2011-2018年高考物理试卷分类汇编:92.理想气体状态方程
高考物理真题分类汇编(详解).docx
高中物理学习材料唐玲收集整理2011年高考物理真题分类汇编(详解)功和能1.(2011年高考·江苏理综卷)如图所示,演员正在进行杂技表演。
由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于A .0.3JB .3JC .30JD .300J1.A 解析:生活经验告诉我们:10个鸡蛋大约1斤即0.5kg ,则一个鸡蛋的质量约为0.50.0510m kg ==,鸡蛋大约能抛高度h =0.6m ,则做功约为W=mgh =0.05×10×0.6J=0.3J ,A 正确。
2.(2011年高考·海南理综卷)一物体自t =0时开始做直线运动,其速度图线如图所示。
下列选项正确的是( )A .在0~6s 内,物体离出发点最远为30mB .在0~6s 内,物体经过的路程为40mC .在0~4s 内,物体的平均速率为7.5m/sD .在5~6s 内,物体所受的合外力做负功2.BC 解析:在0~5s,物体向正向运动,5~6s 向负向运动,故5s 末离出发点最远,At/sv/m ·s -10 10 -10246错;由面积法求出0~5s的位移s1=35m, 5~6s的位移s2=-5m,总路程为:40m,B对;由面积法求出0~4s的位移s=30m,平度速度为:v=s/t=7.5m/s C对;由图像知5~6s过程物体加速,合力和位移同向,合力做正功,D错3.(2011年高考·四川理综卷)如图是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图,假定其过程可简化为:打开降落伞一段时间后,整个装置匀速下降,为确保安全着陆,需点燃返回舱的缓冲火箭,在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动,则降落伞返回舱缓冲火箭A.火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小 B.返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力C.返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功 D.返回舱在喷气过程中处于失重状态3.A 解析:在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动,加速度方向向上,返回舱处于超重状态,动能减小,返回舱所受合外力做负功,返回舱在喷气过程中减速的主要原因是缓冲火箭向下喷气而获得向上的反冲力。
(2011-2018)八年高考物理试题分项精析版(解析版) 气体实验定律
1.如图,一定量的理想气体从状态a变化到状态b,其过程如p-V图中从a到b的直线所示。
在此过程中______。
(填正确答案标号,选对1个给2分,选对2个得4分,选对3个得5分,每选错1个扣3分,最低得分0分)A.气体温度一直降低B.气体内能一直增加C.气体一直对外做功D.气体一直从外界吸热E.气体吸收的热量一直全部用于对外做功【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(全国III卷)【答案】BCD功,选项E错误。
2.如图,一定质量的理想气体从状态a开始,经历过程①、②、③、④到达状态e,对此气体,下列说法正确的是_____。
(填正确答案标号,选对1个给2分,选对2个得4分,选对3个得5分,每选错1个扣3分,最低得分0分)A.过程①中气体的压强逐渐减小B.过程②中气体对外界做正功C .过程④中气体从外界吸收了热量D .状态c 、d 的内能相等E .状态d 的压强比状态b 的压强小【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(新课标I 卷) 【答案】 BDE【解析】本题考查对一定质量的理想气体的V —T 图线的理解、理想气体状态方程、热力学第一定律、理想气体内能及其相关的知识点。
由理想气体状态方程p a V a /T a =p b V b /T b 可知,p b >p a ,即过程中气体的压强逐渐增大,选项A 错误;由于过程中气体体积增大,所以过程中气体对外做功,选项B 正确;过程中气体体积不变,对外做功为零,温度降低,内能减小,根据热力学第一定律,过程中气体放出热量,选项C 错误;由于状态c 、d 的温度相等,根据理想气体的内能只与温度有关,可知状态c 、d 的内能相等,选项D 正确;由理想气体状态方程p d V d /T d =p b V b /T b 可知,状态d 的压强比状态b 的压强小,选项E 正确。
一、单项选择题1.【2011·上海卷】如图,一定量的理想气体从状态a 沿直线变化到状态b ,在此过程中,其压强A .逐渐增大B .逐渐减小C .始终不变D .先增大后减小【答案】A 【解析】因为a ab b a b PV PV T T =,从图像上看,a b a bV V T T >,所以a b P P <,A 正确 【考点定位】理想气体状态方程2.【2012·福建卷】空气压缩机的储气罐中储有1.0atm 的空气6.0L ,现再充入1.0 atm 的空气9.0L 。
2018年高考真题——理综物理(全国卷Ⅰ)+Word版含解析【KS5U+高考】
一、选择题:1。
高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的均加速直线运动,在启动阶段列车的动能( ) A。
与它所经历的时间成正比B。
与它的位移成正比C。
与它的速度成正比D。
与它的动量成正比【答案】B2. 如图,轻弹簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物块P,系统处于静止状态,现用一竖直向上的力F作用在P上,使其向上做匀加速直线运动,以x表示P离开静止位置的位移,在弹簧恢复原长前,下列表示F 和x之间关系的图像可能正确的是()A。
B。
C.D。
【答案】A【解析】本题考查牛顿运动定律、匀变速直线运动规律、力随位移变化的图线及其相关的知识点。
由牛顿运动定律,F—mg-F弹=ma,F弹=kx,联立解得F=mg+ma+ kx,对比题给的四个图象,可能正确的是A. 【点睛】牛顿运动定律是高中物理主干知识,匀变速直线运动规律贯穿高中物理。
3。
如图,三个固定的带电小球a、b和c,相互间的距离分别为ab=5 cm,bc=3 cm,ca=4 cm。
小球c所受库仑力的合力的方向平衡于a、b的连线。
设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k,则()A。
a、b的电荷同号,B。
a、b的电荷异号,C. a、b的电荷同号,D。
a、b的电荷异号,【答案】D【解析】本题考查库仑定律、受力分析及其相关的知识点。
对小球c所受库仑力分析,画出a对c的库仑力和b对c的库仑力,a对c的库仑力为排斥力,ac的电荷同号,b对c的库仑力为吸引力,bc电荷为异号,所以ab的电荷为异号。
设ac与bc的夹角为θ,利用平行四边形定则和几何关系、库仑定律可得,F ac=k’,F bc=k’,tanθ=3/4,tanθ= F bc / F ac,ab电荷量的比值k=,联立解得:k=64/27,选项D正确.【点睛】此题将库仑定律、受力分析、平行四边形定则有机融合,难度不大。
4. 如图,导体轨道OPQS固定,其中PQS是半圆弧,Q为半圆弧的中心,O为圆心。
轨道的电阻忽略不计。
高考物理力学知识点之理想气体真题汇编及答案(1)
A.W1 0 ,W2 0 B. Q1 0 , Q2 0
C. W1 W2 Q1 Q2
D. W1 W2 Q1 Q2
