时间:2017-11-10 09:03:09
1、简答题 图表示一个边长为40cm的立方体箱子，其箱壁厚度可以忽略不计且导热性能良好，箱面除下部开有一小孔与外界相通外，其余部分均密封良好，箱内还装有一个边长为20cm、密度为500kg/
的立方体木块．今使箱自大气中缓慢没入水中（运动中箱的上下两表面总保持水平），至某一深度时，箱内木块对箱底的压力刚好为零，试求此时箱的上表面离外界水面的深度．已知大气压为1.0×
Pa，大气温度为27℃，水温为24℃，取g=10m/
参考答案：
2.3m
本题解析：
本题难度：简单
2、填空题 如图所示，总质量为M的气缸放在地面上，活塞连同手柄的质量为m，活塞的截面积为S，大气压强为p0．当气缸竖直放置时，气缸内空气压强为______．现用手握住手柄慢慢向上提，若不计摩擦和气体温度的变化，则在气缸离开地面时，气缸内气体的压强为______．
参考答案：对活塞受力分析可知，
P0S+mg=P1S，
所以时气缸内气体的压强为P1=P0+mgS
现用手握住手柄慢慢向上提，对气缸的底部受力分析可得，
P2S+Mg=P0S，
所以此时气体的压强为P2=P0-MgS
故答案为：P0+mgS，P0-MgS
本题解析：
本题难度：一般
3、计算题 如图所示，一个上下都与大气相通的直圆筒，内部横截面积为S = 0.01m2，中间用两个活塞A和B封住一定质量的气体。A、B都可沿圆筒无摩擦地上下滑动，且不漏气。A的质量不计，B的质量为M，并与一劲度系数为k = 5×103 N/m的较长的弹簧相连。已知大气压p0 = 1×105 Pa，平衡时两活塞之间的距离l0 =" 0.6" m，现用力压A，使之缓慢向下移动一段距离后，保持平衡。此时用于压A的力F =" 500" N。求活塞A下移的距离。
参考答案：
本题解析：根据用力压A，使之缓慢向下移动一段距离后，保持平衡，此过程为等温变化，
，
p1=p0 = 1×105 Pa，，? V1=sl0=0.01
0.6m3，p2=p0+
=1×105 +
，V2=sl2=0.01l2，
联立以上各式，代入数据得l2=0.4m，因气体体积减小A下移的距离为
同时活塞B对弹簧的压力增大500N，弹簧下移的距离
，最后活塞A下移的距
离为
。
本题难度：一般
4、简答题 如图所示，气缸A与导热气缸B均固定在地面上，由刚性杆连接的绝热活塞与两气缸间均无摩擦，开始时两形状相同的长方体气缸内装有理想气体，压强均为p0、体积均为V0．缓慢加热A中气体，使A中气体体积变为原来的1.2倍．设环境温度始终保持不变．
（1）求此时气缸A中气体的压强pA．
（2）此过程B中气体吸热还是放热？试分析说明．
参考答案：（1）因为此时活塞处于平衡状态，根据平衡条件可知，pA=pB，
选取气缸B中气体为研究对象，初始状态压强为p0，
B中气体等温变化，变化后B中气体体积VB=0.8V0，
根据根据玻意耳定律有p0V0=pB0.8V0，
可得，pB=1.25p0，
所以pA=1.25p0．
（2）B中气体温度不变，所以内能不变，活塞对B中气体做正功，由热力学第一定律可知，气体肯定放热．
答：（1）求此时气缸A中气体的压强pA为1.25p0．
（2）此过程B中气体要放热．
本题解析：
本题难度：一般
5、简答题 现有m=0.90kg的硝酸甘油[C3H5（NO3）3]被密封于体积V0=4.0×10-3m3的容器中，在某一时刻被引爆，瞬间发生激烈的化学反应，反应的产物全是氮、氧…等气体．假设：反应中每消耗1kg的硝酸甘油释放能量U=6.00×106J/kg；反应产生的全部混合气体温度升高1K所需能量Q=1.00×103J/K；这些混合气体满足理想气体状态方程
| pV T |
参考答案：根据题意，化学反应完成后，硝酸甘油释放的总能量为：
?E=mU? ①
?设反应后气体的温度为T，根据题意，有
?E=Q（T-T0）? ②
?根据pVT=C(常量)器壁所受的压强为：
?p=CTV0? ③
?联立①②③并代入数据，得：p=3.4×108PA．
答：器壁所承受的压强为：p=3.4×108PA．
本题解析：
本题难度：一般