高考物理选考热学计算题(八)含答案与解析 下载本文

高考物理选考热学计算题(八)

组卷老师:莫老师

评卷人 得 分 一.计算题(共50小题)

1.水银气压计中混入了一个空气泡,空气泡上升到水银柱的上方,使水银柱的上方不再是真空,使得水银气压计的读数比实际的大气压要小,当把水银气压计放在A地,已知A地的实际大气压是760mmHg,温度是27℃,而水银气压计放在A地的读数是750mmHg,此时管中水银面到管顶的长度是80mm;当把此水银气压计放在B地的读数是740mmHg,B地的温度是﹣3℃,求B地的实际大气压是多少?

2.如图所示,M为重物质量,F是外力,p0为大气压,S为活塞面积,活塞重忽略不计,求气缸内封闭气体的压强.

3.一滴露水的质量约为9×10﹣5g.请你估算出它含有的水分子个数.如果一只极小的虫子来喝水,每分钟喝进6.07个水分子,则它需要多长时间才能喝完这滴露水?(取阿伏伽德罗常数NA=6.0×1023mol﹣1,水的摩尔质量是18g/mol) 4.如图所示,一导热性能良好、内壁光滑的气缸竖直放置,在距气缸底部l=40cm

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处有一与气缸固定连接的卡环,活塞与气缸底部之间封闭了一定质量的气体.当气体的温度T0=300K、大气压强p0=1.0×105Pa时,活塞与气缸底部之间的距离 l0=30cm,不计活塞的质量和厚度.现对气缸加热,使活塞缓慢上升,求: (1)活塞刚到卡环处时封闭气体的温度T1; (2)封闭气体温度升高到T2=500K时的压强p2.

5.已知铜的摩尔质量是M(g/mol),铜的密度是ρ(kg/m3),阿伏加德罗常数是NA(/mol),求

(1)每个铜原子的质量m; (2)每个铜原子的直径d;

(3)1m3铜中含有铜原子的个数n。

6.如图所示是一个特殊形状的气缸的截面图,它由上、下两部分圆柱形气缸连接而成,上、下两部分气缸内部的横截面积分别为S1=20cm2和S2=10cm2,两只活塞的质量分别为m1=1.6kg和m2=0.4kg,用一根长L=30cm的轻绳相连.活塞封闭性良好,活塞跟气缸壁的摩擦不计,大气压为p0=1.0×105Pa并保持不变.初状态时,温度为2 27℃,两活塞静止,缸内封闭气体的体积为500mL.(取g=10m/s2)求:当温度降低到多少时,上面的活塞恰好下降到粗细两部分气缸的交界处?

7.空调在制冷过程中,室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水,经排水管排走,空气中水分越来越少,人会感觉干燥.某空调工作一段时间后,排出液化水的体积V.已知水的密度ρ、摩尔质量M,阿伏加德罗常数NA,试求: (1)该液化水中含有水分子的总数N; (2)一个水分子的直径d.

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8.一定质量的理想气体由状态A变为状态D,其有关数据如图甲所示.若状态D的压强是 2×104Pa.

(1)从图中可判断出状态A的体积和温度分别是多少?状态D的体积和温度分别是多少?(注意图中纵坐标体积和横坐标温度的标度分别是m3和102K) (2)请依据理想气体状态方程求出状态A的压强.

9.如图所?,圆柱形透热的汽缸内密封有?定质量的理想?体,缸体质量为M,活塞与刚性杆连接并固 定在地?上,活塞?积为S,活塞不漏?,不计活塞与汽缸壁间的摩擦和?缸壁的厚度.当环境温度 为t℃时,活塞位于汽缸正中间,整个装置静?,已知??压恒为P0,重?加速度为g,求: (1)汽缸内?体的压强P1;

(2)当环境温度升?到多少摄?度时,活塞能恰好静?在汽缸口AB处.

10.如图,一质量和厚度均可忽略的活塞将气体密封在足够高的导热气缸内,系统静止时缸内的气体温度、压强分别与外界温度T0、外界压强p0相等,活塞与气缸底部高度差为h.现对气缸底部缓慢加热,活塞缓慢上升.已知气体吸收的热量Q与温度差△T的关系为Q=k△T(其中k为常量,且k>0),活塞的面积为S,不计一切摩擦,求:

(1)当活塞在缸内上升到离缸底高度为3h时缸内气体的温度T;

(2)在活塞从离缸底高度为h上升到高度为3h的过程中,缸内气体增加的内能△U.

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11.已知地球大气层的厚度h远小于地球半径R,空气平均摩尔质量为M,阿伏伽德罗常数为NA,地面大气压强为P0,重力加速度大小为g.求: ①地球大气层空气分子总数; ②空气分子之间的平均距离.

12.一定质量的理想气体经历如图所示的A→B、B→C、C→A三个变化过程,TA=300K,气体从C→A的过程中吸热250J,已知气体的内能与温度成正比.求: (1)气体在状态B 的温度TB;

(2)C→A的过程中气体内能改变多少? (3)气体处于状态C时的内能EC.

13.把铜分子看成球形,试估计其直径.已知铜的密度为8900kg/m,铜的摩尔质量为0.064kg/mol.

14.在实验室中,用滴管滴出一滴油在水面上形成单分子油膜,已知这滴油的体积为V=5×10﹣10m3,形成的油膜面积为S=0.7m2.若已知该油的摩尔体积Vmol=1.1×104m3/mol.且将每个油分子看成球形,请根据以上数据求(1)油分子的直

径是多少?

(2)估算出阿伏加德罗常数(结果保留1位有效数字,已知球体积公式V

,π取3)

15.(1)已知水的摩尔质量为18g/mol,密度为1.0×103kg/m3,阿伏加德罗常数为6.02×1023mol﹣1,则一个水分子的质量为多少?

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