人教版高二物理选修33《热学》计算题专项训练(解析.pdf
20页1、 1 人教版高二物理选修人教版高二物理选修 3-3热学计算题专项训练(解析)热学计算题专项训练(解析) 1在如图所示的 pT 图象中,一定质量的某种理想气体先后发生以下两种状态变化:第一次变化是从状态 A 到状态 B,第二次变化是从状态 B 到状态 C,且 AC 连线的反向延长线过坐标原点 O,已知气体在 A 状态时的体积为3 A VL=, 求: 气体在状态 B 时的体积和状态 C 时的压强; 在标准状态下,1mol 理想气体的体积为 V=22.4L,已知阿伏伽德罗常数个/mol,试计算该气体的分 子数(结果保留两位有效数字) 注:标准状态是指温度,压强 2如图所示,U 型玻璃细管竖直放置,水平细管与 U 型细管底部相连通,各部分细管内径相同。此时 U 型玻璃管左. 右两侧水银面高度差为,C 管水银面距 U 型玻璃管底部距离为,水平细管内用小活塞 封有长度的理想气体 A,U 型管左管上端封有长的理想气体 B,右管上端开口与大气 相通,现将活塞缓慢向右压,使 U 型玻璃管左、右两侧水银面恰好相平(已知外界大气压强为,忽略 环境温度的变化,水平细管中的水银柱足够长) ,求: 此时气体 B
2、的气柱长度; 此时气体 A 的气柱长度。 3竖直平面内有一直角形内径处处相同的细玻璃管,A 端封闭,C 端开口,AB 段处于水平状态。将竖直管 BC 灌满水 银,使气体封闭在水平管内,各部分尺寸如图所示,此时气体温度 T1=300 K,外界大气压强 P0=75 cmHg。现缓慢加热 封闭气体,使 AB 段的水银恰好排空,求: (1)此时气体温度 T2; (2)此后再让气体温度缓慢降至初始温度 T1,气体的长度 L3多大。 2 4如图所示,下端带有阀门 K 粗细均匀的 U 形管竖直放置,左端封闭右端开口,左端用水银封闭着长 L15.0cm 的理 想气体,当温度为 27.0C 时,两管水银面的高度差h5.0cm。设外界大气压 p075.0cmHg。为了使左、右两管中 的水银面相平(结果保留一位小数) 。求: 若温度保持 27.0C 不变,需通过阀门放出多长的水银柱? 若对封闭气体缓慢降温,温度需降低到多少C? 5如图所示,一根长 L=100 cm、一端封闭的细玻璃管开口向上竖直放置,管内用 h=25 cm 长的水银柱封闭了一段长 L1=30 cm 的空气柱。已知大气压强为 p0=75 cm
3、Hg,若环境温度不变,求: 若将玻璃管缓慢转至水平并开口向右,求稳定后的气柱长度; 将玻璃管放于水平桌面上并让其以加速度 a=2g (g 为重力加速度)向右做匀加速直线运动(见图乙), 求稳定后的气柱长 度。 6如图,一图柱形绝热气缸竖直放置,在距气缸底 2h 处有固定卡环(活塞不会被顶出)。质量为 M、横截面积为 S,厚 度可忽略的绝热活塞可以无摩擦地上下移动,活塞下方距气缸底 h 处还有一固定的可导热的隔板将容器分为 A、B 两 部分,A、B 中分别封闭着一定质量的同种理想气体。初始时气体的温度均为 27,B 中气体强为 1.5、 外界大气压为, 活塞距气缸底的高度为 1.5h.现通过电热丝缓慢加热气体, 当活塞恰好到达气缸底部卡 环处时,求 A、B 中气体的压强和温度(重力加速度为 g,气缸壁厚度不计) 。 3 7粗糙水平面上放置一端开口的圆柱形气缸,气缸内长 L=0.9m,内横截面积 S=0.02m2,内部一个厚度可以忽略的活 塞在气缸中封闭一定质量的理想气体,活塞与一个原长为 l0=0.2m 的弹簧相连,弹簧左端固定于粗糙的竖直墙上。当 温度 T0=300K 时,活塞刚好在气
4、缸开口处,弹簧处于原长。缓慢向左推动气缸,当气缸运动位移 x=0.2m 时,弹簧弹力 大小为 F=400N,停止推动,气缸在摩擦力作用下静止。已知大气压强为 P0=1.0105Pa,气缸内壁光滑。 ()求弹簧的劲度系数 k 的大小; ()此后,将温度降低到 T时,弹簧弹力大小仍为 F=400N,气缸一直未动,求 T。 8如图所示,可自由移动的活塞将密闭的气缸分为体积相等的上下两部分 A 和 B,初始时 A 和 B 中密封的理想气体 的温度均为 800K,B 中气体的压强为 1.25105Pa,活塞质量 m=2.5kg,气缸横截面积 S=10cm2,气缸和活塞都是由绝 热材料制成的。现利用控温装置(未画出)保持 B 中气体的温度不变,缓慢降低 A 中气体的温度,使 A 中气体的体积 变为原来的,若不计活塞与气缸壁之间的摩擦,重力加速度 g=10m/s2。求稳定后 A 中气体的温度。 9如图所示,一长方形气缸的中间位置卡有一隔板,此隔板将气缸内的理想气体分为 A、B 两部分,气缸壁导热,环 境温度为 27 ,已知 A 部分气体的压强为 pA = 2105 Pa,B 部分气体的压强为 pB
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