热学计算题专题复习(含答案)

热学专题复习二

1、（ 10 分）如图所示，水平地面上固定两个完全相同导热性能良好的足够长的气缸，两气缸内各有

一个用轻杆相连接的活塞，活塞和气缸封闭着一定质量的理想气体，活塞到气缸底部的距离均为 d ，活塞与气缸之间无摩擦，轻杆无压力，大气压强为p0，现锁定两个活塞，使右侧气缸与一个恒温热

源接触，使右侧气体的热力学温度升高为原来的 2 倍，求：

(i)若右侧气缸的温度升高后，右侧气缸内的气体压强变为

多大。

(ii)若保证右侧气缸与上述恒温热源的接触，解除两侧活塞

的锁定，求稳定后活塞向左移动的距离。

2、(9 分 )如图所示的玻璃管ABCDE，CD部分水平，其余部分竖直（ B 端弯曲部分长度可忽略），玻璃管截面半径相比其长度可忽略，CD内有一段水银柱，初始时数据如图，环境温度是300K，大气压是75cmHg。现保持 CD水平，将玻璃管 A 端缓慢竖直向下插入大水银槽中，当水平段水银柱刚好全部

进入 DE竖直管内时，保持玻璃管静止不动。问：

（ i ）玻璃管 A 端插入大水银槽中的深度是多少？（即水银面到管口A

的竖直距离）？

（ ii ）当管内气体温度缓慢降低到多少K 时， DE 中的水银柱刚好回到

CD水平管中？

3、（ 9 分）如图所示除气缸右壁外其余部分均绝热，轻活塞K 与气缸壁接触光滑，K 把密闭气缸

分隔成体积相等的两部分，分别装有质量、温度均相同的同种气体 a 和 b，原来 a、b 两部分气体的

压强为 p0、温度为27 ℃、体积均为V。现使气体 a 温度保持27 ℃不变，气体 b 温度降到 -48 ℃，两部分气体始终可视为理想气体，待活塞重新稳定后，求：最终气体 a 的压强 p、体积 V a。

4. （ 10 分）如下图所示，一个上下都与大气相通的直圆筒，内部横截面的面积S=0.01m 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，并与一劲度系数

35

k=5×10N/m 的较长的弹簧相连。已知大气压强 p0=1× 10Pa，

平衡时两活塞间的距离l0=0.6m 。现用力压A，使之缓慢向下移动一定距

2

离后保持平衡。此时，用于压 A 的力 F=5×10N。假定气体温度保持不变，

求:

（1）此时两活塞间的距离。

（2）活塞 A 向下移的距离。

（3）大气压对活塞 A 和活塞 B 做的总功。

5 (9 分 )如图所示是小明自制的简易温度计。在空玻璃瓶内插入一根两端开口、内横截面积为0.4cm2的玻璃管，玻璃瓶与玻璃管接口处用蜡密封，整个装置水平放置。玻璃管内有一段长度可忽略不计

5

的水银柱，当大气压为 1.0 ×10P a、气温为7℃时，水银柱

刚好位于瓶口位置，此时封闭气体体积为480cm 3

，瓶口外

玻璃管有效长度为48cm。求

①此温度计能测量的最高气温；

②当气温从7℃缓慢上升到最高气温过程中，密封气体吸收的热量为3J，则在这一过程中密封气体的内能变化了多少。

6、(10分)如图所示，内壁光滑长度为4l 、横截面积为S 的汽缸 A 、 B ， A 水平、 B 竖直固定，之间由一段容积可忽略的细管相连，整个装置置于温度27℃、大气压为 p0的环境中，活塞 C、D 的质量及

厚度均忽略不计。原长

3p0 S

C、另一端固定在位于汽缸 A 3l、劲度系数k的轻弹簧，一端连接活塞

l

缸口的 O 点。开始活塞 D 距汽缸 B 的底部3l ．后在 D 上放一质量为m p0S

的物体。求：g

（ i ）稳定后活塞 D 下降的距离；

（ ii ）改变汽缸内气体的温度使活塞 D 再回到初位置，则气体的温度应变为多少?

7.如图，体积为 V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞；气缸内密封有温度为 2.4T0、压强为 1.2p0的理想气体， p0和 T0分别为大气的压强和温度．已知：气体内能 U 与温度 T 的关系为 U ＝αT，α为正的常量；容器内气体的所有变化过程都是缓慢的．求：

(1)气缸内气体与大气达到平衡时的体积V1；

(2)在活塞下降过程中，气缸内气体放出的热量Q.

8.(2013 新·课标卷Ⅱ )如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置．玻璃管的下部封有

长 l1＝ 25.0cm 的空气柱，中间有一段长为 l 2＝ 25.0cm 的水银柱，上部空气柱的长度 l3＝ 40.0cm.已知大气压强为 P0＝ 75.0cmHg. 现将一活塞 (图中未画出 )从玻璃管开口处缓缓往下推，使管下部空气柱长

度变为 l1′＝ 20.0cm. 假设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下推的距离．

9.用 DIS 研究一定质量气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图甲所示，实验步骤如下：

①把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接；

②移动活塞，记录注射器的刻度值 V ，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值 p ；

1

p

(1) 为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是 ； (2) 为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是

