时间:2017-09-26 09:57:04
1、简答题 【物理－物理3-3】
（1）（2分）将你认为正确的答案标号填在后面的横线上___________
A．液体表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大
B．第二类永动机是不可能制成的，因为它违背了能的转化和守恒定律
C．当分子间的距离减小时，分子间作用力的合力也减小，分子势能增大
D．有些晶体在一定的条件下可以转化为非晶体
（2）（6分）右图为一高压锅的示意图，锅盖上有一限压阀，当锅内气体的压强大于某一值时，限压阀被顶起，气体外泄。已知限压阀的重量为0.7N，泄气孔的横截面积
。下表为水的沸点与外界压强的关系。
压强（ 105pa） | 1.01 | 1.43 | 1.54 | 1.63 | 1.73 | 1.82 | 1.91 | 2.01 | 2.12 | 2.21 |
水的沸点 | 100 | 110 | 112 | 114 | 116 | 118 | 120 | 122 | 124 | 126 |
参考答案：（1）A、D（2）①122②
个
本题解析：（1）A、D（2分，每选对一项得1分，有选错的不得分）
（2）解：①122（2分）
②
，
，
，根据理想气体状态方程得：
（2分），锅内气体的分子数为：
（1分）
联立解得：个（1分）
本题难度：一般
2、选择题 如图，横截面积为S，下表面与水平面夹角为θ的活塞的质量为M，不计摩擦，若大气压强为P0，则容器中的气体的压强P为（ ）
A．P0+
| Mgcosθ S |
| p0 cosθ |
| Mg Scosθ |
| Mg Scosθ |
| Mg S |
参考答案：以活塞为研究对象，分析受力：重力Mg、外界大气压力P0S，气缸壁的压力N和气缸内气体的压力F，其中F=P?Scosθ…①
根据平衡条件得：
P0S+Mg=Fcosθ…②
联立①②得：P=P0+MgS
故选D
本题解析：
本题难度：简单
3、计算题 （9分）如图所示，上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置，截面积为40cm2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在汽缸内．在汽缸内距缸底60cm处设有a、b两限制装置，使活塞只能向上滑动．开始时活塞搁在a、b上，缸内气体的压强为
（=1.0×105Pa为大气压强），温度为300K．现缓慢加热汽缸内气体，当温度为330K，活塞恰好离开a、b；当温度为
360K时，活塞上升了4cm．
．求：
①活塞的质量；
②物体A的体积．
参考答案：（1）4kg；（2）640cm3
本题解析：（1）物体A的体积为ΔV．
=300K，
=1.0×105Pa，
=60×40－ΔV
=330K，
=（1.0×105＋
?）Pa，
=
=360K，
=，
=64×40－ΔV
由状态1到状态2为等容过程：
?（3分）
代入数据得：m=4kg?（2分）
（2）由状态2到状态3为等压过程：
?（2分）
代入数据得：ΔV=640cm3?（2分）
本题难度：一般
4、简答题 圆筒形气缸躺放在水平地面上，气缸质量M=8kg。它与地面间摩擦系数μ=0.1。最大静摩擦力
=10N。气缸内壁光滑，横截面积S=2.5
。缸内有一个活塞封住一段空气柱。活塞质量m=2kg。开始时气柱长
=10cm。设g取10m／
，大气压p0取
Pa，气缸内气体温度保持不变，求
(1)用水平力F1=5N拉动活塞时，气柱压强稳定后，气柱长L1是多少？
(2)用水平力F2=15N拉动活塞时，气柱压强稳定后，气柱长L2是多少？
参考答案：
（1）? 12.5cm?（2）22.7cm
本题解析：
(1)以气体为研究对象，初态：
；末态
，温度不变。
以活塞为研究对象：
代入数据解得
=12.5cm
(2)气缸作加速运动
气体：
活塞：
本题难度：一般
5、计算题 如图所示，A，B两容器容积相同，用细长直导管相连，二者均封入压强为户，温度为T的一定质量的理想气体，现使A内气体温度升温至T"，稳定后A容器的压强为多少？
参考答案：
本题解析：
【错解分析】因为A容器温度升高，所以气体膨胀，有一些会跑到B容器中去，假设有△V的气体迁移至B容器，由气态方程可知：
对A容器：
?①
对B容器：
（因为B容器T不变）?②
联立①②
主要是因为研究对象不清楚。我们知道，应用气体定律（如玻-马定律，查理定律或气态方程等）时，研究对象应该是一定质量的气体，而本题无论是对于A容器，还是B容器，气体的质量都变化。若把△V做为迁移气体，那么，它所对应的压强、温度参量，在两个式子中应该是一致的，而上解式①中为（△V，p"T"），式②中为（△V，p，T），这显然是矛盾的，是研究对象选择不当造成的。
【正解】因为升温前后，A，B容器内的气体都发生了变化，是变质量问题，我们可以把变质量问题转化为定质量问题。我们把升温前整个气体分为（V-△V）和（V+△V）两部分（如图7-15所示），以便升温后，让气体（V-△V）充满A容器，气体（V+△V）压缩进B容器，于是由气态方程或气体实验定律有：
解得：
【点评】气态方程及气体实验定律都只适用于质量一定的理想气体，但对于质量变化的问题，我们只要巧妙地选取研究对象，便可将变质量问题转化为定质量问题，这是一种处理问题的重要方法。
本题难度：一般