热学部分.docx

1、热学部分热学部分一、选择题（每题的四个选项中至少有一项是正确的） 1下列叙述中，正确的是 布朗运动就是液体分子的热运动 对一定质量的气体加热，内能一定增加 1千克0水的内能比1千克0冰的内能大 分子间的距离越小，分子引力越小，分子斥力越大 2下列说法中，正确的是 水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙 物体温度升高，物体内每个分子的动能都增大 物体内能增大，一定是因为物体从外界吸了热 温度越高，布朗运动越剧烈 3甲、乙两个分子相距较远（此时它们之间的分子力可以忽略）设甲固定不动，乙逐渐向甲靠近，直到不能再靠近，在整个过程中 分子间的作用力逐渐增加 分子间的引力和斥力逐渐增加 当分子间主要表

2、现为引力时，分子势能增加 当分了间主要表现为斥力时，分子势能增长 4物体中分子间的引力和斥力是同时存在的，则对其中的引力和斥力下列说法正确的是 当物体被压缩时，斥力增大、引力减小 当物体被拉伸时，斥力减小、引力增大 当物体被压缩时，斥力、引力均增大 当物体被拉伸时，斥力、引力均减小 5在国际单位制中，金属铝的密度是，它的摩尔质量是，阿伏加德罗常数为，则 1铝所含铝原子的数目是13铝所含原子的数目是 1个铝原子的质量是 1个铝原子占有的体积是 6某液体的摩尔质量为，密度为，阿伏加德罗常数为，设液体分子为一球体，分子间隙忽略不计，则液体分子直径为： 7某种油剂的密度为81023，取这种油剂0.8滴

3、在水面上最后形成的油膜的最大面积约为10102 102 1042 10102 8对于一定量的理想气体，不可能发生的过程是 气体的压强增大，体积减小温度升高 气体的压强增大，体积增大内能降低 气体的压强减小，体积减小温度升高 气体的压强减小，体积增大内能升高 9室内有一盛满水的高大容器，水温等于室温，现有一个气泡从容器底部缓慢上升，那么上升过程中，泡内的气体（视为理想气体） 体积不断增大 内能不断减小 要不断吸热 压强不断减小 10对一定质量的理想气体，下列过程中哪些是可能发生的？ 对外做功的放热过程 在与外界隔绝热交换条件下温度升高 体积减小，吸收热量而内能不变 体积不变，内能也不变 11如图

4、21所示，一定质量的理想气体分别处于图中的、两状态，由此可知 气体在状态时单位体积内的分子数较状态时多 气体由状态变化到状态的过程中，外界一定对气体做功 气体由状态变化到状态的过程中，分子的平均动能一定增大 气体由状态变化到状态过程中气体一定向外放热 图21 12一定质量的理想气体由状态变化到状态，已知，则下列判断正确的是 如果气体的体积膨胀，则气体的内能可能不变 如果气体的体积膨胀，则气体的压强可能增大 如果气体的压强减小，则气体的体积一定增大 无论气体的压强、体积怎样变化，气体的内能一定增加 13一定质量的理想气体，经过不同的过程从状态变化到状态，已知状态的温度高于状态的温度，则在这些状态

5、变化过程中 气体一定都从外界吸收热量 气体和外界交换的热量一定都相同 气体的内能变化量一定都相同 外界对气体做的功一定都相同 14如图22所示，10的氧气和20的氢气的体积相等，水银柱在水平管的中央下列叙述中正确的是 当两玻璃泡温度升高10时，水银向右移动 当两玻璃泡温度升高10时，水银向左移动 当氧气温度升高20，氢气温度升高10时，两者温度相等，水银柱向右移动 当氧气温度升高20，氢气温度升高10时，水银柱向左移动 图22 15一定质量的理想气体，其起始状态和终了状态分别与如图23中的点和点相对应，它们的压强相等，这是采取了下列哪个过程完成的？ 先保持体积不变增大压强，后保持温度不变减小体

