(word完整版)高中物理热学试题及答案

热学一、单选题1．如图所示，用r表示两个分子间的距离，当r＝r0时两个分子间的斥力等于引力，两个分子的作用力大小等于其中一个分子所受斥力与引力的合力大小，则在两个分子间的距离从r＜r0逐渐增大到r＞r0的过程中，下列说法正确的是（）A．两分子间的作用力一直增大B．两分子间的作用力一直减小C．两个分子构成的系统的分子势能先减小后增大D．两个分子构成的系统的分子势能先增大后减小2．如图所示，气缸置于水平面上，用活塞密封一定质量理想气体。

已知气缸及活塞导热性能良好，在理想气体等压膨胀过程中，下列说法正确的是（）A．气体对外做功，吸热B．气体对外做功，放热C．外界对气体做功，吸热D．外界对气体做功，放热3．如图所示为A、B两部分理想气体的V－t图象，设两部分气体是质量相同的同种气体，根据图中所给条件，可知（）A．当t=273℃时，气体的体积A比B大0.2m3B．当t A=t B时，V A：V B=3：1C．当t A=t B时，V A：V B=1：3D．A、B两部分气体都做等压变化，它们的压强之比p A：p B=3：14．清晨树叶上挂满球形的露珠，已知水分子间的势能E p和分子间距离r的关系如图所示，下列说法正确的是（）A．露珠成球形是由于水的表面张力引起的B．露珠表层中水分子之间的相互作用表现为斥力C．能总体上反映露珠内部分子势能的是图中的C点D．能总体上反映露珠表层中分子势能的是图中的A点5．下列关于布朗运动的说法中正确的是（）A．将碳素墨水滴入清水中，观察到的布朗运动是碳分子无规则运动的反映B．布朗运动是否显著与悬浮在液体中的颗粒大小无关C．布朗运动的激烈程度与温度无关D．微粒的布朗运动的无规则性，反映了液体内部分子运动的无规则性6．下列说法正确的是（）A．布朗运动就是气体或液体分子的无规则运动B．在完全失重的情况下，熔化的金属能够收缩成标准的球形C．做功和热传递在改变系统内能方面不是等价的D．非晶体呈各向同性，晶体呈各向异性7．研究表明，两个邻近的分子之间同时存在着引力和斥力，其大小随分子间距离的变化如图中虚线所示，当r=r0时，分子间的引力等于斥力。

1. 问题：一个容积为V的容器中充满了1mol的气体，此时容器的温度为T1，请计算容器中气体的平均动能。

答案：平均动能=(3/2)nRT1，其中n为气体的物质的量，R为气体常数。

2. 一个容积为V的容器中装满了水，水的温度为t℃，水的重量为m，水的热容为c，此时将容器中的水加热，经过一段时间后，水的温度升高到T℃，请计算：
（1）水加热的总热量
Q=mc(T-t)
（2）水加热的平均热量
Qavg=Q/t
3..一元系统中，向容器中加入了$m$克汽油，汽油的温度为$T_1$，容器中的水的温度为$T_2$，汽油和水的比容为$V_1$和$V_2$，如果汽油和水的温度最终变为$T_3$，那么汽油的最终温度$T_4$为多少？
解：$T_4=\frac{mT_1V_1+T_2V_2}{mV_1+V_2}T_3$
4. 一定体积的气体在温度为273K，压强为100kPa时，改变温度到273K，压强到400kPa，求气体的体积。

解：由比容量关系可得：
V2/V1=P2/P1
V2=V1×P2/P1
V2=V1×400/100
V2=4V1
答案：V2=4V1。

最新高中物理《热学》高考真题汇编(纯word可编辑版)1.【2019年物理全国卷3】用油膜法估算分子大小的实验中，首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是____________。

实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积，可以_______________。

为得到油酸分子的直径，还需测量的物理量是________________。

【答案】(1)使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜(2)把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中，测出1mL油酸酒精溶液的滴数，得到一滴溶液中纯油酸的体积(3)油膜稳定后得表面积S。

【解析】油膜法测量分子大小需要形成单分子油膜，故而需要减少油酸浓度；一滴油酸的体积非常微小不易准确测量，故而使用累积法，测出N滴油酸溶液的体积V，用V与N的比值计算一滴油酸的体积；由于形成单分子油膜，油膜的厚度h可以认为是分子直径，故而还需要测量出油膜的面积S，以计算厚度V hS .2.【2019年物理全国卷3】如图，一粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内有一段高度为2.0cm的水银柱，水银柱下密封了一定量的理想气体，水银柱上表面到管口的距离为2.0cm。

若将细管倒置，水银柱下表面恰好位于管口处，且无水银滴落，管内气体温度与环境温度相同。

已知大气压强为76cmHg，环境温度为296K。

（1）求细管的长度；（2）若在倒置前，缓慢加热管内被密封的气体，直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止，求此时密封气体的温度。

【答案】（1）41cm ；（2）312K【解析】以“液柱”为模型，通过对气体压强分析，利用玻意耳定律和盖-吕萨克定律求得细管长度和温度，找准初末状态、分析封闭气体经历的变化时关键。

易错点：误把气体长度当成细管长度。

（1）设细管的长度为l ，横截面的面积为S ，水银柱高度为h ；初始时，设水银柱上表面到管口的距离为h ，被密封气体的体积为V ，压强为p ；细管倒置时，气体体积为V 1，压强为p 1。

2023高中物理热学复习题集附答案2023高中物理热学复习题集附答案一、选择题1.在以下哪一个状态下物体内能量变化最大？A. 0.5kg的物体被加热20℃B. 1kg的物体被加热10℃C. 0.5kg的物体被加热10℃D. 1kg的物体被加热20℃答案：D2.热机对外做功为3000J，吸收的热量为2000J，那么该热机的效率是多少？A. 33.3%B. 66.7%C. 100%D. 150%答案：B3.一个理想热机从200℃的高温热源吸收400J的热量，以300℃的低温热源释放一部分热量，再以100℃的低温热源释放剩余热量，如果效率为50%，释放给100℃低温热源的热量为多少？A. 100JB. 150JC. 200JD. 250J答案：C二、填空题1.一个加热器每秒向150g的流过它的水传递450J的能量，那么水的温升为____℃。

答案：3℃2.物体的摩尔热容量可以用____来表示。

答案：C3.物体的热容量是该物体吸收/释放1J的热量所引起的温度变化与____的比值。

答案：温度三、计算题1.一根长度为10cm，截面积为5cm²的铜棒，两端温度分别为300K 和600K，单位时间内通过横截面的净热量为180J，铜的热导率为394W/(m·K)，求铜棒的导热系数。

答案：0.788W/(m·K)2.一台理想的汽轮机从高温热源吸收3000J的热量，向低温热源释放1200J的热量，求该汽轮机的效率。

答案：60%四、解答题1.简述热传导的原理及影响因素。

答：热传导是指物体之间由于分子热运动而传递热量的过程。

其原理是由于物质内部存在温度差，分子会发生碰撞，在碰撞过程中传递能量，从而使得热量从高温区传递到低温区。

热传导的影响因素包括物质的热导率、物体的面积、距离和温度差等。

2.简述热机的工作原理及其效率计算公式。

答：热机的工作原理是循环地吸收热量、转化热能为机械能并对外做功、释放余热至低温热源。

高中物理热学试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 热量的单位是（）A. 焦耳B. 牛顿C. 瓦特D. 帕斯卡2. 热力学第一定律的数学表达式是（）A. ΔU = Q + WB. ΔH = Q - WC. ΔS = Q/TD. ΔG = Q + W3. 温度是物体冷热程度的度量，其单位是（）A. 米B. 千克C. 开尔文D. 秒4. 热传导的微观解释是（）A. 粒子的布朗运动B. 粒子的碰撞C. 粒子的扩散D. 粒子的波动5. 物体的比热容是指（）A. 单位质量的物体温度升高1℃所吸收的热量B. 单位质量的物体温度升高1℃所放出的热量C. 单位质量的物体温度降低1℃所吸收的热量D. 单位质量的物体温度降低1℃所放出的热量6. 理想气体的内能只与（）有关A. 体积B. 温度C. 压力D. 质量7. 热机效率是指（）A. 热机输出功率与输入功率的比值B. 热机输出功率与输入功率的差值C. 热机输入功率与输出功率的比值D. 热机输入功率与输出功率的差值8. 热力学第二定律的开尔文表述是（）A. 不可能从单一热源吸热使之完全变为功而不产生其他影响B. 不可能使热量从低温物体传到高温物体而不产生其他影响C. 不可能从单一热源吸热使之完全变为功并产生其他影响D. 不可能使热量从高温物体传到低温物体而不产生其他影响9. 绝对零度是（）A. -273.15℃B. 0℃C. 273.15℃D. 100℃10. 热力学第三定律表明（）A. 绝对零度不可能达到B. 绝对零度可以轻易达到C. 绝对零度是温度的极限D. 绝对零度是温度的起点二、填空题（每题2分，共20分）1. 热力学第一定律表明，能量在转化和转移过程中______。

2. 热力学第三定律指出，当温度趋近于绝对零度时，所有纯物质的______趋于零。

3. 热传导、热对流和热辐射是热传递的三种基本方式，其中热辐射不需要______。

4. 物体吸收或放出热量时，其温度不一定变化，例如冰在熔化过程中______。

人教版高二物理选修3-3《热学》选择题专项练习题1．下列说法中正确的是（ ）A. 当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的增大而增大B. 气体压强的大小跟气体分子的平均动能有关，与分子的密集程度无关C. 食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的D. 由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势2．下列关于布朗运动的说法，正确的是（ ）A. 布朗运动反映了分子在永不停息地做无规则运动B. 布朗运动是指在显微镜中看到的液体分子的无规则运动C. 悬浮颗粒越大，同一时刻与它碰撞的液体分子越多，布朗运动越显著D. 当物体温度达到0°C 时，物体分子的热运动就会停止3．如图所示描述了封闭在某容器里的理想气体在温度a T 和b T 下的速率分布情况，下列说法正确的是（ ）A. a b T TB. 随着温度升高，每一个气体分子的速率都增大C. 随着温度升高，气体分子中速率大的分子所占的比例会增加D. 若从a T 到 b T 气体的体积减小，气体一定从外界吸收热量4．由于分子间存在着分子力，而分子力做功与路径无关，因此分子间存在与其相对距离有关的分子势能。

