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文檔簡介

1、熱學(xué),氣體查漏補(bǔ)缺1如圖,在水平放置的剛性氣缸內(nèi)用活塞封閉兩部分氣體A和B,質(zhì)量一定的兩活塞用桿連接。氣缸內(nèi)兩活塞之間保持真空,活塞與氣缸璧之間無摩擦,左側(cè)活塞面積較大,A、B的初始溫度相同。略抬高氣缸左端使之傾斜,再使A、B升高相同溫度,氣體最終達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。若始末狀態(tài)A、B的壓強(qiáng)變化量pA、pB均大于零,對活塞壓力的變化量為FA、FB,則( AD )(A)A體積增大 (B)A體積減小 (C) FAFB (D)pA<pB2(多選)A、B是兩只固定在地面上的氣缸,兩氣缸的活塞用硬質(zhì)細(xì)桿相連,A的活塞面積大于B的活塞面積,活塞處于靜止?fàn)顟B(tài),兩氣缸內(nèi)封有溫度相同的氣體,活塞之間與大氣相通,如

2、果使兩氣缸內(nèi)氣體升高相同溫度至活塞再度平衡,則可能發(fā)生的情況是( BD ) (A)活塞向左移動,A內(nèi)氣體壓強(qiáng)增加得多(B)活塞向右移動,B內(nèi)氣體壓強(qiáng)增加得多 (C)活塞不移動,AB氣體壓力增加量相同(D)活塞向右移動,AB氣體壓力增加量相同3如圖所示,兩個直立的氣缸由管道連通。具有一定質(zhì)量的活塞a、b用鋼性桿固連,可在氣缸內(nèi)無摩擦地移動。缸內(nèi)及管中封有一定質(zhì)量的氣體,整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。大氣壓強(qiáng)不變?,F(xiàn)令缸內(nèi)氣體的溫度緩慢升高一點,則系統(tǒng)再次達(dá)到平衡狀態(tài)時 ( )(A)活塞向下移動一點,缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變(B)活塞向下移動一點,缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大(C)活塞向上移動一點,缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)減?。―)活塞

3、的位置沒有改變,缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大4(單選)如圖所示,U形管兩臂豎直固定,右管中一段水銀柱A與管底部水銀間有一段空氣柱B被封于右臂管子的中部,A部分水銀在水平管中,設(shè)U形管內(nèi)粗細(xì)均勻,兩端均開口與大氣相通,現(xiàn)保持溫度不變,向左管緩慢注入少量水銀,則重新平衡后 ( C )A空氣柱B的壓強(qiáng)增大 B空氣柱B的長度不變C圖中h減小 D圖中h不變5(單選)如右圖所示,一端開口,一端封閉的玻璃管,封閉端有一定質(zhì)量的氣體,開口端置于水銀槽中,用彈簧測力計拉著玻璃試管而平衡,此時管內(nèi)外水銀面高度差為,彈簧測力計示數(shù)為若在水銀槽中緩慢地倒入部分水銀,使槽內(nèi)水銀面升高一些,穩(wěn)定后管內(nèi)外水銀面高度差為,彈簧測力計示數(shù)

4、為,則( B )ABCD6熱力學(xué)溫標(biāo)是通過下列方法建立起來的( C )(A)先猜想,后實驗驗證 (B)對規(guī)律作合理外推(C)對規(guī)律作合理外推 (D)對規(guī)律作合理外推7如圖,球形連通容器A置于水平面上,水平部分的水銀將球內(nèi)氣體隔開,且V1>V2。開始時兩邊氣體溫度相同,若兩部分氣體同時升高相同的溫度,下列選項正確的是( D )A、水銀柱將向左移動B、水銀柱將向右移動C、地面對連通器A的摩擦力方向向左D、地面對連通器A無摩擦力作用AV0CK4V0BHh8用如圖所示的傳統(tǒng)打氣筒給容器打氣,設(shè)打氣筒的容積為V0,底部有一閥門K可自動開啟并不漏氣,活塞A上提時外界大氣可從其四周進(jìn)入打氣筒,活塞下移

5、時可把打氣筒內(nèi)氣體推入B中。若B的容積為4V0,A、B內(nèi)氣體初始壓強(qiáng)等于大氣壓P0,為使中氣體壓強(qiáng)達(dá)到10P0,則需打氣_36_次。某同學(xué)設(shè)想在筒內(nèi)焊接一卡環(huán)C(體積不計)來控制B內(nèi)的壓強(qiáng),為了控制內(nèi)氣體的壓強(qiáng)最大不超過10 P0,則卡環(huán)C到打氣筒頂部的距離h與打氣筒總長H的比值為_9:10_(所有摩擦不計,打氣時溫度不變,連接部分體積不計)。9如圖所示,一根上粗下細(xì)(上下兩段各自粗細(xì)均勻)的玻璃管上端開口、下端封閉,上端足夠長,下端有一段水銀柱封閉了一定質(zhì)量的理想氣體?,F(xiàn)對封閉氣體緩慢加熱,氣體溫度不斷升高,水銀柱上升,則下圖中的圖線最接近被封閉氣體體積V和熱力學(xué)溫度T關(guān)系的是( A )10

6、如圖所示,水平固定的由兩段粗細(xì)不同的細(xì)玻璃管組成的封閉容器中,一段水銀柱將氣體分成A、B兩部分,水銀柱靜止,則下列判斷正確的是 ( BC )A水銀柱兩側(cè)受到的氣體壓力大小相等BA、B兩部分氣體的壓強(qiáng)相同C若兩部分氣體溫度相同,同時升高10后水銀柱不動D若兩部分氣體溫度相同,同時降低10后水銀柱向右移11有一只小試管倒插在燒杯的水中,此時試管恰好浮于水面,試管內(nèi)外水面的高度差為h,如圖所示如果改變溫度或改變外界大氣壓強(qiáng)則試管(不考慮燒杯中水面的升降及試管壁的厚度)( AC )A如僅升高溫度,則試管位置上升,h不變B如僅升高溫度,則試管位置下降,h增大C如僅升高外界壓強(qiáng),則試管位置下降,h不變D如