6、积 先保持温度不变增大压强，后保持体积不变升高温度 先保持温度不变减小压强，后保持体积不变升高温度 先保持体积不变减小压强，后保持温度不变减小体积 图23图24 16一定质量的理想气体自状态经状态变化到状态这一过程在图上表示如图24所示则 在过程中，外界对气体做功 在过程中，外界对气体做功 在过程中，气体压强不断变大 在过程中，气体压强不断变小 17取一根长1、两端开口的细玻璃管，一端用橡皮膜封闭，管内灌满水银后把它开口向下竖直倒立在水银槽中，此时管内的水银面比管外的水银面高出76，管顶的橡皮膜呈向下凹陷状已知当时外界大气压强为76当把玻璃管逐渐倾斜到如图25的乙、丙位置时，下列叙述正确的是

7、从甲到乙，橡皮膜凹陷程度逐渐变小 从甲到乙，橡皮膜凹陷程度不变 从乙到丙，橡皮膜凹陷程度逐渐变小 从乙到丙，橡皮膜凸出程度逐渐增大 图25图26 18如图26所示，粗细均匀的形管，左管封闭一段空气柱，两侧水银面的高度差为，形管两管间的宽度为，且现将形管以点为轴顺时针旋转90，至两个平行管水平，并保持形管在竖直平面内，两管内水银柱的长度分别变为1 和2设温度不变，管的直径可忽略不计则下列说法中正确的是 1增大，2减小 1减小，2增大，静止时12 1减小，2增大，静止时12 1减小，2增大，静止时12 19如图27所示，为得出查理定律的实验装置，甲图表示在室温为1时，气体压强为1，此时压强计两管的

8、水银面相平，乙图表示把烧瓶放进盛着冰水混合的容器里，等达到热平衡时，调节动管，使左管水银面恢复到原来的位置，此时两水银面高差为，已知当时的大气压强为0，对实验下列说法错误的是：（0、1都以米水银柱为单位） 10 02（11273） 20（1273） 20 图27 20如图28所示，一定质量的理想气体从状态经过状态，到达状态，由它的图象可知 热力学温度2 体积2 从状态到状态要吸热 从状态到状态气体要吸热 图28图29 21如图29所示，在两端封闭的等臂形管中，空气柱和被水银柱隔开，当形管竖直放置时，两空气柱的长度差为，当形管绕底部的水平部分垂直纸面缓慢转过一定角度（小于90）时，若环境温度不变

9、，则两空气柱长度差将 增大 不变 等于零 减小，但不等于零 22如图210所示，、为两个相同的气缸，内部装有等质量的同种气体，而且温度相同，、为两个重物，它们的质量，如图示方式连接并保持平衡，现在使温度都升高10，不计活塞及滑轮系统的摩擦，则重新平衡后 图210 下降的比下降的多 下降的比下降的少 、下降的一样多 、气缸内的最终压强与初始压强相同二、填空题 1某地强风速为14，设空气密度为1.33，通过横截面积为4002的风全部使风力发电机转动，其动能有20%转化为电能，则发电的功率是（取2位有效数字） 2容积为100的贮气钢瓶中，贮有压强为4.0106、温度为17的氧气，试估算钢瓶内氧分子的

10、个数为（标准大气压强01.0105，阿伏加德罗常数6.010231，要求1位有效数字） 3一钢瓶内盛有50（11.0105）的氧气，估算在室温条件下瓶内氧气分子总数（已知钢瓶容积为112，阿伏伽德罗常数6.0310231）约为个（结果保留2位有效数字） 4如图211所示，一圆柱形的竖固容器，高为，上底有一可以打开和关闭的密封阀门，现打开阀门，让此容器刚好浸入水中，并让水充满容器，然后关闭阀门，设大气压强为0，水的密度为，此时容器内部底面受到向下的压强为若把此容器沉入距水面深H的水池底部，这时容器内部底面受到的向下的压强为 图211图212 5如图212所示，在湖水里固定一长管，管内有一活塞，质

