自主招生专题--4--《热学》.doc

实验班培优专用
2016届物理培优专题辅导（四）---热学
陈新生编写
2016年1月29日
1．在一个绝热的竖直气缸里面放有一定质量的理想气体，绝热的活塞原来是固定的。现拆去销钉(图中未画出)，气体因膨胀把活塞及重物举高后如图所示。则在此过程中气体的( )
A．压强不变，温度升高
B．压强不变，温度降低
C．压强减小，温度升高
D．压强减小，温度降低

2.相同材料制成的一个圆环A 和一个圆盘B，厚度相同，且两者起始温度和质量也相同，把它们都竖立在水平地面上， 现给它们相同的热量， 假设它们不与任何其他物体进行热交换，则升温后的圆环A 的温度tA 与圆盘B的温度tB 的大小关系是（ ）
A． tA>tB B．tA温度均相等，A 中有一电热丝对 A 部分气体加热一段时间，稳定后（ ）
A．气体A压强增加，体积增大，温度不变
B．气体B的温度升高，B中分子运动加剧
C．气体B的体积减小，压强增大
D．气体A的内能变化量等于 气体B的内能变化量

4．在两端开口竖直放置的形管内，两段水银封闭着长度为的空气柱，、两水银面的高度差为，现保持温度不变，则
A．若再向左管注入些水银，稳定后变大
B．若再向左管注入些水银，稳定后不变
C．若再向右管注入些水银，稳定后变大
D．若两管同时注入些水银，稳定后变大

5.理想气体无法通过相变变成液体，这是因为
A． 气体分子之间无作用力
B． 理想气体没有分子势能
C． 理想气体放在体积很小
D． 理想气体分子没有碰撞
6.如图所示,，AB为一定量的理想气体的绝热线，当它以图示A→B→E→A过程变化时，下列关于气体吸热、放热的表述正确的是
E． 始终吸热
F． 始终放热
G． 有时吸热，有时放热，但吸热等于放热
H． 有时吸热，有时放热，但吸热大于放热
I． 有时吸热，有时放热，但吸热小于放热

7.液体的粘滞系数是描述液体粘滞性大小的物理量。落球法测定蓖麻油的粘滞系数，通常是将蓖麻油装满长为左右圆柱型玻璃筒，通过测得小球竖直落入蓖麻油后做匀速运动时的速度来获得。小球在蓖麻油中下落时受到重力、浮力和粘滞阻力的作用，其中粘滞阻力（其中、分别是小球的直径和速度）。当小球匀速运动时，利用受力平衡等条件便可求得，于是测得小球匀速运动的速度是这个实验的关键。若你手边只有秒表和毫米刻度尺可以利用，你怎样确定小球已经做匀速运动了；如何测得小球匀速运动的速度。

8.温度为T的气体分别装在器壁温度为T1和T2的容器中，其中T1< T< T2，问气体作用在哪个容器壁上的力大？
A．T1处压力较大
B．T2处压力较大
C．一样大
D．不能确定

9.在压强不太大，温度不太低的情况下，气体分子本身的大小比分子之间的距离小很多，因而在理想气体模型中忽略分子的大小。已知液氮的密度ρ=810kg/m3，氮气的摩尔质量Mmol=28×10-3kg/mol。假设液氮可看作由立方体分子堆积而成，根据所给数据对标准状态下的氮气做出估算，说明上述结论的合理性。

10.当压强不变、温度变化量△t不太大时，液体或固体在某一温度下的体膨胀系数α可以表示为α=，其中V为该温度时的体积，△V为体积的变化量。一般来说，在常温下液体的体膨胀系数分别在10-3/K量级和10-6 ~10-5/K量级。
如图所示的装置可以用来测量控温箱中圆筒形玻璃容器内液体的体膨胀系数，实验步骤如下：
①拿掉浮标，将液体的温度调控为接近室温的某一温度t0，测量液体的高度h。
②放入浮标，保持压强不变，将液体的温度升高一个不太大的量△t，用精密的位置传感器确定指针高度的变化量△h。
③利用步骤①和②中测得的数据计算液体在t0时的体膨胀系数α。
回答下列问题：
（1）不考虑温度变化导致的液体密度变化，写出用测量量表示的α的表达式；
（2）①在温度升高过程中，液体密度变化会对用上面的表达式计算出的结果有什么影响？为什么？
（3）在所用的浮标为直立圆柱体时，某同学对如何减少这一影响提出以下几条建议，其中有效的是 。（填入正确选项前的字母）
A．选用轻质材料制成的浮标
B. 选用底面积较大的浮标
C．选用高度较小的浮标
D．尽量加大液柱的高度h
E．尽量选用底面积大的玻璃容器

11.如图，一导热良好、足够长的气缸水平放置在地面上。气缸质量M=9.0kg， 与地面的动摩擦因数μ=0.40。气缸内一质量m=1.0kg，面积S=20cm 2 的活塞与缸壁光滑密接。当气缸静止，活塞上不施加外力时，活塞与气 缸底（即图中气缸最左端）的距离L0=8.0cm。已知大气压p0=1.0×105Pa，重力加速度g=10m/s2 。现用逐渐增大的水平拉力向右拉活塞，使活塞始终相对气缸缓慢移动，近似认为最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，求：
（1）当拉力达到30N时，活塞与气缸底之间的距离；
（2）当拉力达到50N时，活塞与气缸底之间的距离。

12.一圆柱形绝热容器中间有一无摩擦的活塞把容器分为体积相等的两部分。先把活塞固定，左边充入氢气，右边充入氧气，它们的质量和温度都相同，然后将活塞放松，则活塞将________。
A．向左运动
B．向右移动
C．不动
D．在原位置左右振动

13.由四个物体，其中三个物体的物理性质完全相同，以A表示；另一个物体用B表示。若把一个A和B放在一起时，经过充分的热量交换，A和B组成的系统的温度比B的温度高了5℃。再把一个A和A+B系统放在一起时，经过充分的热量交换，A+A+B组成的系统的温度比A+B的温度高了3℃。若把第三个A和A+A+B系统放在一起时，经过充分的热量交换，系统的温度比A+A+B的温度高了 ℃。（不考虑系统与外界的热量交换）。

14.如图所示，一定量的理想气体，从状态A出发，经图中AB、BC、CA状态变化后回到A状态，其中AB为等温变化，BC为等压变化，CA为等体积变化，求：
（1）三个过程中哪个过程气体对外做功的绝对值最大？
（2）哪个过程气体内能增加，哪个过程减少？
（3）哪个过程气体与外界交换的热量的绝对值最大？哪个过程最小？

2016届物理培优专题辅导（四）---热学答案
陈新生编写
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