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热学3-3测试题


物理测试题热学
总分:110 分 一、单项选择题:每小题 2 分,共 30 分 1.已知阿伏加德罗常数、摩尔质量和摩尔体积,则可以计算 ( ) ①固体物质分子的大小和质量 ②液体物质分子的大小和质量 ③气体物质分子的大小 ④气体物质分子的质量 A.①③ B.③④ C.①②③ D.①②④ 2.根据热力学定律,下列说法正确的是( ) A.第二类永动机违反能量守恒定律 B.机

械能和内能的转化具有方向性 C、当温度由 20℃变为 40℃,物体分子的平均动能应变为原来的 2 倍 D.热机是一种把机械能转化为内能的装置 E、温度是分子平均动能的标志,所以物体的温度为 0℃时,物体分子的平均动能为零 3.一定质量的理想气体封闭在绝热的气缸内,当用活塞压缩气体时,下列说法中错误的是( A.气体分子的平均动能一定增大 B.气体分子的密度一定增大 C.气体分子的势能一定增大 D.气体的内能一定增大 4.以下关于分子力的论述中正确的是 ( ) A.当分子间距离 r 等于 r0 时,引力和斥力都为零, r0 约为 10
?10

姓名:

成绩:



m

B.当 r > r0 并逐渐增大时,引力和斥力都减小,但引力大于斥力,分子力的合力为引力 C.当 r > r0 并逐渐增大时,引力增大,斥力减小,合力为引力 D 当 r < r0 并逐渐减小时,分子势能在逐渐减小 5.下列现象中哪些不是由于液体表面张力引起的: ( ) A.吹出来的肥皂泡 B、蚂蚁能浮在水面上 C.木船浮在水面上 D、散落在玻璃板上的水银呈球形 6.关于晶体和非晶体的说法中正确的是: ( ) A.所有的晶体都表现为各向异性 B.大颗粒的盐磨成细盐,就变成了非晶体 C.因为金属物理性质表现出各向同性,故金属是非晶体 D.所有的晶体都有确定的溶点,而非晶体没有确定的溶点 7.在一个上下水温均匀,并保持恒温的水池中,有一个小气泡缓慢上升,则上升过程中正确的说法是(设气 泡内为理想气体) ( ) A.气泡内能减少,放出热量 B.气泡内能不变,对外做功,吸收热量 C.气泡内能不变,不放热也不吸热 D.气泡内能增加,吸收热量 8.关于布朗运动,下列说法中正确的是 ( ) A.布朗运动就是固体微粒分子的无规则运动 B.布朗运动就是液体分子的无规则运动 C.布朗运动是液体分子的无规则运动的反映 D.布朗运动同时说明固体分子和液体分子做无规则的运动 9.关于布朗运动,下列说法中正确的是 ( ) A.温度越高,布朗运动越激烈 B.悬浮在液体中的颗料越大,周围液体分子撞击的机会越多,布朗运动越明显 C.太阳光斜射在窗前,看到许多尘粒做无则的运动,这也是布朗运动 D.漂浮在河水中的树叶随波浪一起一伏运动,这也是布朗运动 10.关于物体的内能的变化,以下说法中正确的是 ( ) A.物体吸收热量,内能一定增加
1

B.物体对外做功,内能一定减少 C.物体吸收热量,同时对外做功,内能可能不变 D.物体放出热量,同时对外做功,内能可能不变 11.金属制成的气缸中装有柴油与空气的混合物,有可能使气缸中柴油达到燃点的过程是( ) A.迅速向外拉活塞 B.迅速向里推活塞 C.缓慢向外拉活塞 D.缓慢向里推活塞 12.如图容器 A、B 各有一个可以自由移动的轻活塞,活塞下面是水, 上面是大气,大气压恒定。A、B 底部由带有阀门 K 的管道相连, 整个装置与外界绝热,原先,A 中水面比 B 中的高。打开阀门, 使 A 中的水逐渐向 B 中流,最后达到平衡。在这个过程中( ) A.大气压力对水做功,水的内能增加 B.重力对水做功,水的内能减少 C.大气压力对水不做功,水的内能不变 D.大气压力对水不做功,水的内能增加 13.对于一定质量的理想气体,在温度不变的条件下,当它的体积减小时,下列说法正确的是( ) ①单位体积内分子的个数增加 ②在单位时间、单位面积上气体分子对器壁碰撞的次数增多 ③在单位时间、单位面积上气体分子对器壁的作用力不变 ④气体的压强增大 A.①④ B.①②④ C.①③④ D.①②③④ 14、下面关于熵的说法错误 的是( ) .. A.熵是物体内分子运动无序程度的量度 B.与热现象有关的一个自发的过程总是向熵减少的方向进行 C.热力学第二定律的微观实质是与热现象有关的自发宏观过程朝墒增加的方向进行 D.熵值越大,代表系统分子运动越无序 15.关于饱和汽的下列说法错误的是( ) A.一定温度下,给定液体饱和汽的密度是一定的. B.相同温度下,不同液体的饱和汽压一般是不同的 C.饱和汽压随温度升高而增大,与体积无关; D.理想气体定律对饱和汽也适用. 二、填空题(每空 2 分,共 24 分) 16. 某同学在实验室做“用油膜法估测分子直径的大小”实验中,已知油酸酒精溶液的浓 度为每 104mL 溶液中有纯油酸 6mL。用注射器抽得上述溶液 2mL,现缓慢地滴出 1mL 溶液,共有液滴数为 50 滴。把 1 滴该溶液滴入盛水的浅盘上,在刻有小正方形坐标的 玻璃板上描出油膜的轮廓(如图所示) ,坐标中小正方形方格的边长为 20mm。试问: ⑴这种估测方法是将每个分子视为 膜,这层油膜的厚度可视为油分子的 ⑵上图中油酸膜面积为 积是 模型, 让油酸尽可能地在水面上散开, 则形成的油膜可视为 。 油

