时间:2017-11-05 17:11:18
1、选择题 冬天有这样的现象:剩有半瓶水的热水瓶经过一个夜晚,第二天拔瓶口的软木塞时不易拔出来,主要原因是瓶内气体( )
A.温度不变,体积减小,压强增大
B.体积不变,温度降低,压强减小
C.温度降低,体积减小,压强不变
D.质量不变,体积减小,压强增大
参考答案:B
本题解析:
本题难度:简单
2、填空题 在温度为27℃时,一直径为0.3米的薄塑料球内气体压强为1.5×105Pa,大气压强为1.0×105Pa,由于球内外的压强差,使球面绷紧,球面上出现张力.则球面上每厘米长度所受张力为______?N,如果球面上每厘米长度只能承受50N的力,设球体积不变,当球内温度升高到______?K时,球将破裂.
参考答案:求的半径r=d2=0.15m;
半球面所承受的张力F总=(p-p0)S=πr2(p-p0),
每厘米长度上所承受的张力F=F总2πr=12r(p-p0)=3750N/m=37.5N/cm;
当球每厘米长度上受到的张力是50N时,设球内气体压强为p1,
则F′=12r(p1-p0),气体压强p1≈1.67×105Pa,
气体初状态时的温度T=273+27=300K,
由查理定律可得,PT=P1T1,即1.5×105300=1.67×105T1,解得T1=334K;
故答案为:37.5;334.
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,四个两端封闭粗细均匀的玻璃管,管内的空气被一段水银柱隔开,按图中标明的条件,当玻璃管水平放置时,水银柱处于静止状态,如果管内两端的空气都升高相同的温度,则水银柱向左移动的是:
参考答案:D
本题解析:略
本题难度:简单
4、简答题 如图,两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同气缸直立放置,气缸底部和顶部均有细管连通,顶部的细管带有阀门K.两气缸的容积均为V0,气缸中各有一个绝热活塞(质量不同,厚度可忽略).开始时K关闭,两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体),压强分别为p0和
p0 3 |
V0 4 |
参考答案:(i)与恒温热源接触后,在K未打开时,右活塞不动,两活塞下方的气体经历等压过程,
由盖吕?萨克定律得:TT0=7V045V04①
解得T=75T0②
(ii)由初始状态的力学平衡条件可知,左活塞的质量比右活塞的大.打开K后,左活塞必须升至气缸顶才能满足力学平衡条件.
气缸顶部与外界接触,底部与恒温热源接触,两部分气体各自经历等温过程,设在活塞上方气体压强为p,由玻意耳定律得
PVx=P03?V04③
对下方气体由玻意耳定律得:(P+P0)(2V0-Vx)=p0?7V04 ④
联立③④式得 6VX2-V0VX-V02=0
解得VX=V02
VX=-V03不合题意,舍去.
答:(i)恒温热源的温度T=75T0(ii)重新达到平衡后左气缸中活塞上方气体的体积VX=V02
本题解析:
本题难度:一般
5、计算题 如图所示,将导热气缸开口向上放置在水平平台上,活塞质量m=10kg,横截面积S=50cm2,厚度d=1cm,气缸的内筒深度H=21cm,气缸质量M=20kg,大气压强为P0=1×105Pa,当温度为T1=300K时,气缸内活塞封闭的气柱长为L1=10cm。若将气缸缓慢倒过来开口向下放置在平台上,活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通,不计活塞与气缸间的摩擦,取g= 10m/s2,求:
①气缸开口向下放置时,封闭气柱的长度是多少?
②给气缸缓慢加热,当温度多高时,活塞能刚好接触到平台?
参考答案:①15cm? ②400K
本题解析:①将气缸缓慢倒置的过程中,封闭气体等温变化:?
?
?
?
②给气缸缓慢加热过程中,等压变化:?
,
?
?
当温度为400K时,活塞能刚好接触到平台。
点评:牢记理想气体状态方程的各种公式,弄清每种公式的使用条件。
本题难度:一般