10.下列说法中正确的是( ) A.已知阿伏加德罗常数和某物质的摩尔质量,一定可以求出该物质分子的质量 B.布朗运动就是液体分子的运动,它说明分子做永不停息的无规则运动 C.当分子间距离增大时,分子间的引力和斥力同时减小,分子势能一定增大 D.用打气筒的活塞压缩气体很费力,说明分子间有斥力 11.如图所示,粗细均匀的玻璃管竖直放置且开口向上,管内由两段长度相同的水银柱封 闭了两部分体积相同的空气柱.向管内缓慢加入少许水银后,上下两部分气体的压强变化 分别为 Δp1 和 Δp2,体积减少分别为 ΔV1 和 ΔV2.则 ( )
D.让气体降温 21.在下列叙述中,正确的是 A.物体里所有分子动能的总和叫做物体的内能 B.—定质量的气体,体积不变时,温度越高,气体的压强就越大 C.对一定质量的气体加热,其内能一定增加 D.随着分子间的距离增大分子间引力和斥力的合力一定减小 22.一定质量的理想气体,其状态变化的 P-T 图像如图所示。气体在由状态 1 变化到状态 2 的过程中,下列说法正确的是
A.分子热运动的平均速率增大 B.分子热运动的平均速率减小 C.单位体积内分子数增多 D.单位面积、单位时间内撞击器壁的分子数增多 23.氧气分子在 0 ℃和 100 ℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分 子速率的变化分别如图中两条曲线所示.下列说法正确的是( )
A.图中虚线对应于氧气分子平均动能较大的情形 B.图中实线对应于氧气分子在 100 ℃时的情形 C.图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目 D.与 0 ℃时相比,100 ℃时氧气分子速率出现在 0~400 m/s 区间内的分子数占总分子数的 百分比较大 24.将一定质量的氧气从 0℃缓慢升高到 100℃,下列说法中正确的是 A.氧气分子的平均动能一定变大 B.每个氧气分子的运动速率一定变大 C.氧气分子的密集程度一定变大 D.气体的压强一定变大 25.一定质量的理想气体经历了如图所示的一系列过程,ab、bc、cd 和 da 这四个过程在 p ﹣T 图上都是直线段,其中 ab 的延长线通过坐标原点 O,bc 垂直于 ab 而 cd 平行于 ab,由 图可以判断下列说法错误的是( )
2011年高考物理真题分类汇编(详解+精校)
⑵然后将S拨向接点2,调节_____,使____________,记下此时RN 的读数;
⑶多次重复上述过程,计算RN读数的________,此即为待测微安 表头内阻的测量值。
【9】(2011年高考·浙江理综卷)在“探究导体电阻与其影响因 素的定量关系”试验中,为了探究3根材料未知,横截面积均 为S=0.20mm2的金属丝a、b、c的电阻率,采用如图所示的实验电路。M 为金属丝c的左端点,O为金属丝a的右端点,P是金属丝上可移动的接 触点。在实验过程中,电流表读数始终为I=1.25A,电压表读数U随OP 间距离x的变化如下表:
图1 A V P a b S E 图2
A
3 0.6
~
Ω Ω ×1k ×100 ×10 ×1 Ω OFF 2.5 10 50 250 500 2.5
50 mA 100 10 1 500 10 250 V
~
+
V 红 黑 电源
+
图3
数 据点
a
b
c
d
e
U/V
0.00
0.50
1.00
1.50.
2.00
I/A
G1 G2 P S mA mA 待测电流表
供选择的仪器如下:①待测电流表G1 (0~5mA,内阻约300Ω),② 电流表G2 (0~10mA,内阻约100Ω),
③定值电阻R1 (300Ω),④定值电阻R2 (10Ω),⑤滑动变阻器R3 (0~1000Ω),⑥滑动变阻器R4 (0~20Ω),
⑦干电池(1.5V),⑧电键S及导线若干。 ⑴定值电阻应选___,滑动变阻器应选___。(在空格内填写序号)
2011-2018年高考物理试卷分类汇编(Word版,含答案):36电场强度和电场力
L=2. 0m。若将电荷量均
y/ m C
( 1)两点电荷间的库仑力大小; ( 2)C 点的电场强度的大小和方向。
解析:( 1)根据库仑定律, A、B 两点间的库仑力大小为: F
q2 k L2
A
B
-1 O 1 x/m
代入数据得: F =9. 0×10-3N
( 2)A、B 点电荷在 C 点产生的场强大小相等,均为:
到的电场力 F qE 逐渐减小,绳子与竖直线的夹角
逐渐减小,绳子的拉力大小 T mg逐渐减 cos
小,故选项 A 正确。
6. 2017 年北京卷 22.( 16 分) 如图所示,长 l=1 m 的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平
向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角
θ=37°。已知小球所带电荷量
2
答案: D
已知静电平衡时导体内部场强 z
q y
O x
解析:用位于导体平面下方 h 处的镜像电荷 -q 代替导体平面上的感应电荷,边界条件维持不变,即
xOy 平面为零势面。在
z 轴上 z
h
处, q 的场强大小为
2
E1
4kq h2 , -q 的场强大小为
E2
两个场强方向相同,其合场强
40 q E= k 9h 2 ,故 D 对, A 、 B 、C 错。
P、 Q 连线上某点 R 处的电场强度为零,且 PR=2RQ。
则
q1
P
A . q1=2 q2
B. q1=4q2
q2 RQ
C. q1=-2 q2
D .q1=-4 q2
答案: B
解析:本题考查电场强度的叠加,由于 R 处的合场强为 0,故两点电荷的电性相同,结合点电荷的
2011--2018年高考物理试卷分类汇编功和功率
1. 2018 年海南卷 6.某大瀑布的平均水流量为 5900 m 3 /s ,水的落差为 50m 。已知水的密度为
1.00 103 kg/m3。在大瀑布水流下落过程中,重力做功的平均功率约为
(D )
A . 3 106 W
B . 3 107 W
C. 3 108 W
解析:每秒钟水流的质量为 m 5900 1.0 103 5.9 106 kg
O
(A) 逐渐增大 (B) 逐渐减小 (C) 先增大 ,后减小
B
F A
(D) 先减小 ,后增大 O
【答案】 A
【解析】设 F 与速度 v 的夹角为 θ,则 P Fv cos ,力的分解,在
B
切线上(速度方向上)合力为 0,即 mgsin F cos ,所以
P=mgv sinθ,随 增大, P 增大。
h=0.6m,则做功约为 W=mgh=0.05 ×10×0.6J=0.3J,A 正
5. 2015 年海南卷 3.假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩托艇发动机的输出功率
变为原来的 2 倍,则摩托艇的最大速率变为原来的
(D)
A. 4 倍
B. 2 倍 C. 3 倍
D. 2 倍
解析:设 f kv ,当阻力等于牵引力时,速度最大,输出功率变化前,有
4.如图所示,演员正在进行杂技表演。由图可估算出他将一只鸡蛋抛 出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于
A . 0.3J C. 30J
B. 3J D. 300J
答: A 【解析】生活经验告诉我们:
10 个鸡蛋大约 1 斤即 0.5kg,则一个鸡蛋的质量约为
0.5 m
10
确。
0.05kg ,鸡蛋大约能抛高度
高考物理重要知识点:理想气体的状态方程
高考物理重要知识点:理想气体的状态方程
理想气体状态方程是描述理想气体在处于平衡态时,压强、体积、物质的量、温度间关系的状态方程,下面是高考物理重要知识点:理想气体的状态方程,希望对考生有帮助。
公式
pV=nRT(克拉伯龙方程[1])
p为气体压强,单位Pa.V为气体体积,单位m3.n为气体的物质的量,单位mol,T为体系温度,单位K.
