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1、选择题 一定质量的某种理想气体由状态A经过图中所示过程缓慢变到状态B,在此过程中?(填入选项前的字母,有填错的不得分)

A.气体的密度一直变小
B.气体的密度一直变大
C.气体的内能一直增加
D.气体的内能一直减小
参考答案:AC
本题解析:题干所给的是一定质量的理想气体由状态A变化到状态B所经历的过程在p-T图上得到的过程曲线。由图像可知,在变化过程中,气体的压强一直变小,而温度一直变大。对于一定质量的理想气体,压强变小时,体积可能变大;温度升高时,体积也可能变大。当压强变小、温度升高两个因素同时存在时,体积只能变大。质量一定的理想气体在体积变大时密度变小。选项A正确;温度增大,内能增大,故选AC
点评:本题难度较小,首先应分析图像斜率表示的物理意义,并且由图像可以看出气体温度升高、压强减小
本题难度:一般
2、简答题 如图所示,放置在水平地面上一个高为40cm、质量为35kg的金属容器内密闭一些空气,容器侧壁正中央有一阀门,阀门细管直径不计.活塞质量为10kg,横截面积为60cm2.现打开阀门,让活塞下降直至静止.不计摩擦,不考虑气体温度的变化,大气压强为1.0×105Pa,忽略所有阻力(阀门打开时,容器内气体压强与大气压相等).求:
(1)活塞静止时距容器底部的高度;
(2)活塞静止后关闭阀门,对活塞施加竖直向上的拉力,通过计算说明能否将金属容器缓缓提离地面?
参考答案:(1)活塞经阀门细管时,容器内气体的压强为:P1=1.0×105Pa.
容器内气体的体积为:V1=60×10-4×0.2m3=1.2×10-3m3
活塞静止时,气体的压强为P2=P0+mgS=1.0×105+10×1060×10-4=1.17×105?Pa
根据玻意耳定律:P1V1=P2V2
代入数据得:
? V2=p1V1P2
代入解得,V2=1.03×10-3m3?
所以:h2=V2S=1.03×10-360×10-4=0.17m?
(2)活塞静止后关闭阀门,设当活塞被向上拉至h高时,容器刚被提离地面.
此时气体的压强为:P3=P0-MgS=1.0×105-35×1060×10-4=4.17×104?Pa?
根据玻意耳定律:P1V1=P3V3?
又V3=hS
代入数据得:h=p1V1p3S
代入解得,h≈0.48m
因为:h=0.48?m>容器高度,所以不能将金属容器缓缓提离地面.
答:
(1)活塞静止时距容器底部的高度是0.17m;
(2)活塞静止后关闭阀门,对活塞施加竖直向上的拉力,通过计算可知不能将金属容器缓缓提离地面.
本题解析:
本题难度:一般
3、填空题 如图所示是质量相等的两部分同种气体的等压线,根据图中给出的条件,当t=273℃时,气体A的体积与气体B的体积VA:VB=______,它们的压强之比PA:PB=______.
参考答案:根据理想气体的状态方程PVT=C,当P一定时,V与T成正比;在温度一样的时候,它们的体积的比值是一样的,所以t=273℃时的体积的比值和0℃时的体积比相同,从图象可知,VA:VB=3:1,
A、B两条直线表示对应的压强是一定的,A、B气体是同种气体,质量相同,
根据公式PVT=C,有
PAVATA=PBVBTB
代入数据,得:
PA×0.3273=PB×0.1273
解得
PAPB=13
故答案为:3:1,1:3.
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 (9分)如图所示,上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置,截面积为40cm2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在汽缸内.在汽缸内距缸底60cm处设有a、b两限制装置,使活塞只能向上滑动.开始时活塞搁在a、b上,缸内气体的压强为
(
=1.0×105Pa为大气压强),温度为300K.现缓慢加热汽缸内气体,当温度为330K,活塞恰好离开a、b;当温度为
360K时,活塞上升了4cm.
.求:

①活塞的质量;
②物体A的体积.
参考答案:(1)4kg;(2)640cm3
本题解析:(1)物体A的体积为ΔV.
=300K,
=1.0×105Pa,
=60×40-ΔV
=330K,
=(1.0×105+
?)Pa,
=
=360K,
=
,
=64×40-ΔV
由状态1到状态2为等容过程:
?(3分)
代入数据得:m=4kg?(2分)
(2)由状态2到状态3为等压过程:
?(2分)
代入数据得:ΔV=640cm3?(2分)
本题难度:一般
5、填空题 如图所示,一粗细均匀的圆管,横截面积为1.2厘米2,用厚度可忽略的塞子B塞住,管的另一端用一无摩擦的活塞A封闭,管壁上与塞子B相距25厘米处的C点有一小孔与大气相通,大气压强为1.0×105Pa.现缓慢推动活塞A,温度保持不变,活塞推到与塞子B相距10厘米时,塞子B刚要滑动,则此时管内的压强为______Pa;管壁对塞子B的最大静摩擦力为______N.
参考答案:活塞距B端塞子L时,塞子刚好末被推出,此时气体压强为p2,体积为V2=SL2;活塞在C孔处时,气体压强p1=p0=1.0×105Pa
对气体有:p1 V1=p2 V2即:p1 SL1=p2 SL2(1)
塞子刚好末被推出时,对塞子有:p2S=p0 S+fm (2)
由(1)、(2)得:P2=2.5×105Pa,fm=18N;
故答案为:2.5×105,18.
本题解析:
本题难度:一般