如图所示为分子势能E p 随分子间距离r 变化的图象，取r 趋近于无穷大时E p 为零。

通过功能关系可以从分子势能的图象中得到有关分子力的信息，则下列说法正确的是（ ）A. 假设将两个分子从r = r 2处释放，它们将开始远离B. 假设将两个分子从r =r 2处释放，它们将相互靠近C. 假设将两个分子从r =r 1处释放，它们的加速度先增大后减小D. 假设将两个分子从r =r 1处释放，当r =r 2时它们的速度最大5．如图所示，一导热性能良好．．．．．的金属气缸静放在水平面上，活塞与气缸壁间的摩擦不计。

气缸内封闭了一定质量的气体，气体分子间的相互作用不计。

现缓慢地逐渐向活塞上倒一定质量的沙土，忽略环境温度的变化，在此过程中( )A. 气体的内能增大B. 气缸内分子的平均动能增大C. 单位时间内撞击气缸壁单位面积上的分子数一定增多D. 因为外界对气体做了功，所以气体的温度是升高的A. 物体的温度升高时，其内部每个分子热运动的动能一定增大B. 气体压强的产生是大量气体分子对器壁持续频繁的碰撞引起的C. 物体的机械能增大，其内部每个分子的动能一定增大D. 分子间距离减小，分子间的引力和斥力一定减小8．关于热现象，下列说法不正确的是( )A. 若一定质量的理想气体在膨胀的同时放出热量，则气体分子的平均动能减小B. 悬浮在液体中的颗粒越小、温度越高，布朗运动越剧烈C. 液晶与多晶体一样具有各向同性D. 当分子间的引力与斥力平衡时，分子势能最小9．下列改变物体内能的物理过程中，不属于对物体做功来改变物体内能的有( )A. 用锯子锯木料，锯条温度升高B. 阳光照射地面，地面温度升高C. 锤子敲击钉子，钉子变热D. 擦火柴时，火柴头燃烧起来10．下列说法中正确的是( )A. 物体甲自发传递热量给物体乙，说明甲物体的内能一定比乙物体的内能大B. 温度相等的两个物体接触，它们各自的内能不变且内能也相等C. 若冰熔化成水时温度不变且质量也不变，则内能是增加的D. 每个分子的内能等于它的势能和动能之和11．快递公司用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品，如图所示，假设袋内气体与外界没有热交换，当充气袋的四周被挤压时( )A. 外界对袋内气体做功，气体内能增大，温度升高B. 外界对袋内气体做功，气体内能减小，温度降低C. 袋内气体对外界做功，气体内能增大，温度不变D. 袋内气体对外界做功，气体内能减小，温度降低12．下列说法正确的是( )A. 常温常压下，一定质量的气体，保持体积不变，压强将随温度的增大而增大B. 用活塞压缩气缸里的空气，对空气做功3.5×105J同时空气的内能增加了2.5×105J，则空气从外界吸收热量1×105JC. 物体的温度为0℃时，分子的平均动能为零D. 热量从低温物体传到高温物体是不可能的A. 当两分子间距离大于平衡距离r0时，分子间的距离越大，分子势能越小B. 叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用C. 在空气中一定质量的100ºC的水吸收热量后变成100ºC的水蒸汽，则吸收的热量大于增加的内能D. 对一定质量的气体做功，气体的内能不一定增加E. 热量不可以从低温物体向高温物体传递14．关于热现象，下列说法中正确的是( )A. 显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分于运动的无规则性B. 扩散现象说明分子之间存在空隙，同时分子在永不停息地做无规则运动C. 自然界中所有宏现过程都具有方向性D. 可利用高科技手段、将流散的内能全部收集加以利用，而不引起其他变化E. 对大量事实的分析表明，不论技术手段如何先进，热力学零度最终不可能达到15．下列说法中，表述正确的是( )A. 气体的体积指的是气体的分子所能够到达的空间的体积，而不是该气体所有分子的体积之和.B. 理论上，第二类永动机并不违背能量守恒定律，所以随着人类科学技术的进步，第二类永动机是有可能研制成功的C. 外界对气体做功时，其内能可能会减少D. 给自行车打气，越打越困难主要是因为胎内气体压强增大，而与分子间的斥力无关16．关于布朗运动，下列说法中正确的是( )A. 布朗运动是分子的运动，牛顿运动定律不再适用B. 布朗运动是分子无规则运动的反映C. 悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动是布朗运动D. 布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也叫做热运动E. 布朗运动的明显程度与颗粒的体积和质量大小有关17．下列说法中正确的是( )A. 只知道水蒸气的摩尔体积和水分子的体积，不能计算出阿伏加德罗常数B. 硬币或者钢针能够浮于水面上，是由于液体表面张力的作用C. 晶体有固定的熔点，具有规则的几何外形，物理性质具有各向异性D. 影响蒸发快慢以及人们对干爽与潮湿感受的因素是空气中水蒸气的压强与同一气温下水的饱和汽压的差距E. 随着科技的发展，可利用高科技手段，将散失在环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化18．18．一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态。

高考物理热学练习题及答案一、选择题1.以下哪个选项表示物体温度的单位？A. JB. WC. ℃D. m答案：C2.将100g的水加热，当水温从25℃升高到50℃时，已吸收的热量为3000J，求水的比热容。

A. 2J/g℃B. 4J/g℃C. 6J/g℃D. 8J/g℃答案：A3.以下哪种情况能使物体的温度降低？A. 吸热B. 放热C. 等热D. 绝热答案：B4.一块物体受到300J的热量，使其温度升高10℃，求该物体的热容量。

A. 3J/℃B. 10J/℃C. 30J/℃D. 3000J/℃答案：C5.以下情况中，将加热器和冷凝器内的水混合会发生温度变化的是：A. 两器内水温度相同B. 加热器内水较热C. 冷凝器内水较热 D. 两器内水温度不同答案：D二、填空题1.物体放热的方式有两种，分别是_____________和______________。

答案：传导，传播2.热量的单位是______________。

答案：焦耳（J）3.热平衡是指处于同一温度下的物体之间没有_____________。

答案：能量交换4.若一个物体的热容量为100J/℃，已知该物体温度变化为5℃，则吸收或放出的热量为_____________。

答案：500J5.热传导的方式包括_____________、_____________、_____________。

答案：导热、对流、辐射三、计算题1.一块200g的铁块温度为20℃，将其放入100g的水中，水的温度由15℃升高到30℃，求铁和水的热平衡温度。

解答：设最终热平衡温度为x℃。

根据热平衡定律，有：[m(Fe) * c(Fe) * (Tf - 20)] + [m(water) * c(water) * (Tf - 30)] = 0其中，m(Fe)为铁的质量，c(Fe)为铁的比热容，m(water)为水的质量，c(water)为水的比热容。

代入已知数据，得：[200 * 0.45 * (x - 20)] + [100 * 4.18 * (x - 30)] = 0化简方程，得：90(x - 20) + 418(x - 30) = 0解方程，得：90x - 1800 + 418x - 12540 = 0508x - 14340 = 0x = 28.22所以，铁和水的热平衡温度约为28.22℃。

高中物理热学实验试题及答案一、选择题1. 温度是描述物体冷热程度的物理量，它与物体的哪个属性有关？A. 压力B. 体积C. 分子热运动的快慢D. 质量答案：C2. 热力学第一定律表明能量守恒，其数学表达式为：A. ΔU = Q + WB. ΔU = Q - WC. ΔU = W - QD. ΔU = Q / W答案：B3. 以下哪种情况下，物体的内能会增加？A. 吸收热量同时对外做功B. 放出热量同时对外做功C. 吸收热量同时不做功D. 放出热量同时不做功答案：C二、填空题4. 热力学第二定律表明了热的传导具有________方向性，即热量只能自发地从高温物体传递到低温物体。

答案：单向5. 理想气体状态方程为 PV = nRT，其中P代表压强，V代表体积，n代表物质的量，R是________常数，T代表温度。

答案：气体三、简答题6. 简述热力学温度与摄氏温度的关系，并给出转换公式。

答案：热力学温度与摄氏温度的关系是T = t + 273.15 K，其中T是热力学温度，单位是开尔文（K），t是摄氏温度，单位是摄氏度（°C）。

四、计算题7. 一个理想气体在等压过程中，体积从V1 = 2m³变化到V2 = 3m³，压强P = 1 atm。

求气体在这个过程中所做的功W。

答案：根据理想气体做功的公式W = PΔV，首先计算体积变化ΔV = V2 - V1 = 3m³ - 2m³ = 1m³。

由于是等压过程，压强P = 1 atm = 101325 Pa。

带入公式得W = 101325 Pa × 1m³ = 101325 J。

五、实验题8. 实验目的：探究气体的等容变化过程中温度与压强的关系。

实验器材：定容容器、温度计、压强计、加热器。

实验步骤：a. 将一定量的气体充入定容容器中，并记录初始压强和温度。

b. 使用加热器对容器内的气体进行加热，观察并记录压强的变化。

热学高考大题10分）如图所示，一开口气缸内盛有密度为的某种液体；一长为的粗细均匀的小平底朝上漂浮在液体中，平衡时小瓶露出液面的部分和进入小瓶中液柱的长度均为。

现用活塞将气缸封闭（图中未画出），使活塞缓慢向下运动，各部分气体的温度均保持不变。

当小瓶的底部恰好与液面相平时，进入小瓶中的液柱长度为，求此时气缸内气体的压强。

大气压强为，重力加速度为。

（2010·山东）36．（8分）[物理—物理3—3]一太阳能空气集热器，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为V 0，开始时内部封闭气体的压强为0p 。