R为比例系数,数值不同状况下有所不同,单位是J/(mol·K)上面错误
在摩尔表示的状态方程中,R为比例常数,对任意理想气体而言,R是一定的,约为8.31441±0.00026J/(mol·K).
如果采用质量表示状态方程,pV=mrT,此时r是和气体种类有关系的,r=R/M,M为此气体的平均分子量
[编辑本段]推导
经验定律
(1)玻意耳定律(玻—马定律)
当n,T一定时 V,p成反比,即V∝(1/p)①
(2)查理定律
当n,V一定时 p,T成正比,即p∝T ②
(3)盖-吕萨克定律
当n,p一定时 V,T成正比,即V∝T ③
(4)阿伏伽德罗定律
当T,p一定时 V,n成正比,即V∝n ④
由①②③④得
V∝(nT/p) ⑤
将⑤加上比例系数R得
V=(nRT)/p 即pV=nRT
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2011-2018年高考真题物理试题分类汇编:热力学第一定律、热力学第二定律(精编+解析版)
2011-2018年高考真题物理试题分类汇编试题部分热力学第一定律1. 2014年理综广东卷17.用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品,如图10所示,充气袋四周被挤压时,假设袋内气体与外界无热交换,则袋内气体A.体积减小,内能增大B. 体积减小,压强减小C. 对外界做负功,内能增大D.对外界做正功,压强减小2. 2011年理综广东卷14.图为某种椅子与其升降部分的结构示意图。
M、N两筒间密闭了一定质量的气体,M可沿N的内壁上下滑动,设筒内气体不与外界发生热交换,在M向下滑动的过程中A.外界对气体做功,气体内能增大B.外界对气体做功,气体内能减小C.气体对外界做功,气体内能增大D.气体对外界做功,气体内能减小3. 2012年理综广东卷14. 景颇族的祖先发明的点火器如图1所示,用牛角做套筒,木质推杆前端粘着艾绒。
猛推推杆,艾绒即可点燃,对筒内封闭的气体,在此压缩过程中A.气体温度升高,压强不变B.气体温度升高,压强变大C.气体对外界做正功,其体内能增加D.外界对气体做正功,气体内能减少4.2011年理综重庆卷图115.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,密闭于汽缸内的压缩气体膨胀,将箱盖顶起,如图所示。
在此过程中,若缸内气体与外界无热交换,忽略气体分子间相互作用,则缸内气体A.对外做正功,分子的平均动能减小Array B.对外做正功,内能增大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5.2015年理综北京卷13.下列说法正确的是()A.物体放出热量,其内能一定减小B.物体对外做功,其内能一定减小C.物体吸收热量,同时对外做功,其内能可能增加D.物体放出热量,同时对外做功,其内能可能不变解析:由热力学第一定律,ΔU=W+Q可知,物体放出热量,Q<0,但是W未知,则ΔU不一定小于0,即内能不一定减少,选项A错;物体对外做功,W<0,但是Q未知,所以ΔU 不能确定,B错;物体吸收热量,同时对外做功,Q>0,W <0,则ΔU不一定为0,即内能可能增加,也可能减少或不变,选项C正确;物体放出热量,同时对外做功,Q<0,W <0,则ΔU <0,则内能一定减少,选项D错。
2018年全国统一高考真题物理试卷(新课标ⅲ)(含答案及解析)
2018年全国统一高考物理试卷(新课标Ⅲ)一、选择题:本题共8个小题,每题6分,共48分。
在每个小题给出的四个选项中,第1-4题只有一项符合题目要求,第5-8题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对不全的得3分,有选错的得0分。
1.(6分)1934年,约里奥﹣居里夫妇用α粒子轰击铝核Al,产生了第一个人工放射性核素X:α+Al→n+X.X的原子序数和质量数分别为()A.15和28B.15和30C.16和30D.17和31 2.(6分)为了探测引力波,“天琴计划”预计发射地球卫星P,其轨道半径约为地球半径的16倍;另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍。
P与Q 的周期之比约为()A.2:1B.4:1C.8:1D.16:13.(6分)一电阻接到方波交流电源上,在一个周期内产生的热量为Q方;若该电阻接到正弦交流电源上,在一个周期内产生的热量为Q.该电阻上电压的正峰值均为u0,周期均为T,如图所示。
则Q方:Q正等于()A.1:B.:1C.1:2D.2:14.(6分)在一斜面顶端,将甲、乙两个小球分别以v和的速度沿同一方向水平抛出,两球都落在该斜面上。
甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的()A.2倍B.4倍C.6倍D.8倍5.(6分)甲、乙两车在同一平直公路上同向运动,甲做匀加速直线运动,乙做匀速直线运动。
甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图所示。
下列说法正确的是()A.在t1时刻两车速度相等B.从0到t1时间内,两车走过的路程相等C.从t1到t2时间内,两车走过的路程相等D.在t1到t2时间内的某时刻,两车速度相等6.(6分)地下矿井中的矿石装在矿车中,用电机通过竖井运送到地面。
某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图所示,其中图线①②分别描述两次不同的提升过程,它们变速阶段加速度的大小都相同;两次提升的高度相同,提升的质量相等。
不考虑摩擦阻力和空气阻力。
对于第①次和第②次提升过程,()A.矿车上升所用的时间之比为4:5B.电机的最大牵引力之比为2:1C.电机输出的最大功率之比为2:1D.电机所做的功之比为4:57.(6分)如图(a),在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R,R在PQ的右侧。
2011-2018年高考真题物理试题分类汇编:理想气体状态方程、气体的性质(精编+解析版)