和

；

(3) 如果实验操作规范正确，但图中的

V －

1

图线不过原点，则 V 0 代表

p

10．（ 10 分）如图所示，粗细均匀的

L 形细玻璃管 AOB ， OA 、OB 两部分长度均为 20cm ，OA 部

分水平、右端开口，管内充满水银，

OB 部分竖直、上端封闭．现将玻璃管在竖直平面内绕

O 点逆

时针方向缓慢旋转

53°，此时被封闭气体长度为 x ．缓慢加热管内封闭气体至温度

T ，使管内水银恰

好不溢出管口．已知大气压强为

75cmHg ，室温为 27℃， sin53°=0.8，

．

求： ① 气体长度 x ；

②温度T ．

热学专题复习二参考答案

1、(10 分 )解： (i)由题意可知，右侧气体做等容变化，升温前，左右气缸内气体压强均

为 p 0 ，升温后右侧气体压强为

p 2 ，由查理定律得：

p 0 p 2 ①

（2 分） T

2T

解得 p 2 2 p 0

②

（1 分）

(ii)设活塞向左移动 x ，左侧气体压强变为

p 1 ，右侧气体压强变为 p 2 ，由玻意耳定律

对左侧气体有：

p 0 dS

p 1 ( d x) S

③ （2 分） 对右侧气体有： 2 p 0 ds p 2 (d x)S

④ （2分） 对活塞受力分析可知：

p 1

p 2

⑤

（1 分）

d

联立③④⑤式并代入数据解得：

x ⑥

（ 2 分）

3

2、 解：ⅰ、 P 1V 1=P 2V 2

即： 75 ×160=（ 75+5）× L 2

L 2=150cm

h=25cm

ⅱ、

V 1

V 3

L 3=1 40-25+15+10=140cm

T 1 T 3

T 3 262.5K

7 8 3、【答案】

P ＝

8

P

0 ；

V a

＝

7

V

【解析】

试题分析： 由题意可知 b 降温平衡后 ab 两部分气体压强仍相等，

设为 P ；对 b 气体，加热前压强为：

P b =P 0，体积为： V b =V ，温度为： T b =T 0=273+27=300K

设降温后气体压强

P ，温度： T 1=273-48=225K ，体积为 V 1

PV

PV

根据理想气体状态方程得：

b

＝

1

①

T 0

T 1

对 a 气体，初态压强为：

P a =P 0，体积为： V a0=V ，温度为： T a =T 0=300K

末态压强为 P ，体积为： V a =2V-V 1

867

①②联立得： V a＝ V ； V1＝V；P＝P0

778

4、【答案】（ 1） 0.4m（ 2） 0.3m（ 3）200J

5、【答案】① 18.2℃② 1.08J

【解析】

试题分析：① 当水银柱到达管口时，达到能测量的最高气温T2，则

初状态： T1=(273+7)K=280K V1=480cm

3

33

末状态： V2=(480+48 × 0.4)cm=499.2 cm

V1V2

由盖吕萨克定律

T1T2

代入数据得T2=291.2K=18.2℃

② 水银移动到最右端过程中，外界对气体做功

W=-P0SL=-1.92J

由热力学第一定律得气体内能变化为△ E=Q+W=3J+(-1.92J)=1.08J

6、（10 分）解：（ i）开始时被封气体的压强为p1 p0，活塞C距气缸A的底部为l，被封气体的体积为 4 lS，重物放在活塞 D 上稳定后，被封气体的压强

p2p0

mg

2 p0.............................................................................................①S

活塞 C 将弹簧向左压缩了距离l1，则

kl1( p2p

0 ) S ...................................................................................................②根据波意耳定律，得

p 0 4lS p 2 xS ....................................................................................................... ③

活塞 D 下降的距离

l 4l

x l 1 . ...................................................................... ④

整理得 l

7 l

3

......................................................................................................... ⑤

（ ii ）升高温度过程中，气体做等压变化，活塞

C 的位置不动，最终被封气体的体积为

( 4l l 1 )S ,对最初和最终状态，根据理想气体状态方程得

p 0 4lS p 2 (4l

l

)S

3

........................................................................................ ⑥

27 273

t 2

273

解得 t 2

377o

C .

............................................................................................... ⑦ 评分标准：本题共

10 分，其中 ③④⑥ 每式 2 分，其余每式

1 分。

7、解析： (1) 在气体由 p ＝ 1.2p 0 下降到 p 0 的过程中，气体体积不变，温度由 T ＝ 2.4T 0 变为 T 1，由查理定律得

T 1＝ p 0

T p

在气体温度由 T 1 变为 T 0 的过程中，体积由 V 减小到 V 1，气体压强不变，由盖

·吕萨克定律得：

V ＝ T 1，

V 1 T 0

T 1＝ 2T 0

解得

1

.

V 1＝ 2V

(2) 在活塞下降过程中，活塞对气体做的功为

W ＝ p 0(V － V 1)，在这一过程中，气体内能的减少量为

U ＝ α(T 1－ T 0)

由热力学第一定律得，气缸内气体放出的热量为：Q ＝ W ＋ ΔU ，解得 Q ＝p 0V ＋ αT 0

8、解析： 以 cmHg 为压强单位，在活塞下推前，玻璃管下部空气柱的压强为p 1＝ p 0＋ l 2①

设活塞下推后，下部空气柱的压强为 p 1′， 由玻意耳定律得

p 1l 1＝ p 1′ l 1′ ②

如图，设活塞下推距离为 l ， 则此时玻璃管上部空气柱的长度为 l 3′ ＝l 3＋ l 1－ l 1′ － l ③

设此时玻璃管上部空气柱的压强为

p 3′ ，则

p 3′ ＝ p 1′ － l 2，④

由玻意耳定律得 p 0 l 3＝ p 3′ l 3′ ⑤ 联立①－⑤式结合题给数据解得 l ＝ 15.0cm.

9、（ 1）在注射器活塞上涂润滑油

（ 2）移动活塞要缓慢不能用手握住注射器封闭气体部分（ 3）注射器与压强传感器连接部位的气体体积.

10【解答】解：①气体的状态参量：p1=75cmHg ， V1=20S， V 2=xS，p2=75+xsin53 °﹣（ 20﹣ x） cos53°=（ 63+1.4x） cmHg ，

气体温度不变，由玻意耳定律得：p1V 1=p2V 2，

即： 75× 20S=（ 63+1.4x）× xS，

解得： x=17.1cm ；

②气体的状态参量：T1=273+27=300K ， p3=75+20sin53°=91cmHg ，气体发生等容变化，由查理定律得：=，即：=，

解得： T3=364K ；

答：①气体长度x 为 17.1cm；

②温度 T 为 364K．

专项训练-热学计算题

专项训练一热学计算题 一、玻璃管分类 1、(10分) 如图所示，一端开口、壁光滑的玻璃管竖直放置，管中用一段长H o =38cm 的水银柱封闭一段长L 1=20cm的空气，此时水银柱上端到管口的距离为L 2 =4cm, 大气压强恒为P o =76cmHg，开始时封闭气体温度为 t=27℃，取0℃为273K。求： (ⅰ) 缓慢升高封闭气体温度至水银开始从管口溢出，此时封闭气体的温度；(ⅱ) 保持封闭气体温度不变，在竖直平面缓慢转动玻璃管至水银开始从管口溢出，玻璃管转过的角度。 2、（10分）如图所示，在长为L=57cm的一端封闭、另一端开口向上的竖直玻璃管，用4cm 高的水银柱封闭着51cm长的理想气体，管外气体的温度均为33℃，大气压强 p0=76cmHg. ①若缓慢对玻璃管加热，当水银柱上表面与管口刚好相平时，求管中气体的温度； ②若保持管温度始终为33℃，现将水银缓慢注入管中，直到水银柱上表面与管口相平， 求此时管中气体的压强。 3、 (10分）如图所示，两端等高、粗细均匀、导热良好的U形管竖直放置，右端与大气

相通，左端用水银柱封闭着长L1=40cm的气柱（可视为理想气体)，左管的水银面比右管的水银面高出Δh=12.5cm。现从右端管口缓慢注入水银，稳定后右管水银面与管口等高。若环境温度不变，取大气压强P0=75C mHg。求稳定后加入管中水银柱的长度。 变式一、（10分）如图所示，粗细均匀、导热良好的U形管竖直放置，右端与大气相通，左端用水银柱封闭着L1=40cm的气柱（可视为理想气体），左管的水银面比右管的水银面高出△h1= 15cm。现将U形管右端与一低压舱（图中未画出）接通，稳定后右管水银面高出左管水银面△h2=5cm。若环境温度不变，取大气压强P0=75cmHg。求稳定后低压舱的压强（用“cmHg”作单位）。 变式二、如图所示，U形管两臂粗细不等，开口向上，右端封闭的粗管横截面积是开口的细管的三倍，管中装入水银，大气压为76cmHg。左端开口管中水银面到管口距离为11cm，且水银面比封闭管高4cm，封闭管空气柱长为11cm。现在开口端用小活塞封住，并缓慢推动活塞，使两管液面相平，推动过程中两管的气体温度始终不变，试求： ①粗管中气体的最终压强；②活塞推动的距离。 4、如图所示，一端封闭、粗细均匀的薄壁玻璃管开口向下竖直插在装

