作業(yè)38固體、液體、氣體的性質(zhì)熱力學(xué)定律

A組基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)微練一氣體的性質(zhì)及氣體壓強(qiáng)的計(jì)算1.汽缸的橫截面積為S,質(zhì)量為m的梯形活塞上面是水平的,下面與右側(cè)豎直方向的夾角為α,如圖所示,當(dāng)活塞上放質(zhì)量為m0的重物時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)。設(shè)外部大氣壓強(qiáng)為p0,若活塞與缸壁之間無摩擦,重力加速度為g,求汽缸中氣體的壓強(qiáng)。微練二氣體試驗(yàn)定律及其圖像2.確定質(zhì)量的志向氣體,其狀態(tài)閱歷a→b→c的變更,p-T圖線如圖所示,在該過程中氣體體積()A.先不變后增大 B.先增大后不變C.先不變后減小 D.先減小后不變3.在兩端封閉、粗細(xì)勻整的U形細(xì)玻璃管內(nèi)有一段水銀柱,水銀柱的兩端各封閉有一段空氣。當(dāng)U形管兩端豎直朝上時(shí),左、右兩邊空氣柱的長(zhǎng)度分別為l1=18.0cm和l2=12.0cm,左邊氣體的壓強(qiáng)相當(dāng)于12.0cm高水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)?，F(xiàn)將U形管緩慢平放在水平桌面上,沒有氣體從管的一邊通過水銀逸入另一邊。在整個(gè)過程中,氣體溫度不變。求U形管平放時(shí)兩邊空氣柱的長(zhǎng)度。微練三志向氣體狀態(tài)方程的求解4.(2024浙江諸暨中學(xué)月考)確定質(zhì)量志向氣體的體積V與溫度T的關(guān)系如圖所示,該氣體經(jīng)狀態(tài)A→B→C→D→A的變更過程。狀態(tài)A、B、C、D對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)分別為pA、pB、pC、pD,下列關(guān)系式正確的是()A.pA>pB B.pB>pCC.pC>pD D.pD>pA微練四熱力學(xué)定律的理解與應(yīng)用5.(多選)下列有關(guān)熱現(xiàn)象的敘述,正確的是()A.機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的實(shí)際宏觀過程是不行逆過程B.氣體可以從單一熱源吸取熱量,全部用來對(duì)外做功C.一切自然過程總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)無序性減小的方向進(jìn)行D.熱量可以從低溫物體傳到高溫物體,但是不行能不引起其他變更微練五固體和液體的性質(zhì)6.下列屬于液晶分子示意圖的是()7.兩端開口的干凈玻璃管豎直插入某液體中,管中液面如圖所示,則()A.該液體對(duì)玻璃是不浸潤(rùn)的B.玻璃管豎直插入任何液體中,管中液面都會(huì)下降C.減小管的直徑,管中液面會(huì)上升D.液體和玻璃間的相互作用比液體分子間的相互作用強(qiáng)B組綜合提升8.如圖所示,一粗細(xì)勻整的U形玻璃管開口向上豎直放置,左、右兩管都封有確定質(zhì)量的志向氣體A、B,水銀面a、b間的高度差為h1,水銀柱cd的長(zhǎng)度為h2,且h2=h1,a面與c面恰處于同一高度。若在右管開口端注入少量水銀,系統(tǒng)重新達(dá)到平衡,則()A.A氣體的壓強(qiáng)小于外界大氣壓強(qiáng)B.B氣體的壓強(qiáng)變更量小于A氣體的壓強(qiáng)變更量C.水銀面c下降的高度大于水銀面a上升的高度D.水銀面a、b間新的高度差大于右管上段新水銀柱的長(zhǎng)度9.(2024浙江重點(diǎn)中學(xué)拔尖學(xué)生培育聯(lián)盟三模)如圖所示,在豎直放置的導(dǎo)熱性良好的圓柱形容器內(nèi)用質(zhì)量為m的活塞密封一部分氣體,活塞能無摩擦地滑動(dòng),容器的橫截面積為S,將整個(gè)裝置放在大氣壓恒為p0的空氣中,起先時(shí)氣體的熱力學(xué)溫度為T0,活塞處于A處,它與容器底的距離為h0,當(dāng)氣體從外界吸取熱量Q后,活塞緩慢上升距離d后到達(dá)B處再次處于靜止?fàn)顟B(tài)。求:(1)外界空氣的熱力學(xué)溫度;(2)在此過程中,密閉氣體內(nèi)能的增加量。10.(2024浙江紹興高三診斷性考試)某物理愛好小組設(shè)計(jì)了一款火警報(bào)警裝置,原理圖簡(jiǎn)化如下:質(zhì)量m0=2kg的汽缸通過細(xì)線懸掛在天花板下,質(zhì)量m=0.1kg、橫截面積S=10cm2的活塞將確定質(zhì)量的志向氣體密封在導(dǎo)熱汽缸內(nèi)。起先時(shí)活塞距汽缸底部的高度h=30cm,缸內(nèi)溫度t1=27℃;當(dāng)環(huán)境溫度上升,活塞緩慢下移Δh=6cm時(shí),活塞表面(涂有導(dǎo)電物質(zhì))恰與a、b兩觸點(diǎn)接觸,蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲。不計(jì)活塞與汽缸之間的摩擦,活塞厚度可忽視,大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa,重力加速度取10m/s2,求:(1)細(xì)線的拉力及缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng);(2)蜂鳴器剛報(bào)警時(shí)的環(huán)境溫度t2;(3)若氣體內(nèi)能增加了15J,該過程中氣體吸取的熱量Q。