2011-2018年高考真题物理试题分类汇编试题部分理想气体状态方程1. 2012年理综重庆卷16.题16图为伽利略设计的一种测温装置示意图,玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通,下端插入水中,玻璃泡中封闭有一定量的空气。
若玻璃管中水柱上升,则外界大气的变化可能是A. 温度降低,压强增大B. 温度升高,压强不变C. 温度升高,压强减小D. 温度不变,压强减小2. 2011年上海卷4.如图所示,一定量的理想气体从状态a沿直线变化到状态b,在此过程中,其压强A.逐渐增大B.逐渐减小C.始终不变D.先增大后减小3. 2013年上海卷30.(10分)如图,柱形容器内用不漏气的轻质绝热活塞封闭一定量的理想气体,容器外包裹保温材料。
开始时活塞至容器底部的高度为H1,容器内气体温度与外界温度相等。
在活塞上逐步加上多个砝码后,活塞下降到距容器底部H2处,气体温度升高了△T;然后取走容器外的保温材料,活塞位置继续下降,最后静止于距容器底部H3处:已知大气压强为p0。
求:气体最后的压强与温度。
4. 2014年理综大纲卷16.对于一定量的稀薄气体,下列说法正确的是( ) A.压强变大时,分子热运动必然变得剧烈B.保持压强不变时,分子热运动可能变得剧烈空气玻璃泡外界玻璃管水题16 图C .压强变大时,分子间的平均距离必然变小D .压强变小时,分子间的平均距离可能变小 5. 2011年上海卷30.(10分)如图,绝热气缸A 与导热气缸B 均固定于地面,由刚性杆连接的绝热活塞与两气缸间均无摩擦。
两气缸内装有处于平衡状态的理想气体,开始时体积均为V 0、温度均为T 0。
缓慢加热A 中气体,停止加热达到稳定后,A 中气体压强为原来的1.2倍。
设环境温度始终保持不变,求气缸A 中气体的体积V A 和温度T A 。
6.2014年物理上海卷27. (5分)在“用DIS 研究在温度不变时,一定质量的气体压强与体积的关系”实验中,某同学将注射器活塞置于刻度为l 0 ml 处,然后将往射器连接压强传感器并开始实验,气体体积V 每增加1ml 测一次压强p ,最后得到p 和V 的乘积逐渐增大。
2018年高考全国卷II理综物理试题及详细解析(2)(2021年整理)
2018年高考全国卷II理综物理试题及详细解析(2)(word版可编辑修改) 编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2018年高考全国卷II理综物理试题及详细解析(2)(word版可编辑修改))的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。
本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为2018年高考全国卷II理综物理试题及详细解析(2)(word版可编辑修改)的全部内容。
一、选择题:1。
如图,某同学用绳子拉动木箱,使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度,木箱获得的动能一定( )A. 小于拉力所做的功B。
等于拉力所做的功C. 等于克服摩擦力所做的功D. 大于克服摩擦力所做的功【答案】A【解析】试题分析:受力分析,找到能影响动能变化的是那几个物理量,然后观测这几个物理量的变化即可.木箱受力如图所示:木箱在移动的过程中有两个力做功,拉力做正功,摩擦力做负功,根据动能定理可知即: ,所以动能小于拉力做的功,故A正确;无法比较动能与摩擦力做功的大小,CD错误。
故选A点睛:正确受力分析,知道木箱在运动过程中有那几个力做功且分别做什么功,然后利用动能定理求解末动能的大小。
2. 高空坠物极易对行人造成伤害。
若一个50 g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下,与地面的撞击时间约为2 ms,则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为()A。
10 N B. 102 N C。
103 N D. 104 N【答案】C【解析】试题分析:本题是一道估算题,所以大致要知道一层楼的高度约为3m,可以利用动能定理或者机械能守恒求落地时的速度,并利用动量定理求力的大小。
学#科网设鸡蛋落地瞬间的速度为v,每层楼的高度大约是3m,由动能定理可知:,解得:落地时受到自身的重力和地面的支持力,规定向上为正,由动量定理可知:,解得:,根据牛顿第三定律可知鸡蛋对地面产生的冲击力约为103 N,故C正确故选C点睛:利用动能定理求出落地时的速度,然后借助于动量定理求出地面的接触力3。
专题14 理想气体状态方程-2018年高考物理母题题源系列 Word版含解析
母题14 理想气体状态方程【母题来源一】 2018年普通高等学校招生全国统一考试物理(全国II卷)【母题原题】如图,一竖直放置的气缸上端开口,气缸壁内有卡口a和b,a、b间距为h,a距缸底的高度为H;活塞只能在a、b间移动,其下方密封有一定质量的理想气体。
已知活塞质量为m,面积为S,厚度可忽略;活塞和汽缸壁均绝热,不计他们之间的摩擦。
开始时活塞处于静止状态,上、下方气体压强均为p0,温度均为T0。
现用电热丝缓慢加热气缸中的气体,直至活塞刚好到达b处。
求此时气缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功。
重力加速度大小为g。
【答案】【解析】试题分析:由于活塞处于平衡状态所以可以利用活塞处于平衡状态,求封闭气体的压强,然后找②联立①②式可得③此后,汽缸中的气体经历等压过程,直至活塞刚好到达b处,设此时汽缸中气体的温度为T2;活塞位于a 处和b处时气体的体积分别为V1和V2。
根据盖—吕萨克定律有④式中V1=SH⑤V2=S(H+h)⑥联立③④⑤⑥式解得⑦从开始加热到活塞到达b处的过程中,汽缸中的气体对外做的功为⑧故本题答案是:点睛:本题的关键是找到不同状态下的气体参量,再利用气态方程求解即可。
【母题来源二】 2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(全国III卷)【母题原题】在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一股水银柱,水银柱的两端各封闭有一段空气。
