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- 2021-05-13 发布
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物理20分钟专题突破(2)
热 学
1. 如图甲所示,已知一定质量的理想气体,从状态1变化到状态2。问:气体对外是否做功?
甲
2. 如图所示,有一圆筒形气缸静置在地上,气缸圆筒的质量为M,活塞及手柄的质量为m,活塞截面积为S。现用手握住活塞手柄缓慢地竖直向上提,求气缸刚离地时缸内封闭气体的压强。(当时的大气压强为p0,当地的重力加速度为g,活塞缸壁的摩擦不计,活塞未脱离气缸)。
3. 如图所示,一端开口的圆筒中插入光滑活塞,密闭住一段理想气体,其状态参量为p0,V0,T0,在与外界无热交换的情况下,先压缩气体到p1,V1,T1状态,再让气体膨胀到p2,V2,T2状态,若V1<V0<V2,则[ ]
A. T1>T0>T2 B. T1=T0=T2
C. T1<T0<T2 D. 无法判断
4. 容积V=20L的钢瓶充满氧气后,压强为p=30atm,打开钢瓶阀门,让氧气分装到容积为V'=5L的小瓶子中去。若小瓶子已抽成真空,分装到小瓶中的氧气压强均为p'=2atm压。在分装过程中无漏气现象,且温度保持不变,那么最多可能装的瓶数是: [ ]
A. 4瓶 B. 50瓶
C. 56瓶 D. 60瓶
5. 一定质量的理想气体其状态变化过程的p与V的关系如图所示,该过程p-T图应是( )
6. 如右图所示,已知大气压强为p0=750mmHg,粗细均匀玻璃管中有A、B两段气体,被4cm长水银柱隔开,下面水银柱高为66cm,A、B两段空气柱长度各为4cm和8cm,现欲使A段气柱长度增加1cm并保持稳定,应将管慢慢竖直提高( )
A.9cm B.3cm C.2cm D.1cm
7. 分子间的势能与体积的关系,正确的是( )
A. 物体的体积增大,分子间的势能增加
B. 气体分子的距离增大,分子间的势能减小
C. 物体的体积增大,分子间的势能有可能增加
D. 物体的体积减小,分子间的势能增加
8. 如图所示是一定质量的理想气体的两条等容线a和b,如果气体由状态A等压变化到状态B,则在此变化过程中是( )
A.气体不对外做功,外界也不对气体做功,吸热,内能增加
B.外界对气体做功,放热,内能增加
C.外界对气体做功,吸热,内能增加
D.气体对外做功,吸热,内能增加
9. 如图所示,甲、乙两玻管两端封闭,竖直放置,室温时空气柱长度l甲上=2l甲下,
1乙上=·l乙下,现将两玻管全都浸没在0℃的冰水中,则甲、乙两管中水银柱移动方向是( )
A. 甲向上,乙向下 B. 甲向下,乙向上
C. 甲、乙均向上 D. 甲、乙均向下
10. 如图所示,一个开口向上的绝热容器中,有一个活塞封闭着一定质量的理想气体,活塞的质量以及活塞和容器壁之间的摩擦忽略不计,活塞原来静止在A处,质量为m的小球从活塞上方h处自由下落,随同活塞一起下降到最低位置B处,接着又从B处往上反弹,则下列说法中正确的( )
A. 活塞从A到B的过程中,速度先增大后减小
B. 活塞在B处所受合力为零
C. 活塞在B处,气体压强最大,温度最高
D. 活塞最终将静止在B处
参考答案
1.解答:如图乙所示,分别做出过1和2的等容线Ⅰ和Ⅱ,由图可知,直线Ⅰ的斜率大于直线Ⅱ的斜率,则VⅡ>VⅠ,即V2>V1,所以,从状态1变化到状态2,气体膨胀对外做功了。
乙
小结:从此题的解答可以看到,利用图象帮助解决问题,有时是很方便的,但这种方法首先必须按图象有一个清楚的了解,只有在“识别”图象的基础上,才能准确地“运用”图像。
2.解析:此题是一道力热综合问题,对气体是等温变化过程,对活塞、气缸是力学平衡问题,并且气缸在提离地面时,地面对其支持力为零。
欲求气缸刚离地时缸内封闭气体的压强p封气,把气缸隔离出来研究最方便。
气缸受竖直向下的重力G缸(大小等于Mg),封闭气体竖直向下的压力F封气(大小等于p封气S),大气竖直向上的压力F大气(大小等于p0S)。由平衡条件,有
F大气-G缸-F封气=0
即p0S-Mg-p封气S=0
∴p封气=p0-
3.解析:从题目给出的条件,V1<V0<V2和“与外界无热交换”,根据热力学第一定律,我们可以知道,从V0→V1的过程,气体体积减小,外界对气体做功,而系统吸放热为零,则内能一定增加,理想气体内能增加意味着温度增加,所以T1>T0。从状态1经过状态0到状态2,气体体积膨胀,气体对外做功,内能减少,温度降低,所以T0>T2,结果为T1>T0>T2。本题的正确答案为A。
4.解答:设最多可装的瓶子数为n,由玻意耳定律得:
pV=p'V+np'V'
解得:n=56(瓶)
所以本题的正确答案为C。
5. C 6. B 7. C 8. D 9. D 10. AC
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