高考物理选考热学计算题(十三)含答案与解析 联系客服

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面有气孔O与外界相通,大气压强P0=1.0×105Pa.活塞下面与劲度系数k=2×103N/m、原长l0=40cm的轻弹簧相连.当气缸内气体温度为t1=127℃时弹簧为自然长度,此时缸内气柱长度L1=20cm,g取10m/s2,活塞不漏气且与缸壁无摩擦. (1)当缸内气柱长度L2=24cm时,缸内气体温度为多少? (2)请用分子动理论知识解释温度的变化原因.

14.如图所示,一个容积为V的气缸,开口向上竖直放置在地面上,开口处有一卡圈,使活塞不能离开气缸,初始温度为300K,此时,已知封闭在缸内的气体压强为p1,活塞刚好位于气缸中央.求:

(1)当温度上升到400K时,气缸内封闭气体的体积; (2)当温度上升到800K时,气缸内封闭气体的压强.

15.内壁光滑的导热气缸竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中,用不计质量的活塞封闭着压强为1.0×105Pa、体积为2.0×10﹣3m3的理想气体,大气压强为1.0×105Pa.现在活塞上方缓缓倒上沙子,使封闭气体的体积变为原来的一半,然后将气缸移出水槽,缓慢加热,使气体温度变为400K. (1)求气缸内气体的最终体积;

(2)在p﹣V图上画出缸内气体的状态变化的整个过程.

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16.目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术.实验发现,在水深300m处,二氧化碳将变成凝胶状态.当水深超过2 500m时,二氧化碳会浓缩成近似固体的硬胶体,可看成分子间是紧密排列的.已知二氧化碳的摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为NA,每个二氧化碳分子的体积为V0.某状态下二氧化碳气体的密度为ρ,求该状态下体积为V的二氧化碳气体浓缩成近似固体的硬胶体后体积为多少?

17.一定质量的某种理想气体从状态A开始按图示的箭头方向经过状态B达到状态C.已知气体在A状态时的体积为1.5L,求: (1)气体在状态C时的体积;

(2)从微观上解释从状态B到状态C气体压强变化的原因.

18.如图所示,一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,再由状态B变化到状态C.已知状态A的温度为300K. ①求气体在状态B的温度;

②由状态B变化到状态C的过程中,气体是吸热还是放热?简要说明理由.

19.如图所示,一根粗细均匀的足够长玻璃管内有一段15cm高的水银柱,封闭了一定量的空气,大气压强相当于75cm水银柱产生的压强,管口竖直向下时,封闭空气柱长40cm,这时的温度为27℃,现将玻璃管慢慢侧转,使管口向上,

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再将封闭空气柱浸入87℃的热水中,求稳定后管内空气柱长度?

20.如图,竖直放置的气缸内有一可作无摩擦滑动的活塞,其面积为S=2.0×10

﹣3

m2,质量可忽略,气缸内封闭一定质量的气体,气体体积为V,大气压强p0=1.0

×105Pa,取g=10m/s2.试问:

(1)在活塞上放一个质量为5kg的砝码后,气缸内气体的压强是多少? (2)若温度保持不变,活塞上放砝码后气体的体积是原来的多少倍?

21.如图所示,在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑轨道,一个带负电的小球从斜轨上的A点由静止释放,沿轨道滑下,已知小球的质量为m,电荷量为﹣q,匀强电场的场擞大小为E,斜轨道的倾角为a,圆轨迹道半径为R,小球的重力大于受的电场力.

(1)求小球沿轨道滑下的加速度的大小:

(2)若使小球通过圆轨道顶端的B点,求A点距水平地面的高度h1,至少为多大;

(3)若小球从斜轨道h2=5R处由静止到释放.假设其能通过B点.求在此过程中小球机械能的改变量.

22.如图所示,内壁光滑的导热良好的气缸竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中,用两面不平行的光滑活塞封闭一定质量的理想气体,现在活塞上缓慢倒上沙子,

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使封闭气体的体积变为原来的一半,这一过程中外界对气体做功W,已知外界大气压强P0,活塞质量m,活塞上表面的面积S,下表面与汽缸左壁成θ角.试求:

(1)倒沙子之前气缸内气体的压强P1; (2)活塞上表面所倒沙子的质量△m;

(3)判定封闭气体是吸收热量还是放出热量,写出热量Q.

23.从100m高处落下的水滴,如果开始时水的势能的21%用来使水滴的温度升高,那么,水滴在下落后到达地面前温度升高多少℃?已知水的比热容c=4.2×103J/(㎏?℃),重力加速度g取10m/s2.

24.质量为M的雨滴从500m高处由静止下落,设它受到的平均阻力为重力的0.6倍,雨滴落地前所产生的热量有50%为其吸收,则落地前雨滴吸收多少热量?其温度升高多少?(g=10m/s2,C水=4.2×103J/kg?℃)

25.如图所示,一根粗细均匀、内壁光滑的玻璃管竖直放置,玻璃管上端有一抽气孔,管内下部被活塞封住一定质量的理想气体,气体温度为T1.现将活塞上方的气体缓慢抽出,当活塞上方的压强达到p0时,活塞下方气体的体积为V1,此时活塞上方玻璃管的容积为2.6V1,活塞因重力而产生的压强为0.5p0.继续将活塞上方抽成真空后密封,整个抽气过程中管内气体温度始终保持不变,然后将密封的气体缓慢加热.求:

(1)活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度T2; (2)当气体温度达到1.8T1时的压强p.

26.一台水轮发电机组,每秒有2.0m3的水流过水轮机,若河坝水位高度差是20m,

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