当U形管两端竖直朝上时,左、右两边空气柱的长度分别为l1=18.0 cm和l2=12.0 cm,左边气体的压强为12.0 cmHg。
现将U形管缓慢平放在水平桌面上,没有气体从管的一边通过水银逸入另一边。
求U形管平放时两边空气柱的长度。
在整个过程中,气体温度不变。
【答案】 7.5 cm①式中为水银密度,g为重力加速度大小。
由玻意耳定律有p 1l 1=pl 1′② p 2l 2=pl 2′③ l 1′–l 1=l 2–l 2′④由①②③④式和题给条件得l 1′=22.5 cm⑤ l 2′=7.5 cm⑥【命题意图】 以图象的形式呈现气体参量的变化,考查气体实验定律和理想气体状态方程,意在考查考生的理解能力。
2018年全国统一高考物理试卷(新课标ⅱ)(含解析版)1
2018 年全国一致高考物理试卷(新课标Ⅱ)参照答案与试题分析一、选择题:本题共8 小题,每题 6 分,共 48 分。
在每题给出的四个选项中,第 1~5 题只有一项切合题目要求,第6~ 8 题有多项切合题目要求 .所有选对的得 6 分,选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分.1.(6 分)如图,某同学用绳索拉动木箱,使它从静止开始沿粗拙水平路面运动至拥有某一速度,木箱获取的动能必定()A.小于拉力所做的功B.等于拉力所做的功C.等于战胜摩擦力所做的功D.大于战胜摩擦力所做的功【考点】 65:动能定理.【专题】 12:应用题; 31:定性思想; 43:推理法.【剖析】依据动能定理即可判断木箱获取的动能与拉力所做的功及战胜摩擦力所做的功的关系,比较各选项得出答案。
【解答】解:由动能定理得, W F﹣W f=E k﹣0,因此,木箱获取的动能必定小于拉力所做的功,而木箱获取的动能与战胜摩擦力所做的功没法比较,故 A 正确,BCD错误。
应选: A。
【评论】本题主要考察学生对动能定理的掌握和应用,属于基础性知识,比较简单。
2.(6 分)高空坠物极易对行人造成损害。
若一个50g 的鸡蛋从一居民楼的25层坠下,与地面的碰撞时间约为2ms,则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为()A.10N B.102N C.103N D.104N1【考点】 52:动量定理.【专题】 12:应用题; 32:定量思想; 4H :估量法; 52F :动量定理应用专题.【剖析】 求出自由着落的时间,全过程依据动量定理求解即可。
【解答】 解:每层楼高约为 3m ,鸡蛋着落的总高度 h=(25﹣1)× 3m=72m ;自由着落时间 t1==,s=3.8s 与地面的碰撞时间约为 t,2=2ms=0.002s 全过程依据动量定理可得: mg (t 1+t 2)﹣ Ft 2=0解得冲击力 F=950N ≈ 103 ,故 C 正确。
N应选: C 。
2018年全国统一高考真题物理试卷(新课标ⅰ)(含答案及解析)
2018年全国统一高考物理试卷(新课标Ⅰ)一、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分.在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一顶符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.1.(6分)高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动,在启动阶段,列车的动能()A.与它所经历的时间成正比B.与它的位移成正比C.与它的速度成正比D.与它的动量成正比2.(6分)如图,轻弹簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物块P,系统处于静止状态,现用一竖直向上的力F作用在P上,使其向上做匀加速直线运动,以x表示P离开静止位置的位移,在弹簧恢复原长前,下列表示F和x之间关系的图象可能正确的是()A.B.C.D.3.(6分)如图,三个固定的带电小球a,b和c,相互间的距离分别为ab=5cm,bc=3cm,ca=4cm,小球c所受库仑力的合力的方向平行于a,b的连线,设小球a,b所带电荷量的比值的绝对值为k,则()A.a,b的电荷同号,k=B.a,b的电荷异号,k=C.a,b的电荷同号,k=D.a,b的电荷异号,k=4.(6分)如图,导体轨道OPQS固定,其中PQS是半圆弧,Q为半圆弧的中点,O为圆心。
轨道的电阻忽略不计。
OM是有一定电阻。
可绕O转动的金属杆,M端位于PQS上,OM与轨道接触良好。
空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,现使OM从OQ位置以恒定的角速度逆时针转到OS位置并固定(过程Ⅰ);再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B 增加到B′(过程Ⅱ)。
在过程Ⅰ、Ⅱ中,流过OM的电荷量相等,则等于()A.B.C.D.25.(6分)如图,abc是竖直面内的光滑固定轨道,ab水平,长度为2R;bc是半径为R的四分之一圆弧,与ab相切于b点。
一质量为m的小球,始终受到与重力大小相等的水平外力的作用,自a点处从静开始向右运动。
重力加速度大小为g。
2018年高考物理试题分册汇编全解全析:3-3
(2018·全国卷I)33(1). 如图,一定质量的理想气体从状态a开始,经历过程①、②、③、④到达状态e,对此气体,下列说法正确的是_____A.过程①中气体的压强逐渐减小B.过程②中气体对外界做正功C.过程④中气体从外界吸收了热量D.状态c、d的内能相等E.状态d的压强比状态b的压强小【答案】BDE【解析】本题考查对一定质量的理想气体的V—T图线的理解、理想气体状态方程、热力学第一定律、理想气体内能及其相关的知识点。
由理想气体状态方程p a V a/T a=p b V b/T b可知,p b>p a,即过程中气体的压强逐渐增大,选项A 错误;由于过程中气体体积增大,所以过程中气体对外做功,选项B正确;过程中气体体积不变,对外做功为零,温度降低,内能减小,根据热力学第一定律,过程中气体放出热量,选项C错误;由于状态c、d的温度相等,根据理想气体的内能只与温度有关,可知状态c、d的内能相等,选项D正确;由理想气体状态方程p d V d/T d=p b V b/T b可知,状态d的压强比状态b的压强小,选项E正确。