7、僅升高外界壓強(qiáng),則試管位置下降,h減小變式1:當(dāng)液面恰與管口相平時能保持靜止答案又為什么?變式2:當(dāng)管子完全懸浮于液體內(nèi)能保持靜止(1)水降溫管子會怎么動(2)大氣壓減小時管子會怎么動(3)減小管子重力其他條件不變玻璃管靜止位置會怎么變(4)把玻璃管往下推一點玻璃管會怎么動12如圖所示的裝置,氣缸分上、下兩部分,下部分的橫截面積大于上部分的橫截面積,大小活塞分別在上、下氣缸內(nèi)用一根硬桿相連,兩活塞可在氣缸內(nèi)一起上下移動。缸內(nèi)封有一定質(zhì)量的氣體,活塞與缸壁無摩擦且不漏氣,起初在小活塞上的杯子里放有大量鋼球。能使兩活塞相對氣缸向下移動是(AD )(A)給氣缸內(nèi)氣體緩慢加熱 (B)取走幾個鋼球(C)

8、讓整個裝置自由下落 (D)大氣壓變小13圓柱形氣缸固定放置在水平地面上,其截面如圖所示,用硬桿連接的兩個活塞在氣缸的左右兩側(cè)分別封閉了兩部分氣體A、B,活塞可自由移動。兩側(cè)的橫截面積SA<SB,兩活塞間的C部分可通過閥門K實現(xiàn)與外界的連通或斷開。開始時兩邊氣體溫度相同,活塞處于平衡狀態(tài)?,F(xiàn)使兩邊氣體緩慢升高相同的溫度,重新平衡后兩邊氣體壓強(qiáng)的增量分別為pA和pB。下列判斷正確的是( AD )(A)若C部分是真空,則在溫度升高的過程中活塞始終不動(B)若C部分是真空,則最終平衡時pA=pB(C)若C部分與外界大氣連通,則活塞向右移(D)若C部分與外界大氣連通,則最終平衡時pA>pB1

9、4如圖為豎直放置的上細(xì)下粗的密閉細(xì)管,水銀柱將氣體分隔成A、B兩部分,初始溫度相同。使A、B升高相同溫度達(dá)到穩(wěn)定后,體積變化量為DVA、DVB,壓強(qiáng)變化量為DpA、DpB,對液面壓力的變化量為DFA、DFB,則( AC )A水銀柱向上移動了一段距離 BDVADVBCDpADpBDDFADFB變式:如圖所示豎直放置的上粗下細(xì)的密閉細(xì)管,水銀柱將氣體分隔成A、B兩部分,初始溫度相同使A、B升高相同溫度達(dá)到穩(wěn)定后,體積變化量為VA_等于_VB,壓強(qiáng)變化量為pA_大于_pB(填“大于”、“等于”或“小于”)。15如右上圖,一段水銀柱將豎直放置的試管內(nèi)氣體隔成長度相等的兩部分,試管兩端均封閉。將試管緩慢

10、的順時針旋轉(zhuǎn)180°。旋轉(zhuǎn)前后相比,氣體的壓強(qiáng)將 (填“增大、減小”或“不變”),水銀柱的機(jī)械能將_(填“增大、減小”或“不變”). 16如圖所示,為一氣體溫度計的結(jié)構(gòu)示意圖。儲有一定質(zhì)量理想氣體的測溫泡P通過細(xì)管與水銀壓強(qiáng)計左臂A相連,壓強(qiáng)計右管B和C與大氣相通。移動右管B可調(diào)節(jié)其水銀面的高度,從而保證泡內(nèi)氣體體積不變。當(dāng)測溫泡P浸在冰水混合物中、大氣壓強(qiáng)相當(dāng)于76cm高水銀柱所產(chǎn)生的壓強(qiáng)時,壓強(qiáng)計左右兩管的水銀面恰好都位于圖示刻度尺的零刻度處。(1)使用這種溫度計,其溫度計上的刻度是_均勻_的;(選填“均勻”、“不均勻”)(2)圖中刻度尺上的刻度為3.8cm處所對應(yīng)的溫度為_13

11、.65_;(3)當(dāng)大氣壓強(qiáng)減少到75cmHg時,將測溫泡P浸在冰水混合物中,調(diào)節(jié)右管同時移動刻度尺,使壓強(qiáng)計左右兩管的水銀面恰好都位于刻度尺的零刻度處,但不改變其溫度刻度,則測量值_小于_真實值(選填“大于”、“小于”或“等于”)。此時若實際溫度變化10,則從溫度計刻度上讀出溫度變化是_9.87_。17如圖所示,有兩個同樣的球,其中a球放在不導(dǎo)熱的水平面上,b球用細(xì)線懸掛起來,測得它們初始的溫度與環(huán)境溫度相同?,F(xiàn)通過熱傳遞使a、b兩球升高相同的溫度,兩球升高溫度后的大小如圖中的虛線所示,則此過程中a、b兩球_吸收_(填:“吸收”或“放出”)熱量,且_a_(填:“a”或“b”)球傳遞的熱量較多。

