò)張壓下的體積為V3=p1V1T3/T1p3=49.1mL（3分）
14．解析：設(shè)球在第一次運(yùn)動到最低點(diǎn)時的速度為v，則根據(jù)牛頓第二定律得，
（5分）
根據(jù)熱力學(xué)第一定律和能量守恒定律可知，球由靜止釋放到第一次運(yùn)動到最低點(diǎn)的過程中汽缸中的氣體增加的內(nèi)能ㄓE為
（5分）
聯(lián)立兩式、代入數(shù)值得ㄓE=228J． （4分）
15．解析：（1）能（2分）
因?yàn)榇髿鈮簭?qiáng)是由大氣重力產(chǎn)生的，由
（2分）
得
（2分）
把查閱得到的數(shù)據(jù)代入上式得，
kg（2分）
大氣層空氣的分子數(shù)為
個（2分）
（2）可求出液化后空氣的體積為：
m3（2分）
設(shè)大氣液化后液體水分布在地球表面上時，地球半徑增加h，則有
得
，考慮到h遠(yuǎn)小于R，忽略h的二次項和三次項得，
m． （2分）
16．解析：（1）在活塞上方倒沙的過程中溫度保持不變，對氣體，由玻意耳定律得，p0V0=p1V1，代入數(shù)據(jù)，得p1=V0p0/V1=2.0×10－3×1.0×105/1.0×10－3Pa=2.0×105Pa（5分）
在緩慢加熱到
變，由蓋?呂薩克定律得，V1/T0=V2/T2，
∴V2=T2V1/T0=(273+127)×1.0×10－3/273m3
=1.47×10－
（2）在整個物理過程中畫在p―V圖上，
如圖所示． （6分）
17．解析：每人每天所吸1atm凈化空氣的體積為
V=(16×60×24)×500mL=1.152×
由玻意耳定律可知，每桶10atm的凈化空氣轉(zhuǎn)化為1atm時的體積為V/=10×20/1L=
故每人每天需要凈化空氣的桶數(shù)為n=V/V/=1.152×104/200=57.6≈58桶（4分）
由此可見，這個方案并不現(xiàn)實(shí)． （4分）
18．解析：因活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，由平衡條件得，(p0－p1)S=(p2－p2)S ①
代入數(shù)據(jù)得p3=1.0×105Pa（2分）
對B內(nèi)左側(cè)氣體有p
對B內(nèi)右側(cè)氣體有p
又l2+l3=l2/+l3/=（16+8）cm=
聯(lián)立②③④得l3/=
活塞右移ㄓx=l3－l3/=
對活塞由平衡條件得，(p1/－p0)S=(p－p0)S
解得p1/=p0=1.0×105Pa（2分）
對A內(nèi)氣體由理想氣體的狀態(tài)方程得，p
即有0.5×30S/300=1×32S/T1/
解得T1/=640K（2分）
A內(nèi)溫度升高ㄓT=T1/－T1=340K（2分）
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話：027-86699610 舉報郵箱：58377363@163.com