热学模拟试题(一)(2020年整理).doc

热学模拟试题（一） （时间：120分钟 共100分） 一、单项选择题：下面每题的选项中，只有一个是正确的，请将正确答案填在下面的答题表格内。（本题共15小 题，每小题2分，共30分） 1、 有一截面均匀、两端封闭的圆筒，中间被一光滑的活塞分成两边，如果其中的一边装有1克的氢 气，则为了使活塞停留在正中央，另一边应装入的氧气质量为（ ） A 、 16 1 克；B 、8克；C 、16克；D 、32克。 2、 如果只能用绝热方法使系统从初态变到终态，则（ ） A 、 对联结这两态的不同绝热路径，所做功不同； B 、 对联结这两态的所有绝热路径，所做功都相同； C 、 由于没有热能传递，故没有做功； D 、 系统的总内能将不变。 3、 下列说法正确的是（ ） A 、一个热力学系统吸收的热量越多，则其温度就越高，内能也就越大； B 、理想气体在自由膨胀过程中，体积从1V 变到2V ，则所作的功? ?= 2 1 V V dV P A ； C 、任意准静态过程中，理想气体的内能增量公式T C U m V ?=?,ν都适用； D 、理想气体被压缩，其温度必然会升高。 4、 由热力学第二定律，下面哪个说法正确（ ） A 、功可完全转变为热，但热不可能完全转为功； B 、热量不可能由低温物体传向高温物体； C 、两条绝热线可以相交； D 、一条绝热线与一条等温线只能有一个交点。 5、 一摩尔单原子理想气体，在一个大气压的恒定压强下，从0?C 被加热到100?C ，此时气体的内能 增加了（ ） A 、150J ； B 、415.5J ； C 、1246.5J ； D 、2077.5J 。 6、 将氦气液化的设备装在温度为K 3001=T 的房间内，如果该设备中氦气的温度为K 0.51=T ，则释 放给房间的热量1Q 和从氦气吸收的热量2Q 的最小比值为（ ） A 、 601；B 、60；C 、59 1 ；D 、59。 7、 在固定的容器中，若将理想气体的温度T 0提高为原来的两倍，即T ＝2T 0，分子的平均动能和气 体压强分别用ε和P 表示，则（ ） A 、02εε=，P = 2P 0； B 、02εε=，P = 4P 0； C 、04εε=，P = 2P 0； D 、ε和P 都不变。 8、 摩尔数一定的理想气体，由体积V 1，压强P 1绝热自由膨胀到体积V 2=2V 1，则气体的压强P 2、内 能变化U ?和熵的变化S ?分别为（ ） A 、 21P ，0，0； B 、2 1P ，0，2ln R ν C 、 2 1 P ，2ln R ν，0；； D 、 γ 2 1P ，0，2ln R ν。 9、 理想气体起始时温度为T ，体积为V ，经过三个可逆过程，先绝热膨胀到体积为2V ，再等体升压 到使温度恢复到T ，再等温压缩到原来的体积。则此循环过程（ ） A 、每个过程中，气体的熵保持不变； B 、每个过程中，外界的熵保持不变； C 、每个过程中，气体与外界的熵之和保持不变； D 、整个过程中，气体与外界的熵之和增加。 10、 若用N 表示总分子数，f (v )表示麦克斯韦速率分布函数，以下哪一个积分表示分布在速率区间 v 1~v 2内所有气体分子的总和（ ） A 、?2 1 )(v v dv v f ；B 、?2 1 )(v v dv v Nf ；C 、?2 1 )(v v dv v vf ；D 、?2 1 )(v v dv v Nvf 。 11、 某容器内盛有标准状态下的氧气O 2，其均方根速率为v 。现使容器内氧气绝对温度加倍，O 2被 分离成原子氧O ，则此时原子氧的均方根速率为（ ） A 、 2 1 v ；B 、v ；C 、2v ；D 、2v 。 12、 若气体分子服从麦克斯韦速率分布律，如果气体的温度降为原来的二分之一，与最概然速率v p 相应的速率分布函数f (v p )变为原来的（ ） A 、 21 ；B 、2；C 、2 1；D 、2。 13、 一容器贮有气体，其平均自由程为λ，当绝对温度降为原来的一半，体积增大一倍，分子作用 半径不变。此时平均自由程为（ ） A 、 21 λ； B 、2 1λ； C 、λ； D 、2λ； E 、2λ。 14、 气体温度和压强都提高为原来的2倍，则扩散系数D 变为原来的（ ） A 、2倍； B 、 2 1倍；C 、2倍；D 、 2 1 倍；E 、22倍。 15、 若在温度为T ，压强为P 时，气体的粘滞系数为η，则单位体积内的分子在每秒钟相互碰撞的总 次数为（ ） A 、πη34P ； B 、πη 38P ；C 、kT P πη342；D 、kT P πη382。 二、填空题：根据题意将正确答案填在题目中的空格内。（本题共9小题，10个空，每空2分，共20分） 1、 一摩尔单原子分子理想气体，从温度为300K ，压强为1atm 的初态出发，经等温过程膨胀至原 来体积的2倍，则气体所作的功为 。 2、 设空气温度为0℃，且不随高度变化，则大气压强减为地面的75%时的高度为 。 3、 某种气体分子在温度为T 1时的方均根速率等于温度为T 2时的平均速率，则2 1 T T ＝ 。 4、 氮气分子的最概然速率为450m/s 时的温度为 。 5、 1摩尔双原子分子理想气体由300K 经可逆定压过程从0.03 m 3膨胀到0.06 m 3，则气体的熵变 为 。

(完整word版)初中物理热学专题训练试题(完整版)