经过太阳曝晒，气体温度由K T 3000=升至K T 3501=。

（1）求此时气体的压强。

（2）保持K T 3501=不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到0p 。

求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值。

判断在抽气过程中剩余气体是吸热还是放热，并简述原因。

（2）（8分）如图，容积为1V 的容器内充有压缩空气。

容器与水银压强计相连，压强计左右两管下部由软胶管相连。

气阀关闭时，两管中水银面等高，左管中水银面上方到气阀之间空气的体积为2V 。

打开气阀，左管中水银下降；缓慢地向上提右管，使左管中水银面回到原来高度，此时右管与左管中水银面的高度差为h 。

已知水银的密度为ρ，大气压强为O P ，重力加速度为g ；空气可视为理想气体，其温度不变。

求气阀打开前容器中压缩空气的压强P 1。

ρl 4l2l0ρg（2011·全国卷）33．【物理——选修3-3】（15分）（1）（6分）对于一定量的理想气体，下列说法正确的是______。

（选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。

每选错一个扣3分，最低得分为0分）A．若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变B．若气体的内能不变，其状态也一定不变C．若气体的温度随时间不段升高，其压强也一定不断增大D．气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关E．当气体温度升高时，气体的内能一定增大（2）（9分）如图，一上端开口，下端封闭的细长玻璃管，下部有长l1=66cm的水银柱，中间封有长l2=6．6cm的空气柱，上部有长l3=44cm的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐。

高二物理热力学第一定律试题答案及解析1.(9分)一定质量的理想气体体积V与热力学温度T的关系图象如图所示，气体在状态A时压强P＝1.0×105 Pa，线段AB与v轴平行。

(ⅰ)求状态B时的压强为多大？(ⅱ)气体从状态A变化到状态B过程中，对外界做的功为10 J，求该过程中气体吸收的热量为多少？【答案】(ⅰ)5×104Pa；(ⅱ)10J【解析】（1）A→B过程，气体发生等温变化，体积增加为2倍，根据玻意耳定律得：p 0V=pB（2V）则：pB =p=5×104Pa（2）A→B过程，气体的内能不变，即△U=0，由热力学第一定律得：△U=Q+W，则得Q=-W=10J【考点】玻意耳定律；热力学第一定律。

2.如果一个系统从环境中吸收了40J的热，在膨胀过程中对环境作了10J的功，则该系统的内能________（选填“增加”或“减少”）J。

【答案】增加；30。

【解析】由于吸收了40J的热，故Q＝40J，对环境作了10J的功，故W＝－10J，故根据势力学第一定律，系统的内能△U＝Q＋W＝40J－10J＝360J，即内能增加了30J。

【考点】热力学第一定律。

3.一定质量的气体，膨胀过程中对外做功135J，内能减少了220J。

则此过程中气体____________（填“吸收”或“放出”）了____________J的热量。

【答案】放出；85。

【解析】由于气体对外做功为135J，故W=－135J，内能减少了220J，故△U=－220J，则根据热力学第一定律得，热量Q=△U－W=－220J－（－135J）=－85J，故气体放出了85J的热量。

【考点】热力学第一定律。

4.（9分）如图所示，A、B气缸的长度均为60 cm，截面积均为40 cm2，C是可在气缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞，D为阀门。

整个装置均由导热材料制成．原来阀门关闭，A内有压强pA = 2.4×105 Pa的氧气．B内有压强pB= 1.2×105 Pa的氢气．阀门打开后，活塞C向右移动，最后达到平衡．（假定氧气和氢气均视为理想气体，连接气缸的管道体积可忽略，环境温度不变）求：①活塞C移动的距离及平衡后B中气体的压强；②活塞C移动过程中B中气体是吸热还是放热（简要说明理由）．【答案】①②放热【解析】设活塞移动的距离为，平衡后B中气体压强为P，由于平衡时，有：且装置导热，故为等温变化，根据玻意耳定律有：两式联立解得：，气体放热，由于装置导热故T不变，而体积减小，活塞对B气体做功，根据热力学第一定律：由于，所以，气体放热。

热学试题一选择题：1．只知道下列那一组物理量，就可以估算出气体中分子间的平均距离A．阿伏加徳罗常数，该气体的摩尔质量和质量B．阿伏加徳罗常数，该气体的摩尔质量和密度C．阿伏加徳罗常数，该气体的质量和体积D．该气体的质量、体积、和摩尔质量2．关于布朗运动下列说法正确的是A．布朗运动是液体分子的运动B．布朗运动是悬浮微粒分子的运动C．布朗微粒做无规则运动的原因是由于它受到水分子有时吸引、有时排斥的结果D．温度越高，布朗运动越显著3．铜的摩尔质量为μ（kg/ mol）,密度为ρ（kg/m3），若阿伏加徳罗常数为N A，则下列说法中哪个是错误．．的A．1m3铜所含的原子数目是ρN A/μ B．1kg铜所含的原子数目是ρN AC．一个铜原子的质量是（μ / N A）kg D．一个铜原子占有的体积是（μ / ρN A）m3 4．分子间同时存在引力和斥力，下列说法正确的是A．固体分子间的引力总是大于斥力B．气体能充满任何仪器是因为分子间的斥力大于引力C．分子间的引力和斥力都随着分子间的距离增大而减小D．分子间的引力随着分子间距离增大而增大，而斥力随着距离增大而减小5．关于物体内能，下列说法正确的是A．相同质量的两种物体，升高相同温度，内能增量相同B．一定量0℃的水结成0℃的冰，内能一定减少C．一定质量的气体体积增大，既不吸热也不放热，内能减少D．一定质量的气体吸热，而保持体积不变，内能一定减少6．质量是18g的水，18g的水蒸气，32g的氧气，在它们的温度都是100℃时A．它们的分子数目相同，分子的平均动能相同B．它们的分子数目相同，分子的平均动能不相同，氧气的分子平均动能大C．它们的分子数目相同，它们的内能不相同，水蒸气的内能比水大D．它们的分子数目不相同，分子的平均动能相同7．有一桶水温度是均匀的，在桶底部水中有一个小气泡缓缓浮至水面，气泡上升过程中逐渐变大，若不计气泡中空气分子的势能变化，则A．气泡中的空气对外做功，吸收热量 B．气泡中的空气对外做功，放出热量C．气泡中的空气内能增加，吸收热量 D．气泡中的空气内能不变，放出热量8．关于气体压强，以下理解不正确的是A．从宏观上讲，气体的压强就是单位面积的器壁所受压力的大小B．从微观上讲，气体的压强是大量的气体分子无规则运动不断撞击器壁产生的C．容器内气体的压强是由气体的重力所产生的D．压强的国际单位是帕，1Pa＝1N/m29．一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时分子平均动能大10．如图所示，气缸内装有一定质量的气体，气缸的截面积为S ，其活塞为梯形，它的一个面与气缸成θ角，活塞与器壁间的摩擦忽略不计，现用一水平力F 推活塞，汽缸不动，此时大气压强为P 0，则气缸内气体的压强P 为A ．P=P 0+θcos S F B ．P=P 0+S FC ．P=P 0+S F θcosD ．P=P 0+SF θsin11.如图所示，活塞质量为m ，缸套质量为M ，通过弹簧吊在天花板上，气缸内封住一定质量的空气 ，缸套与活塞无摩擦，活塞截面积为S ，大气压强为p 0,则 A. 气缸内空气的压强为p 0－Mg /S B ．气缸内空气的压强为p 0＋mg /SC ．内外空气对缸套的作用力为（M ＋m ）gD ．内外空气对活塞的作用力为Mg12.关于热力学温度的下列说法中, 不正确的是( ) A. B.热力学温度的零度等于－273.15 C. D.气体温度趋近于绝对零度时,13.若在水银气压计上端混入少量空气, 气压计的示数与实际大气压就不一致, 在这种情况下( )A.气压计的读数可能大于外界大B.C.只要外界大气压不变,D.14、根据分子动理论，下列关于气体的说法中正确的是 A ．气体的温度越高，气体分子无规则运动越剧烈 B ．气体的压强越大，气体分子的平均动能越大 C ．气体分子的平均动能越大，气体的温度越高D ．气体的体积越大，气体分子之间的相互作用力越大15. ．如图所示，绝热隔板K 把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分，K 与气缸壁的接触是光滑的。

高一物理热学基础练习题及答案1.选择题：1) 以下哪个物理量与热平衡无关？A. 热容B. 热温度C. 热量D. 内能答案：A. 热容2) 单位质量物质升高1摄氏度所需的热量称为：A. 热容B. 热比热容C. 内能D. 热传导答案：B. 热比热容3) 热平衡是指两个物体:A. 温度相等B. 热量相等C. 热容相等D. 内能相等答案：A. 温度相等4) 以下哪个选项是正确的？A. 温度是物体的固有属性B. 温度是热量的度量C. 温度只能用温度计来测量D. 温度是物体内能的度量答案：D. 温度是物体内能的度量5) 热量是一个：A. 宏观物理量B. 微观物理量C. 化学物理量D. 学院物理量答案：A. 宏观物理量2.填空题：1) 定容状态下若物体的体积变小，则温度___。

答案：升高2) 0摄氏度与摄氏度的冷热程度相同。

答案：相同3) 理想气体在等压过程中热容与（）相等。

答案：等压热容4) 热量可以用___来度量。

答案：焦耳5) 热平衡是指两个物体之间没有___流动。

答案：热量3.计算题：1) 质量为0.5kg的物体热容为400J/kg·°C，现有一物体温度由20°C 升高到40°C，需要吸收多少热量？答案：ΔQ = mcΔθΔQ = 0.5kg × 400J/kg·°C × (40°C - 20°C)ΔQ = 400J2) 一瓶装满水的热水袋的质量为0.8kg，其初始温度为80°C，现要将其温度升高到100°C，需要吸收多少热量？（水的比热容为4200J/kg·°C）答案：ΔQ = mcΔθΔQ = 0.8kg × 4200J/kg·°C × (100°C - 80°C)ΔQ = 6720J3) 一个物体的质量为2kg，它的比热容为1000J/kg·°C，将其温度由20°C升高到60°C，需要吸收多少热量？（不考虑相变）答案：ΔQ = mcΔθΔQ = 2kg × 1000J/kg·°C × (60°C - 20°C)ΔQ = 80000J总结：本篇文章涵盖了高一物理热学基础练习题及答案，分为选择题、填空题和计算题三个部分。