11、量不计，下端位于水面上，活塞面积与管截面积均为12，大气压强01.0105，现把活塞缓慢地提高15，则拉力对活塞做的功为（摩擦不计） 6如图213所示，一端开口一端封闭的型管内用水银柱封闭着初温187、长12.5的空气柱，已知075、145、220、2段水银上表面与左侧玻璃管上内表面接触，则封闭气体压强为，当气体温度变化到时，水银柱2对管顶无压力 图213图214 7如图214所示，一端封闭的形玻璃管竖直放置，左管中封闭有20长的空气柱，两管水银面相平，水银柱足够长，现将阀门打开，流出部分水银，使封闭端水银面下降18，则开口端水银面将下降（设此过程中气体温度保持不变，大气压强为76） 三、实验

12、题 1在河边，给你一根60左右的两端开口的均匀细玻璃管，米尺一把，请设法测定大气压的值，写出主要实验步骤及相应的所需测量的物理量（不得下水测量）答： 计算大气压的公式0 2一位同学分别在两天用注射器做两次“验证玻意耳定律”的实验，操作过程和方法都正确，根据实验数据他在同一坐标中画出了两条不重合的甲、乙两条双曲线，如图215所示，产生这种情况的原因可能是：（1）（2） 图215图216 3用“验证玻意尔定律实验”的装置来测量大气压强，所用注射器的最大容积为，刻度全长为L，活塞与钩码支架的总质量为，注射器被固定在竖直方向上，如图216在活塞两侧各悬挂1个质量为的钩码时注射器内空气体积为1；除去钩码

13、后，用弹簧秤向上拉活塞，达到平衡时注射器内空气体积为2，弹簧秤的读数为（整个过程中，温度保持不变）由这些数据可以求出大气压强0 4一学生用带有刻度的注射器做“验证玻意耳定律”的实验他在做了一定的准备工作后，通过改变与活塞固定在一起的框架上所挂钩码的个数得到了几组关于封闭在注射器内部空气的压强和体积的数据用横坐标表示体积的倒数，用纵坐标表示压强，由实验数据在坐标系中画出了1图，其图线为一条延长线与横轴有较大截距的直线，如图217所示由图线分析下列四种情况，在实验中可能出现的是 记录气压计指示的大气压强时，记录值比指示值明显减小 记录气压计指示的大气压强时，记录值比指示值明显偏大 测量活塞和框架的

14、质量时，测量值比指示值明显偏小 测量活塞和框架的质量时，测量值比指示值明显偏大 答： 图217图218 5验证查理定律的实验装置如图218所示，在这个实验中，测得压强和温度的数据中，必须测出的一组数据是和首先要在环境温度条件下调节、管中水银面，此时烧瓶中空气压强为，再把烧瓶放进盛着冰水混合物的容器里，瓶里空气的温度下降至跟冰水混合物的温度一样，此时烧瓶中空气温度为，管中水银面将，再将管，使管中水银面这时瓶内空气压强等于 四、论述、计算题 1（1）一定质量的理想气体，初状态的压强、体积和温度分别为1、1、1，经过某一变化过程，气体的末状态压强、体积和温度分别为2、2、2试用玻意耳定律及查理定律推

15、证：111222 （2）如图219，竖直放置的两端开口的形管（内径均匀），内充有密度为的水银，开始两管内的水银面到管口的距离均为在大气压强为02时，用质量和厚度均不计的橡皮塞将形管的左侧管口封闭，用摩擦和厚度均不计的小活塞将形管右侧管口封闭，橡皮塞与管口内壁间的最大静摩擦力（为管的内横截面积）现将小活塞向下推，设管内空气温度保持不变，要使橡皮塞不会从管口被推出，求小活塞下推的最大距离 图219 2用玻马定律和查理定律推出一定质量理想气体状态方程，并在图220的气缸示意图中，画出活塞位置，并注明变化原因，写出状态量 图220 3如图221所示装置中，、和三支内径相等的玻璃管，它们都处于竖直位置，