学科%网(2018·全国卷I)33(2). 如图,容积为V的汽缸由导热材料制成,面积为S的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分,汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连,细管上有一阀门K。
开始时,K关闭,汽缸内上下两部分气体的压强均为p0,现将K打开,容器内的液体缓慢地流入汽缸,当流入的液体体积为时,将K关闭,活塞平衡时其下方气体的体积减小了,不计活塞的质量和体积,外界温度保持不变,重力加速度大小为g。
求流入汽缸内液体的质量。
【答案】⑥(2018·全国卷II)33.(1)对于实际的气体,下列说法正确的是______。
A.气体的内能包括气体分子的重力势能B.气体的内能包括分子之间相互作用的势能C.气体的内能包括气体整体运动的动能D.气体体积变化时,其内能可能不变E.气体的内能包括气体分子热运动的动能【答案】BDE【解析】ABCE、气体的内能等于所有分子热运动动能和分子之间势能的总和,故AC错,BE对;D、根据热力学第一定律知道,改变内能的方式有做功和热传递,所以体积发生变化时,内能可能不变,故D正确;故选BDE点睛:不仅要知道内能是什么,还要知道改变内能的方式是什么。
高考物理力学知识点之理想气体分类汇编及答案解析
高考物理力学知识点之理想气体分类汇编及答案解析一、选择题1.如图所示为一定质量的理想气体压强随热力学温度变化的图象,气体经历了ab、bc、cd、da四个过程。
其中bc的延长线经过原点,ab与竖直轴平行,cd与水平轴平行,ad与bc平行。
则气体在A.ab过程中对外界做功B.bc过程中从外界吸收热量C.cd过程中内能保持不变D.da过程中体积保持不变2.如图所示,一导热性能良好的气缸吊在弹簧下,缸内被活塞封住一定质量的气体(不计活塞与缸壁摩擦),当温度升高到某一数值时,变化了的量有:()A.活塞高度h B.气体压强p C.缸体高度H D.弹簧长度L3.一定质量的理想气体,当温度保持不变时,压缩体积,气体的压强会变大,这是因为气体分子的()A.平均动能增大B.平均动能减小C.密集程度增加D.密集程度减小4.对于一定质量的理想气体,下列四个论述中正确的是()A.当分子热运动变剧烈时,压强必变大B.当分子热运动变剧烈时,压强可以不变C.当分子间的平均距离变大时,压强必变小D.当分子间的平均距离变大时,压强必变大5.某自行车轮胎的容积为V,里面已有压强为p0的空气,现在要使轮胎内的气压增大到p,设充气过程为等温过程,空气可看做理想气体,轮胎容积保持不变,则还要向轮胎充入温度相同、压强也是p0的空气的体积为( )A. V B.VC.(+1)V D.(-1)V6.一定质量的气体,在体积不变的情况下,温度由0 ℃升高到10 ℃时,其压强的增加量为Δp1,当它由100 ℃升高到110 ℃时,其压强的增加量为Δp2,则Δp1与Δp2之比是() A.1:1B.1:110C.10:110D.110:107.下列说法正确的是A.外界对气体做功,气体的内能一定增大B.气体从外界吸收热量,气体的内能一定增大C.气体的温度越低,气体分子无规则运动的平均动能越大D.温度一定,分子密集程度越大,气体的压强越大图象如图所示,8.一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C,其p V已知该气体在状态A时的温度为27℃,则()A.该气体在状态B时的温度300KB.该气体在状态C时的温度600KC.该气体在状态A和状态C内能相等D.该气体从状态A经B再到C的全过程中从外界吸热9.氧气分子在不同温度下的速率分布规律如图所示,横坐标表示速率,纵坐标表示某一速率内的分子数占总分子数的百分比,由图可知()A.随着温度的升高,氧气分子中速率小的分子所占的比例增大B.随着温度的升高,每一个氧气分子的速率都增大C.①状态的温度比②状态的温度高D.同一温度下,氧气分子呈现“中间多,两头少”的分布规律10.如图所示,两个容器A、B,用截面均匀的水平细玻璃管相连,A、B所装气体的温度分别为17℃和27℃,水银柱在管中央平衡,如果两边气体温度都升高10℃,则水银柱将()A.向右移动B.向左移动C.不动D.条件不足,不能确定11.下列说法正确的是()A.液体分子的无规则运动称为布朗运动B.物体从外界吸收热量,其内能一定增加C.物体温度升高,其中每个分子热运动的动能均增大D.气体压强产生的原因是大量气体分子对器壁的持续频繁的撞击12.一定质量的理想气体,经等温压缩,气体的压强增大,用分子动理论的观点分析,这是因为( )A.气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大B.单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多C.气体分子的总数增加D.单位体积内的分子数目不变13.如图所示,在一端开口且足够长的玻璃管内,有一小段水银柱封住了一段空气柱。
2018年全国卷Ⅰ理综物理高考真题解析(精编版)真题汇编版
一、单选题1. 如图所示,a 、b 、c 、d 表示一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态,图中ad 平行于横坐标轴,ab 的延长线过原点,dc 平行于纵轴,以下说法的是( )A .从状态d 到c ,气体对外做功,气体吸热B .从状态c 到b ,外界对气体做功,气体放热C .从状态b 到a ,气体对外做功,气体吸热D .从状态a 到d ,气体对外做功,气体吸热错误2. 体育课上,老师训练同学做接球游戏,将一只篮球竖直向上抛出,篮球运动过程所受空气阻力与其速度成正比,不计篮球在水平方向的侧向风力和空气对篮球的浮力作用。
