热学高考专题.docx

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一、单项选择题

1、（92年）一定质量的理想气体，在压强不变的条件下，体积增大。

则（）

　（A）气体分子的平均动能增大

　（B）气体分子的平均动能减少

　（C）气体分子的平均动能不变

　（D）条件不够，无法判定气体分子平均动能的变化

2、（93年）图中容器A、B各有一个可自由移动的轻活塞，活塞下面是水，上面是大气，大气压恒定。

A、B的底部由带有阀门K的管道相连。

整个装置与外界绝热。

原先，A中水面比B中的高。

打开阀门，使A中的水逐渐向B中流，最后达到平衡。

在这个过程中，（　　　）

　（A）大气压力对水做功，水的内能增加

　（B）水克服大气压力做功，水的内能减少

　（C）大气压力对水不做功，水的内能不变

　（D）大气压力对水不做功，水的内能增加

3、（94年）图19-2中A、B两点代表一定质量理想气体的两个不同的状态，状态A的温度为TA，状态B的温度为TB；由图可知（）。

　　（A）TB＝2TA；　　（B）TB＝4TA

（C）TB＝6TA；　　　　（D）TB＝8TA。

4、（94年）金属制成的气缸中装有柴油与空气的混合物。

有可能使气缸中柴油达到燃点的过程是（）

　　（A）迅速向里推活塞；　　　　　　　　　　（B）迅速向外拉活塞；

　　（C）缓慢向里推活塞；　　　　　　　　　　（D）缓慢向外拉活塞。

5、（94年）如图19-4所示，一个横截面积为S的圆筒形容器竖直放置。

金属圆板A的上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角为θ，圆板的质量为M。

不计圆板与容器内壁之间的摩擦。

若大气压强为p0，则被圆板封闭在容器中的气体的压强p等于（）

　　（A）p0+（Mgcosθ）/s　　　　　　　　　（B）（p0/cosθ）+[Mg/（scosθ）]

　　（C）p0+（Mgcos2θ）/s　　　　　　　　　（D）p0+（Mg/s）

6、（95年）已知铜的密度为8、9×103千克/米3,原子量为64、通过估算可知铜中每个铜原子所占的体积为（）

　　A、7×10-6米3;　　　　　　　　　　　　 B、1×10-29米3;

　　C、1×10-26米3;　　　　　　　　　　　　D、8×10-24米3;