12、18如圖,由a、b、c三個粗細(xì)不同的部分連接而成的圓筒固定在水平面上,截面積分別為2S、S/2和S。已知大氣壓強(qiáng)為p0,溫度為T0。兩活塞A和B用一根長為4L的不可伸長的輕線相連,把溫度為T0的空氣密封在兩活塞之間,此時兩活塞的位置靜止在圖中位置。則此時輕線的拉力為 0 。現(xiàn)對被密封的氣體加熱,使其溫度緩慢上升到T時兩活塞之間氣體的壓強(qiáng)可能為 (忽略活塞與圓筒壁之間的摩擦)。甲乙丙h1V1h2h3V2V3圖419三根粗細(xì)一樣、上端開口的玻璃管,中間有一段水銀柱封住一段空氣柱。如果V1=V2>V3,h1<h2=h3,三者原先溫度相同,后來又升高相同溫度,則管中水銀柱向上移動情況是:C

13、A、丙管最多 B、乙管和丙管最多C、甲管與乙管最多 D、三管上升一樣多htO甲乙20一個貯有空氣的密閉燒瓶用玻璃管與水銀氣壓計相連,如圖甲所示,氣壓計兩管內(nèi)的汞面在同一水平面上。現(xiàn)設(shè)法升高燒瓶內(nèi)空氣的溫度,同時在豎直方向上移動氣壓計的右管,使兩管內(nèi)的汞面始終相平。用h來表示氣壓計左管內(nèi)汞面變化的高度或表示氣壓計右管移動的距離,設(shè)t為燒瓶內(nèi)空氣升高的溫度,已知乙圖中的圖線為氣壓計左管內(nèi)汞面變化的高度隨t變化的函數(shù)圖像,則氣壓計右管移動的距離隨t變化的函數(shù)圖像可能是(B)(A)乙圖中的圖線(B)乙圖中的圖線(C)乙圖中的圖線(D)乙圖中的圖線V1V2h1h2圖421如圖4所示,開口向上豎直放置的玻

14、璃管中,兩段水銀柱封閉著兩段氣體,它們的體積分別為V1、V2,兩段水銀柱的高度分別為h1、h2,且V1>V2,h1<h2。如果此管保持豎直狀態(tài)自由下落,兩空氣柱體積分別變?yōu)閂1、V2,則下列說法中正確的是:( AB )A、兩部分氣體的體積都增大B、一定有V1>V2C、可能有V1<V2D、可能有V1=V2提示:作p-1/v圖22如圖所示,兩個相同的盛水容器,密閉時裝有相同水位的水現(xiàn)在它們頂部各插有一根兩端開口的玻璃管,甲容器中的玻璃管下端插入水中,乙容器中的玻璃管下端在水面上方若打開容器底部的閥門,兩個容器中均有水流出,現(xiàn)有以下說法:甲中水面下降的速度越來越快 乙中水面下

15、降的速度越來越慢 甲中水先放完 乙中水先放完 其中說法正確的是 A A B C D 23有一種特殊材料,當(dāng)溫度升高時體積會迅速增加,增加的體積與升高的溫度之間滿足:DVkDT,其中k叫膨脹系數(shù),是一個確定的常數(shù)?,F(xiàn)將用該材料做成的完全相同的兩個小球用細(xì)線分別拴在兩個完全相同的容器底部,一個容器內(nèi)注入水,另一個容器內(nèi)注入水銀,兩小球的球心到液面的距離相等,放在同一房間內(nèi),由于環(huán)境溫度的升高,小球會吸熱而膨脹。若忽略水和水銀的膨脹,上述過程中小球均未露出液面且容器內(nèi)液體均未溢出,則兩小球增加的體積_相等_(選填“相等”、“不等”或“無法確定”),浸沒在水中的小球由于膨脹對外界做的功 小于 (選填“

16、大于”、“小于”或“等于”)浸沒在水銀中的小球由于膨脹對外界做的功。24一圓筒形真空容器,在筒頂系著的輕彈簧下掛一質(zhì)量不計的活塞,彈簧處于自然長度時,活塞正好觸及筒底,如圖所示。當(dāng)在活塞下方注入一定質(zhì)量的理想氣體、溫度為T時,氣柱高為h,則當(dāng)溫度為T '時,氣柱的高是 ( C )A. B. C. D. 25粗細(xì)均勻豎直放置的玻璃管中,P為一小活塞,有一段水銀柱將封閉在玻璃管中的空氣分成上、下兩部分,活塞和水銀柱都靜止不動?,F(xiàn)在用力向下壓活塞,使得活塞向下移動一段距離L,同時水銀柱將向下緩慢移動一段距離為H,其中溫度不變,試比較L和H的大小。比大。PFABHh題目沒說壓力多大,不妨設(shè)其為

17、無窮大,這時空氣柱的體積幾乎都被壓縮為零。顯然,活塞移動的距離要比水銀柱移動的距離多部分氣柱的長度。26如圖所示,一圓柱形容器上部圓筒較細(xì),下部的圓筒較粗且足夠長。容器的底是一可沿下圓筒無摩擦移動的活塞S,用細(xì)繩通過測力計F將活塞提著,容器中盛水。開始時,水面與上圓筒的開口處在同一水平面上(如圖),在提著活塞的同時使活塞緩慢地下移。在這一過程中,測力計的讀數(shù)( B ) A、 先變小,然后變大 B 、先變小,然后保持不變 C、先變大,然后變小 D、一直保持不變 27內(nèi)徑均勻的U型細(xì)玻璃管一端封閉,如圖7-2所示,AB段長30mm,BC段長10mm,CD段長40mm,DE段充滿水銀,DE=560m

18、m,AD段充滿空氣,外界大氣壓p0=1.01325×105Pa=760mmHg,現(xiàn)迅速從E向上截去400mm,長玻璃管,平衡后管內(nèi)空氣柱的長度多大?首先需要判斷一下水銀柱截去后剩余的水銀柱會停留在什么地方。(1)是否會停留在右側(cè)豎直管內(nèi)。由前面的分析可知是不可能的。(2)是否會有部分水銀柱留在豎直CE管中,即如圖7-22所示情況,由玻意耳定律可知200×800S=(760-x)300+100-(160-x)S160000=(760-x)(240+x)解得:x1=40cmx2=560mm兩個答案均與所設(shè)不符,所以這種情況也是不可能的。(3)是否會出現(xiàn)水銀柱充滿BC管的情況,如