关于篮球从抛出点再回到抛出点过程中的运动图像正确的是( )A.B.C.D.3. 一个质点在x 轴上运动,各个时刻的位置坐标如下表,则下列说法中正确的是( )t/s01234x/m 05-4-1-7A .前2 s 的位移为-9mB .第3 s 的位移为3mC .第2 s 的平均速度大小为2m/sD .前2 s 的平均速率为2m/s4. 小船在静水中的速度为5m/s ,某河流的水流速度为4m/s ,若小船在此河流中以最短时间渡河,最短时间为30s ;若小船在此河流中以最短路程渡河所需的时间为( )A .35sB .45sC .50sD .55s5.物体甲放在赤道上随地球的自转做匀速圆周运动,物体乙环绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为、向心加速度大小为a 。
已知地球的半径为R ,引力常量为G .则下列说法正确的是( )2018年全国卷Ⅰ理综物理高考真题解析(精编版)真题汇编版二、多选题A .甲的向心加速度大于aB .甲的速度大于乙的速度C.地球的密度为D.地球北极点处的重力加速度大小为a6. 如图所示,质量为、材质均匀的圆形线圈半径为,电阻为,其下方存在一匀强磁场区域,磁感应强度为,时刻开始,线圈在外力作用下以速度竖直向下匀速进入磁场,下列判断正确的是( )A .时线圈中电流大小为B.时线圈受到的安培力大小为C.时间内通过线圈横截面的电荷量为D .时线圈的热功率为7. 一带正电的粒子在匀强电场中仅在电场力作用下运动,如图所示 Oab 为运动轨迹的一部分,以O 点为坐标原点建立平面直角坐标系,a 、b 点坐标分别为(x 1,y 1)、(x 2,y 2),粒子从O 到a 和从a 到b 的时间均为t , 粒子的比荷为,则匀强电场的场强方向和大小应为( )A .方向与x轴正向夹角的正切值B .方向与x轴正向夹角的正切值C.大小为D.大小为8. 如图甲是游乐园常见的跳楼机,跳楼机的电磁式制动原理如图乙所示。
2018届高考物理总复习气体、实验定律与理想气体状态方程理想气体状态方程课后练习(1)
理想气体状态方程课后练习(1)1.对于一定质量的气体,下列说法中正确的是()A.如果保持温度不变,则体积越小,压强越大B.如果保持体积不变,则温度越高,压强越大C.如果保持压强不变,则体积越小,温度越高D.如果保持温度不变,则体积越小,内能越多2.在温度为00C、压强为1.0×105Pa的状态下,1L空气的质量是1.29g,当温度为1000C、压强等于2.0×105Pa时。
1Kg空气的体积是多少?3.春节期间,哈尔滨海洋极地馆向游客献上了一份精彩大戏——双人双鲸“海洋之心”表演.据了解,这种表演在世界上尚属首次.在表演“海洋之心”之余,可爱的极地白鲸近日还学会了一项新本领——向观众吐泡泡,据工作人员介绍,每次驯养师背着氧气瓶训练白鲸时,白鲸总是对驯养师身上的氧气瓶格外好奇,于是驯养师就把呼吸嘴放入白鲸口中,白鲸吸几口后,就顽皮地吐起了泡泡.假设驯养师携带的氧气瓶的容积是12 L,其中氧气的压强是1.5×107 Pa.规定瓶内氧气压强降到1.0×106Pa时就要重新充氧.如果驯养师每次表演时需要用1×105 Pa的氧气400 L,那么一瓶氧气可使驯养师用几次?假定在使用过程中温度不变.4.对一定质量的气体, 下列四种状态变化中, 哪些是可能实现的( )A.增大压强时, 温度降低, 体积增大B.升高温度时, 压强减小, 体积减小C.降低温度时, 压强增大, 体积不变D.降低温度时, 压强减小, 体积增大5.氧气钢瓶充气后压强高于外界大气压,假设缓慢漏气时瓶内外温度始终相等且保持不变,忽略氧气分子之间的相互作用.在该漏气过程中瓶内氧气( )A.分子总数减少,分子总动能不变B.密度降低,分子平均动能不变C.吸收热量,膨胀做功D.压强降低,不对外做功6.贮气筒内装有压缩气体,温度是27℃,压强是4×106Pa.如果从筒内放出一半质量的气体,并使筒内剩余的气体的温度降到12℃,这些剩余气体的压强是Pa。
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第92节理想气体状态方程1.2012年理综重庆卷16.题16图为伽利略设计的一种测温装置示意图,玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通,下端插入水中,玻璃泡中封闭有一定量的空气。
若玻璃管中水柱上升,则外界大气的变化可能是A.温度降低,压强增大B.温度升高,压强不变C.温度升高,压强减小D.温度不变,压强减小答:A解析:若玻璃管内水柱上升,气体体积减小,外界大气的变化可能是温度降低,压强增大,选项A正确。
2.2011年上海卷4.如图所示,一定量的理想气体从状态a沿直线变化到状态b,在此过程中,其压强A.逐渐增大B.逐渐减小C.始终不变D.先增大后减小答案:A解析:本题考查气体状态方程,要求学生运用PV=nRT分析V-T图象。
从图中可看出气体从状态a→b的过程中体积V减小,温度T增大,故压强P增大,A对。
3.2013年上海卷30.(10分)如图,柱形容器内用不漏气的轻质绝热活塞封闭一定量的理想气体,容器外包裹保温材料。
开始时活塞至容器底部的高度为H1,容器内气体温度与外界温度相等。
在活塞上逐步加上多个砝码后,活塞下降到距容器底部H2处,气体温度升高了△T;然后取走容器外的保温材料,活塞位置继续下降,最后静止于距容器底部H3处:已知大气压强为p0。
求:气体最后的压强与温度。
空玻璃外玻璃水题16图解:始末状态温度相同,T 3=T 0,由玻意耳定律,P 0H 1S =P 3H 3S 解得1303H P P H =中间状态和末状态压强相同,由盖吕萨克定律,3200H S H S T TT =+∆解得3023H T T H H =∆-4.2014年理综大纲卷16.对于一定量的稀薄气体,下列说法正确的是() A .压强变大时,分子热运动必然变得剧烈 B .保持压强不变时,分子热运动可能变得剧烈 C .压强变大时,分子间的平均距离必然变小 D .压强变小时,分子间的平均距离可能变小 【答案】BD【解析】根据理想气体状态方程PV=nRT 可知,压强变大时,温度可能降低或不变,分子热运动不一定变得剧烈,A 错误;压强变大时,体积可能变大或不变,分子间的平均距离可能变大或不变,C 错;压强不变,温度也有可能升高,分子热运动可能变得剧烈,B 正确;压强变小,体积可能减小,分子间的距离可能变小,D 正确. 5.2011年上海卷30.(10分)如图,绝热气缸A 与导热气缸B 均固定于地面,由刚性杆连接的绝热活塞与两气缸间均无摩擦。
两气缸内装有处于平衡状态的理想气体,开始时体积均为V 0、温度均为T 0。
