五、热学问题研究
把一个小烧瓶和一根弯成直角的均匀玻璃管用橡皮塞连成如图所示的装置,在玻璃管内引入一小段油柱,将一定质量的空气密封在容器内。如果不计油柱与管壁间的摩擦和外界大气压强的变化,利用此装置可以研究烧瓶内空气的体积随温度变化的关系。
1.关于瓶内气体,下列说法中正确的有( )
2.改变烧瓶内气体的温度,测出几组体积V与对应温度T的值,作出V-T图像如图所示。已知大气压强p0=1×105Pa,则由状态a到状态b的过程中,气体对外做的功为______ J。若此过程中气体吸收热量60J,则气体的内能增加了______ J。
3.已知1mol任何气体在压强p0=1×105Pa,温度t0=0℃时,体积约为V0=22.4L。瓶内空气的平均摩尔质量M=29g/mol,体积V1=2.24L,温度为t1=25℃。试估算瓶内空气的质量______ g。
4.热力学温度的0K只能无限接近,而不可能达到。利用本实验能否得到绝对零度的值?
请回答能与不能,如果能请说明基本过程______ ,______ 。
把一个小烧瓶和一根弯成直角的均匀玻璃管用橡皮塞连成如图所示的装置,在玻璃管内引入一小段油柱,将一定质量的空气密封在容器内。如果不计油柱与管壁间的摩擦和外界大气压强的变化,利用此装置可以研究烧瓶内空气的体积随温度变化的关系。
1.关于瓶内气体,下列说法中正确的有( )
A.温度升高时,瓶内气体体积增大,压强不变 |
B.温度升高时,瓶内气体分子的动能都增大 |
C.温度升高,瓶内气体分子单位时间碰撞到容器壁单位面积的次数增多 |
D.温度不太低,压强不太大时,可视为理想气体 |
3.已知1mol任何气体在压强p0=1×105Pa,温度t0=0℃时,体积约为V0=22.4L。瓶内空气的平均摩尔质量M=29g/mol,体积V1=2.24L,温度为t1=25℃。试估算瓶内空气的质量
4.热力学温度的0K只能无限接近,而不可能达到。利用本实验能否得到绝对零度的值?
请回答能与不能,如果能请说明基本过程
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(已下线)上海市华东师范大学第二附属中学2023-2024学年高三上学期开学摸底考试物理试题
更新时间:2023-09-17 15:18:57
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【推荐1】如图所示,具有良好导热性能的容器由横截面积分别为2S和S的两个气缸连通而成,容器竖直固定在水平面上,气缸内壁光滑。整个容器被通过刚性杆连接的两活塞分隔成三部分,分别充有氢气、空气和氮气。平衡时,空气的压强为p,氮气的压强和体积分别为和,氢气的体积为。现缓慢地将中部的空气全部抽出,抽气过程中氢气和氮气的温度保持不变,活塞没有到达两气缸的连接处,已知两活塞、刚性杆重力均不计,环境温度保持不变。求:
(1)比较抽气前氢气分子和氮气分子平均速率的大小,并说明理由;
(2)抽气前氢气的压强;
(3)抽气后氢气的压强和体积。
(1)比较抽气前氢气分子和氮气分子平均速率的大小,并说明理由;
(2)抽气前氢气的压强;
(3)抽气后氢气的压强和体积。
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【推荐2】行车是一种通常的代步交通工具,给我们的日常生活带来了方便。
1.在夏天,一辆自行车停在烈日下,在阳光照射下车胎内的气体温度逐渐升高,设车胎容积保持不变。
(1)关于车胎内的气体下列说法中正确的是( )
A.气体的密度增大 B.每个气体分子的动能都增加
C.每个气体分子的温度都升高 D.每秒钟撞击单位面积车胎壁的分子数增多
(2)若在同一时刻自行车的后胎气压始终大于前胎气压,则经过相同时间,后胎气压的变化量一定___________ (选择:A.大于 B.小于 C.等于)前胎气压的变化量。
2.如图所示,一辆自行车在水平路面上,设自行车被骑行时地面对后轮的摩擦力为Ff1,自行车被推行时地面对后轮的摩擦力为Ff2,则( )
