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热学复习题二


热学复习题二
1.(1)为了将空气装入气瓶内,现将一定质量的空气等温压缩,空气可视为理想气体。下列图象能正 确表示该过程中空气的压强 p 和体积 V 关系的是 。

⑵ 如图 A-2 所示,内壁光滑的气缸水平放置。一定质量的理想气体被密封在气缸内,外界大气压强 为 p0。现对气缸缓慢加热,气体吸收热量 Q 后,体积由 V1 增大为 V2。则在此过程中

,气体分子平均动 能_________(选增“增大”、“不变”或“减小”) ,气体内能变化了___________。 ⑶ 某同学在进行“用油膜法估测分子的大小 ”的实验前,查阅数据手册得知:油酸 的摩尔质量 M=0.283kg· mol-1,密度 ρ=0.895× 103kg· m-3。若 100 滴油酸的体积为 1ml, 则 1 滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多少? (取 NA=6.02× 1023mol-1,
p0

(2)在将空气压缩装入气瓶的过程中,温度保持不变,外界做了 24KJ 的功。现潜水员背着该气瓶 缓慢地潜入海底,若在此过程中,瓶中空气的质量保持不变,且放出了 5KJ 的热量。在上述两个过程中, 空气的内能共减小 KJ,空气 (选填“吸收”或“放出” )_____的热量
3 3

球的体积 V 与直径 D 的关系为 V ?

1 ? D 3 ,结果保留一位有效数字) 6

(3)已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为 1.3kg/ m 和 2.1kg/ m ,空气的摩尔质量 为 0.029kg/mol,阿伏伽德罗常数 NA=6.02x10 /mol。若潜水员呼吸一次吸入 2L 空气,试估算潜水员在 海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数。 (结果保留一位有效数字)
23

5.(2013 江苏)如图所示一定质量的理想气体从状态 A 依次经过状态 B、 C 和 D 后再回到状态 A。 其中 A-B 和 C-D 为等温过程,B-C 和 D-A 为绝 热过程(气体与外界无热量交换) 。 这就是著名的“卡诺循环” 。 (1)该循环过程中,下列说法正确的是_______。 (A)A-B 过程中,外界对气体做功 (B)B-C 过程中,气体分子的平均动能增大 (C)C-D 过程中,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多

2.(2009 年江苏物理) (1)若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变,则在此过程中关于气泡 中的气体,下列说法正确的是 (A)气体分子间的作用力增大 (C)气体分子的平均动能减小 此过程中的气泡 。 (填写选项前的字母) (B)气体分子的平均速率增大 (D)气体组成的系统地熵增加 J。气泡到达湖面后,温度上升的过程 J

(D)D-A 过程中,气体分子的速率分布曲线不发生变化 ( 2 )该循环过程中,内能减小的过程是 _______ (选填“ A ? B ” 、 “B?C” 、 “ C ? D ”或 “ D ? A” ) 。 若气体在 A ? B 过程中吸收 63kJ 的热量,在 C ? D 过程中放出 38kJ 的热量,则气体完成一次 循环对外做的功为_______ kJ。 ( 3) 若该循环过程中的气体为 1mol, 气体在 A 状态时的体积为 10L, 在 B 状态时压强为 A 状态时的 2/3, 求气体在 B 状态时单位体积内的分子数。 (已知阿伏加德罗常数 N A 效数字)

(2)若将气泡内的气体视为理想气体,气泡从湖底上升到湖面的过程中,对外界做了 0.6J 的功,则 (填“吸收”或“放出”)的热量是
3

中,又对外界做了 0.1J 的功,同时吸收了 0.3J 的热量, 则此过程中,气泡内气体内能增加了

(3)已知气泡内气体的密度为 1.29kg/m ,平均摩尔质量为 0.29kg/mol。阿伏加德罗常数 NA=6.02× 1023mol-1,取气体分子的平均直径为 2×10-10m,若气泡内的气体能完全变为液体,请估算液体体积与原 来气体体积的比值。 (结果保留以为有效数字)