高中物理选修3-3热学（复习）试题一、单项选择题1、在测定分子大小的油膜实验中，下面的假设和该实验无关的是（）A．油膜的体积等于总的分子体积之和B．油膜为单层分子且都是球形C．分子是一个挨一个排列，它们间的间隙可忽略D．油膜中分子沿直线排列2、关于分子的热运动，下述正确的是（）A．分子的热运动就是布朗运动B．布朗运动是悬浮在液体中微粒的分子的无规则运动，它反映微粒分子的无规则运动C．温度越高，悬浮微粒越小，布朗运动越激烈D．物体的速度越大，内部分子的热运动越激烈3、右图为两分子系统的势能E p和两分子间距离r的关系曲线。

下列说法正确的是（）A．当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力B．当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力C．当r等于r1时，分子间的作用力为零D．在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功4、气体的温度升高了30℃，在热力学温标中，温度升高了（）A. 30KB. 273+30KC. 243KD. 303K5、下列关于内能的说法中，正确的是（）A．不同的物体，若温度相等，则内能也相等B．物体速度增大，则分子动能增大，内能也增大C．对物体做功或向物体传热，都可能改变物体的内能D．冰熔解成水，温度不变，则内能也不变6、某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由汽缸和活塞组成。

开箱时，密闭于气缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如图所示。

在此过程中，若缸内气体和外界无热交换，忽略气体分子间相互作用，则缸内气体（）A．对外做正功，内能增大B．对外做正功，分子的平均动能减小C．对外做负功，分子的平均动能增大D．对外做负功，内能减小7、一定质量的气体，在体积不变时，温度每升高1℃，它的压强增加量（）1 / 3A. 相同B. 逐渐增大C. 逐渐减小D. 成正比例增大8、已知理想气体的内能和温度成正比。

如图，实线是汽缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线，则在整个过程中汽缸内气体的内能（）A、先增大后减小B、先减小后增大C、单调变化D、保持不变9、两个容器A、B用截面均匀的水平玻璃管相通，如图所示，A、B中所装气体温度分别为100ºC和200ºC，水银柱在管中央平衡，如果两边温度都升高100ºC，则水银将（）A．向左移动 B．向右移动C．不动 D．无法确定10、在密闭的四壁绝热的房间里，使房里长期没工作的电冰箱开始工作，并打开电冰箱的门，经过一段较长时间之后（）A．房间内的温度将降低 B．房间内的温度将不变C．房间内的温度将升高 D．无法判断房间内温度的变化，铝的摩尔质量为M，铝的密度为ρ，则下列说法13、已知阿伏伽德罗常数为NA正确的是( )A．1kg铝所含原子数为ρN A B．1个铝原予的质量为M/N A/(ρM) D．1个铝原子所占的体积为M/(ρN A) C．1m3铝所含原子数为NA14、一个物体沿粗糙斜面匀速滑下，则下列说法正确的是（）A．物体机械能减小，内能增大B．物体机械能减小，内能不变C．机械能和内能总量减小D．机械能和内能总量不变15、下列说法正确的是（）A．第二类永动机和第一类永动机一样违背了能量守恒定律B．自然界中的能量是守恒的，所以能量永不枯竭，不必节约能源C．热力学第二定律反映了自然界中任何宏观过程都具有方向性D．不可能让热量由低温物体传递给高温物体而不引起其它任何变化16、如图所示，绝热气缸中间用固定栓将可无摩擦移动的导热隔板固定，隔板质量不计，左右两室分别充有一定量的氢气和氧气（视为理想气体）。

热学第一部分五年高考题荟萃2009年高考新题一、选择题1.（09·重庆·14）密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁，此过程中瓶内空气（不计分子势能）（ D ）A．内能增大，放出热量B．内能减小，吸收热量C．内能增大，对外界做功D．内能减小，外界对其做功2.（09·四川·16）关于热力学定律，下列说法正确的是（ B ）A.在一定条件下物体的温度可以降到0 KB.物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功C.吸收了热量的物体，其内能一定增加D.压缩气体总能使气体的温度升高3.（09·全国卷Ⅰ·14）下列说法正确的是（ A ）A. 气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力B. 气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均冲量C. 气体分子热运动的平均动能减少，气体的压强一定减小D. 单位面积的气体分子数增加，气体的压强一定增大解析：本题考查气体部分的知识.根据压强的定义A正确,B错.气体分子热运动的平均动能减小,说明温度降低,但不能说明压强也一定减小,C错.单位体积的气体分子增加,但温度降低有可能气体的压强减小,D错。

4.（09·全国卷Ⅱ·16）如图，水平放置的密封气缸内的气体被一竖直隔板分隔为左右两部分，隔板可在气缸内无摩擦滑动，右侧气体内有一电热丝。

气缸壁和隔板均绝热。

初始时隔板静止，左右两边气体温度相等。

现给电热丝提供一微弱电流，通电一段时间后切断电源。

当缸内气体再次达到平衡时，与初始状态相比（BC ）A．右边气体温度升高，左边气体温度不变B．左右两边气体温度都升高C．左边气体压强增大D．右边气体内能的增加量等于电热丝放出的热量解析：本题考查气体.当电热丝通电后,右的气体温度升高气体膨胀,将隔板向左推,对左边的气体做功,根据热力学第一定律,内能增加,气体的温度升高.根据气体定律左边的气体压强增大.BC正确,右边气体内能的增加值为电热丝发出的热量减去对左边的气体所做的功,D 错。

高中物理热学试题及答案一、选择题1. 热力学第一定律的数学表达式是：A. ΔU = Q + WB. ΔU = Q - WC. ΔU = W - QD. ΔU = Q / W答案：B2. 理想气体的内能只与温度有关，这是因为：A. 气体分子的平动动能B. 气体分子的转动动能C. 气体分子的振动动能D. 气体分子的平动和转动动能答案：D3. 根据热力学第二定律，下列哪种情况是不可能发生的？A. 在没有外界影响的情况下，热量从低温物体自发地传递到高温物体B. 热量从高温物体传递到低温物体C. 气体自发地从高压区扩散到低压区D. 气体自发地从低压区扩散到高压区答案：A二、填空题4. 热力学温度T与气体的压强P、体积V和物质的量n之间的关系可以用_________定律来描述。

答案：理想气体状态5. 当气体发生绝热膨胀时，气体的内能_________，温度_________。

答案：减小；降低三、简答题6. 什么是熵？熵在热力学第二定律中扮演着什么角色？答案：熵是热力学中表示系统无序程度的物理量，通常用符号S表示。

熵在热力学第二定律中扮演着核心角色，第二定律可以表述为在孤立系统中，熵总是倾向于增加，这意味着自发过程总是朝着熵增的方向进行。

四、计算题7. 一个理想气体在等压过程中，从体积V1=2m³增加到V2=4m³，压强P=1atm，气体常数R=8.31J/(mol·K)，求气体的温度变化。

答案：首先，根据盖-吕萨克定律，PV/T = 常数。

由于是等压过程，我们有V1/T1 = V2/T2。

将已知数值代入，得到2/T1 = 4/T2，解得T1 = 0.5T2。

又因为T1 = P1V1/(nR)，T2 = P2V2/(nR)，由于是等压过程，P1 = P2 = P，所以T1 = T2。

将T1 = 0.5T2代入T1 = P1V1/(nR)，解得T1 = 283K，T2 = 566K。

（1）（6分）(2013河北邯郸高三12月质检)下列说法正确的是A．一定量的气体，在体积不变时，分子每秒平均碰撞次数随着温度降低而减小B．单晶体有固定的熔点，多晶体和非晶体没有固定的熔点C．热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体D．当分子间的距离增大时，分子之间的引力和斥力均同时减小，而分子势能一定增大E．生产半导体器件时，需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，可以在高温条件下利用分子的扩散来完成（2）（9分）(2013河北邯郸高三12月质检)如图，圆柱形气缸的上部有小挡板，可以阻止活塞滑离气缸，气缸内部的高度为d，质量不计的薄活塞将一定质量的气体封闭在气缸内。

开始时活塞离底部高度为23d，温度为t1=27℃，外界大气压强为pＯ=1atm，现对气体缓缓加热。

求：（i）气体温度升高到t2=127℃时，活塞离底部的高度；（ii）气体温度升高到t3=357℃时，缸内气体的压强。

（2）【答案】（i ）d h 982 ；（ii ）p=1.4atm3.（2013天星调研卷）下列说法正确的是A ．晶体不一定都具有规则的形状和确定的熔点B ．外界对物体做功，物体内能一定增加C ．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子间斥力大于引力的缘故D ．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大 答案：D解析：单晶体都具有规则的形状，多晶体不具有规则的形状，但单晶体和多晶体都具有确定的熔点，选项A 错误；外界对物体做功，若散热，物体内能不一定增加，选项B 错误；气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子无规则运动的缘故，选项C 错误；当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大，选项D 正确。

4. （2013天星调研卷）夏天将密闭有空气的矿泉水瓶放进低温的冰箱中会变扁，假设大气压强不变，此过程中瓶内空气（可看成理想气体）A ．压强减小，温度降低B ．压强不变，体积减小C ．内能增加，对外界做功D ．内能增加，放出热量5（6分）（2013云南昆明调研）下列说法中正确的是____（填入正确选项前的字母。

高中物理热学综合试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 温度是表示物体冷热程度的物理量，其单位是____。