7、（2000年）对于一定量的理想气体，下列四个论述中正确的是

　　（A）当分子热运动变剧烈时，压强必变大

　　（B）当分子热运动变剧烈时，压强可以不变

　　（C）当分子间的平均距离变大时，压强必变小

　　（D）当分子间的平均距离变大时，压强必变大

8、（2000年）图中活塞将气缸分成甲、乙两气室，气缸、活塞（连同拉杆）是绝热的，且不漏气。

以

分别表示甲、乙两气室中气体的内能，则在将拉杆缓向外拉的过程中

　　（A）

不变，

减小　　　　（B）

增大，

不变

　　（C）

增大，

减小　　　　（D）

不变，

不变

9、（93年）分子间的相互作用力由引力f引和斥力f斥两部分组成，则（　　　）

　（A）f斥和f引是同时存在的

　（B）f引总是大于f斥，其合力总表现为引力

　（C）分子之间的距离越小，f引越小，f斥越大

　（D）分子之间的距离越小，f引越大，f斥越小

答案：

一、单项选择题

1、A2、D3、C4、A5、D6、B7、B8、C9、A10、11、12、13、14、

二、不定项选择题

1、（97年）在下列叙述中，正确的是（　）

　　（A）物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子平均动能越大　　　

　　（B）布朗运动就是液体分子的热运动　　　

　　（C）对一定质量的气体加热，其内能一定增加　　　

　　（D）分子间的距离r存在某一值r0，当rr0时，斥力小于引力　　

2、（98年）下列说法正确的是（）

 （A）液体中悬浮微粒的布朗运动是作无规则运动的液体分子撞击微粒而引起的

 （B）物体的温度越高，其分子的平均动能越大

 （C）物体里所有分子动能的总和叫做物体的内能

 （D）只有传热才能改变物体的内能

3、（99年）一定质量的理想气体处于平衡状态I，现设法使其温度降低而压强升高，达到平衡状态II，则（）

　　A、状态I时气体的密度比状态II时的大

　　B、状态I时分子的平均动能比状态II时的大

　　C、状态I时分子间的平均距离比状态II时的大

　　D、状态I时每个分子的动能都比状态II时的分子平均动能大

答案：

1、AD2、AB3、BC4、5、6、7、8、9、

三、填空题

四、计算题

1、（92年）（7分）如下左图所示，一个上下都与大气相通的直圆筒，内部横截面的面积S＝0.01米2，中间用两个活塞A与B封住一定质量的理想气体，A、B都可沿圆筒无摩擦地上、下滑动，但不漏气，A的质量可不计、B的质量为M，并与一倔强系数k＝5×103牛/米的较长的弹簧相连。

已知大气压强p0＝1×105帕，平衡时，两活塞间的距离l0＝0.6米。

现用力压A。

使之缓慢向下移动一定距离后，保持平衡。

此时，用于压A的力F＝5×102牛。

求活塞A向下移的距离。

（假定气体温度保持不变。

）

2、（93年）（5分）一个密闭的气缸，被活塞分成体积相等的左右两室，气缸壁与活塞是不导热的，它们之间没有摩擦。

两室中气体的温度相等，如图所示。

现利用右室中的电热丝对右室中的气体加热一段时间。

达到平衡后，左室的体积变为原来体积的3/4，气体的温度T1＝300K。

求右室气体的温度。

3、（94年）（10分）如图19-17所示，可沿气缸壁自由活动的活塞将密封的圆筒形气缸分隔成A、B两部分。

活塞与气缸顶部有一弹簧相连。

当活塞位于气缸底部时弹簧恰好无形变。

开始时B内充有一定量的气体，A内是真空。

B部分高度为L1=0、10米、此时活塞受到的弹簧作用力与重力的大小相等。

现将整个装置倒置，达到新的平衡后B部分的高度L2等于多少?

设温度不变。

4、（95年）（12分）一个质量可不计的活塞将一定量的理想气体封闭在上端开口的直立圆筒形气缸内,活塞上堆放着铁砂,如图14所示、最初活塞搁置在气缸内壁的固定卡环上,气体柱的高度为H0,压强等于大气压强p。

现对气体缓慢加热,当气体温度升高了△T=60K时,活塞（及铁砂）开始离开卡环而上升、继续加热直到气柱高度为H1=1、5H0、此后,在维持温度不变的条件下逐渐取走铁砂,直到铁砂全部取走时,气柱高度变为H2=1、8H0,求此时气体的温度（不计活塞与气缸之间的摩擦）

5、（96年）（12分）如图所示，有一个直立的气缸，气缸底到气缸口的距离为L0厘米，用一厚度和质量均可忽略不计的刚性活塞A，把一定质量的空气封在气缸内，活塞与气缸间的摩擦可忽略。