? 6.0 ?1023 mol ?1 ,保留一位有

4. (2011 年高考·江苏理综卷)⑴ 如图 A-1 所示,一演示用的“永动机”转轮由 5 根轻杆和转轴构成,轻 杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片。 轻推转轮后, 进入热水的叶片因伸展面 “划水”, 推动转轮转动。 离开热水后,叶片形状迅速恢复,转轮因此能较长时间转动。下列说法正确的是 A.转轮依靠自身惯性转动,不需要消耗外界能量 B.转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身 C.转动的 叶片不断搅动热水,水温升高 D.叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量
图 A-1 热水 形状记忆合金

6.(2009 年山东卷) .一定质量的理想气体由状态 A 经状态 B 变为状态 C,其中 A ? B 过程为等压变 化,B ? C 过程为等容变化。已知 VA=0.3m3,TA=TB=300K、TB=400K。 (1)求气体在状态 B 时的体积。 (2)说明 B ? C 过程压强变化的微观原因

(3)没 A ? B 过程气体吸收热量为 Q,B ? C 过 气体放出热量为 Q2,比较 Q1、Q2 的大小说明原因。

热学复习题三
1.(2009 年海南物理) (I) (4 分)下列说法正确的是 (A)气体的内能是分子热运动的动能和分子间的势能之和; (B)气体的温度变化时,其分子平均动能和分子间势能也随之改变; (C)功可以全部转化为热,但热量不能全部转化为功; (D)热量能够自发地从高温物体传递到低温物体,但不能自发地从低温物体传递到高温物体; (E)一定量的气体,在体积不变时,分子每秒平均碰撞次数随着温度降低而减小; (F)一定量的气体,在压强不变时,分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加。 (II)一气象探测气球,在充有压强为 1.00atm(即 76.0cmHg) 、温度为 27.0℃ 的氦气时,体积为 3. 50m3。 在上升至海拔 6. 50km 高空的过程中, 气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压 36. 0cmGg, 气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变。此后停止加热,保持高度不变。已知在这一海拔高 度气温为-48.0℃ 。求: (1)氦气在停止加热前的体积; (2)氦气在停止加热较长一段时间后的体积。 (填入正确选项前的字母,每选错

3.(上海物理).如图,上端开口的圆柱形气缸竖直放置,截面积为

5*10?3 m2 ,一定质量的气
5

体被质量为 2.0kg 的光滑活塞封闭在气缸内,其压强为 ____pa (大气压强取 1.01* 10

pa , g 取

0 10m / s 2 ) 。若从初温 27 c 开始加热气体,使活塞离气缸底部的高度由 0.5m 缓慢变为 0.51m,则此时

气体的温度为____℃。

4.(山东卷)一太阳能空气集热器,底面及侧面为隔热材料,顶面为透明玻璃板,集热器容积为 V0, 开始时内部封闭气体的压强为 p0。经过太阳暴晒,气体温度由 T0=300K 升至 T1=350K。 (1)求此时气体的压强。 (2)保持 T1=350K 不变,缓慢抽出部分气体,使气体压强再变回到 p0。求集热器内剩余气体的质 量与原来总质量的比值。判断在抽气过程中剩余气体是吸热还是放热,并简述原因。

2.(2009 年上海物理)21.如图,粗细均匀的弯曲玻璃管 A、B 两端开口,管内有一段水银柱,右管内 气体柱长为 39cm,中管内水银面与管口 A 之间气体柱长为 40cm。先将口 B 封闭,再将左管竖直插入 水银槽中,设整个过程温度不变,稳定后右管内水银面比中管内水银面高 2cm,求: (1)稳定后右管内的气体压强 p; (2)左管 A 端插入水银槽的深度 h。 (大气压强 p0=76cmHg)
B

5.(2011 年高考· 山东理综卷)⑴人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程。以下说 法正确的是 。 b.晶体的物理性质 都是各向异性的 d.露珠呈球状是由于液体表面张力的作用 a.液体的分子势能与体积有关 c.温度升高,每个分子的动能都增大

⑵气体温度计结构如图所示。玻璃测温泡 A 内充有理想气体,通过细玻璃管 B 和水银压强计相连。 开始时 A 处于冰水混合物中,左管 C 中水银面在 O 点处,右管 D 中水银面高出 O 点 h1=14cm。后将 A
A

放入待测恒温槽中,上下移动 D,使 C 中水银面仍在 O 点处,测得 D 中水银面高出 O 点 h2=44cm。 (已 知外界大气压为 1 个标准大气压,1 标准大气压相当于 76cmHg) ① 求恒温槽的温度。 ② 此过程 A 内气体内能 功,气体将 (填“增大”或“减小” ) ,气体不对外做
A C 软胶管 B O D

