时间:2019-06-28 04:34:04
1、计算题 (9分)如图15所示,一导热良好的气缸放置在水平平台上,活塞质量为10kg,横截面积50cm2,厚度1cm,气缸全长21cm,气缸质量20kg,大气压强为1×105Pa,当温度为7℃时,活塞封闭的气柱长10cm,现将气缸倒过来放置,活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通。g取10m/s2。求稳定后气柱多长?
参考答案:解:设气缸倒置前后被封闭气体的压强分别为p1和p2,气柱长度分别为L1和L2。,
(4分)
倒置过程为等温变化,由玻意耳定律可得p1L1=p2L2(5分)
本题解析:略
本题难度:简单
2、选择题 如图所示,一根上细下粗、粗端与细端都粗细均匀的玻璃管上端开口、下端封闭,上端足够长,下端(粗端)中间有一段水银封闭了一定质量的理想气体.现对气体缓慢加热,气体温度不断升高,水银柱上升,则被封闭气体体积和热力学温度的关系最接近哪个图象( )
A.
B.
C.
D.
参考答案:A
本题解析:
本题难度:简单
3、计算题 如图,一质量不计,可上下自由移动的活塞将圆筒分为上下两室,两室中分别封闭有理想气体,筒的侧壁为绝缘体,上底N,下底M及活塞D均为导体并按图连接,活塞面积。在电键K断开时,两室中气体压强均为
,ND间距
,DM间距
,将变阻器的滑片P滑到左端B,闭合电键后,活塞D与下底M分别带有等量异种电荷,并各自产生匀强电场,在电场力作用下活塞D发生移动。稳定后,ND间距
,DM间距
,活塞D所带电量的绝对值
(式中E为D与M所带电荷产生的合场强,常量
)。求:
(1)两室中气体的压强(设活塞移动前后气体温度保持不变);
(2)活塞受到的电场力大小F;
(3)M所带电荷产生的场强大小和电源电压U;
(4)使滑片P缓慢地由B向A滑动,活塞如何运动,并说明理由。
参考答案:解:(1),解得
,解得
(2)根据活塞受力的平衡,
(3)因为E为D与M所带电荷产生的合场强,是M所带电荷产生的场强大小,所以E=2
,所以
,所以
=
,得
。电源电压
(4)因减小,
减小,向下的力
减小,
增大,
增大,向上的力
增大,所以活塞向上移动
本题解析:
本题难度:困难
4、计算题 如图所示,一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,再从状态B变化到状态C。已知状态A的温度为480K。求:
(1)气体在状态C时的温度;
(2)试分析从状态A变化到状态B的整个过程中,气体是从外界吸收热量还是放出热量。
参考答案:解:(1)A,C两状态体积相等,则有
得:=160K
(2)由理想气体状态方程
得:K=480 K
由此可知A、B两状态温度相同,故A、B两状态内能相等;而该过程体积增大,气体对外做功,由热力学第一定律得:气体吸收热量
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,竖直放置的上端封闭,下端开口的粗细均匀的玻璃管中,一段水银柱封闭着一段长为l的空气柱。若将这根玻璃管倾斜45°(开口端仍在下方),空气柱的长度将发生下列哪种变化
A.变长
B.不变
C.变短
D.无法确定
参考答案:C
本题解析:设水银柱的长度为h,竖直放置时,气体的压强为;玻璃管倾斜45°时,气体的压强为
,根据
,则l’变小。选项C正确。
本题难度:一般