19、圖7-23所示。由玻意耳定律可知:200×800S=(760+60)·l2·S解得l2=195mm結(jié)果明顯與實際不符,若真能出現(xiàn)上述情況,從幾何關(guān)系很容易就可以知道l2=240mm,可見這種情況是不可能的。(4)設(shè)水銀柱部分進(jìn)入BA管,部分留在BC管中,如圖7-24所示。由玻意耳定律可知200×800S=760+(300-l2)·l2S因此,本題的正確答案是:平衡后管內(nèi)空氣柱的長度為182.3mm。28如圖7-29所示,左端封閉,右端開口的均勻U型管中用水銀封有一段長150mm的空氣柱。左臂總長為250mm,右臂足夠長。如果將管的開口變?yōu)樨Q直向

20、下,求空氣柱的長度。(設(shè)大氣壓為750mmHg)在左臂原有空氣柱長150mm的情況下,兩管之間的水銀柱的高度差與U型管倒轉(zhuǎn)后空氣柱是否進(jìn)入右管有關(guān),高度差越大,水銀越重,倒轉(zhuǎn)后,空氣柱越有可能進(jìn)入右管。那么,兩臂水銀面高度差為多大,才能讓空氣柱仍留在左臂呢?設(shè)初始左、右兩臂水銀面高度差為h,倒轉(zhuǎn)后空氣柱仍在左臂(如圖7-31)則:由玻意耳定律有:(750+h)×150S=(750-h-2x)(150+x)S整理得:2x2+(h-450)x+300h=0當(dāng)=b2-4ac0時,方程有實數(shù)解,即(h-450)2-4×2×300h0解得:h62.5mm也就是說,只有當(dāng)兩臂

21、水銀面高度差小于或等于62.5mm時,倒轉(zhuǎn)后空氣柱才可能仍留在左臂。而本文給出開始時水銀面高度差為100mm62.5mm,因此,U型管倒轉(zhuǎn)后空氣柱會進(jìn)入右臂。設(shè)右臂足夠長,倒轉(zhuǎn)后,水銀柱已全部進(jìn)入右臂如圖732所示,末狀態(tài)變?yōu)椋篤2=(250+y)S   p2=(750-30)=450(mmHg)根據(jù)玻意耳定律:850×150S=450×(250+y)S解得:y=33.3mm則空氣柱的長度為:l=(250+33.3)=283.3(cm)。29如圖7-33所示,一端開口的圓筒中插入光滑活塞,密閉住一段理想氣體,其狀態(tài)參量為p0,V0,T0,在與外界無熱交換

22、的情況下,先壓縮氣體到p1,V1,T1狀態(tài),再讓氣體膨脹到p2,V2,T2狀態(tài),若V1V0V2,則AAT1T0T2                   BT1=T0=T2CT1T0T2                   D無法判斷解:從題

23、目給出的條件,V1V0V2和“與外界無熱交換”,根據(jù)熱力學(xué)第一定律,我們可以知道,從V0V1的過程,氣體體積減小,外界對氣體做功,而系統(tǒng)吸放熱為零,則內(nèi)能一定增加,理想氣體內(nèi)能增加意味著溫度增加,所以T1T0。從狀態(tài)1經(jīng)過狀態(tài)0到狀態(tài)2,氣體體積膨脹,氣體對外做功,內(nèi)能減少,溫度降低,所以T0T2,結(jié)果為T1T0T2。本題的正確答案為A。  30如圖7-1所示,已知一定質(zhì)量的理想氣體,從狀態(tài)1變化到狀態(tài)2。問:氣體對外是否做功?【錯解】錯解一:因為判斷不了氣體體積情況,所以無法確定。錯解二:因為1狀態(tài)與2狀態(tài)在一條直線上而p-T坐標(biāo)上的等容線是直線所以狀態(tài)1與狀態(tài)2的體積相等,氣體對

24、外不做功?!惧e解原因】錯解一是不會應(yīng)用等容線,不知道如何利用p-V圖比較兩個狀態(tài)的體積,因而感到無從下手。錯解二是把等容線的概念弄錯了,雖然狀態(tài)1和狀態(tài)2在一條直線上,但并不是說pT圖上的所有直線都是等容線。只有延長線過原點的直線才表示一個等容過程。而此題的狀態(tài)1與狀態(tài)2所在的直線就不是一條等容線?!痉治鼋獯稹咳鐖D7-2所示,分別做出過1和2的等容線和,由圖可知,直線的斜率大于直線的斜率,則VV,即V2V1,所以,從狀態(tài)1變化到狀態(tài)2,氣體膨脹對外做功了。 31(多選)如圖所示,細(xì)玻璃管A和B的下端用橡皮管連通,管內(nèi)裝有汞,A管上端封閉,內(nèi)有部分氣體,B管上端開口,如果將B管向上提起,則(BD

25、 )A、A管內(nèi)氣體體積增大 B、A管內(nèi)氣體體積減小C、A管和B管內(nèi)汞面的高度差減小 D、A管和B管內(nèi)汞面的高度差增大 32(多選)如圖,密封的容器水平放置,中間的水銀柱將氣體分為A、B兩部分,則A、B對水銀柱的壓強(qiáng)和壓力的關(guān)系是 ( AD )A、PA=PB B、PA<PB C、FA=FB D、FA<FB 33如圖所示,一端封閉的均勻細(xì)長玻璃管倒插在水銀槽中,管上部有一段水銀柱長30cm,管內(nèi)封閉一段空氣柱。此時管下端內(nèi)外水銀面剛好相平,今將玻璃管向上稍稍提起一些,則空氣柱的長度將( B ) A、不變 B、增大 C、減小 D、條件不足,無法判斷 34如圖所示是醫(yī)院給病人輸液的部分裝置