A. 米B. 千克C. 开尔文D. 牛顿2. 热力学第一定律可以表示为△U = Q + W，其中Q代表____。

A. 功B. 热量C. 温度D. 压强3. 热机的效率是指____。

A. 热机输出的功与输入的热量之比B. 热机输入的热量与输出的功之比C. 热机输入的热量与消耗的燃料量之比D. 热机消耗的燃料量与输入的热量之比4. 根据热力学第二定律，下列说法正确的是____。

A. 热量可以自发地从低温物体传向高温物体B. 热量不能自发地从低温物体传向高温物体C. 热量可以自发地从高温物体传向低温物体D. 热量不能自发地从高温物体传向低温物体5. 理想气体的内能仅仅与温度有关，而与体积和压强无关。

这是因为理想气体分子之间的____。

A. 距离很小B. 距离很大C. 作用力很强D. 作用力很弱二、填空题（每题2分，共10分）6. 绝对零度是温度的下限，其数值为________开尔文。

7. 根据理想气体状态方程 PV = nRT，当压强不变，温度升高时，气体的体积将________。

8. 热传导、热对流和热辐射是热传递的三种基本方式，其中热辐射不需要________介质。

9. 热机的效率不可能达到100%，这是由于热力学第二定律的限制。

10. 根据热力学第三定律，当温度趋近于绝对零度时，系统的熵趋近于________。

三、简答题（每题10分，共20分）11. 简述热力学第一定律和第二定律的基本内容。

12. 解释什么是熵，并简述熵增原理。

四、计算题（每题15分，共30分）13. 一个理想气体从初始状态（P1, V1, T1）开始等压膨胀到最终状态（P2, V2, T2）。

如果P1 = 1 atm，V1 = 2 m³，T1 = 300 K，P2 = 1.5 atm，求气体的最终体积V2。

高中物理《热学》练习题（附答案解析）学校:___________姓名：___________班级：___________一、单选题1．关于两类永动机和热力学的两个定律，下列说法正确的是（ ）A ．第二类永动机不可能制成是因为违反了热力学第一定律B ．第一类永动机不可能制成是因为违反了热力学第二定律C ．由热力学第一定律可知做功不一定改变内能，热传递也不一定改变内能，但同时做功和热传递一定会改变内能D ．由热力学第二定律可知从单一热源吸收热量，完全变成功是可能的2．下列关于系统是否处于平衡态的说法，正确的是（ ）A ．将一根铁丝的一端插入100℃的水中，另一端插入0℃的冰水混合物中，经过足够长的时间，铁丝处于平衡态B ．两个温度不同的物体相互接触时，这两个物体组成的系统处于非平衡态C ．0℃的冰水混合物放入1℃的环境中，冰水混合物处于平衡态D ．压缩密闭容器中的空气，空气处于平衡态3．分子直径和分子的质量都很小，它们的数量级分别为（ ）A ．102610m,10kg d m --==B ．102910cm,10kg d m --==C ．102910m,10kg d m --==D ．82610m,10kg d m --==4．下列现象中，通过传热的方法来改变物体内能的是（ ）A ．打开电灯开关，灯丝的温度升高，内能增加B ．太阳能热水器在阳光照射下，水的温度逐渐升高C ．用磨刀石磨刀时，刀片的温度升高，内能增加D ．打击铁钉，铁钉的温度升高，内能增加5．图甲是一种导热材料做成的“强力吸盘挂钩”，图乙是它的工作原理图。

使用时，按住锁扣把吸盘紧压在墙上（图乙1），吸盘中的空气（可视为理想气体）被挤出一部分。

然后把锁扣缓慢扳下（图乙2），让锁扣以盘盖为依托把吸盘向外拉出。

在拉起吸盘的同时，锁扣对盘盖施加压力，致使盘盖以很大的压力压住吸盘，保持锁扣内气体密闭，环境温度保持不变。

下列说法正确的是（ ）A ．锁扣扳下后，吸盘与墙壁间的摩擦力增大B ．锁扣扳下后，吸盘内气体分子平均动能增大C ．锁扣扳下过程中，锁扣对吸盘中的气体做正功，气体内能增加D ．锁扣扳下后吸盘内气体分子数密度减小，气体压强减小6．以下说法正确的是（ ）A ．气体对外做功，其内能一定减小B ．分子势能一定随分子间距离的增加而增加C ．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体D ．在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体7．在汽缸右侧封闭一定质量的理想气体，压强与大气压强相同。

