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=20L的鋼瓶充滿氧氣后，壓強(qiáng)為p=30atm，打開(kāi)鋼瓶閥門，讓氧氣分裝到容積為V'=5L的小瓶子中去。若小瓶子已抽成真空，分裝到小瓶中的氧氣壓強(qiáng)均為p'=2atm壓。在分裝過(guò)程中無(wú)漏氣現(xiàn)象，且溫度保持不變，那么最多可能裝的瓶數(shù)是： [ 　　]

    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4cm長(zhǎng)水銀柱隔開(kāi)，下面水銀柱高為66cm,A、B兩段空氣柱長(zhǎng)度各為4cm和8cm，現(xiàn)欲使A段氣柱長(zhǎng)度增加1cm并保持穩(wěn)定，應(yīng)將管慢慢豎直提高（    ）

A.9cm        B.3cm        C.2cm        D.1cm?

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=2l甲下，     

 1乙上=?l乙下，現(xiàn)將兩玻管全都浸沒(méi)在0℃的冰水中，則甲、乙兩管中水銀柱移動(dòng)方向是（    ）

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

 


同步練習(xí)冊(cè)答案