(填“吸热”或“放热” ) 。

热学复习题四
1.(2011年高考·上海卷)如图,绝热气缸A与导热气缸B均固定于地面,由刚性杆连接的绝热活塞与两 气缸间均无摩擦。两气缸 内装有处于平衡状态的理想气体,开始时体积均为V0、温度均为T0。缓慢加热 A中气体,停止加热达到稳定后,A中气体压强为原来的1.2倍。设环境温度始终保持不变,求气缸A中 气体的体积VA和温度TA。
A B

4.关于一定量的气体,下列说法正确的是 A.气体的体积指的是气体的分子所能够到达的空间的体积,而不是该气体所有分子的体积之和, B.只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度,气体的温度就可以降低 C.在完全失重的情况下,气体的压强为零 D.气体从外界吸收热量,其内能一定增加 E.气体在等压膨胀过程中温度一定升高, 5.(2013 高考山东理综) (2)我国“蛟龙”号深海探测船载人下潜超七千米,再创载人深潜新纪录。 在某次深潜实验中,“蛟龙”号探测到 990m 深处的海水温度为 280K。某同学利用该数据来研究气体状 态随海水温度的变化,如图所示,导热性良好的气缸内封闭一定质量的气体,不计活塞的质量和摩擦, 气缸所处海平面的温度 To=300K,压强 P0=1 atm,封闭气体的体积 Vo=3m 。如果将该气缸下潜至 990m 深 处,此过程中封闭气体可视为理想气体。 ①求 990m 深处封闭气体的体积(1 atm 相当于 10m 深的海水产生的压强) 。
2

2.(2012 上海)31. (12 分)如图,长 L=100cm,粗细均匀的玻璃管一端封闭。水平放置时,长 L0 =50cm 的空气柱被水银柱封住,水银柱长 h=30cm。将玻璃管缓慢地转到开口向下和竖直位置,然后 竖直插入水银槽,插入后有?h=15cm 的水银柱进入玻璃管。设整个过程中温度始终保持不变,大气 压强 p0=75cmHg。求: (1)插入水银槽后管内气体的压强 p; (2)管口距水银槽液面的距离 H。

②下潜过程中封闭气体___________(填“吸热”或“放热”),传递的热量__________(填“大于”或 “小于”)外界对气体所做的功。

6.(2000·全国)一横截面积为 S 的气缸水平放置,固定不动.气缸壁是导热的,两个活塞 A 和 B 将 气缸分隔为 1、2 两气室,达到平衡时 1、2 两气室体积之比为 3:2,如图所示.在室温不变的条件下, 缓慢推动活塞 A,使之向右移动一段距离 d.求活塞 B 向右移动的距离.不计活塞与气缸壁之间的磨擦.

3.(2012 山东) (1)以下说法正确的是 a.水的饱和汽压随温度的升高而增大 b.扩散现象表明,分子在永不停息地运动



c.当分子间距离增大时,分子间引力增大,分子间斥力减小 d.一定质量的理想气体,在等压膨胀过程中,气体分子的平均动能减小 (2)如图所示,粗细均匀、导热良好、装有适量水银的 U 型管竖直放置,右端与大气相通,左端封闭 气柱长 l ? 20cm (可视为理想气体) ,两管中水银面等高。先将右端与一低压舱(未画出)接通,稳 定后右管水银面高出左管水银面 h ? 10cm (环境温度不变,大气压强 (1)求稳定后低压舱内的压强(用“cmHg”做单位) (2)此过程中左管内的气体对外界 (填“吸热”或放热“) 。 (填“做正功” “做负功” “不做功” ) ,气体将 7.如图所示,某压缩式喷雾器储液桶的容量是 5.7×10 m .往桶内倒入 4.2×10 m 的药液后开始打 气,打气过程中药液不会向外喷出.如果每次能打进 2.5×10 m 的空气,要使喷雾器内空气的压强达 到 4 标准大气压应打气几次?这个压强能否使喷雾器内的药液全部喷完? (设大气压强为 1 标准大气压)
-4 3 -3 3 -3 3

p0 ? 75cmHg )


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