初中物理热学专题训练试题 1:炒菜时，碘盐不宜与油同时加热.这是因为碘在高温下很容易（） A．凝华 B．汽化 C．升华D．熔化 2:我国幅员辽阔，相同纬度上内陆地区的昼夜温差比沿海地区大，其主要原因是（）A．地势的高低不同 B．水和陆地的比热容不同 C．日照的时间不同D．离太阳的远近不同 3:下列现象属于液化的是（） A、夏天，从冰箱中取出的鸡蛋会“冒汗” B、寒冷的冬天，室外冰冻的衣服也会干 C、盘子里的水，过一段时间会变少 D、杯子中的冰块，过一段时间也会变成水4:下列说法中正确的是（） A、萝卜放在泡菜坛里会变咸，这个现象说明分子是运动的 B两块表面干净铅块压紧后会结合在一起，说明分子间存在斥力 C锯木头时锯条会发热是通过热传递使锯条的内能发生了改变 D、太阳能热水器是通过做功把光能转化为内能的 5:一箱汽油用掉一半后，关于它的说法下列正确的是（） A、它的密度变为原来的一半 B、它的比热容变为原来的一半 C、它的热值变为原来的一半 D、它的质量变为原来的一半 6:关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（） A、物体的温度越高，所含热量越多 B、温度高的物体，内能一定大 C、0℃的冰块，内能一定为零 D、温度相同的两物体间不会发生热传递 7(简答)有些宾馆、饭店的洗手间里装有感应式热风干手器，洗手后把手放在它的下方，热烘烘的气体就会吹出来，一会儿手就被烘干了.它能很快把手烘干的理由是： 8:在下列过程中，利用热传递改变物体内能的是（） A. 钻木取火 B. 用锯锯木板，锯条发热 C. 用热水袋取暖 D. 两手互相搓搓，觉得暖和 9:下列物态变化过程中，属于吸热过程的是（） A. 春天来到，积雪熔化 B. 夏天的清晨，草地上出现露珠 C. 秋天的早晨，出现大雾 D. 初冬的清晨，地面上出现白霜 10:下列措施中，能使蒸发变快的是（） A. 给盛有水的杯子加盖 B. 把新鲜的蔬菜装入塑料袋中 C. 把湿衣服放在通风的地方 D把蔬菜用保鲜膜包好后放入冰箱 11::物态变化现象在一年四季中随处可见，下列关于这些现象说法正确的是 A．春天的早晨经常出现大雾，这是汽化现象，要吸收热量 B．夏天用干冰给运输中的食品降温，这是应用干冰熔化吸热 C．秋天的早晨花草上出现的小露珠这是液化现象要吸收热量 D．初冬的早晨地面上会出现白白的一层霜，这是凝华现象 12: 关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法中正确的是 ①在做功冲程中，是机械能转化为内能②在做功冲程中，是内能转化为机械能 ③只有做功冲程是燃气对外做功④汽油机和柴油机的点火方式相同 A．只有②③ B．只有①③ C．只有②④ D．只有 ②③④ 13: 木炭的热值是，完全燃烧500g木炭，能放出____________J的热量。做饭时，厨 房里弥漫着饭菜的香味，这是____________现象。 14．汽车急刹车时轮胎与地面摩擦常有冒烟现象，在此过程中_____能转化成___能。 15．甲乙两物体他们升高的温度之比是2：1，吸收的热量之比是4：1，若它们是用同 种材料制成，则甲乙两物体的质量之比是________。 16．把手放进冰水混合物中，手接触到冰时总感觉到比水凉，是因为______________。 17．对于某些高烧的病人，有时医生要在病人身上涂擦酒精，这是利用酒精___________ 时，要向人体_______的道理。 18．吸烟有害健康，在空气不流动的房间里，只要有一个人吸烟，整个房间都弥漫着 烟味，这是由于__________________的现象。所以为了保护环境，为了你和他人的健 康，请不要吸烟。 19．在我国实施的“西气东输”工程中，西部的优质天然气被输送到缺乏能源的东部 地区，天然气与煤相比，从热学的角度分析它的突出优点是______________；从环保 角度分析它突出的优点是__________________________________。 20．写出下列物态变化的名称： （1）深秋，夜间下霜：_______； （2）潮湿的天气，自来水管“出汗”________； （3）出炉的钢水变成钢锭：_________； （4）日光灯管用久两端变黑______________。 21．木炭的热值是3．4×107J/kg，6kg木炭完全燃烧可放出____________的热量。若 炉中的木炭只剩下0．1kg，它的热值是_______________。 22．一杯水将其到掉一半，则他的比热容__________________。 23．据报载，阿根廷科技人员发明了一项果蔬脱水新方法──升华脱水法。其原理很 简单：先将水果蔬菜冷冻后，放进低压的环境中，使冰直接从固态变为_______态。 24．火药在子弹壳里燃烧生成的高温。高压的燃气推出弹头后温度______，这是用 ________方法使燃气内能_________，将燃气的一部分内能转化为弹头的_____能。 24．设计一个简单实验，“验证蒸发的快慢与液体的表面积有关”，写出实验过程和观 察到的现象。 25．某校师生在学习了能量的转化与守恒以后，组织兴趣小组调查学校几种炉灶的能 量利用效率。他们发现学校的一个老式锅炉烧水时，经常冒出大量的黑烟，且烧水时 锅炉周围的温度很高，锅炉的效率很低。 （1）请你根据调查中发现的现象分析此锅炉效率低的原因，并提出相应的改进措施。 （2）要减少烟气带走的热量，可以采用什么办法？ 26．物理兴趣小组设计一个实验：用500克20度的水放入烧杯中，用煤油炉给烧杯中 的水加热，并用温度计测量温度，当水温升至80度时，消耗10克煤油。 （1）计算水吸收了多少热量？ （2）能用水吸收的热量来计算煤油的热值吗？说明理由。 28.有两位同学制作了一台简易太阳能热水器。在夏天，这台热水器可将60kg水的温 度由20°C升高至70°C，如果由电热水器产生这些热量，则要消耗多少kW。h的电 能？ 29．用煤气灶既方便又环保。一般的煤气灶正常工作时，15分钟可使4千克、23℃ 的水沸腾，该城市水的沸点为93℃。求： (1)水吸收的热量； (2)若煤气灶放出的热量65％被水吸收，煤气灶实际放出的热量。

热学试题1---4及答案

热学模拟试题一 一、 填空题 1. lmol 的单原子分子理想气体，在1atm 的恒定压强下，从0℃加热到100℃， 则气体的内能改变了_____J ．(普适气体常量R=·mol -1·k -1)。 2. 右图为一理想气体几种状态变化过程的p-v 图，其中MT 为等温线，MQ 为绝热线，在AM,BM,CM 三种准静态过程中： (1) 温度升高的是___ 过程； (2) 气体吸热的是______ 过程． 3. 所谓第二类永动机是指 _______________________________________ ；它不可能制成是因为违背了___________________________________。 4. 处于平衡状态下温度为T 的理想气体， kT 2 3 的物理意义是 ___________________________.(k 为玻尔兹曼常量). 5. 图示曲线为处于同一温度T 时氦（原子量 4）、氖(原子量20)和氩(原子量40)三种气体分子的速率分布曲线。其中： 曲线(a)是______ 分子的速率分布曲线； > 曲线(b)是_________气分子的速率分布曲线； 曲线(c)是_________气分子的速率分布曲线。 6. 处于平衡态A 的一定量的理想气体，若经准静态等体过程变到平衡态B ，将从外界吸收热量416 J ，若经准静态等压过程变到 与平衡态B 有相同温度的平衡态C ，将从外界吸收热量582J ，所以，从平衡态A 变到平衡态C 的准静态等压过程中气体对外界所作的功为_____________________。 7. 一定量的某种理想气体在等压过程中对外作功为200J ．若此种气体为单原子分子气体，则该过程中需吸热__________J ；若为双原子分子气体，则需吸热_____________J 。 8. 一定量的理想气体，在p —T 图上经历一个如图所示的循环过程（a→b→c→d→a ），其中a→b ，c→d 两个过程是绝热过程，则该循环的效率η=_________________。 9. 某种单原子分子组成的理想气体，在等压过程中其摩尔热容量 为 ；在等容过程中其摩尔热容量为 ；在等温过程中其摩尔热容量为 ；在绝热过程中其摩尔热容量为 。 10. — 11. 理想气体由某一初态出发，分别做等压膨胀，等温膨胀和绝热膨胀三个过程。其中：等压膨胀 过程内能 ；等温膨胀过程内能 ；绝热膨胀过程内能 。 二、 选择题 1. 有一截面均匀两端封闭的圆筒，中间被一光滑的活塞分隔成两边，如果其中一边装有1克的氢气，则另一边应装入： （A ） 16 1 克的氧气才能使活塞停留在中央。 （B ） 8克的氧气才能使活塞停留在中央。 （C ） 32克的氧气才能使活塞停留在中央。 （D ） 16克的氧气才能使活塞停留在中央。 [ D ] 2. 按经典的能均分原理，每个自由度上分子的平均动能是： （A ） kT ； （B ）kT 2 3 ； （C ）kT 2 1 ； （D ）RT 。 [ C ] 3. ! 4. 有二容器，一盛氢气，一盛氧气，若此两种气体之方均根速率相等，则： P(atm) T(K) ~ a b c d —