16、、两管的上端等高，管内装有水，管上端封闭，内有气体，管上端开口与大气相通，管中水的下方有活塞顶住、三管由内径很小的细管连接在一起开始时，管中气柱长13.0，管中气柱长22.0，管中水柱长03，整个装置处于平衡状态现将活塞缓慢向上顶，直到管中的水全部被顶到上面的管中，求此时管中气柱的长度1，已知大气压强01.0105，计算时取102 图220 4麦克劳真空计是一种测量极稀薄气体压强的仪器，其基本部分是一个玻璃连通器，其上端玻璃管与盛有待测气体的容器连接，其下端经过橡皮软管与水银容器R相通，如图222所示图中1、2是互相平行的竖直毛细管，它们的内径皆为，1顶端封闭在玻璃泡与管相通处刻有标记测量时，

17、先降低R使水银面低于，如图222（）逐渐提升，直到2中水银面与1顶端等高，这时1中水银面比顶端低，如图222（）所示设待测容器较大，水银面升降不影响其中压强，测量过程中温度不变已知（以上）的容积为，1的容积远小于，水银密度为（1）试导出上述过程中计算待测压强的表达式（2）已知6283，毛细管的直径0.30，水银密度13.61033，40，算出待测压强（计算时取102，结果保留2位数字） 图221 5如图223所示，容器和气缸都是透热的，放置在127的恒温箱中，而放置在27、1 的空气中，开始时阀门关闭，内为真空，其容器2.4；内轻活塞下方装有理想气体，其体积为4.8，活塞上方与大气相通设活塞与

18、气缸壁之间无摩擦且不漏气，连接和的细管容积不计若打开，使内封闭气体流入，活塞将发生移动，待活塞停止移动时，内活塞下方剩余气体的体积是多少？不计与之间的热传递 图222图223 6如图223有一热空气球，球的下端有一小口，使球内外的空气可以流通，以保持球内外压强相等，球内有温度调节器，以便调节球内空气温度，使气球可以上升或下降，设气球的总体积05003（不计球壳体积），除球内空气外，气球质量180已知地球表面大气温度0280，密度01.203，如果把大气视为理想气体，它的组成和温度几乎不随高度变化，问：为使气球从地面飘起，球内气温最低必须加热到多少开？ 7如图225均匀薄壁形管，左管上端封闭，右

19、管开口且足够长，管的横截面积为，内装密度为的液体右管内有一质量为的活塞搁在固定卡口上，卡口与左管上端等高，活塞与管壁间无摩擦且不漏气温度为0时，左、右管内液面高度相等，两管内空气柱长度均为，压强均为大气压强0现使两边温度同时逐渐升高，求：（1）温度升高到多少时，右管活塞开始离开卡口上升？（2）温度升高到多少时，左管内液面下降？ 图224图225 8如图226所示的装置中，装有密度7.51023的液体的均匀形管的右端与体积很大的密闭贮气箱相连通，左端封闭着一段气体在气温为23时，气柱长62，右端比左端低40当气温升至27时，左管液面上升了2求贮气箱内气体在23时的压强为多少？（取102） 9两端

20、开口、内表面光滑的形管处于竖直平面内，如图227所示，质量均为10的活塞、在外力作用下静止于左右管中同一高度处，将管内空气封闭，此时管内外空气的压强均为01.0105左管和水平管横截面积1102，右管横截面积2202，水平管长为3现撤去外力让活塞在管中下降，求两活塞稳定后所处的高度（活塞厚度略大于水平管直径，管内气体初末状态同温，取102） 图226图227 10如图228，圆筒固定不动，活塞的横截面积是2，活塞的横截面积是，圆筒内壁光滑，圆筒左端封闭，右端与大气相通，大气压为0，、将圆筒分为两部分，左半部分是真空，、之间是一定质量的气体，活塞通过劲度系数为的弹簧与圆筒左端相连，开始时粗筒和细