五、热学试题集粹（15+5+9+20=49 个）一、选择题（在每题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确）1．以下说法正确的选项是［］Ａ．温度是物体内能大小的标记Ｂ．布朗运动反应分子无规则的运动Ｃ．分子间距离减小时，分子势能必定增大Ｄ．分子势能最小时，分子间引力与斥力大小相等2．对于分子势能，以下说法正确的选项是［］Ａ．分子间表现为引力时，分子间距离越小，分子势能越大Ｂ．分子间表现为斥力时，分子间距离越小，分子势能越大Ｃ．物体在热胀冷缩时，分子势能发生变化Ｄ．物体在做自由落体运动时，分子势能愈来愈小3．对于分子力，以下说法中正确的选项是［］Ａ．碎玻璃不可以拼合在一同，说明分子间斥力起作用Ｂ．将两块铅压紧此后能连成一块，说明分子间存在引力Ｃ．水和酒精混淆后的体积小于本来体积之和，说明分子间存在的引力Ｄ．固体很难拉伸，也很难被压缩，说明分子间既有引力又有斥力4．下边对于分子间的相互作使劲的说法正确的选项是［］Ａ．分子间的相互作使劲是由构成分子的原子内部的带电粒子间的相互作用而惹起的Ｂ．分子间的相互作使劲是引力仍是斥力跟分子间的距离相关，当分子间距离较大时分子间就只有相互吸引的作用，当分子间距离较小时就只有相互推斥的作用Ｃ．分子间的引力和斥力老是同时存在的Ｄ．温度越高，分子间的相互作使劲就越大5．用ｒ表示两个分子间的距离，Ｅｐ表示两个分子间的相互作用势能．当ｒ＝ｒ０时两分子间的斥力等于引力．设两分子距离很远时Ｅｐ＝0［］Ａ．当ｒ＞ｒ０时，Ｅｐ随ｒ的增大而增添Ｂ．当ｒ＜ｒ０时，Ｅｐ随ｒ的减小而增添Ｃ．当ｒ＞ｒ０时，Ｅｐ不随ｒ而变Ｄ．当ｒ＝ｒ０时，Ｅｐ＝06．必定质量的理想气体，温度从0℃高升到ｔ℃时，压强变化如图2-1 所示，在这一过程中气体体积变化状况是［］图 2-1Ａ．不变Ｂ．增大Ｃ．减小Ｄ．没法确立7．将必定质量的理想气体压缩，一次是等温压缩，一次是等压压缩，一次是绝热压缩，那么［］Ａ．绝热压缩，气体的内能增添Ｂ．等压压缩，气体的内能增添Ｃ．绝热压缩和等温压缩，气体内能均不变Ｄ．三个过程气体内能均有变化8．如图 2-2 所示，0．5 ｍｏｌ理想气体，从状态Ａ变化到状态Ｂ，则气体在状态Ｂ时的温度为［］图 2- 2Ａ． 273 ＫＢ． 546ＫＣ． 810ＫＤ．不知Ｔ因此没法确立Ａ9．如图 2-3 是必定质量理想气体的ｐ-Ｖ图线，若其状态由ａ→ｂ→ｃ→ａ（ａｂ为等容过程，ｂｃ为等压过程，ｃａ为等温过程），则气体在ａ、ｂ、ｃ三个状态时［］图2-3Ａ．单位体积内气体分子数相等，即ｎａ＝ｎｂ＝ｎｃＢ．气体分子的均匀速度ｖａ＞ｖｂ＞ｖｃＣ．气体分子在单位时间内对器壁单位面积碰撞次数Ｎａ＞Ｎｂ＞ＮｃＤ．气体分子在单位时间内对器壁单位面积作用的总冲量Ｉａ＞Ｉｂ＝Ｉｃ10．必定质量的理想气体的状态变化过程如图2-4 所示，ＭＮ为一条直线，则气体从状态Ｍ到状态Ｎ的过程中［］图 2- 4Ａ．温度保持不变Ｂ．温度先高升，后又减小到初始温度Ｃ．整个过程中气体对外不做功，气体要吸热Ｄ．气体的密度在不停减小题号12345678910答案BD BC BD C AB C A C CD BD11 ．必定质量的理想气体自状态Ａ经状态Ｂ变化到状态Ｃ，这一过程在Ｖ-Ｔ图中的表示如图2-5 所示，则［］Ａ．在过程ＡＢ中，气体压强不停变大Ｂ．在过程ＢＣ中，气体密度不停变大Ｃ．在过程ＡＢ中，气体对外界做功Ｄ．在过程ＢＣ中，气体对外界放热12．如图 2-6 所示，一圆柱形容器上部圆筒较细，下部的圆筒较粗且足够长．容器的底是一可沿下圆筒无摩擦挪动的活塞Ｓ，用细绳经过测力计Ｆ将活塞提着，容器中盛水．开始时，水面与上圆筒的张口处在同一水平面上（如图），在提着活塞的同时使活塞迟缓地下移．在这一过程中，测力计的读数［］图 2- 6Ａ．先变小，而后保持不变Ｂ．向来保持不变Ｃ．先变大，而后变小Ｄ．先变小，而后变大13 ．如图 2-7 所示，粗细均匀的Ｕ形管，左管封闭一段空气柱，双侧水银面的高度差为ｈ，Ｕ型管两管间的宽度为ｄ，且ｄ＜ｈ，现将Ｕ形管以Ｏ点为轴顺时针旋转90°至两个平行管水平，并保持Ｕ形管在竖直平面内，两管内水银柱的长度分别变成ｈ１′和ｈ２′．设温度不变，管的直径可忽视不计，则以下说法中正确的选项是［］图2-7Ａ．ｈ１增大，ｈ２减小Ｂ．ｈ１减小，ｈ２增大，静止时ｈ１′＝ｈ２′Ｃ．ｈ１减小，ｈ２增大，静止时ｈ１′＞ｈ２′Ｄ．ｈ１减小，ｈ２增大，静止时ｈ１′＜ｈ２′14．如图 2-8 所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立气缸的活塞，负气缸悬空而静止，设活塞与缸壁间无摩擦且能够在缸内自由挪动，缸壁导热性能优秀使缸内气体总能与外界大气温度同样，则下述结论中正确的是［］Ａ．若外界大气压增大，则弹簧将压缩一些Ｂ．若外界大气压增大，则气缸上底面距地面的高度将减小Ｃ．若气温高升，则气缸上底面距地面的高度将减小Ｄ．若气温高升，则气缸上底面距地面的高度将增大15 ．如图 2-9 所示，导热气缸张口向下，内有理想气体，气缸固定不动，缸内活塞可自由滑动且不漏气．活塞下挂一个砂桶，砂桶装满砂子时，活塞恰巧静止．现给砂桶底部钻一个小洞，细砂慢慢漏出，外部环境温度恒定，则［］图2-9Ａ．气体压强增大，内能不变Ｂ．外界对气体做功，气体温度不变Ｃ．气体体积减小，压强增大，内能减小Ｄ．外界对气体做功，气体内能增添题号1112131415答案ABD A A BD AB二、填空题1．估量一下，可知地球表面邻近空气分子之间的距离约为________ｍ（取一位有效数字）；某金属的摩尔质量为Ｍ，密度为ρ，阿伏加德罗常量为Ｎ．若把金属分子视为球形，经估量该金属的分子直径约为________．2．高压锅的锅盖经过几个牙齿似的锅齿与锅镶嵌旋紧，锅盖与锅之间有橡皮制的密封圈，不会漏气．锅盖中间有一排气孔，上边套上近似砝码的限压阀，将排气孔堵住．当加热高压锅，锅内气体压强增大到一定程度时，气体就把限压阀顶起来，蒸汽即从排气孔中排出锅外．已知某高压锅限压阀的质量为0．1ｋｇ，排气孔直径为 0．3ｃｍ，则锅内气体压强最大可达________Ｐａ．3．圆筒内装有 100 升 1ａｔｍ的空气，要使圆筒内空气压强增大到10ａｔｍ，应向筒内打入同温度下 2ａｔｍ的压缩气体 ________Ｌ．4．如图 2-10 所示为必定质量理想气体的状态变化过程的图线Ａ→Ｂ→Ｃ→Ａ，则Ｂ→Ｃ的变化是________过程，若已知ＴＡ＝300Ｋ，ＴＢ＝400Ｋ，则ＴＣ＝ ________Ｋ．图2-105．一圆柱形的牢固容器，高为ｈ，上底有一能够翻开和封闭的密封阀门．现把此容器沉入水深为H 的湖底，并翻开阀门，让水充满容器，而后封闭阀门．设大气压强为ｐ０，湖水密度为ρ．则容器内部底面遇到的向下的压强为________．而后保持容器状态不变，将容器从湖底移到湖面，这时容器内部底面遇到的向下压强为 ________．填空题参照答案1．3×10 －９2．2．4×10５3．4504．等压1600／35．ｐ０＋ρｇＨρｇＨ三、实验题1．在“考证玻意耳定律”的实验中，对气体的初状态和末状态的丈量和计算都正确无误，结果末状态的ｐＶ值与初状态的ｐ０Ｖ０值显然不等，造成这一结果的可能原由是实验过程中：［］Ａ．气体温度发生变化Ｂ．气体与外界有热传达Ｃ．有气体泄露Ｄ．气体体积改变得太快速2．如图 2-11 所示为实验室常用的气压计构造表示图，它是依据托里拆里实验原理制成的，管中水银柱的高度（即为当时的大气压数值）经过带有游标的刻度尺读出，图中的读数部分被放大，从放大的图中读出，丈量的大气压强值为________ｍｍＨｇ．图 1-113．在利用带刻度的注射器做“考证玻意耳定律”的实验中．（1）甲同学用水银气压计测大气压强，读数时，察看发现气压计上20 分度的游标尺（游标尺上每平分刻度线间距为 1 ．95 ｍｍ）上的第 6 条刻度线（第 6 条刻度线是从0 刻度线数起的第7 条线）与主尺上的77．1ｃｍ刻度线正好对齐．（1）此时大气压强为 ________ｍｍＨｇ．图2-12（2）乙、丙两同学各自对气体察看丈量计算后又改变气体状态，获得几组值，并在同一坐标内画出ｐ-（ 1／Ｖ）图线如图1-1 2 所示，由图线知，这是因为它们的________不一样使得两图线其实不重合．4．在“考证玻意耳定律”的实验中（ 1）某同学列出所需要的实验器械：带框架的注射器（有刻度），橡皮帽，钩码（若干个），弹簧秤，天平（带砝码），铁架台（连铁夹），润滑油．问：该同学漏选了哪些器械?答： ________．（ 2）图 2-13 是甲、乙两同学在同一次实验中获得的ｐ-（1 ／Ｖ）图．若两人实验时操作均正确无误，且选用坐标标度同样，那么两图线斜率不一样的主要原由是________．图2-135．在河畔，给你一根60ｃｍ左右的两头张口的均匀细玻璃管，米尺一把，请想法测定大气压的值，写出主要实验步骤及相应的所需丈量的物理量（不得下水丈量）．答：．计算大气压的公式ｐ0＝．6．