物理20分鐘專題突破(2)
熱 學(xué)
1. 如圖甲所示,已知一定質(zhì)量的理想氣體,從狀態(tài)1變化到狀態(tài)2。問(wèn):氣體對(duì)外是否做功?
甲
2. 如圖所示,有一圓筒形氣缸靜置在地上,氣缸圓筒的質(zhì)量為M,活塞及手柄的質(zhì)量為m,活塞截面積為S。現(xiàn)用手握住活塞手柄緩慢地豎直向上提,求氣缸剛離地時(shí)缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)。(當(dāng)時(shí)的大氣壓強(qiáng)為p0,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,活塞缸壁的摩擦不計(jì),活塞未脫離氣缸)。?
3. 如圖所示,一端開(kāi)口的圓筒中插入光滑活塞,密閉住一段理想氣體,其狀態(tài)參量為p0,V0,T0,在與外界無(wú)熱交換的情況下,先壓縮氣體到p1,V1,T1狀態(tài),再讓氣體膨脹到p2,V2,T2狀態(tài),若V1<V0<V2,則[ ]
A. T1>T0>T2 B. T1=T0=T2
C. T1<T0<T2 D. 無(wú)法判斷
4. 容積V=
A. 4瓶 B. 50瓶
C. 56瓶 D. 60瓶
5. 一定質(zhì)量的理想氣體其狀態(tài)變化過(guò)程的p與V的關(guān)系如圖所示,該過(guò)程p-T圖應(yīng)是( )
6. 如右圖所示,已知大氣壓強(qiáng)為p0=750mmHg,粗細(xì)均勻玻璃管中有A、B兩段氣體,被
A
7. 分子間的勢(shì)能與體積的關(guān)系,正確的是( )
A. 物體的體積增大,分子間的勢(shì)能增加
B. 氣體分子的距離增大,分子間的勢(shì)能減小
C. 物體的體積增大,分子間的勢(shì)能有可能增加
D. 物體的體積減小,分子間的勢(shì)能增加
8. 如圖所示是一定質(zhì)量的理想氣體的兩條等容線a和b,如果氣體由狀態(tài)A等壓變化到狀態(tài)B,則在此變化過(guò)程中是( )
A.氣體不對(duì)外做功,外界也不對(duì)氣體做功,吸熱,內(nèi)能增加?
B.外界對(duì)氣體做功,放熱,內(nèi)能增加?
C.外界對(duì)氣體做功,吸熱,內(nèi)能增加?
D.氣體對(duì)外做功,吸熱,內(nèi)能增加?
9. 如圖所示,甲、乙兩玻管兩端封閉,豎直放置,室溫時(shí)空氣柱長(zhǎng)度l甲上=
1乙上=?l乙下,現(xiàn)將兩玻管全都浸沒(méi)在
A. 甲向上,乙向下 B. 甲向下,乙向上?
C. 甲、乙均向上 D. 甲、乙均向下?
10. 如圖所示,一個(gè)開(kāi)口向上的絕熱容器中,有一個(gè)活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體,活塞的質(zhì)量以及活塞和容器壁之間的摩擦忽略不計(jì),活塞原來(lái)靜止在A處,質(zhì)量為m的小球從活塞上方h處自由下落,隨同活塞一起下降到最低位置B處,接著又從B處往上反彈,則下列說(shuō)法中正確的( )
A. 活塞從A到B的過(guò)程中,速度先增大后減小?
B. 活塞在B處所受合力為零?
C. 活塞在B處,氣體壓強(qiáng)最大,溫度最高?
D. 活塞最終將靜止在B處?
1.解答:如圖乙所示,分別做出過(guò)1和2的等容線Ⅰ和Ⅱ,由圖可知,直線Ⅰ的斜率大于直線Ⅱ的斜率,則VⅡ>VⅠ,即V2>V1,所以,從狀態(tài)1變化到狀態(tài)2,氣體膨脹對(duì)外做功了。
乙
小結(jié):從此題的解答可以看到,利用圖象幫助解決問(wèn)題,有時(shí)是很方便的,但這種方法首先必須按圖象有一個(gè)清楚的了解,只有在“識(shí)別”圖象的基礎(chǔ)上,才能準(zhǔn)確地“運(yùn)用”圖像。
2.解析:此題是一道力熱綜合問(wèn)題,對(duì)氣體是等溫變化過(guò)程,對(duì)活塞、氣缸是力學(xué)平衡問(wèn)題,并且氣缸在提離地面時(shí),地面對(duì)其支持力為零。?
欲求氣缸剛離地時(shí)缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)p封氣,把氣缸隔離出來(lái)研究最方便。
氣缸受豎直向下的重力G缸(大小等于Mg),封閉氣體豎直向下的壓力F封氣(大小等于p封氣S),大氣豎直向上的壓力F大氣(大小等于p0S)。由平衡條件,有
F大氣-G缸-F封氣=0
即p0S-Mg-p封氣S=0
∴p封氣=p0-
3.解析:從題目給出的條件,V1<V0<V2和“與外界無(wú)熱交換”,根據(jù)熱力學(xué)第一定律,我們可以知道,從V0→V1的過(guò)程,氣體體積減小,外界對(duì)氣體做功,而系統(tǒng)吸放熱為零,則內(nèi)能一定增加,理想氣體內(nèi)能增加意味著溫度增加,所以T1>T0。從狀態(tài)1經(jīng)過(guò)狀態(tài)0到狀態(tài)2,氣體體積膨脹,氣體對(duì)外做功,內(nèi)能減少,溫度降低,所以T0>T2,結(jié)果為T1>T0>T2。本題的正確答案為A。
4.解答:設(shè)最多可裝的瓶子數(shù)為n,由玻意耳定律得:
pV=p'V+np'V'
解得:n=56(瓶)
所以本題的正確答案為C。
5. C 6. B 7. C 8. D 9. D 10. AC
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