21、筒的封闭的长度均为，现用水平向左的力2作用在活塞上，求活塞移动的距离？（设气体温度不变） 11如图229所示，圆柱形气缸内的活塞把气缸分隔成、两部分，内为真空，用细管将与形管相连，细管与形管内气体体积可忽略不计大气压强076开始时，型管中左边水银面比右边高6，气缸中气体温度为27 （1）将活塞移到气缸左端，保持气体温度不变，稳定后形管中左边水银面比右边高62求开始时气缸中、两部分体积之比 （2）再将活塞从左端缓缓向右推动，并在推动过程中随时调节气缸内气体的温度，使气体压强随活塞移动的距离均匀增大，且最后当活塞回到原处时气体的压强和温度都恢复到最初的状态，求此过程中气体的最高温度 图228图22

22、9 12如图230所示装置，为一长方体容器，体积为10003，上端有一细玻璃管通过活栓与大气相通，又通过细管与球形容器相连，下端的玻璃管口用橡皮管接有一个水银压强计，压强计的动管为（1）现打开活栓，这时管、容器、皆与大气相通，上下移动使管内水银面在下端的处，这时再关闭，上举，使水银面达到上端的处，这时管内水银面高出点112（2）然后打开，把0.50矿砂通过放入，同时移动，使水银面对齐，然后关闭，再上举，使水银面再次达到处，这时管水银面高出点215设容器内空气温度不变，求矿砂的密度（连接、的细管和连接、之间细管的容积都可忽略不计） 13如图231所示，静止车厢内斜靠着一个长圆气缸，与车厢底板成角

23、，气缸上方活塞质量为，缸内封有长为0的空气柱，活塞面积为，不计摩擦，大气压强为0设温度不变，求： （1）当车厢在水平轨道上向右做匀加速运动时，发现缸内空气压强与0相同，此时车厢加速度多大？ （2）上述情况下，气缸内空气柱长度多大？ 图230图231 14如图232所示，在直立的圆柱形气缸内，有上、下两个活塞和，质量相等，连接两活塞的轻质弹簧的劲度系数50，活塞上方气体的压强100，平衡时两活塞之间的气体的压强为100，气体的厚度10.20，活塞下方的气体的厚度20.24，气缸的横截面积0.102起初，气缸内气体的温度是300，现让气体的温度缓慢上升，直到温度达到500求在这一过程中，活塞向上移

24、动的距离 热学部分 一、12345678910111213141516171819202122 二、11.4105 21.01026 31.41026或1.5102640，05100613.30，89754 三、1测玻璃管长0；将管部分插入水中，测量管水上部分长度1；手指封住上口，将管提出水面，测管内空气柱长2（02）2水（21）2（1）质量不同；（2）温度不同30（12212）（21）45当时大气压，当时温度，等高，大气压，273，上移，下降，回复到原来标度的位置，大气压强减去、管中水银面高度差 四、1（1）证明：在如图5所示的图中，一定质量的气体从初状态（1，1，1）变化至末状态（2，2，

25、2），假设气体从初状态先等温变化至（，2，1），再等容变化至（2，2，2）第一个变化过程根据玻耳定律有，112第二个变化过程根据查理定律有，212由以上两式可解得：111222 图5 （2）解：设小活塞下推最大距离1时，左管水银面上升的距离为，以0表示左右两管气体初态的压强，1、2表示压缩后左右两管气体的压强根据玻意耳定律，左管内气体01（），右管内气体02（1），左、右两管气体末状态压强关系212橡皮塞刚好不被推出时，根据共点力平衡条件 103，由上四式解得3，12633 2图略由等温变化的玻意耳定律，得 122， 再由等容变化的查理定律，得122， 两式联立，化简得：111222 3解：设活塞顶上后，、两管气柱长分别为1和2，则 0（12）10（12）1，且11220，解得12.5 表明管中进水0.5，因管中原有水3.0，余下的2.5水应顶入管，而管上方空间只有2.0，可知一定有水溢出管按管上方有水溢出列方程，对封闭气体 10（12），101， 1111，联立解得12.62 4解：（1）水银面升到时中气体刚被封闭，压强为待测压强这部分气体末态体积为，24 ，压强为，由玻意尔定律，得 （）24，整理得（24）24根据题给条件，24远小于V，得（）2