26、示意圖。在輸液過程中( AC ) A、A瓶中的藥液先用完 B、B瓶中的藥液先用完C、隨著液面下降,A瓶內(nèi)C處氣體壓強(qiáng)逐漸增大D、隨著液面下降,A瓶內(nèi)C處氣體壓強(qiáng)保持不變補(bǔ)充輸液器原理35如圖所示,四個玻璃管均為兩端封閉、水平放置,管內(nèi)空氣都被一段汞柱分隔成左、右兩部分,按圖中標(biāo)明的條件,汞柱處于靜止?fàn)顟B(tài),讓管內(nèi)空氣升高相同溫度,汞柱會向左移動的是( CD ) 36如圖所示,均勻的U形管中有一段空氣柱,另有水銀柱A、B處于平衡狀態(tài),如果再把U形管從水銀槽中往上提起一點,則B段的水銀柱相對于管壁的運動為(A)A、向上移動B、向下移動 C、不動 D、不能確定 37如圖所示為測定肺活量的裝置示意圖,圖

27、中A為倒扣在水中的開口圓筒,測量前盡量排盡其中的空氣。測量時被測者盡力吸足空氣,再通過B將空氣呼出,呼出的空氣通過氣管進(jìn)入A內(nèi),使A浮起。已知圓筒A的質(zhì)量為m、橫截面積為S、大氣壓強(qiáng)為p0,水的密度為,圓筒浮出水面的高度為h,則被測者的肺活量有多大?3839如圖所示,玻璃側(cè)壁有三個木塞分別塞住A、B、C三個小孔,通過瓶口的軟木塞有一根兩端開口的管子,上端與大氣連通,管中的液面與B孔等高,瓶內(nèi)的液面超過A孔的高度。下面敘述中不正確的是   D    (A)如果先拔出A孔木塞,水流不出,反而吸入空氣;(B)如果先拔出B孔木塞,水流不出,也不吸入空氣;(C)如果先拔出C

28、孔木塞,水流出;(D)如果同時拔出A、B、C的木塞,情況照舊;A孔吸入空氣;B孔沒有水進(jìn)入,也不吸入空氣,C孔有水流出。40如圖所示,連通器的三支管水銀面處于同一高度,A、B管上端封閉,C管上端開口,今在C管中加入一定量的水銀,且保持溫度不變,則穩(wěn)定后A管內(nèi)的水銀柱高度小于_(選填“大于”、“等于”或“小于”)B管內(nèi)水銀柱高度,A管內(nèi)氣體壓強(qiáng)改變量_大于_ (選填“大于”、“等于”或“小于”)B管內(nèi)氣體壓強(qiáng)改變量。若在三管等高時打開閥門流去一部分水銀后_A_管最高_(dá)C_管最低41兩端封閉的粗細(xì)均勻的玻璃管內(nèi)有兩部分理想氣體A和B,中間用一段水銀柱隔開,當(dāng)水平放置且處于平衡時A的體積大于B的體積

29、。如圖(a)所示。當(dāng)把玻璃管傾斜成圖(b)所示位置放置于熱水中,則管中水銀柱將B(A)向A端移動;(B)向B端移動;(C)仍在原位置;(D)無法判斷。42變式:43.A、B兩裝置,均由一支一端封閉、一端開口且?guī)в胁A莸墓軤钊萜骱退y槽組成,除玻璃泡在管上的位置不同外,其他條件都相同。將兩管抽成真空后,開口向下豎起插入水銀槽中(插入過程沒有空氣進(jìn)入管內(nèi)),水銀柱上升至圖示位置停止。假設(shè)這一過程水銀與外界沒有熱交換,則下列說法正確的是 BAA中水銀的內(nèi)能增量大于B中水銀的內(nèi)能增量BB中水銀的內(nèi)能增量大于A中水銀的內(nèi)能增量CA和B中水銀體積保持不變,故內(nèi)能增量相同DA和B中水銀溫度始終相同,故內(nèi)能

30、增量相同44對一定質(zhì)量的氣體,下列敘述中正確的是B A. 如果體積減小,氣體分子在單位時間內(nèi)對單位面積器壁的碰撞次數(shù)一定增大 B. 如果壓強(qiáng)增大,氣體分子在單位時間內(nèi)對單位面積器壁的碰撞次數(shù)一定增大 C. 如果溫度升高,氣體分子在單位時間內(nèi)對單位面積器壁的碰撞次數(shù)一定增大 D.如果分子密度增大,氣體分子在單位時間內(nèi)對單位面積器壁的碰撞次數(shù)一定增大45容積不變的容器內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的理想氣體,當(dāng)溫度升高時(  B  )A.每個氣體分子的速率都增大B.單位時間內(nèi)氣體分子撞擊器壁的次數(shù)增多C.氣體分子對器壁的撞擊,在單位面積上每秒鐘內(nèi)的個數(shù)增多D.單位時間內(nèi)氣體分子撞擊

31、器壁的次數(shù)減少46(提示用p-1/v圖像解)47如圖所示,A、B兩球完全相同,分別浸沒在水和水銀的同一深度內(nèi),A、B球用同一種特殊的材料制作,當(dāng)溫度稍微升高時,球的體積明顯地增大,如果水和水銀的初溫及緩慢升高后的末溫都相同,且兩球膨脹后體積也相等,兩球也不再上升,則(B)AA球吸收的熱量多BB球吸收的熱量多CA、B二球吸收的熱量一樣多D不能確定吸收熱量的多少48如圖,豎直放置的與外界隔熱的氣缸中有一個質(zhì)量為m、橫截面積為S與外界隔熱的活塞,封住一定質(zhì)量的理想氣體,將活塞在位置A由靜止起釋放,到達(dá)位置B時速度最大,到達(dá)位置C時速度為零, A、B間距離為h1,B、C間距離為h2,摩擦不計,大氣壓強(qiáng)