參考答案作業(yè)38固體、液體、氣體的性質(zhì)熱力學(xué)定律1.答案p0+(解析對(duì)活塞進(jìn)行受力分析,如圖所示,由平衡條件得pS'=(又因?yàn)镾'=S所以p=(m+m0)g+2.D解析由圖像可知,a→b過程氣體溫度不變,壓強(qiáng)增大,依據(jù)玻意耳定律pV=C可知?dú)怏w體積減小;由圖像可知b→c過程,p-T圖像為過原點(diǎn)的直線,屬于等容變更,則氣體體積不變,故選D。3.答案22.5cm7.5cm解析設(shè)U形管兩端豎直朝上時(shí),左、右兩邊氣體的壓強(qiáng)分別為p1和p2。U形管水平放置時(shí),兩邊氣體壓強(qiáng)相等,設(shè)為p,此時(shí)原左、右兩邊氣柱長(zhǎng)度分別變?yōu)閘1'和l2'。由力的平衡條件有p1=p2+ρg(l1-l2)式中ρ為水銀密度,g為重力加速度大小。由玻意耳定律有p1l1=pl1'p2l2=pl2'兩邊氣柱長(zhǎng)度的變更量大小相等l1'-l1=l2-l2'聯(lián)立解得l1'=22.5cml2'=7.5cm。4.D解析由題圖可知,A、B在一條等壓線上,則有pA=pB,D、C在一條等壓線上,則有pC=pD,由志向氣體的狀態(tài)方程pVT=C,可知VT越小,壓強(qiáng)越大,因此則有pC=pD>pA=pB,A、B、C錯(cuò)誤,5.ABD解析依據(jù)熱力學(xué)其次定律可知,宏觀熱現(xiàn)象具有方向性,即機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的實(shí)際宏觀過程是不行逆的過程,故A正確;依據(jù)熱力學(xué)其次定律可知,氣體不行能自發(fā)從單一熱源吸熱并使之完全轉(zhuǎn)化為有用功而不引起其他變更,但在外界的影響下,氣體可以從單一熱源吸取熱量,并全部用來對(duì)外做功,故B正確;依據(jù)熱力學(xué)其次定律,一切自然過程總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)無序性增大的方向進(jìn)行,故C錯(cuò)誤;依據(jù)熱力學(xué)其次定律可知,熱量可以從低溫物體傳到高溫物體,但是不行能不引起其他變更,故D正確。6.B解析本題考查液晶的分子排列,液晶在某個(gè)方向上看其分子排列比較整齊,但從另一方向看,分子的排列是雜亂無章的。選項(xiàng)A、C中,分子排列特別有序,不符合液晶分子的排列,選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤;選項(xiàng)B中,分子排列比較整齊,但從另外一個(gè)角度看具有無序性,符合液晶分子的排列,選項(xiàng)B正確;選項(xiàng)D中,分子排列完全是無序的,不符合液晶分子的排列,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。7.A解析依據(jù)題圖可知,液體與玻璃的附著層沿固體表面收縮,則該液體對(duì)玻璃是不浸潤(rùn)的,故A正確;玻璃管與其他液體有可能浸潤(rùn),管中液面會(huì)上升,故B錯(cuò)誤;不浸潤(rùn)液體中,減小管的直徑,管中液面會(huì)進(jìn)一步下降,故C錯(cuò)誤;在不浸潤(rùn)現(xiàn)象中,液體和玻璃間的相互作用比液體分子間的相互作用弱,故D錯(cuò)誤。8.C解析注入水銀前,A氣體壓強(qiáng)pA=p0+ρgh2-ρgh1=p0,當(dāng)在右管開口端注入少量水銀時(shí),h2增大,A、B氣體壓強(qiáng)均變大,即A氣體的壓強(qiáng)大于外界大氣壓強(qiáng),A錯(cuò)誤;右管注入水銀后,兩部分封閉氣體壓強(qiáng)均變大,由玻意耳定律p1V1=p2V2,可知A、B氣體體積均變小,假設(shè)B氣體體積不變,則水銀面a上升的高度等于水銀面c下降的高度,等于b下降的高度,由于B氣體體積同時(shí)要變小,故水銀面c下降的高度大于水銀面a上升的高度,C正確;假設(shè)注入Δh高度的水銀,則B氣體的壓強(qiáng)變更量確定為ΔpB=ρgΔh,假設(shè)A、B氣體的體積均不變,則A氣體的壓強(qiáng)變更量也為ΔpA=ρgΔh,壓強(qiáng)增大后,依據(jù)玻意耳定律,體積要變小,即h1變小,故A氣體的壓強(qiáng)變更量小于ρgΔh,即B氣體的壓強(qiáng)變更量大于A氣體的壓強(qiáng)變更量,B錯(cuò)誤;注入水銀前,A氣體壓強(qiáng)pA=p0,右管中注入少量水銀達(dá)到平衡后,設(shè)右管上段新水銀柱的長(zhǎng)度為h2',a、b間新的高度差為h1',依據(jù)平衡可得pA'+ρgh1'=p0+ρgh2',由于pA'>p0,所以h2'>h1',水銀面a、b間新的高度差小于右管上段新水銀柱的長(zhǎng)度,D錯(cuò)誤。9.答案(1)h0+dh0T解析(1)取密閉氣體為探討對(duì)象,活塞上升過程為等壓變更由蓋-呂薩克定律有(解得T=h0+dh(2)活塞上升的過程,密閉氣體克服大氣壓力和活塞的重力做功所以外界對(duì)氣體做的功W=-(mg+p0S)d依據(jù)熱力學(xué)第確定律得,密閉氣體增加的內(nèi)能ΔU=Q+W=Q-(mg+p0S)d。10.答案(1)21N0.99×105Pa(2)36