平衡时活塞上表面与气缸口的距离

很小（计算时可忽略不计），周围大气的压强为H0厘米水银柱。

现把盛有水银的一个瓶子放在活塞上（瓶子的质量可忽略），平衡时活塞到气缸底的距离为L厘米。

若不是把这瓶水银放在活塞上，而是把瓶内水银缓缓不断地倒在活塞上方，这时活塞向下移，压缩气体，直到活塞不再下移。

求此时活塞在气缸内可能的位置以及与之相对应的条件（即题中给出量之间应满足的关系）。

设气体的温度不变。

6、（97年）（9分）图中竖直圆筒是固定不动的，粗筒横截面积是细筒的4倍，细筒足够长。

粗筒中A、B两轻质活塞间封有空气，气柱长l＝20厘米。

活塞A上方的水银深H＝10厘米,两活塞与筒壁间的摩擦计。

用外力向上托住活塞B，使之处于平衡状态，水银面与粗筒上端相平。

现使活塞B缓慢上移，直至水银的一半被推入细筒中，求活塞B上移的距离。

设在整个过程中气柱的温度不变，大气压强p0相当于75厘米高的水银柱产生的压强。

7、（98年）（9分）活塞把密闭气缸分成左、右两个气室，每室各与U形

管压强计的一臂相连。

压强计的两臂截面处处相同。

U形管内盛有密度为ρ=7.5×102kg/m3的液体。

开始时左、右两气室的体积都为V0=1.2×10-2m3，气压都为p0=4.0×103Pa，且液体的液面处在同一高度，如图所示。

现缓缓向左推进活塞，直到液体在U形管中的高度差h=40cm。

求此时左、右气室的体积V1、V2。

假定两气室的温度保持不变。

计算时可以不计U形管和连接管道中气体的体积。

取g=10m/s2。

8、（99年）（13分）如图，气缸由两个横截面不同的圆筒连接而成，活塞A、B被轻质刚性细杆连接在一起，可无摩擦移动A、B的质量分别为mA＝12kg。

mB＝8.0kg,横截面积分别为s1＝4.0×1O-2m2，Sg＝2.0×l0-2m2一定质量的理想气体被封闭在两活塞之间,活塞外侧大气压强Po＝1.0×l05Pa

（1）气缸水平放置达到如图1所示的平衡状态,求气体的压强

（2）已知此时气体的体积V1=2.0×10-2m3,现保持温度不变力气缸竖直放置，达到平衡后如图2所示,与图1相比、活塞在气缸内移动的距离J为多少？

取重力加速度g＝10m/s2

9、（2000年）（11分）一横截面积为S的气缸水平放置，固定不动，气缸壁是导热的。

两个活塞A和B将气缸分隔为1、2两气室，达到平衡时1、2两气室体积之比为3：

2，如图所示，在室温不变的条件下，缓慢推动活塞A，使之向右移动一段距离d。

求活塞B向右移动的距离。

不计活塞与气缸壁之间的摩擦。

答案：

1、解:

活塞A受压向下移动的同时，活塞B也向下移动。

已知达到平衡时，F＝5×102牛。

　设A向下移动的距离为l，B向下移动的距离为x，由于气体温度不变，由玻意耳定律得:

　　　　①

当气体的压强为p0时，弹簧受B的作用而有一定的压缩量，当气体的压强变为p0＋F/S时，弹簧增加的压缩量就是B向下移动的距离x，由胡克定律:

　　　　　　F＝kx　　　　　　　　　　　　　②

　　　　由①、②两式消去x，代入数字，得:

　　　　　　ι＝0.3米

评分标准:

本题7分

正确表示压缩后气体的压强、体积并列出①式，占3分；只写出玻意耳定律的普遍公式但未与此题所给各量联系起来的，不给这3分。

通过文字说明或受力分析得到B移动的距离与F的关系式②，占3分；只写出F＝kx而未说明x代表什么的，不给这3分。

求得最后结果再给1分。

2、解:

设加热前，左室气体的体积为V0，温度为T0，压强为p0。

加热后，气体的体积为V１，温度为T１，压强为p１，则有:

　　　　　　　　　　　　　　（p1V1）/T1＝（p0V0）/T0                      　①

　　由题意知，加热前右室气体的体积、压强和温度也分别为V0、p0和T0，若加热后变为V2、p2和T2，则有

　　　　　　　　　　　　　　（p2V2）/T2＝（p0V0）/T0                      　②

　　评分标准:

全题5分。

列出左、右两室气体的气态方程占1分;加热前和加热后，两室中气体的压强都相等各占1分;求得加热后右室气体的体积占1分;求得最后结果占1分。

3、设开始时B中压强为p1,气缸倒置达到平衡后B中压强为p2、分析活塞受力得：

　　　　　　　　p1S＝kL1+Mg,　　①

　　　　　　　　p2S+Mg＝kL2,　　②

　　其中S为气缸横截面积,M为活塞质量,k为弹簧的倔强系数、由题给条件有：

　　　　　　　　kL1＝Mg,　　　　③

　　玻意耳定律,p1L1＝p2L2,　　④

　　解得　　　　L2＝2L1＝0.2米、　⑥

4、第一种解法:

　设气体最初温度为T0,则活塞刚离开卡环时温度为T0+△T,压强P1、由等容升温过程得

　　　　　　　　　　　　（T0+△T）÷T0=P1÷P0　　　　　①

　设气柱高度为H1时温度为T1,由等压升温过程得

　　　　　　　　　　　　T1÷（T0+△T）＝H1÷H0　　　　　　②

　设气柱高度为H2时温度为T2,由等温膨胀过程（T2=T1）得

　　　　　　　　　　　　P0÷P1＝H1÷H2　　　　　　　 ③　

　由①和③两式求得

　　　　　　　　　　　　（T0+△T）÷T0=H2÷H1　　　　　 ④

　解得：

　　　　　　　　　T0=H1÷（H2－H1）　　　　　　　⑤

　由②和④两式得：

　　　　　　　　　　　　　T1÷T0=H2÷H0或T1=（H2÷H0）×T0　　　⑥

　将⑤式代入⑥式，并利用T2=T1得：

　　　　　　　　　　　　T2=T1＝（H1×H2×△T）÷[H0×（H2－H1）]　

　代入数字得：

　　　　　　　T2=540K

　评分标准:

全题12分、求得①、②、③式各给3分、正确求得⑦式给2分,结果正确再给1分（若利用①、②、③式得出正确结果而未写⑦式,也给这3分）、

　第二种解法:

　设气体最初温度为T,则活塞刚离开卡环时温度为T0+△T0、设气柱高度为H1时温度为T1,高度为H2时温度

　为T2、由等压升温过程得：

　　H0÷（T0+△T）=H1÷T1　　①

　由联系初态和终态的气态方程得：

　　H0÷T0=H２÷T２　　②

　利用T1=T2,由①、②两式解得：

　　T２=（H1×H2×△T）÷[H0×（H2－H1）]　　③

　代入数值得　　　　　　　T2=540K

　评分标准:

全题12分、求得①式给4分;求得②式给5分;正确求得③式给2分,结果正确再给1分（若利用①、②式得出正确结果而未写③式的,也给这3分）、

5、设整瓶水银放在活塞上后，使气缸内气体增加的压强为h厘米水银柱，

　　　　由玻意耳－马略特定律H0L0＝（H0＋h）L，   　　

（1）

　　　　得　　　　　h＝H0（L0－L）/L　　　　　　　　

（2）

　　　　h的大小反映了水银质量的大小。

　　　　当水银注入后，活塞不再下移时，设活塞上水银的深度为△H厘米，活塞下移的距离为△x厘米，则由玻意耳－马略特定律

　　　　　　H0L0＝（H0＋△H）（L0－△x），　　　　　　　（3）

　　　　解得　　　　△H＝H0△x／（L0－△x）　　　　　（4）

　可能发生两种情况:

1、水银比较少，瓶内水银全部注入后，尚未灌满或刚好灌满活塞上方的气缸，这时

　　　　　　　　　　△H＝h，　　　　　　　　　　　（5）

　　　　　　　　　　△H≤△x，　　　　　　　　　　（6）

　　　　由

（2）、（4）、（5）三式，得

　　　　　　　　　△x＝L0－L，　　　　　　　　　（7）

　　　　活塞到气缸底的距离

　 　　　　　　　　　L′＝L0－△x＝L，　　　　　　（8）

　　　　由（4）、（6）、（7）三式，得　　L≥H0，　　　　　（9）

　　　　即若L≥H0，则L′＝L。

　2、瓶内水银比较多，当活塞上方的气缸灌满水银时，瓶内还剩有一定量的水银，这时

　　　　　　　　　　　△H＝△x，　　　　　　　　　（10）

　　　　　　　　　　　△H〈h，　　　　　　　　　　（11）

　　　　由（4）、（10）两式，得△x＝L0－H0，　　　　　　（12）

　　　　活塞到气缸底的距离   L′＝L0－△x＝H0，　　（13）

　　　　由

（2）、（10）、（11）三式，得L〈H0。

　　　　　　（14）

　　　　即若L〈H0，则L′＝H0。

6、解:

在以下的计算中，都以1厘米汞柱产生的压强作为压强的单位。

　　　设气体初态的压强为p1，

　　　　　　　　　　则有p1＝p0＋H　　　　　　　　　　①

　　　设S为粗圆筒的横截面积，气体初态的体积V1＝Sl。

　　设气体末态的压强为P2，有

　　　　　　　　P2＝P0＋1/2H＋（1/2HS）/（1/4）S　　　　②

　　　设末态气柱的长度为l＇，气体体积为V2＝Sl＇

　　　由玻意耳定律得

　　　　　　　　　　P1V1＝P2V2　　　　　　　　　　　　　③

　　　活塞B上移的距离d为

　　　　　　　　　　d＝l－l＇＋H/2　　　　　　　　　　　④

　　　　代入数据解得

　　　　　　　　　　　d＝8厘米　　　　　　　　　　　　　⑤

评分标准:

本题9分。

　　　①式1分，　　　②式2分，　　③式1分，　　④式3分，　　⑤式2分。

7、解：

以p1、V1表示压缩后左室气体的压强和体积，

p2、V2表示这时右室气体的压强和体积。

p0、V0表示初态两室气体的压强和体积，则有

p1V1=p0V0①

p2V2=p0V0②

V1+V2=2V0③

p1-p2=△p=ρgh④

解以上四式得：

V12-2（p0+△p）V0V1/△p+2p0V02/△p=0⑤

解方程并选择物理意义正确的解得到

V1=V0（p0+△p-

）/△p

代入数值，得

V1=8.0×10-3m3⑥

V2=2V0-V1=1.6×10-2m3⑦

8、参考解答：

（1）气缸处于图1位置时，设气缸内气体压强为P1，对于活塞和杆，力的平衡条件为

　　　　PoSA+P1SB=P1SA+PoSB①

　　　解得P1=Po=1、0×105Pa②

（2）气缸处于图2位置时，设气缸内气体压强为P2，对于活塞和杆，力的平衡条件为

　　　PoSA+P2SB+（mA+mB）g=P2SA+PoSB③

　　　设V2为气缸处于图2位置时缸内气体的体积，由玻意耳定律可得

　　　　P1V1=P2V2

　　　由几何关系可得

　　　　V1-V2=l（SA-SB）③

　　　由以上各式解得

　　　　l=9、1×10-2m⑤

　　评分标准：

本题13分。

　　　　第

（1）问4分。

①式3分，②式1分。

第

（2）问9分，③式3分，④、⑤、⑤式各2分。

（最后结果在9、0xl0-2m至0、10m之间的同样给分）

9、参考解答：

　　因为缸水平放置，又不计活塞的摩擦，故平衡时两气室内的压强必相等。

设初态时气室内压强为po，气室1、2的体积分别为

；在活塞A向右移动d的过程中活塞B向右移动的距离为x；最后气缸内压强为p，因温度不变，分别对气室1和2的气体运用玻意耳定律，得

　　气室1

①

　　气室2

②

　　由①、②两式解得

③

　　由题意，

，得

④

　　评分标准：

本题11分。

　　①式4分，②式3分，得出③式2分，算出④式再给2分。