32、不變,下列說法中正確的是(BD)(A)活塞在位置B時的動能大于mgh1,(B)活塞在位置B時,氣體的壓強(qiáng)大于mg/S,(C)活塞從A至C的過程中,加速度大小改變,方向不變,(D)從A至C的過程中,活塞克服封閉氣體壓力做功大于mg(h1h2)49兩個相距較遠(yuǎn)的分子僅在分子力作用下由靜止開始運動,直至不再靠近在此過程中,下列說法正確的是_。(填正確答案標(biāo)號)A分子力先增大,后一直減小B分子力先做正功,后做負(fù)功C分子動能先增大,后減小D分子勢能先增大,后減小E分子勢能和動能之不和不變當(dāng)距離較遠(yuǎn)時,分子力表現(xiàn)為引力,靠近過程中分子力做正功,動能增大,勢能減??;當(dāng)距離減小至分子平衡距離時,引力和斥力相等

33、,合力為零,動能最大,勢能最?。划?dāng)距離繼續(xù)減小時,分子力表現(xiàn)為斥力,繼續(xù)靠近過程中,斥力做負(fù)功,勢能增大,動能減小,因為只有分子力做功,所以動能和勢能之和不變,選項B、C、E正確50根據(jù)熱力學(xué)定律,下列說法中正確的是()A電冰箱的工作過程表明,熱量可以從低溫物體向高溫物體傳遞B空調(diào)機(jī)在制冷過程中,從室內(nèi)吸收的熱量少于向室外放出的熱量C科技的進(jìn)步可以使內(nèi)燃機(jī)成為單一熱源的熱機(jī)D對能源的過度消耗將使自然界的能量不斷減少,形成“能源危機(jī)”【解析】選AB.熱力學(xué)第二定律有兩種表述:第一是熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體,即自發(fā)熱傳遞具有方向性,選項A中熱量從低溫物體傳到高溫物體是電冰箱工作的結(jié)果,

34、選項A正確;第二是不可能從單一熱庫吸收熱量,使之完全變?yōu)楣?,而不產(chǎn)生其他影響,即第二類永動機(jī)不存在,選項B正確,選項C錯誤;由能量守恒定律知,能量總是守恒的,只是存在的形式不同,選項D錯誤51下列說法正確的是 ADEF (A)氣體的內(nèi)能是分子熱運動的動能和分子間的勢能之和;(B)氣體的溫度變化時,其分子平均動能和分子間勢能也隨之改變;(C)功可以全部轉(zhuǎn)化為熱,但熱量不能全部轉(zhuǎn)化為功;(D)熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體,但不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體;(E)一定量的氣體,在體積不變時,分子每秒平均碰撞次數(shù)隨著溫度降低而減??;(F)一定量的氣體,在壓強(qiáng)不變時,分子每秒對器壁單位面積

35、平均碰撞次數(shù)隨著溫度52如圖5甲所示,固定在水平地面上的氣缸內(nèi),用活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體,已知在環(huán)境溫度變化時大氣壓強(qiáng)不變?,F(xiàn)對活塞施加一作用力F,使氣缸內(nèi)氣體分別經(jīng)歷圖乙所示的三個過程,緩慢地從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B,狀態(tài)A、B壓強(qiáng)相等,則下列說法正確的是ABA過程F定對活塞做負(fù)功B過程F對活塞做功為零C過程F先對活塞做正功,后對活塞做負(fù)功D過程的內(nèi)能比過程的內(nèi)能增加的多解析:由題意知,過程是壓強(qiáng)先增大后減小,最后與原來相等,溫度增加體積增大,得活塞向右移動,F(xiàn)對活塞做負(fù)功,A正確;過程說明活塞受力平衡,得F=0,F(xiàn)對活塞做功也為零,B正確;過程溫度增加體積增大,得活塞向先向右后向左移動,得

36、F先對活塞做負(fù)功,后對活塞做正功,C錯;過程的內(nèi)能和過程的內(nèi)能增加一樣多,D錯;因此答案AB選項正確。53如圖10所示,一個內(nèi)壁光滑與外界不發(fā)生熱傳遞的汽缸固定在地面上,缸內(nèi)活塞下方封閉著空氣(活塞與外界也不發(fā)生熱傳遞),若用豎直向上的力F將活塞向上拉一些,達(dá)到穩(wěn)定后缸內(nèi)封閉著的氣體CA若活塞重力不計,拉力F對活塞做的功等于缸內(nèi)氣體內(nèi)能的改變量B分子平均動能不變C單位時間內(nèi)缸壁單位面積上受到的氣體分子碰撞的次數(shù)減少D每個分子對缸壁的沖力都會減小解析:活塞向上運動氣體體積增大,氣體對外做功,又沒有發(fā)生熱傳遞,故氣體的溫度降低,壓強(qiáng)一定減小,故分子平均動能減小。氣體對外做的功等于氣體內(nèi)能的減少量。