3.如图,变速自行车有3个链轮和6个飞轮,链轮和飞轮的齿数如表所示。骑行时通过选择不同的链轮和飞轮,可以采用合理的变速模式,这辆变速自行车共有___________ 种变速模式。假设踏板的转速不变,该自行车可实现的最大行驶速度与最小行驶速度之比为___________ 。
4.如图甲所示,质量为60kg的人骑着一辆质量为20kg的自行车,以5m/s的速度在笔直的水平马路上匀速行驶,遇红灯后在距停车线10m处开始刹车,假设刹车后自行车做匀减速直线运动。
(1)(计算)试问在刹车过程中自行车受到的阻力至少应为___________ N;
(2)设刹车过程中某时刻自行车的速率为v,在由初速度5m/s减速至v的过程中自行车克服阻力做的功为W,则如图乙所示的图像中正确的是( )
1.在夏天,一辆自行车停在烈日下,在阳光照射下车胎内的气体温度逐渐升高,设车胎容积保持不变。
(1)关于车胎内的气体下列说法中正确的是
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2.如图所示,一辆自行车在水平路面上,设自行车被骑行时地面对后轮的摩擦力为Ff1,自行车被推行时地面对后轮的摩擦力为Ff2,则( )
A.Ff1向左,Ff2向右 |
B.Ff1向右,Ff2向左 |
C.Ff1和Ff2都向右 |
D.Ff1和Ff2都向左 |
名称 | 链轮 | |||||
齿数 | 48 | 38 | 28 | |||
名称 | 飞轮 | |||||
齿数 | 14 | 16 | 18 | 22 | 24 | 28 |
4.如图甲所示,质量为60kg的人骑着一辆质量为20kg的自行车,以5m/s的速度在笔直的水平马路上匀速行驶,遇红灯后在距停车线10m处开始刹车,假设刹车后自行车做匀减速直线运动。
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(2)设刹车过程中某时刻自行车的速率为v,在由初速度5m/s减速至v的过程中自行车克服阻力做的功为W,则如图乙所示的图像中正确的是
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【推荐1】如图所示,密闭导热容器A、B的体积均为V0,A、B浸在盛水容器中,达到热平衡后,A中气体压强为p0,温度为T0,B内部为真空,将A中的气体视为理想气体。打开活栓C,A中部分气体进入B。
(1)若再次达到平衡时,水温未发生变化,求此时气体的压强;
(2)若密闭气体的内能与温度的关系为(k为大于0的已知常量,T1、T2分别为气体始末状态的温度),在①所述状态的基础上,将水温升至1.2T0,重新达到平衡时,求气体的压强及所吸收的热量。
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【推荐2】如图所示为火灾报警器的原理图,竖直放置的玻璃试管中装入水银,当温度升高时,水银柱上升,使电路导通,蜂鸣器发出响声,在 时,下端封闭的空气柱长为,水银柱上表面与导线端点的距离为,管内水银柱的重量为,横截面积为,大气压强,问:
(1)当温度达到多少时报警器会报警?
(2)如果温度从升到报警温度的过程中,封闭空气柱从外界吸收的热量为,则空气柱的内能增加了多少?
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【推荐3】某学校科技兴趣小组,利用废旧物品制作了一个简易气温计:在一个空葡萄酒中插入一根两端开口的玻璃管,玻璃管内有一段长度可忽略的水银柱,接口处用蜡密封,将酒瓶水平放置,如图所示.已知:该装置密封气体的体积为480cm3,玻璃管内部横截面积为0.4cm2,瓶口外的有效长度为48cm.当气温为7℃时,水银柱刚好处在瓶口位置.
①求该气温计能测量的最高气温.
②假设水银柱从瓶口处缓慢移动到最右端的过程中,密封气体从外界吸收3J热量,问:在这一过程中该气体的内能如何变化?变化了多少?(已知大气压为1×105Pa)
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