时间:2017-07-17 07:19:01
1、实验题 如下图所示,将水平放置的两端封闭的直玻璃管(其内部有一段水银柱将气体分隔为A、B两部分)竖直放入温度均匀的热水槽中,待平衡后,A部分气体的体积__________(填“变大”“变小”)。
参考答案:
变小
本题解析:
求解本题可以采用下面多种方法.
方法1 采用定量解析法,设水银柱下降(或上升)x,对A、B两部分气体分别应用理想气体状态方程,再根据末态(h为管内汞柱的高度).这种方法过程繁杂,这里不再赘述,同学们自己不妨一试.
方法2 采用半定性半定量的假设法,设玻璃管浸入热水中后,水银柱相对于管的位置不变,则A、B两部分气体均发生等容变化,由查理定律得
即末态.故当“释放”对水银柱的约束后,它会在重力作用下相对于玻璃管下移一段距离而平衡于某处,即A部分气体的体积减小了.
方法3 借用习题结论进行逻辑推理法.对于封闭玻璃管中一段水银柱将空气柱分隔为两部分的情况来说,由上一单元知识很容易证明这样两个结论:当管水平放置时,若两部分气体的初温相同,且升高相同的温度,则水银柱依然平衡于原位置,即不会移动;当管竖直(或倾斜)放置时,若两部分气体初温相同且升高相同的温度,则水银柱将相对于管上升.借用上述结论可以简化本题的的解题过程,由初态到末态的变化过程可以通过以下三种途径来实现,具体讨论如下:
(1)先将玻璃管竖起来,再保持竖直状态将其放入热水中.这种情况下,第一步汞柱相对于管下移,A气体被压缩;第二步,汞柱又会相对于管上移,即A气体相对于第一步又膨胀了.那么经过这两步后A气体最终究竟是膨胀了还是被压缩了无法判断出来,所以无法通过此途径求解.
(2)将管竖起与放入热水中同时进行,这种情况更为复杂,更难以判断水银柱的移动情况.
(3)先将玻璃管保持水平状态放入热水中,再慢慢将其竖起来,这种情况下,第一过程中汞柱相对于玻璃管不移动,即A部分气体体积不变;第二过程中汞柱相对于管下移,即A气体被压缩,故A气体体积应减小.
上述实现气体状态变化的三个具体过程虽然不同,但气体最终的状态应该是一定的.故本题的正确结论应该是A部分气体体积减小.
思路点拨:本题隐含的已知条件是A、B两部分气体初态压强和温度
相同,末态的温度T也相同,且T>
,而末态压强为
.对每一部分气体,在其状态变化过程中,都遵循理想气体状态方程.
小结:研究气体状态变化情况时,可以对各个可能的变化过程进行分析推理,当沿一个途径走不通(即无法推导出确定的结果)时,可以换一个途径去走,这种方法不仅在解决气体问题时运用,在研究力学、电磁学及光学等问题时,同样是一种非常重要的方法,这里不再一一列举.
本题难度:简单
2、选择题 下列各物理量,哪个不是矢量
A.加速度
B.重力
C.位移
D.质量
参考答案:D
本题解析:分析:既有大小又有方向,相加是遵循平行四边形定则的物理量是矢量,如力、速度、加速度、位移、动量等都是矢量;
只有大小,没有方向的物理量是标量,如路程、时间、质量等都是标量.
解答:解:A、加速度有大小也有方向,是矢量,故A错误;
B、重力有大小有方向,是矢量,故B错误;
C、位移有大小有方向,是矢量,故C错误;
D、质量有大小没有方向,是标量,故D正确.
故选D.
点评:本题是一个基础题目,就是看学生对矢量和标量的掌握.
本题难度:简单
3、简答题 如图所示,内部横截面积为S的圆筒形绝热容器,封有一定质量的理想气体,开口向上放在硬板上。设活塞质量为m1,现有一质量为m2的橡皮泥从距活塞上表面高为h1处的A点由静止开始下落,碰到活塞后,随活塞一起下降的最大距离为h2,若不计活塞与容器壁的摩擦,求容器内气体内能的最大变化量是多少?
参考答案:
本题解析:橡皮泥自由下落h1的过程中,机械能守恒。碰撞活塞时,动量守恒。橡皮泥和活塞一起下降过程中,由于容器绝热减少的机械能都通过对气体做功转变成系统的内能。
在橡皮泥自由下落h1的过程中,由机械能守恒得:? ①
对于碰撞活塞过程,根据动量守恒得:? ②
所以内能的增量为:
本题难度:简单
4、选择题 关于浸润和不浸润,下列说法正确的是(?)
A.水与任何固体都是浸润的
B.只有液体浸润细管壁才能产生毛细现象,液体不浸润细管壁就不能产生毛细现象
C.同一种液体对不同的固体,可能是浸润的,也可能是不浸润的
D.鸭用嘴在羽毛上涂一层很薄的油脂,使水不能浸润羽毛
参考答案:CD
本题解析:液体与固体接触处形成一个液体薄层,叫做附着层。附着层里的分子既受固体分子的吸引,又受到液体内部分子的吸引。如果受到固体分子的吸引力较弱,附着层的分子就比液体内部稀疏,在附着层里分子间吸引力较大,造成跟固体接触的液体表面有缩小的趋势,形 成不浸润。反之,如果附着层分子受固体分子吸引力相当强,附着层分子比液体内部更密集,附着层就出现液体相互推斥的力,造成跟固体接触的液体表面有扩展的趋势,形成浸润。
水并不是与任何固体都是浸润的,A错误
液体浸润细管壁或者不浸润细管壁都能产生毛细现象,B错误
同一种液体对不同的固体,可能是浸润的,也可能是不浸润的,C正确
鸭用嘴在羽毛上涂一层很薄的油脂,使水不能浸润羽毛,D正确
故选CD
本题难度:简单
5、填空题 恒温室内,一玻璃瓶装有理想气体,由于瓶盖有点漏气,则瓶内气体(?)
A.分子势能增大
B.分子平均动能不变
C.温度不变
D.气体内能不变
参考答案:BC
本题解析:理想气体没有分子势能,故选项A错误.由于温度保持不变,所以分子平均动能不变,故B、C正确.由于漏气,玻璃瓶中的气体分子数减少,因而瓶内气体的内能应减小,故D选项错误.
本题难度:简单