一位同学分别在两天用注射器做两次“考证玻意耳定律”的实验，操作过程和方法都正确，依据实验数据他在同一ｐ－Ｖ坐标中画出了两条不重合的甲、乙两条双曲线，如图2－15 所示，产生这类状况的原由可能是：（1）．（2）．图 2－15图2－16，刻度全长为 L，7．用“考证玻意尔定律实验”的装置来丈量大气压强，所用注射器的最大容积为Ｖｍ活塞与钩码支架的总质量为Ｍ，注射器被固定在竖直方向上，如图2－ 16．在活塞双侧各悬挂 1 个质量为ｍ的钩码时注射器内空气体积为Ｖ1；除掉钩码后，用弹簧秤向上拉活塞，达到均衡时注射器内空气体积为Ｖ2，弹簧秤的读数为Ｆ（整个过程中，温度保持不变）．由这些数据能够求出大气压强ｐ0＝．8．一学生用带有刻度的注射器做“考证玻意耳定律”的实验．他在做了必定的准备工作后，经过改变与活塞固定在一同的框架上所挂钩码的个数获得了几组对于封闭在注射器内部空气的压强ｐ和体积Ｖ的数据．用横坐标表示体积的倒数，用纵坐标表示压强，由实验数据在座标系中画出了ｐ－1／Ｖ图，其图线为一条延伸线与横轴有较大截距ＯＡ的直线，如图2－17 所示．由图线剖析以下四种状况，在实验中可能出现的是Ａ．记录气压计指示的大气压强时，记录值比指示值显然减小Ｂ．记录气压计指示的大气压强时，记录值比指示值显然偏大Ｃ．丈量活塞和框架的质量时，丈量值比指示值显然偏小Ｄ．丈量活塞和框架的质量时，丈量值比指示值显然偏大答：．图 2－ 17图2－189．考证查理定律的实验装置如图2－ 18 所示，在这个实验中，测得压强和温度的数据中，一定测出的一组数据是和．第一要在环境温度条件下调理Ａ、Ｂ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淆物的容器里，瓶里空气的温度降落至跟冰水混淆物的温度同样，此时烧瓶中空气温度为Ｋ，Ｂ管中水银面将，再将Ａ管，使Ｂ管中水银面．这时瓶内空气压强等于．实验题参照答案1．ＡＣＤ2．756．53．759．30气体质量4．（ 1）气压计，刻度尺（2）两人实验时封闭气体质量不一样5．①测玻璃管长ｌ0 ；②将管部分插入水中，丈量管水上部分长度ｌ 1 ；③手指封住上口，将管提出水面，测管内空气柱长ｌ2．（ｌ 0 －ｌ 2 ）ｌ 2ρ水ｇ／（ｌ 2 －ｌ 1 ） 6 ．（ 1）质量不一样；（2）温度不一样．7 ．ｐ0＝Ｌ（ＭｇＶ1－ＭｇＶ2＋ 2ｍｇＶ1＋ＦＶ2）／Ｖｍ（Ｖ2－Ｖ1）8．ＡＣ9 ．当时大气压，当时温度，等高，大气压， 273，上移，降落，答复到本来标度的地点，大气压强减去Ａ、Ｂ管中水银面高度差四、计算题1 ．如图 2-14 所示，有一热气球，球的下端有一小口，使球内外的空气能够流通，以保持球内外压强相等，球内有温度调理器，以便调理球内空气的温度，负气球能够上涨或降落，设气球的整体积Ｖ０＝5 00３ｍ（不计算壳体积），除球内空气外，气球质量Ｍ＝180ｋｇ．已知地球表面大气温度Ｔ０＝280Ｋ，密度３ρ０＝ 1．20ｋｇ／ｍ，假如把大气视为理想气体，它的构成和温度几乎不随高度变化．问：为负气球从地面飘起，球内气温最低一定加热到多少开?图2-142．已知必定质量的理想气体的初始状态Ⅰ的状态参量为ｐ１、Ｖ１、Ｔ１，终了状态Ⅱ的状态参量为ｐ２、Ｖ２、Ｔ２，且ｐ２＞ｐ１，Ｖ２＞Ｖ１，如图 2-15 所示．试用玻意耳定律和查理定律推导出必定质量的理想气体状态方程．要求说明推导过程中每步的依据，最后结果的物理意义，且在ｐ-Ｖ图上用图线表示推导中气体状态的变化过程．图2-153．在如图 2-16 中，质量为ｍ的圆柱形气缸Ａ位于水平川面，气缸内有一面积Ｓ＝－３２，5．00× 10ｍＡ质量ｍＢ＝10．0ｋｇ的活塞Ｂ，把必定质量的气体封闭在气缸内，气体的质量比气缸的质量小得多，活塞与气缸的摩擦不计，大气压强＝1．00× 10５Ｐａ．活塞Ｂ经越过定滑轮的轻绳与质量为ｍＣ＝20．0ｋｇ的圆桶Ｃ相连．当活塞处于均衡时，气缸内的气柱长为Ｌ／4，Ｌ为气缸的深度，它比活塞的厚度大得多，现在渐渐向Ｃ桶内倒入细沙粒，若气缸Ａ能走开地面，则气缸Ａ的质量应知足什么条件?图2-164．如图 2-17 所示，一圆柱形气缸直立在水平川面上，内有质量不计的可上下挪动的活塞，在距缸底高为 2Ｈ0 的缸口处有固定的卡环，使活塞不会从气缸中顶出，气缸壁和活塞都是不导热的，它们之间没有摩擦．活塞下方距缸底高为Ｈ０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中各封闭同种的理想气体，开始时Ａ、Ｂ中气体的温度均为 27℃，压强等于外界大气压强ｐ０，活塞距气缸底的高度为1．6Ｈ０，现经过Ｂ中的电热丝迟缓加热，试求：图2-17（1）与Ｂ中气体的压强为 1．5 ｐ０时，活塞距缸底的高度是多少 ?（2）当Ａ中气体的压强为 1．5 ｐ０时，Ｂ中气体的温度是多少 ?5．如图 2-18 所示是一个容积计，它是丈量易溶于水的粉末物质的实质体积的装置，Ａ容器的容积Ｖ３．Ｓ是通大气的阀门，Ｃ是水银槽，经过橡皮管与容器Ｂ相通．连通Ａ、Ｂ的管道很细，容积Ａ＝ 300ｃｍ能够忽视．下边是丈量的操作过程：（1）翻开Ｓ，挪动Ｃ，使Ｂ中水银面降低到与标记Ｍ相平．（2）关闭Ｓ，迟缓提高Ｃ，使Ｂ中水银面升到与标记Ｎ相平，量出Ｃ中水银面比标记Ｎ高ｈ＝25ｃｍ．（ 3）打开Ｓ，将待测粉末装入容器Ａ中，挪动Ｃ使Ｂ内水银面降到Ｍ标记处．（4）封闭Ｓ，提高Ｃ使Ｂ内水银面升到与Ｎ标记相平，量出Ｃ中水银面比标记Ｎ高ｈ２＝ 75 ｃｍ．（ 5）从气压计上读适当时大气压为ｐ０＝75ｃｍＨｇ．设整个过程温度保持不变．试依据以上数据求出Ａ中待测粉末的实质体积．图2-186．某种喷雾器贮液筒的总容积为7．5 Ｌ，如图 2-19 所示，现翻开密封盖，装入6Ｌ的药液，与贮液３筒相连的活塞式打气筒，每次能压入 3 00ｃｍ、1ａｔｍ的空气，若以上过程温度都保持不变，则图2-19（1）要使贮气筒中空气压强达到 4ａｔｍ，打气筒应当拉压几次 ?（2）在贮气筒内气体压强达 4ａｔｍ，才翻开喷嘴使其喷雾，直至内外气体压强相等，这时筒内还剩多少药液 ?7．（ 1）必定质量的理想气体，初状态的压强、体积和温度分别为ｐ1、Ｖ 1、Ｔ 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ｐ2、Ｖ 2、Ｔ 2 ．试用玻意耳定律及查理定律推证：ｐ 1 Ｖ1 ／Ｔ 1＝ｐ 2Ｖ2／Ｔ 2 ．（2）如图 2－19，竖直搁置的两头张口的Ｕ形管（内径均匀），内充有密度为ρ 的水银，开始两管内的水银面到管口的距离均为Ｌ．在大气压强为ｐ0＝2ρｇＬ时，用质量和厚度均不计的橡皮塞将Ｕ形管的左边管口Ａ封闭，用摩擦和厚度均不计的小活塞将Ｕ形管右边管口Ｂ封闭，橡皮塞与管口Ａ内壁间的最大静摩擦力ｆｍ＝ρｇＬＳ（Ｓ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Ａ被推出，求小活塞下推的最大距离．图2－198．用玻马定律和查理定律推出必定质量理想气体状态方程，并在图2－ 20 的气缸表示图中，画出活塞地点，并注明变化原由，写出状态量．图2－209．如图 2－ 21 所示装置中，Ａ、Ｂ和Ｃ三支内径相等的玻璃管，它们都处于竖直地点，Ａ、Ｂ两管的上端等高，管内装有水，Ａ管上端封闭，内有气体，Ｂ管上端张口与大气相通，Ｃ管中水的下方有活塞顶住．Ａ、Ｂ、Ｃ三管由内径很小的细管连结在一同．开始时，Ａ管中气柱长Ｌ1＝ｍ，Ｂ管中气柱长Ｌ2＝2.0 ｍ，Ｃ管中水柱长Ｌ0＝3ｍ，整个装置处于均衡状态．现将活塞迟缓向上顶，直到Ｃ管中的水所有被顶到上边的管中，求此时Ａ管中气柱的长度Ｌ1′，已知大气压强ｐ0 ＝×105Ｐａ，计算时取ｇ＝10ｍ／ｓ2．图2－2010．麦克劳真空计是一种丈量极稀疏气体压强的仪器，其基本部分是一个玻璃连通器，其上端玻璃管Ａ与盛有待测气体的容器连结，其下端Ｄ经过橡皮软管与水银容器R 相通，如图2－22 所示．图中Ｋ1、Ｋ2 是相互平行的竖直毛细管，它们的内径皆为ｄ，Ｋ 1 顶端封闭．在玻璃泡Ｂ与管Ｃ相通处刻有标记ｍ．测量时，先降低R 使水银面低于ｍ，如图2－22（ａ）．渐渐提高Ｒ，直到Ｋ 2 中水银面与Ｋ 1 顶端等高，这时Ｋ1 中水银面比顶端低ｈ，如图2－ 22（ｂ）所示．设待测容器较大，水银面起落不影响此中压强，丈量过程中温度不变．已知Ｂ（ｍ以上）的容积为Ｖ，Ｋ 1 的容积远小于Ｖ，水银密度为ρ．（1）试导出上述过程上当算待测压强ｐ的表达式．（ 2）已知Ｖ＝ 628ｃｍ3，毛细管的直径ｄ＝0.30 ｍｍ，水银密度ρ＝13.6 ×10 3ｋｇ／ｍ3，ｈ＝ 40ｍｍ，算出待测压强ｐ（计算时取ｇ＝10ｍ／ｓ2，结果保存 2 位数字）．图2－2111．如图 2－23 所示，容器Ａ随和缸Ｂ都是透热的，Ａ搁置在127℃的恒温箱中，而Ｂ搁置在27℃、 1ａｔｍ的空气中，开始时阀门Ｓ封闭，Ａ内为真空，其容器ＶＡ＝Ｌ；Ｂ内轻活塞下方装有理想气体，＝4.8 Ｌ，活塞上方与大气相通．设活塞与气缸壁之间无摩擦且不漏气，连结Ａ和Ｂ的细管容其体积为ＶＢ积不计．