物理竞赛热学专题40题刷题练习(带答案详解)

物理竞赛热学专题40题刷题练习（带答案详解) 1．潜水艇的贮气筒与水箱相连，当贮气筒中的空气压入水箱后，水箱便排出水，使潜水艇浮起。某潜水艇贮气简的容积是2m 3，其上的气压表显示内部贮有压强为2×107Pa 的压缩空气，在一次潜到海底作业后的上浮操作中利用简内的压缩空气将水箱中体积为10m 3水排出了潜水艇的水箱，此时气压表显示筒内剩余空气的压强是9.5×106pa ，设在排水过程中压缩空气的温度不变，试估算此潜水艇所在海底位置的深度。 设想让压强p 1=2× 107Pa 、体积V 1=2m 3的压缩空气都变成压强p 2=9.5×106Pa 压缩气体，其体积为V 2，根据玻-马定律则有 p 1V 1=p 2V 2 排水过程中排出压强p 2=9.5× 106Pa 的压缩空气的体积 221V V V '=-， 设潜水艇所在处水的压强为p 3，则压强p 2=9.5×106Pa 、体积为2V '的压缩空气，变成压强为p 3的空气的体积V 3=10m 3。 根据玻马定律则有 2233p V p V '= 联立可解得 p 3=2.1×106Pa 设潜水艇所在海底位置的深度为h ，因 p 3=p 0+ρ gh 解得 h =200m 2．在我国北方的冬天，即便气温很低，一些较深的河 流、湖泊、池塘里的水一般也不会冻结到底，鱼类还可以在水面结冰的情况下安全过冬，试解释水不会冻结到底的原因？ 【详解】 由于水的特殊内部结构，从4C ?到0C ?，体积随温度的降低而增大，达到0C ?后开始结冰，冰的密度比水的密度小。 入秋冬季节，气温开始下降，河流、湖泊、池塘里的水上层的先变冷，密度变大而沉到水底，形成对流，到达4C ?时气温如果再降低，上层水反而膨胀，密度变小，对流停止，“漂浮”在水面上，形成一个“盖子”，而下面的水主要靠热传导散失内能，但由于水

届二轮复习----热学

纵观近几年高考试题,预测２01７年物理高考试题还会 1.从过去几年的高考题看，出现频率较高的知识点如下:分子动理论的基本观点，物体的内能及其改变,热力学第一、二定律，气体状态参量等.知识与现实联系密切。 ２.高考热学命题的重点内容有：(1)分子动理论要点,分子力、分子大小、质量、数目估算；题型多为选择题和填空题，绝大多数选择题只要求定性分析,极少数填空题要求应用阿伏加

德罗常数进行计算（或估算）;(2)理想气体状态方程和用图象表示气体状态的变化；气体实验定律的理解和简单计算；固、液、气三态的微观解释和理解； 考向01 分子动理论内能 1.讲高考 (1)考纲要求 掌握分子动理论的基本内容.２.知道内能的概念.3.会分析分子力、分子势能随分子间距离的变化． (2）命题规律 高考热学命题的重点内容有：(1)分子动理论要点，分子力、分子大小、质量、数目估算；题型多为选择题和填空题,绝大多数选择题只要求定性分析，极少数填空题要求应用阿伏加德罗常数进行计算（或估算)。 案例１．（多选）【2016·上海卷】某气体的摩尔质量为M ，分子质量为m 。若１摩尔该气体的体积为V ｍ,密度为ρ,则该气体单位体积分子数为(阿伏伽德罗常数为N A ）:（) A ． A m N V Ｂ. m M mV Ｃ．A ρN M ?D.A ρN m 【答案】ＡBC 【方法技巧】首先通过阿伏伽德罗常数和摩尔体积相比可以得到气体单位体积内的分子数，再通过选项结论反推，反推过程中要注意各物理量的意义。 案例2.（多选）【201５·山东·37(1)】墨滴入水，扩而散之，徐徐混匀。关于该现象的分析正确的是：（) A ．混合均匀主要是由于碳粒受重力作用 B ．混合均匀的过程中,水分子和碳粒都做无规则运动 C.使用碳粒更小的墨汁，混合均匀的过程进行得更迅速 Ｄ．墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子发生化学反应引起的 【答案】B C 【解析】 根据分子动理论的知识可知,混合均匀主要是由于水分子做无规则运动，使得碳粒无规则运动造成的布朗运动;由于布朗运动的剧烈程度与颗粒大小和温度有关,所以使用碳粒更小的墨汁,布朗运动会越明显，则混合均匀的过程进行得更迅速，故选BC 。 【方法技巧】掌握扩散现象产生的原因,知道影响扩散现象的主要因素是颗粒大小以及温度的高低. 案例3.【2014·北京·1３】下列说法正确的是：（）