37、答案為C。54如圖2,一絕熱容器被隔板K 隔開a、b兩部分。已知a內(nèi)有一定量的稀薄氣體,b內(nèi)為真空,抽開隔板K后,a內(nèi)氣體進(jìn)入b,最終達(dá)到平衡狀態(tài)。在此過程中BDA氣體對外界做功,內(nèi)能減少B氣體不做功,內(nèi)能不變C氣體壓強(qiáng)變小,溫度降低D氣體壓強(qiáng)變小,溫度不變解析:絕熱容器內(nèi)的稀薄氣體與外界沒有熱傳遞,Q=0。稀薄氣體向真空擴(kuò)散沒有做功,W=0。根據(jù)熱力學(xué)第一定律稀薄氣體的內(nèi)能不變,則溫度不變。稀薄氣體擴(kuò)散體積增大,壓強(qiáng)必然減小。答案為BD。55如圖3所示,水平放置的密封氣缸內(nèi)的氣體被一豎直隔板分隔為左右兩部分,隔板可在氣缸內(nèi)無摩擦滑動,右側(cè)氣體內(nèi)有一電熱絲。氣缸壁和隔板均絕熱。初始時隔板靜止,

38、左右兩邊氣體溫度相等?,F(xiàn)給電熱絲提供一微弱電流,通電一段時間后切斷電源。當(dāng)缸內(nèi)氣體再次達(dá)到平衡時,與初始狀態(tài)相比BCA右邊氣體溫度升高,左邊氣體溫度不變B左右兩邊氣體溫度都升高C左邊氣體壓強(qiáng)增大D右邊氣體內(nèi)能的增加量等于電熱絲放出的熱量解析:本題考查電路接入氣缸問題,當(dāng)電熱絲通電后,右的氣體溫度升高氣體膨脹,將隔板向左推,對左邊的氣體做功,根據(jù)熱力學(xué)第一定律,內(nèi)能增加,氣體的溫度升高,根據(jù)氣體定律左邊的氣體壓強(qiáng)增大。BC正確,右邊氣體內(nèi)能的增加值為電熱絲發(fā)出的熱量減去對左邊的氣體所做的功,D錯。因此,答案為BC。56.一定質(zhì)量的理想氣體沿圖4所示箭頭方向發(fā)生狀態(tài)變化,則下列說法正確的是:ABD

39、A.ab過程放熱,內(nèi)能減少B.bc過程吸收的熱量多于做功值C.ca過程內(nèi)能一直不變D.完成一個循環(huán)過程,氣體放出熱量圖4 解析:由圖可知,ab過程為等容降壓過程,由查理定律知氣體溫度降低,內(nèi)能減少,因無做功情況,故減少的內(nèi)能以熱量的形式放出。Bc過程為等壓膨脹過程,由蓋呂薩克定律知氣體升溫,內(nèi)能增加;又氣體膨脹過程中對外做功(做功數(shù)值等于線段bc下矩形的“面積”),由能的轉(zhuǎn)化守恒定律知,吸收的熱量一部分用于增加內(nèi)能,一部分用于對外做功。Ca兩態(tài)pV值相等,在同一等溫線(雙曲線)上,故知Tc=Ta,Ea=Ec,但由于ac上各點不在同一等溫線上,由例1討論可知ca過程中內(nèi)能先增大后減?。挥謈a過程

40、氣體體積減小,外界對氣體做功(其數(shù)值即為圖中梯形的“面積”)。對于從任一狀態(tài)開始的一個循環(huán)過程中,內(nèi)能變化量E都為零,但外界對氣體做的凈功值都等于abc的面積,故應(yīng)向外放熱。綜合上面討論,可知正確答案為ABD。57分析幾個有趣的永動機(jī)一、重力“永動機(jī)”例1 文藝復(fù)興時期,意大利的達(dá)芬奇設(shè)計了如圖1所示的裝置。他設(shè)計時認(rèn)為,在輪子轉(zhuǎn)動過程中,右邊的小球總比左邊的小球離輪心更遠(yuǎn)些,在兩邊不平衡的力矩作用下會使輪子沿箭頭方向轉(zhuǎn)動不息,而且可以不斷地向外輸出能量。但實驗結(jié)果卻是否定的。達(dá)·芬奇敏銳地由此得出結(jié)論:永動機(jī)是不可能實現(xiàn)的。下列有關(guān)該裝置的說法中正確的是( BC 

41、;  )A如果沒有摩擦力和空氣阻力,該裝置就能永不停息地轉(zhuǎn)動,并在不消耗能量的同時不斷地對外做功B如果沒有摩擦力和空氣阻力,忽略碰撞中的能量損耗,給它一個初速度,它能永不停息地轉(zhuǎn)動,但在不消耗能量的同時,并不能對外做功C右邊所有小球施加于輪子的動力矩并不大于左邊所有小球施于輪子的阻力矩,所以不可能在不消耗能量的同時,不斷地對外做功D在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)比較發(fā)達(dá)的今天,這種裝置可以永不停息地轉(zhuǎn)動,在不消耗其它能量的基礎(chǔ)上,還能源源不斷地對外做功解析:該設(shè)計中,當(dāng)輪子轉(zhuǎn)動時,雖然右邊的小球總比左邊的小球離輪心更遠(yuǎn)些,但是右邊小球的個數(shù)總比左邊的少,實際上右邊所有小球施加于輪子的動力矩等于左邊所

42、有小球施于輪子的阻力矩,輪子在不受到外力作用時將保持平衡狀態(tài)如果沒有摩擦力和空氣阻力,且忽略碰撞中的能量損耗,給輪子一個初速度,輪子就能依靠慣性永不停息地轉(zhuǎn)動。故正確答案為BC。 二、風(fēng)力“永動機(jī)”例2  利用牛頓第三定律,有人設(shè)計了一種交通工具,如圖2所示,在平板車上裝了一個電風(fēng)扇,風(fēng)扇轉(zhuǎn)動時吹出的風(fēng)全部打到豎直固定在小車中間的風(fēng)帆上,靠風(fēng)帆受力而向前運動,對這種設(shè)計,下列分析中正確的是(  D  )A根據(jù)牛頓第二定律,這種設(shè)計能使小車運行B根據(jù)牛頓第三定律,這種設(shè)計能使小車運行C這種設(shè)計不能使小車運行,因為它違反了牛頓第二定律D這種設(shè)計不能