缓慢加热A 中气体,停止加热达到稳定后,A 中气体压强为原来的1.2倍。
设环境温度始终保持不变,求气缸A 中气体的体积V A 和温度T A 。
解析:设初态压强为P 0,膨胀后A ,B 压强相等P B =1.2P 0,B 中气体始末状态温度相等,P 0V 0=1.2P 0(2V 0-V A ),∴V A =V 0, A 部分气体满足=∴T A =1.4T 0。
6.2014年物理上海卷27.(5分)在“用DIS 研究在温度不变时,一定质量的气体压强与体积的关系”实验中,某同学将注射器活塞置于刻度为l0ml 处,然后将往射器连接压强传感器并开始实验,气体体积V 每增加1ml 测一次压强p ,最后得到p 和V 的乘积逐渐增大。
(1)由此可推断,该同学的实验结果可能为图。
(2)(单选题)图线弯曲的可能原因是在实验过程中 A .注射器中有异物 B .连接软管中存在气体 C .注射器内气体温度升高 D .注射器内气体温度降低 【答案】(1)a (2)C 【解析】根据理想气体状态方程C TpV =,,p CT V 1=所以p V 1-图像的斜率的物理意义为CT ,随着压缩气体,对气体做功,气体内能增加,温度升高,斜率变大,图线向上弯曲,故第(1)题中选图a ,第二题选C. 7.2014年物理上海卷30.(10分)如图,一端封闭、粗细均匀的U 形玻璃管开口向上竖直放置,管内用水银将一段气体封闭在管中。
当温度为280K 时,被封闭的气柱长L =22cm ,两边水银柱高度差h =16cm ,大气压强p 0=76cmHg 。
(1)为使左端水银面下降3cm ,封闭气体温度应变为多少?(2)封闭气体的温度重新回到280K 后,为使封闭气柱长度变为20cm ,需向开口端注入的水银柱长度为多少? 【答案】(1)350K ;(2)10cm【解析】(1)初态压强cm Hg 6016)cm Hg (761=-=p 末态时左右水银面高度差为h =(16-2×3)cm =10cm ,压强cm Hg 6610)cm Hg (761=-=p由理想气体状态方程:222111T V p T V p = 解得350K K 2802260256611222=⨯⨯⨯==T V p V p T图(a ) OO 1/p(2)设加入的水银高度为l ,末态时左右水银面高度差h'=(16+2×2)-l 由玻意耳定律:3311V p V p =式中)20763l (p --=cmHg 解得:l=10cm8.2015年上海卷30.(10分)如图,气缸左右两侧气体由绝热活塞隔开,活塞与气缸光滑接触。
初始时两侧气体均处于平衡态,体积之比V 1∶V 2=1∶2,温度之比T 1∶T 2=2∶5。
先保持右侧气体温度不变,升高左侧气体温度,使两侧气体体积相同;然后使活塞导热,两侧气体最后达到平衡。
求:(1)两侧气体体积相同时,左侧气体的温度与初始温度之比;(2)最后两侧气体的体积之比。
答案:(1)2;(2)45 (1)设初始时压强为p 左侧气体满足:111kT Vp T pV '=右侧气体满足:V p pV '=2 解得22==VV k (2)活塞导热达到平衡,左侧气体满足:111T V p kT V p ''''='右侧气体满足:222T V p T V p ''''='平衡时T'1=T'2解得451221==''kT T V V9.2016年上海卷29.(8分)某同学制作了一个结构如图(a )所示的温度计。
一端封闭的轻质细管可绕封闭端O 自由转动,管长0.5m 。
将一量程足够大的力传感器调零,细管的开口端通过细线挂于力传感器挂钩上,使细管保持水平、细线沿竖直方向。
在气体温度为270K 时,用一段水银将长度为0.3m 的气柱封闭在管内。
实验时改变气体温度,测得封闭气柱长度l 和力传感器读数F 之间的关系如图(b )所示(实验中大气压强不变)。
(1)管内水银柱长度为m ,为保证水银不溢出,该温度计能测得的最高温度为K 。
(2)若气柱初始长度大于0.3m ,该温度计能测量的最高温度将(选填:“增大”,“不变”或“减小”)。
(3)若实验中大气压强略有升高,则用该温度计测出的温度将(选填:“偏高”,“不变”或“偏低”)。
【答案】(1)0.1;360(2)减小(3)偏低【解析】(1)由于轻质管可以绕O 点转动,通过力矩关系有:设水银长度的一半为x ,封闭气体长度为l ,()FL gsx l x ρ=+,研究气体长度为0.3m 和0.35m 两个位置,可以计算出水银长度为:2x =0.1m ;为保证水银不溢出,水银刚好到达管口,此时封闭气体长度为l =0.4m ,则根据TVT V =00,可以算出此时温度为T =360K 。
(2)根据上题结论,从公式00V VT T=可以看出,后来温度与原来的气体长度有反比关系,所以该温度计能够测量的最大温度将会减小。
(3)实验过程中大气压强增加,公式000p V pV T T=,得到000T pVT p V =,温度会增加,但如果仍然用00V VT T=计算的话,会出现测量值偏低。
10.2016年上海卷30.(10分)如图,两端封闭的直玻璃管竖直放置,一段水银将管内气体分隔为上下两部分A 和B ,上下两部分气体初始温度相等,且体积V A >V B 。
(1)若A 、B 两部分气体同时升高相同的温度,水银柱将如何移动?0.30.30.30.3图(b )图(a )O AB某同学解答如下: 设两部分气体压强不变,由1212V V T T =,…,T V V T∆∆=,…,所以水银柱将向下移动。
上述解答是否正确?若正确,请写出完整的解答;若不正确,请说明理由并给出正确的解答。
(2)在上下两部分气体升高相同温度的过程中,水银柱位置发生变化,最后稳定在新的平衡位置,A 、B 两部分气体始末状态压强的变化量分别为Δp A 和Δp B ,分析并比较二者的大小关系。
【答案】(1)不正确水银柱向上移动(2)Δ=ΔA B p p 【解析】(1)不正确。
水银柱移动的原因是升温后,由于压强变化造成受力平衡被破坏,因此应该假设气体体积不变,由压强变化判断移动方向。
正确解法:设升温后上下部分气体体积不变,则由查理定律可得 因为Δ0T >,p A <p B ,可知ΔΔA B p p <,所示水银柱向上移动。
(2)升温前有p B =p A +p h (p h 为汞柱压强) 升温后同样有p B '=p A '+p h 两式相减可得Δ=ΔA B p p。