热力学基础计算题答案

《热力学基础》计算题答案全 1. 温度为25℃、压强为1 atm 的1 mol 刚性双原子分子理想气体，经等温过程体积膨胀 至原来的3倍． (普适气体常量R ＝8.31 1 --??K mol J 1，ln 3=1.0986) (1) 计算这个过程中气体对外所作的功． (2) 假若气体经绝热过程体积膨胀为原来的3倍，那么气体对外作的功又是多少？ 解：(1) 等温过程气体对外作功为 ??=== 0000333ln d d V V V V RT V V RT V p W 2分 =8.31×298×1.0986 J = 2.72×103 J 2分 (2) 绝热过程气体对外作功为 V V V p V p W V V V V d d 000 03003??-==γγ RT V p 1 311131001--=--=--γγγγ 2分 ＝2.20×103 J 2分 2.一定量的单原子分子理想气体，从初态A 出发，沿图示直线过程变到另一状态B ，又经过等容、 等压两过程回到状态A ． (1) 求A →B ，B →C ，C →A 各过程中系统对外所作的功W ，内能的增量?E 以及所吸收的热量Q ． (2) 整个循环过程中系统对外所作的总功以及从外界吸收的总热量(过程吸热的代数和)． 解：(1) A →B ： ))((211A B A B V V p p W -+==200 J ． ΔE 1=ν C V (T B －T A )=3(p B V B －p A V A ) /2=750 J Q =W 1+ΔE 1＝950 J ． 3分 B → C ： W 2 =0 ΔE 2 =ν C V (T C －T B )=3( p C V C －p B V B ) /2 =－600 J ． Q 2 =W 2+ΔE 2＝－600 J ． 2分 C →A ： W 3 = p A (V A －V C )=－100 J ． 150)(2 3)(3-=-=-=?C C A A C A V V p V p T T C E ν J ． Q 3 =W 3+ΔE 3＝－250 J 3分 (2) W = W 1 +W 2 +W 3=100 J ． Q = Q 1 +Q 2 +Q 3 =100 J 2分 1 2 3 1 2 O V (10-3 m 3) 5 A B C

11-12-1 热力学模拟卷1

哈尔滨理工大学 2004－2005学年第 2 学期考试试题 1、当容器内的压力高于外界时，容器内的绝对压力P 、表压力Pg 和大气压力Pb 之间的压力关系为： 。 2、对于简单可压缩系统，系统对外界做功的动力是 。 3、比熵变的定义式： 。 4、逆卡诺循环是由两个 过程和 过程组成的循环。 5、热力学第二定律关于传热的克劳修斯说法为： 。 二、是非题(每题2分,计12分，正确的在扩号内填“+”，错误的在扩号内填“-”。) 1、总热力学能U 是强度状态参数。 ( ) 2、气体升温的过程必为吸热过程。( ) 3、未饱和湿空气的干球温度总是高于是球温度。( ) 4、使系统熵增大的过程必为不可逆过程。( ) 5、定容过程即无膨胀（或压缩）功的过程。( ) 6、定温定容自发反应过程方向的判据是dF>0。( ) 三、简答与证明题(每题5分,计25分) 1、 使系统实现可逆过程的条件是什么？ 2、 对于1kg 工质，写出热力学能、焓、自由能及自由焓的全微分（du 、dh 、df 、dg ）表达式。 3、 对于理想气体，试推导：迈耶公式g v p R C C =-。 4、 如图所示为蒸气压缩制冷的T-S 图，试指出进行各热力过程相应设备名称，并写出制冷量和制冷系数的计算式。

5、简单分析蒸汽朗肯循环热效率的影响因素有哪些。 四.计算题(计53分) 1、一绝热刚体气缸，被一导热的无摩擦活塞分成两部分。最初活塞被固定在某一位置上， 气缸的一侧储有压力为0.2MPa、温度为300K的 0.01m3的空气，另一侧储有同容积、同温度的空 气，其压力为0.1MPa。去除销钉，放松活塞任其 自由移动，最后两侧达到平衡。设空气的比热容 为定值。试计算：1）平衡时的温度为多少？2） 平衡时的压力为多少？3）两侧空气的熵变值及整 个气体的熵变值是多少？（本题13分） 2、如图为一烟气余热回收方案。设烟气比热容C p=1.4kJ/(kg.K)，C v=11.4kJ/(kg.K)。试求： 1）烟气流经换热器时传给热机工质的热Q1； 2）热机放给大气的最小热量Q2； 3）热机输出的最大功W。（本题15分） 3、从锅炉采集的蒸气参数为p1=20bar, t1=300℃, h1=3019kJ/kg，流经汽轮机调节阀时发 生节流，压力降为p2=18bar, 汽机的排汽压力为 p3=1.5bar,此时饱和状态参数为h3′=465.11kJ/kg, h3″=2693.6kJ/kg, 有节流阀汽机排气的焓 h3=2532kJ/kg, 若锅炉来气直接进入汽机作功时排 出的焓h3’=2512kJ/kg。 求①用h-s图表示节流的热力过程。 ②由于节流引起的干度变化。（本题12分） 4、一简单燃气轮机循环，压气机的循环增压比π=8:1，循环最高温度为1000℃，压气机进口温度为25℃，设压气机效率ηc=75%，燃气轮机效率ηT=85%。工质按空气及定值比热容计算，C p=1.004kJ/(kg.K)，试求：1）画出装置简图及T-S图；2）燃气轮机作功量和压气机耗功量；3）循环热效率。（本题13分）

高中物理之热学专题复习与练习

高中物理之热学专题复 习与练习 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

第七章热学 一、主要内容 本章内容包括两部分，一是微观的分子动理论部分，一是宏观的气体状态变化规律。其中分子动理论部分包括分子动理论的基本观点、分子热运动的动能、分子间相互作用的势能和物体的内能等概念，及分子间相互作用力的变化规律、物体内能变化的规律、能量转化和守恒定律等基本规律；气体状态变化规律中包括热力学温度、理想气体和气体状态参量等有关的概念，以及理想气体的等温、等容、等压过程的特点及规律（包括公式和图象两种描述方法）。 二、基本方法 本章中所涉及到的基本方法是理想化的模型方法，其中在分子动理论中将微观分子的形状视为理想的球体，这是通过阿伏伽德罗常数对微观量进行估算的基础；在气体状态变化规律中，将实际中的气体视为分子没有实际体积且不存在相互作用力的理想气体，从而使气体状态变化的规律在误差允许的范围内得以大大的简化。 三、错解分析 在本章知识应用的过程中，初学者常犯的错误主要表现在：对较为抽象的分子热运动的动能、分子相互作用的势能及分子间相互作用力的变化规律理解不到位，导致这些微观量及规律与宏观的温度、物体的体积之间关系不能建立起正确的关系。对于宏观的气体状态的分析，学生的问题通常表现在对气体压强的分析与计算方面存在着困难，由此导致对气体状态规律应用出现错误；另外，本章中涉及到用图象法描述气体状态变化规律，对于p—V，p—T，V—T图的理解，一些学生只观注图象的形状，不能很好地理解图象上的点、线、斜率等的物理意义，因此造成从图象上分析气体温度变化（内能变化）、体积变化（做功情况）时出现错误，从而导致利用图像分析气体内能变化等问题时的困难。 例1 设一氢气球可以自由膨胀以保持球内外的压强相等，则随着气球的不断升高，因大气压强随高度而减小，气球将不断膨胀。如果氢气和大气皆可视为理想气体，大气的温度、平均摩尔质量以及重力和速度随高度变化皆可忽略，则氢所球在上升过程中所受的浮力将______（填“变大”“变小”“不变”） 【错解】错解一：因为气球上升时体积膨胀，所以浮力变大。 错解二：因为高空空气稀薄，所以浮力减小。

