1、热学
2010年
33.[物理——选修3-3]
(1)(5分)关于晶体和非晶体,下列说法正确的是 (填入正确选项前的字母)
A.金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体
B.晶体的分子(或原子、离子)排列是有规则的
C.单晶体和多晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点
D.单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的,非晶体是各向同性的
(2)(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
2、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。
33.[物理——选修3-3](15分)
(1)(5分)BC
(2)(10分)解:设当小瓶内气体的长度为时,压强为;当小瓶的底部恰好与液面相平时,瓶内气体的压强为,气缸内气体的压强为。
依题意①
由玻意耳定律 ②
式中S为小瓶的横截面积。联立①②两式,得 ③
又有④ 联立③④式,得⑤
2011年
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、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
答案:ADE
解析:对于理想气体,由理想气体状态方程知,当气体的压强和体积不变时,其温度也不变,则其内能不变,故A正确;对于理想气体,其内能不变,温度不变,由理想气体状态方程知,其体积和压强可以改变,故B错误;当气体的温度升高时,由理想气体状态方程知,如其体积增大,则其压强不一定增大,C错误;气体温度每升高1K所吸收的热
4、量与气体经历的过程有关,D正确;由于气体的温度是气体内能多少的标志,因此,温度升高时,其内能一定增大,E正确。
(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。已知大气压强为P0=76cmHg。如果使玻璃管绕低端在竖直平面内缓慢地转动一周,求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度。封入的气体可视为理想气体,在转动过程中没有发生漏气。
答案:9.2cm
解析:设玻璃管开口向上时,空气柱压强为P1=P0 + ρgl3 ①
式中ρ、g 分别表示水银的
5、密度和重力加速度。
玻璃管开口向下时,原来上部的水银有一部分会流出,封闭端会有部分真空,设此时开口端剩下的水银柱长度为x,则P2=ρgl1,P2+ρgx=P0 ②
式中,P2为管内空气柱的压强。由玻意耳定律得P1(Sl2)=P2(Sh) ③
式中,h是此时空气柱的长度,S为玻璃管的横截面积。由①②③式和题给条件得h=12cm ④
从开始转动一周后,设空气柱的压强为P3,则P3=P0+ρgx ⑤
由玻意耳定律得P1(Sl2)=P2(Sh′) ⑥
式中,h′是此时空气柱的长度,由①②③式得h′=9.2cm ⑦
评分参考:①②③式各1分,④式2分,⑤⑥式各1分,⑦式2分。
6、2012年
33.[物理——选修3-3](15分)
(1)(6分)关于热力学定律,下列说法正确的是_________(填入正确选项前的字母,选对1个给3分,选对2个给4分,选对3个给6分,每选错1个扣3分,最低得分为0分)。
A.为了增加物体的内能,必须对物体做功或向它传递热量
B.对某物体做功,必定会使该物体的内能增加
C.可以从单一热源吸收热量,使之完全变为功
D.不可能使热量从低温物体传向高温物体
E.功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程
(2)(9分)如图,由U形管和细管连接的玻璃泡A、B和C浸泡在温度均为0°C的水槽中,B的容积是A的3倍。阀门S将A和B两部分隔开。A内为真空,B和C内都充有气体。U形管内左边水银柱比右边的低60mm。打开阀门S,整个系统稳定后,U形管内左右水银柱高度相等。假设U形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积。
(i)求玻璃泡C中气体的压强(以mmHg为单位)
(ii)将右侧水槽的水从0°C加热到一定温度时,U形管内左右水银柱高度差又为60mm,求加热后右侧水槽的水温。