43、使小車運行,因為它違反了牛頓第三定律解析:風(fēng)扇吹出的風(fēng)對風(fēng)帆有向前的作用力,風(fēng)又給風(fēng)扇一個向后的作用力,因此對于整個裝置而言,作用力和反作用力都是內(nèi)力,小車不會運動,故選D三、浮力“永動機(jī)”例3  有人設(shè)計了如圖3所示的“浮力永動機(jī)”。永動機(jī)的傳動繩上均勻地固定了許多密度小于水的小球,容器底部的管道內(nèi)徑與小球直徑相等,并為光滑配合。設(shè)計者認(rèn)為,左邊容器里的小球受到浮力的作用向上運動,管道中的小球也將被帶著向上運動,一旦這個小球要升出管道,其下的一個小球就會進(jìn)入管道而不使水漏出,因此永動機(jī)將永不休止地順時針轉(zhuǎn)動。找一只塑料瓶,把瓶底去掉,倒置。再取3至4只乒乓球,用一根線從它們的直徑穿

44、過,均勻地分布于線上,并用膠水粘牢。按圖4所示把線的上、下端固定,在容器中注滿水,然后把線的下端剪斷,看看這些球是否能在浮力的作用下向上運動?正確分析和解釋你所見到的現(xiàn)象,這種永動機(jī)的荒謬之處也就揭露出來了。  解析:這種浮力永動機(jī)像所有的“永動機(jī)”一樣是不可能工作的。浮力是依靠上下壓力差形成的,如圖5所示,設(shè)小球體積為,球1、球2所受的浮力為,而球3呢?它的上壓強(qiáng)為,它的下壓強(qiáng)。故:圓柱即等于以小球中心截面為底的,以h3為高的圓柱所排開的水受的重力很顯然,F(xiàn)1F2不會大于F3,整個系統(tǒng)將向下運動,直到容器中的水流完為止。四、磁力“永動機(jī)”例4  17世紀(jì)70年代

45、,英國捷斯特城的主教約翰·維爾金斯設(shè)計了一種磁力永動機(jī),其結(jié)構(gòu)如圖6所示,在斜面頂端放一塊強(qiáng)磁鐵M,斜面上、下端各有一個小孔P、Q,斜面下有一個連接兩個小孔的彎曲軌道。維爾金斯認(rèn)為:如果在斜坡底放一個鐵球,那么在磁鐵的引力作用下,鐵球會沿斜面向上運動,當(dāng)球運動到P孔時,它會漏下,再沿著彎曲軌道返回到Q,由于這時球具有速度可以對外做功。然后又在磁鐵的吸引下回到上端,到P處又漏下,對于這個設(shè)計,下列判斷中正確的是(  D  )A 滿足能量守恒定律,所以可行B不滿足熱力學(xué)第二定律,所以不可行C不滿足機(jī)械能守恒定律,所以不可行D不滿足能量守恒定律,所以不可行&#

46、160;解析:在這個實驗中,如果把上面的磁鐵取走,則小球第一次從上面的P孔掉下來,對外做功后,小球就不能再回到P孔,小球之所以能對外做功,是依靠磁鐵不斷對小球做功,所以這個設(shè)計違背了能量守恒定律,所以是不可行的,選項D正確。 五、電場“永動機(jī)”例5  有人設(shè)計了一種如圖7所示的機(jī)器:兩根相互垂直的剛性絕緣細(xì)桿,相交于桿的中點,位于豎直平面內(nèi),桿的端點上各有一帶正電的小球a,b,c,d。一水平的固定轉(zhuǎn)軸PP通過兩桿的交點與兩桿固定連接。轉(zhuǎn)軸的一端有一皮帶輪,通過皮帶可帶動別的機(jī)器轉(zhuǎn)動,兩桿與其端點的帶電小球處在一方向與x軸平行的靜電場中,電場的場強(qiáng)大小隨y而改變,可表示為E。

47、在y0處,場強(qiáng)E0;在y0的區(qū)域,場強(qiáng)沿x軸正方向,其大小隨y的增大而增大;在y0的區(qū)域,場強(qiáng)沿x軸負(fù)方向,場強(qiáng)的大小隨|y|的增大而增大。由于桿端的帶電小球受到靜電場的作用,相互垂直的桿將繞固定軸轉(zhuǎn)動,與軸連接的皮帶輪通過皮帶就能帶動其它機(jī)器運轉(zhuǎn)。設(shè)計者斷言他可以實現(xiàn)一種不需要提供能量又能不斷對外做功的永動機(jī)你認(rèn)為這種機(jī)器可能實現(xiàn)嗎?為什么?如認(rèn)為不能實現(xiàn),則指出其設(shè)計中存在何種錯誤,并說明理由。 解析:根據(jù)能量守恒定律,任何一部機(jī)器,可以使能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,但不能無中生有地創(chuàng)造能量,所以想要實現(xiàn)一種不需要向它提供能量但又能不斷地對外做功的永動機(jī)是不可能的。題中設(shè)計方案的錯誤之處在于設(shè)想的靜電場是不可能存在的。理由如下:假設(shè)空間中存在這樣的電場,即該電場的電場線平行,但相鄰電場線的距離不等,如圖8所示根據(jù)等勢面與電場線垂直,可在該電場中找到兩個等勢面,圖中的與,則與平行,距離設(shè)為d,由題意知:;間電勢差;間電勢差; 由此得到;顯然這樣的靜電場是不存在的。 六、放射性永動機(jī)例6  如圖9所

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