中考物理计算专题专项练习卷：热学计算题

热学计算题 一、填空题 1.（2019贵州黔东南）小王路过加油站时闻到了汽油的气味，这是汽油分子作，汽油属于（选填“可再生”或“不可再生”）能源；将质量为100kg、初温为20℃的水加热到40℃，水吸收了J的热量[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]。 2.（2019贵州铜仁）把1kg的水从60℃开始加热至沸腾，温度随时间变化的图像如图，由图像可知，水的沸点是℃;水从70℃加热至90℃需要吸收的热量是J;水沸腾时，水面上方的气压一个标准大气压(最后一空选填“大于”“小于”或“等于”)。[C水＝4.2×103J/(kg·℃)] 3.（2019湖北滨州）用液化气灶烧水，把1.5kg初温为20℃的水加热到100℃，需要吸收的热量为J．若上述过程中完全燃烧了0.021kg液化气，且只有60%的热量被水吸收，则液化气的热值为J/kg。[c水＝ 4.2×103J/（kg?℃）] 4.（2019安徽省）假如完全燃烧0.2m3天然气放出的热量全部被100kg初温为25℃的水吸收，可以使水的温度升高到________℃[已知c水＝4.2×103J/（kg?℃），q天然气＝4.2×107J/m3]。 5.（2019山东菏泽）小明家有辆排量1.6L的汽车，行驶100km油耗约为5kg，汽油的热值为4.6×107J/kg，若这些汽油完全燃烧，可放出_________J热量，燃油汽车产生的_________对环境会造成污染。 6.（2019山东德州）在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，烧杯中加入200g的水，测得初始温度为45℃．如图所示，用酒精灯加热一段时间后温度计的示数为℃，则水吸收的热量为J，这些热量相当于完全燃烧g酒精放出的热量。（水的比热容c水＝4.2×103J/（kg?℃），酒精热值q＝3.0×107J/kg）

高考模拟试题分类汇编热学

热学 1.【2011?承德模拟】利用油膜法估测油酸分子直径的大小，实验器材有：浓度为0.05%（体 积分数）的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1ml的量筒、盛有适量清水的4550cm2浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸。 ①下面是实验步骤，试填写所缺的步骤 C A、用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1ml酒精 油酸溶液时的滴数N； B、将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液，从 低处向水面中央一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为 止，记下滴入的滴数n； C、； D、将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为1cm的正方形为单 位，计算轮廓内正方形的个数，算出油酸薄膜的面积S cm2； ②用已给的和测得的物理量表示单个油酸分子的直径为（单位：cm）【答案】 2.【2011?甘肃模拟】下列说法正确的是( ) A．甲分子固定不动，乙分子从很远处向甲靠近到不能再靠近的过程中，分子间的分子势 能是先减少后增大

B ．一定量的理想气体在体积不变的条件下，吸收热量，内能和压强一定增大 C ．已知阿伏伽德罗常数为 N A ，水的摩尔质量为 M ，标准状况下水蒸气的密度为（均 为国际单位制单位），则1个水分子的体积是 A N M D ．第二类永动机不可能制成是因为它违背热力学第二定律【答案】ABD 3.【2011?锦州模拟】下列说法中正确的是 A ．液晶既有液体的流动性，又具有光学各向异性 B ．饱和汽压随温度的升高而变小 C ．晶体一定具有规则形状，且有各向异性的特征 D ．从单一热源吸取热量，使之全部变成有用的机械功是不可能的【答案】AC 4.【2011?锦州模拟】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B 变化到 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．【解析】①由理想气体的状态方程 B B B A A A T V P T V P 得气体在状态 B 的温度. 1200K V p T V p T A A A B B B ②由状态B →C ，气体做等容变化，由查理定律得： K T P P T T P T P B B C C C C B B 600,故气体由B 到 C 为等容变化，不做功，但温度降低，内能减小.根据热力学第一定律， Q W U ，可知气体要放热. 5.【2011?锦州模拟】如图所示，某种自动洗衣机进水时，洗衣机缸内水位升高，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水 量。 ⑴当洗衣缸内水位缓慢升高时，设细管内空气温度不变，则被封闭的空气 A ．分子间的引力和斥力都增大 B ．分子的热运动加剧 C ．分子的平均动能增大 D ．体积变小，压强变大 ⑵若密闭的空气可视为理想气体，在上述⑴中空气体积变化的过程中，外界对空气做了 17（2）题图 洗衣缸 细管 空气压力传感器

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热学专题复习二 1、（10分）如图所示，水平地面上固定两个完全相同导热性能良好的足够长的气缸，两气缸内各有一个用轻杆相连接的活塞，活塞和气缸封闭着一定质量的理想气体，活塞到气缸底部的距离均为d， p，现锁定两个活塞，使右侧气缸与一个恒温热活塞与气缸之间无摩擦，轻杆无压力，大气压强为 源接触，使右侧气体的热力学温度升高为原来的2倍，求： (i) 若右侧气缸的温度升高后，右侧气缸内的气体压强变为 多大。 (ii)若保证右侧气缸与上述恒温热源的接触，解除两侧活塞 的锁定，求稳定后活塞向左移动的距离。 2、(9分) 如图所示的玻璃管ABCDE，CD部分水平，其余部分竖直（B端弯曲部分长度可忽略），玻璃管截面半径相比其长度可忽略，CD内有一段水银柱，初始时数据如图，环境温度是300K，大气压是75cmHg。现保持CD水平，将玻璃管A端缓慢竖直向下插入大水银槽中，当水平段水银柱刚好全部进入DE竖直管内时，保持玻璃管静止不动。问： （i）玻璃管A端插入大水银槽中的深度是多少？（即水银面到管口A 的竖直距离）？ （ii）当管内气体温度缓慢降低到多少K时，DE中的水银柱刚好回到 CD水平管中？ 3、（9分）如图所示除气缸右壁外其余部分均绝热，轻活塞K与气缸壁接触光滑，K把密闭气缸分隔成体积相等的两部分，分别装有质量、温度均相同的同种气体a和b，原来a、b两部分气体的压强为p0、温度为27 ℃、体积均为V。现使气体a温度保持27℃不变，气体b温度降到-48℃，两部分气体始终可视为理想气体，待活塞重新稳定后，求：最终气体a的压强p、体积V a。

4. （10分）如下图所示，一个上下都与大气相通的直圆筒，内部横截面的面积S=0.01m2，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，并与一劲度系数k=5×103N/m的较长的弹簧相连。已知大气压强p0=1×105Pa，平衡时两活塞间的距离l0=0.6m。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=5×102N。假定气体温度保持不变， 求: （1）此时两活塞间的距离。 （2）活塞A向下移的距离。 （3）大气压对活塞A和活塞B做的总功。 5 (9分)如图所示是小明自制的简易温度计。在空玻璃瓶内插入一根两端开口、内横截面积为0.4cm2的玻璃管，玻璃瓶与玻璃管接口处用蜡密封，整个装置水平放置。玻璃管内有一段长度可忽略不计的水银柱，当大气压为1.0×105P a、气温为7℃时，水银柱 刚好位于瓶口位置，此时封闭气体体积为480cm3，瓶口外 玻璃管有效长度为48cm。求 ①此温度计能测量的最高气温； ②当气温从7℃缓慢上升到最高气温过程中，密封气体吸收的热量为3J，则在这一过程中密封气体的内能变化了多少。