mm2;每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体 m。 (最后一空保留 1 位有效数字) 。 (取二位有效数字,阿伏加德罗常数取

mL;根据上述数据,估测出油酸分子的直径是

17.一水瓶中水的质量是 2.2kg,它所包含的水分子的数目约为

2

6.0×1023mol 1) 18.对一定质量的气体加热,气体吸收了 420J 的热量,它受热膨胀后对外做的功是 300J,那么气体的内能 (填增加或减少)了 J。 19.物体沿固定的斜面匀速下滑,在这个过程中,下列各量变化的情况是:物体的动能将 ,机械能 将 ,内能将 。 三、计算题: 20. (6 分)瀑布从 10m 高处以 2m/s 的速度竖直落下,如果它减少的机械能的 20%用来使水的温度升高,水升 高的温度是多少?水的比热容为 4.2×103J/kg· C。



21(8 分)如图所示,用轻质活塞在气缸内封闭一定质量理想气体,活塞与气缸壁间摩擦忽略不计,开始时活 塞距气缸底高度 h1 = 0.50 m。给气缸加热,活塞缓慢上升到距离气缸底 h2 = 0.80 m 处,同时缸内气体吸收 Q = 450 J 的热量。已知活塞横截面积 S = 5.0×10 ①缸内气体对活塞所做的功 W; ②此过程中缸内气体增加的内能 Δ U。
-3

m ,大气压强 p0 = 1.0×10 Pa。求:

2

5

22 (8 分) 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住压强为 p0=1.0×105Pa、 - 体积 V0=2.0×10 3m3 的理想气体.现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.

23. (8 分)如图 17-10 所示,一 U 形金属框的可动边 AC 长 0.1m,匀强磁场的磁感强度为 0.5 T,AC 以 8 m/s 的速度匀速水平向右移动,电阻 R 为 5 Ω ,(其它电阻均不计). (1)计算感应电动势的大小; (2)求出电阻 R 中的电流有多大?
R A 图 17-10 B C

24. (10 分)如图 3-4 所示,U 形管右臂半径是左臂半径的一半,当温度是 27℃时,

3

l1 =2cm, l 2 =3cm, l1 、 l 2 分别为被封闭气柱长度。此时左端水银柱 h1 =5cm,两管水银柱高度差 h2 =6cm。
大气压 p0=76 cmHg,当温度升高至 127℃时,两部分气柱长度分别为多少?

图 3-4

25. (14 分)如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距 1m,导轨平面与水平 面成θ =37?角, 下端连接阻值为 R 的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直.质量为 0.2kg, 电阻不计的金属棒放在 2 两导轨上, 棒与导轨垂直并保持良好接触, 它们之间的动摩擦因数为 0.25. (g=10m/s , sin37?=0.6, cos37?=0.8) ⑴求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小; ⑵当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻 R 消耗的功率为 8W,求该速度的大小; ⑶在上问中,若 R=2Ω ,金属棒中的电流方向由 a 到 b,求磁感应强度的大小和方向. (4)下滑的最大速度是多少?
b θ R

a θ

4

答案:1、

D

2、B 7、B 12、D

3、C 8、C 13、B

4、B 9、A 14、B ,1.2×10
-5

5、C 10、C 15、D , 5×10
-10

6、D 11、B

16.球体,单分子,直径, 22400 17. 18. 7.3×1025 增加,120

20. (14 分) 解: 水的机械能 E ? mgh ? 有 20%E=Q

1 m? 2 2

? (4分) 水吸收的热量 Q ? cm?t

?(4分) ,根据题意,

……(4 分) 解得 ?t ? 4.8 ? 10?3?C

?(2分)

21① 活塞缓慢上升,视为等压过程, 则气体对活塞做功 W = FΔ h = p0SΔ h = 150J ② 根据热力学定律 Δ U = (-W )+ Q = 300J (2 分) (2 分)

22 气体先做等温变化,由玻意耳定律得 p0V0=p
5

V0
2

解得压强 p=2.0×10 Pa 之后,气体做等压变化,由盖·吕萨克定律得 = 2T 0 T TV0 400 -3 3 -3 3 解得最终体积 V= = ×2.0×10 m =1.5×10 m . 2T0 2×273 25.答案:⑴4m/s2 ⑵10m/s ⑶0.4T,垂直于导轨平面向上.

V0

V

5


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