若翻开Ｓ，使Ｂ内封闭气体流入Ａ，活塞将发生挪动，待活塞停止挪动时，Ｂ内活塞下方节余气体的体积是多少？不计Ａ与Ｂ之间的热传达．图 2－22图2－2312．如图 2－23 有一热空气球，球的下端有一小口，使球内外的空气能够流通，以保持球内外压强相等，球内有温度调理器，以便调理球内空气温度，负气球能够上涨或降落，设气球的整体积Ｖ0 ＝500ｍ3（不计球壳体积），除球内空气外，气球质量Ｍ＝180ｋｇ．已知地球表面大气温度Ｔ0＝280Ｋ，密度ρ0＝1.20 ｋｇ／ｍ3，假如把大气视为理想气体，它的构成和温度几乎不随高度变化，问：为负气球从地面飘起，球内气温最低一定加热到多少开？13．如图 2－25 均匀薄壁Ｕ形管，左管上端封闭，右管张口且足够长，管的横截面积为Ｓ，内装密度为ρ 的液体．右管内有一质量为ｍ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Ｔ0 时，左、右管内液面高度相等，两管内空气柱长度均为Ｌ，压强均为大气压强ｐ0．现使两边温度同时渐渐高升，求：（1）温度高升到多少时，右管活塞开始走开卡口上涨？（2）温度高升到多少时，左管内液面降落ｈ？图 2－ 24图2－2514．如图 2－ 26 所示的装置中，装有密度ρ＝×102ｋｇ／ｍ3的液体的均匀Ｕ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62ｃｍ，右端比左端低40ｃｍ．当气温升至 27℃时，左管液面上涨了2ｃｍ．求贮气箱内气体在－23℃时的压强为多少？（ｇ取10ｍ／ｓ2）15．两头张口、内表面圆滑的Ｕ形管处于竖直平面内，如图2－ 27 所示，质量均为ｍ＝10ｋｇ的活塞Ａ、Ｂ在外力作用下静止于左右管中同一高度ｈ处，将管内空气封闭，此时管内外空气的压强均为ｐ0＝1.0 ×10 5Ｐａ．左管和水平管横截面积Ｓ1＝10ｃｍ2，右管横截面积Ｓ2＝20ｃｍ2，水平管长为3ｈ．现撤去外力让活塞在管中降落，求两活塞稳固后所处的高度．（活塞厚度略大于水平管直径，管内气体初末状态同温，ｇ取 10ｍ／ｓ2）图 2－ 26图2－2716．如图 2－28，圆筒固定不动，活塞Ａ的横截面积是2Ｓ，活塞Ｂ的横截面积是Ｓ，圆筒内壁圆滑，圆筒左端封闭，右端与大气相通，大气压为ｐ0 ，Ａ、Ｂ将圆筒分为两部分，左半部分是真空，Ａ、Ｂ之间是必定质量的气体，活塞Ｂ经过劲度系数为ｋ的弹簧与圆筒左端相连，开始时粗筒和细筒的封闭的长度均为Ｌ，现用水平向左的力Ｆ＝ｐＳ／ 2 作用在活塞Ａ上，求活塞Ａ挪动的距离？（设气体温度不变）17．如图 2－29 所示，圆柱形气缸内的活塞把气缸分开成Ａ、Ｂ两部分，Ａ内为真空，用细管将Ｂ与Ｕ形管相连，细管与Ｕ形管内气体体积可忽视不计．大气压强ｐ0＝76ｃｍＨｇ．开始时，Ｕ型管中左边水银面比右边高6ｃｍ，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，稳固后Ｕ形管中左边水银面比右边高62ｃｍ．求开始时气缸中Ａ、Ｂ两部分体积之比．（2）再将活塞从左端慢慢向右推进，并在推进过程中随时调理气缸Ｂ内气体的温度，负气体压强随活塞挪动的距离均匀增大，且最后当活塞回到原处时气体的压强和温度都恢复到最先的状态，求此过程中气体的最高温度．图 2－28图2－2918．如图 2－30 所示装置，Ｃ为一长方体容器，体积为1000ｃｍ3，Ｃ上端有一细玻璃管经过活栓Ｓ与大气相通，又经过细管Ａ与球形容器Ｂ相连，Ｂ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Ｄ．（ 1）现翻开活栓Ｓ，这时管Ａ、容器Ｃ、Ｂ皆与大气相通，上下挪动Ｄ使管内水银面在Ｂ下端的ｎ处，这时再封闭Ｓ，上举Ｄ，使水银面达到Ｂ上端的ｍ处，这时Ｄ管内水银面超出ｍ点ｈ1＝12ｃｍ．（2）而后翻开Ｓ，把0.50 ｋｇ矿砂经过Ｓ放入Ｃ，同时挪动Ｄ，使水银面对齐ｎ，而后封闭Ｓ，再上举Ｄ，使水银面再次达到ｍ处，这时Ｄ管水银面超出ｍ点ｈ2＝15ｃｍ．设容器内空气温度不变，求矿砂的密度．（连接Ｃ、Ｂ的细管Ａ和连结Ｃ、Ｓ之间细管的容积都可忽视不计）19．如图 2－ 31 所示，静止车厢内斜靠着一个长圆气缸，与车厢底板成θ 角，气缸上方活塞质量为Ｍ，缸内封有长为ｌ0 的空气柱，活塞面积为Ｓ，不计摩擦，大气压强为ｐ0．设温度不变，求：（1）当车厢在水平轨道上向右做匀加快运动时，发现缸内空气压强与ｐ0同样，此时车厢加快度多大？（2）上述状况下，气缸内空气柱长度多大？图 2－ 30图2－3120．如图 2－32 所示，在直立的圆柱形气缸内，有上、下两个活塞Ａ和Ｂ，质量相等，连结两活塞的轻质弹簧的劲度系数ｋ＝ 50Ｎ／ｍ，活塞Ａ上方气体的压强ｐ＝ 100Ｐａ，均衡时两活塞之间的气体的压强为ｐ＝100 Ｐａ，气体的厚度ｌ1＝ 0.20 ｍ，活塞Ｂ下方的气体的厚度ｌ2＝0.24 ｍ，气缸的横截面积Ｓ＝ｍ2．开初，气缸内气体的温度是Ｔ＝300 Ｋ，现让气体的温度迟缓上涨，直到温度达到Ｔ′＝500Ｋ．求在这一过程中，活塞Ａ向上挪动的距离．计算题参照答案1．解：设负气球恰巧从地面飘起时球内空气密度为ρ，则由题意知ρ０ｇＶ０＝Ｍｇ＋ρｇＶ０，设温度为Ｔ、密度为ρ、体积为Ｖ０的这部分气体在温度为Ｔ０，密度为ρ０时体积为Ｖ，即有ρＶ０＝ρ０Ｖ．由等压变化有Ｖ／Ｔ＝Ｖ／Ｔ０，解得Ｔ＝ 400Ｋ．０2．解：设气体先由状态Ⅰ（ｐ１、Ｖ１、Ｔ１），经等温变化至中间状态Ａ（ｐＡ、Ｖ２、Ｔ１），由玻意耳定律，得ｐ１Ｖ１＝ｐＡＶ２，①再由中间状态Ａ（ｐＡ、Ｖ２、Ｔ１）经等容变化至终态Ⅱ（ｐ２、Ｖ２、Ｔ２），由查理定律，得ｐＡ／Ｔ１＝ｐ２／Ｔ２，②由①×②消去ｐＡ，可得ｐ１Ｖ１／Ｔ１＝ｐ２Ｖ２／Ｔ２，上式表示：必定质量的理想气体从初态（ｐ１、Ｖ１、Ｔ１）变到终态（ｐ２、Ｖ２、Ｔ２），压强和体积的乘积与热力学温度的比值是不变的．过程变化如图 6 所示．图63．解：取气缸内气柱长为Ｌ／ 4 的均衡态为状态1，气缸被迟缓提离地面时的均衡态为状态2．以ｐ１、ｐ２表示状态1、2 的压强，Ｌ２表示在状态 2 中气缸内气柱长度．由玻意耳定律，得ｐ１Ｌ／ 4＝ｐ２Ｌ２，①在状态 1，活塞Ｂ处于力学均衡状态，由力学均衡条件获得ｐ１Ｓ＋ｍＣｇ＝ｐ０Ｓ＋ｍＢｇ，②在状态 2，气缸Ａ处于力学均衡状态，由力学均衡条件获得ｐ２Ｓ＋ｍＡｇ＝ｐ０Ｓ，③由①、②、③三式解得ｍＡ＝（ｐ０Ｓ／ｇ）－（（ｐ０Ｓ＋ｍＢｇ－ｍＣｇ）／ 4ｇ）（Ｌ／Ｌ２），以题给数据代入就获得ｍＡ＝（ 50－10（Ｌ／Ｌ２））ｋｇ，因为Ｌ２最大等于Ｌ．故由⑤式得悉，若想轻绳能把气缸Ａ提离地面，气缸的质量应知足条件ｍＡ≤40ｋｇ．4．（ 1）Ｂ中气体做等容变化，由查理定律ｐＢ ／ｐ′ Ｂ ＝ＴＢ ／Ｔ′ Ｂ ，求得压强为 1． 5ｐ０ 时气体的温度Ｔ′ Ｂ＝ 450Ｋ．Ａ中气体做等压变化，因为隔板导热，Ａ、Ｂ中气体温度相等，Ａ中气体温度也为450Ｋ．对Ａ中气体 ＶＡ ′／Ｖ Ａ ＝ＴＡ ′／Ｔ Ａ ，ＶＡ ′＝（Ｔ Ｂ ′／Ｔ Ａ ）Ｖ Ａ ＝0． 9Ｈ ０ Ｓ，活塞距离缸底的高度为1．9Ｈ０ ．（2）当Ａ中气体压强为1．5ｐ０ ，活塞将顶在卡环处，对Ａ中气体ｐＡ ＶＡ ／ＴＡ ＝ｐ″ Ａ Ｖ＂Ａ ／Ｔ＂Ａ，得 Ｔ＂ Ａ ＝（ｐ＂ Ａ Ｖ＂ Ａ ／ｐ Ａ ＶＡ ）Ｔ Ａ ＝750Ｋ．即Ｂ中气体温度也为 750 Ｋ．5．解：对于步骤①②，以Ａ、Ｂ中气体为研究对象．初态 ｐ１ ＝ｐ ０，Ｖ １ ＝Ｖ Ａ＋Ｖ Ｂ ，末态ｐ２ ＝ｐ０ ＋ｈ１ ，Ｖ２ ＝ＶＡ ，依玻意耳定律 ｐ１ Ｖ１ ＝ｐ２ Ｖ２ ，解得３Ｂ＝100ｃｍ ．Ｖ 对于步骤③④，以Ａ、Ｂ中气体为研究对象， 初态 ｐ′ １ ＝ｐ０ ，Ｖ′ １ ＝Ｖ，末态ｐ′ ２ ＝ｐ ０ ＋ｈ ２ ，Ｖ′ ２ ＝Ｖ－Ｖ Ｂ ，依玻意耳定律 ｐ′ １ Ｖ′ １＝ｐ′ ２ Ｖ′ ２ ，解得 Ｖ＝ 200ｃｍ ３，粉末体积Ｖ０ ＝Ｖ Ａ ＋Ｖ Ｂ －Ｖ＝ 200 ｃｍ 3．6．解：（ 1）贮液筒装入液体后的气体体积Ｖ１ ＝Ｖ总 －Ｖ 液①设拉力ｎ次打气筒压入的气体体积Ｖ２ ＝ｎＶ ０ ，②依据分压公式：（温度Ｔ必定）ｐＶ１ ＝ｐ１ Ｖ１ ＋ｐ１ Ｖ２ ，③解①②③，可得ｎ＝（ｐＶ１－ｐ １ Ｖ １ ）／ｐ １ Ｖ０ ＝15（次），④（2）对充好气的贮液筒中的气体，ｍ，Ｔ必定喷雾后至内外压强相等，贮液筒内气体体积为Ｖ ２，ｐＶ １ ＝ｐ２ Ｖ２ ，⑤贮液筒内还剩有药液体积Ｖ 剩＝Ｖ 总 －Ｖ ２⑥解⑤⑥得：Ｖ 剩 ＝ 1．5Ｌ．⑦7．（ 1）证明：在如图 5 所示的ｐ－Ｖ图中，必定质量的气体从初状态Ａ（ｐ 1，Ｖ 1，Ｔ 1 ）变化至末状态Ｂ（ｐ 2，Ｖ 2 ，Ｔ 2），假定气体从初状态先等温变化至Ｃ（ｐ Ｃ，Ｖ 2，Ｔ 1），再等容变化至Ｂ（ｐ2 ，Ｖ 2 ，Ｔ2）．第一个变化过程依据玻耳定律有，ｐ1Ｖ 1 ＝ｐ Ｃ Ｖ2 ．第二个变化过程依据查理定律有，ｐＣ／ｐ 2 ＝Ｔ1／Ｔ 2．由以上两式可解得：ｐ1Ｖ 1／Ｔ 1 ＝ｐ 2Ｖ 2 ／Ｔ 2．。