2020届高三高考物理二轮复习专题强化练习题卷：热学

热学 1．(2019·石家庄一模)(1)(多选)下列说法正确的是________________．(填正确答案标号) A．图甲为中间有隔板的绝热容器，隔板左侧装有温度为T的理想气体，右侧为真空．现抽掉隔板，气体的最终温度仍为T B．图乙为布朗运动示意图，悬浮在液体中的微粒越大，在某一瞬间跟它相撞的液体分子越多，撞击作用的不平衡性表现得越明显 C．图丙为同一气体在0 ℃和100 ℃两种不同情况下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线，两图线与横轴所围图形的面积不相等D．图丁中，液体表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大，液体表面层中分子间的作用力表现为引力 E．图戊中，由于液体浸润管壁，管中液体能上升到一定高度，利用此原理把地下的水分引上来，就用磙子压紧土壤 (2)如图所示，有一足够深的容器内装有密度ρ＝1.0×103 kg/m3的液体，现将一端开口、另一端封闭，质量m＝25 g、截面面积S＝2.5 cm2的圆柱形玻璃细管倒插入液体中(细管本身玻璃的体积可忽略不计)，稳定后用活塞将容器封闭，此时容器内液面上方的气体压强p0＝1.01×105 Pa，玻璃细管内空气柱的长度l1＝20 cm.已知所有装置导热良好，环境温度不变，重力加速度g取10 m/s2. ①求玻璃细管内空气柱的压强； ②若缓慢向下推动活塞，当玻璃细管底部与液面平齐时(活塞与细管不接触)，求容器液

面上方的气体压强． 2．(2019·武汉市毕业生调研)(1)如图是人教版教材3－5封面的插图，它是通过扫描隧道显微镜拍下的照片： 48个铁原子在铜的表面排列成圆圈，构成了“量子围栏”．为了估算铁原子直径，查到以下数据：铁的密度ρ＝7.8×103 kg/m3，摩尔质量M＝5.6×10－2 kg/mol，阿伏加德罗常数N A ＝6.0×1023 mol－1.若将铁原子简化为球体模型，铁原子直径的表达式D＝________________，铁原子直径约为________________m(结果保留一位有效数字)． (2)如图所示，总容积为3V0、内壁光滑的气缸水平放置，一横截面积为S的轻质薄活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞左侧由跨过光滑定滑轮的细绳与一质量为m的重物相连，气缸右侧封闭且留有抽气孔．活塞右侧气体的压强为p0，活塞左侧气体的体积为V0，温度为T0.将活塞右侧抽成真空并密封，整个抽气过程中缸内气体温度始终保持不变．然后将密封的气体缓慢加热．已知重物的质量满足关系式mg＝p0S，重力加速度为g.求： ①活塞刚碰到气缸右侧时气体的温度； ②当气体温度达到2T0时气体的压强． 3．(2019·全国卷Ⅰ)(1)某容器中的空气被光滑活塞封住，容器和活塞绝热性能良好，空气可视为理想气体．初始时容器中空气的温度与外界相同，压强大于外界压强．现使活塞缓慢移动，直至容器中的空气压强与外界相同．此时，容器中空气的温度________________(填“高于”“低于”或“等于”)外界温度，容器中空气的密度________________(填“大于”“小于”或“等于”)外界空气的密度． (2)热等静压设备广泛应用于材料加工中．该设备工作时，先在室温下把惰性气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中，然后炉腔升温，利用高温高压环境对放入炉腔中的材料加工处理，改善其性能．一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积为0.13 m3，炉腔抽真空后，在室温下用压缩机将10瓶氩气压入到炉腔中．已知每瓶氩气的容积为3.2×10－2 m3，使用前瓶中气体压强为1.5×107 Pa，使用后瓶中剩余气体压强为2.0×106 Pa；室温温度为27 ℃.氩气可视为理想气体． (ⅰ)求压入氩气后炉腔中气体在室温下的压强；

电学、力学、热学综合计算题练习题

过关演练 277.（2010·辽宁大连）某建筑工地用升降机提升实心砖的示意图如图9-12所示.升降机货箱的重力是300N ，g 取10N/kg.不计滑轮和钢丝绳的重力，不计摩擦.试求： （1）已知砖的密度是2×103kg/m 3，每块转的体积是1.5×10-3m 3, 则 每块砖的重力是多少？ （2）如果钢丝绳上允许施加的最大拉力是2100N ，则该升降机一次最多能匀速提升多少块砖？ （3）某次提升中，升降机在50s 内将货物匀速提升了10m ，钢丝绳 的拉力是2000N.则钢丝绳的拉力的功率是多少？ 278.（2010·江苏连云港）打桩机是利用冲击力将桩打入地层的桩工机械.图9-13甲是落锤式打桩机实物图.桩锤由卷扬机用吊钩提升，释放后自由下落而打桩.其原理如图乙所示.已知桩锤的质量M=400Kg ，桩锤底面积S 1=0.1m 2，桩的顶面积S 2=0.04m 2 ，g 取10N/Kg. （1）若桩锤自由下落打在桩上的瞬时压力为F=2.0×103N ，求此时桩锤对桩的压强. （2）若卷扬机把桩锤匀速提升1.8m ，所用时间为2s ，在此提升过程中卷扬机的效率为60％，求卷扬机的功率. 甲 乙 图 9-13 图9-12

279.（2011·湖南娄底）小聪知道今年初中毕业升学体育考试必考中长跑、跳绳和实心球等三个项目后，每天进行体育锻炼.质量为40kg的他经过一段时间的刻苦训练后.对自已进行了粗略的测试：实心球投掷超过10m，跳绳l分钟能跳l50次以上，并且能沿200m 的跑道用5m/s的速度匀速跑5圈以上(g取10N/kg). (1)小聪在进行实心球训练中感觉很累，能量消耗很大，那么他每次将实心球用力掷出的过 程中(球从静止开始到离开手)，人的化学能转化为实心球的能. 表9-1 (2)小聪双脚站立，双手将质量为2kg的实心球举起准备投掷时，对水平地面的压强是多少 (假设小聪单脚与地面的接触面积为l50cm2)? (3)若小聪跳绳过程中，每次跳起高度约5cm，那么他每跳一次需克服重力做功大约多少焦? 若他跳一次用时0.4s，则他做功的功率为多大? (4)体育老师对小聪说：“在正式考试时，只要你能保持粗测成绩，一定会获得l000m中长跑 项目的满分”，那么，请你计算并对照2011年初中华业升学体育考试评分标准(如表9-1)，判断体育老师的说法是否可信? 280.（2011·福建莆田）《西游记》中对孙悟空到龙宫借宝一段有这样的描述：“悟空撩衣上前，摸了一把，乃是一根铁柱子，两头是两个金箍，紧挨金箍有镌成的一行字.‘如意金箍棒一万三千五百斤’，约丈二长短，碗口粗细”，如图9-14所示.以国际单位制，金箍棒质量为6750kg，体积约0.2m3，问：