物理竞赛热学压轴题及答案

物理竞赛热学压轴题及答案
物理竞赛热学压轴题及答案

热学压轴题精选

一、秘制气球生物

在“执杖”星附近的行星上有稠密的大气,其中生活着一种气球状生物,当有人向它们询问小猪是否很会装13的时候,它们会回复BIBIBI的响声,我们暂且将这些生物命名为气球。气球的半径和质量基本稳定,它们通过调节自身气囊内的气体温度,从而改变密度,用来调节自身的飞行高度。这些生物白天由于日照,温度上升,飞行在空中捕食,夜晚温度下降,停落在地面上休息。气球的质量为m0,半径为r,地面气温为T0,压强为p0,密度为ρ0。取绝热大气模型,即大气不同地方为常数,其中γ=7/5,大气的定体摩尔热容量为C V=2.5R。在高度h = 25m变化不大的范围内,可以认为大气的温度、密度和压强随高度线性变化。重力加速度为g。

各参数取值如下:m0=202kg,T0=300K,ρ0=1.174kg/m3r=10m,g=10.6m/s2,

p0=1.01×105Pa,

κ=43.0Jm-2K-1s-1=2040Jm-2 s-1

(1)气球在休息的时候,体内的气体和大气自由交换。清晨它向外深深吐一口气,将体内压降减少到p0?Δp,于是恰好起飞,能稳定在h高度飞行。这个过程很短,热量来不及交换。求Δp为多少?

(2)飞行了一段时间后,由于日照和气球自身的特殊生理结构能输运热量,气球的压强上升到和周围一样。(于是它舒服的不用忍受压强差了)求此时气球内温度为多少?

(3)气球皮内外温差为ΔT时,单位时间内单位面积上的的散热本领为κ=ΔQΔSΔTΔt,阳光正入射的时候,单位时间内单位面积提供的热量为λ=ΔQΔSΔt。则气球为了舒服,单位时间需要搬运给内部气体多少热量,q=ΔQΔt?

(4)考虑热力学第二定律,气球为了搬运这些热量,单位时间内至少应当做功W为多少?

一、神奇的高压锅

如图一个容积为V0的高压锅,初态温度为T0,内部有压强为

p0的理想气体,该气体定体摩尔热容量为C V=2.5R。气阀的

面积为S,上面的重物质量为m,重力加速度为g,外面大气

压强为p0.

(1)至少需要升温到T1为多少才能把重物顶起?

(2)如果这个过程中不考虑容器壁散热,则高压锅至少需要吸热Q1为多少才能把重物顶起?

(3)如果高压锅吸热总量为Q2>Q1,则此时高压锅内的温度T2为多少?

(4)之后再将温度降低到初态,但是气体不会从气阀回到高压锅内,则此时锅内压强p3为多少?

二、气球猪

若把猪皮看做不会收缩也不会伸长的柔软的导热性能良好的材料,给小猪肚子充气,制成的气球猪(因为小猪不服第一题的气球生物,决定挑战他们),肚皮和猪头(视为质点)质量M=12kg(由于小猪身体“被掏空”,忽略其他质量),小猪肚子的最大容积为V f=12.5m3。当小猪位于地面时,给猪肚子充入n=500mol的氦气后,释放小猪。问:小猪上升的最大高度为多少?小猪上升过程中的加速度a与小猪高度h的关系如何?画出a-h图线并标明关键点的坐标数值。

已知氦的摩尔质量u He=4.0026×10-3kg/mol,大气压强与地面高度h满足玻尔兹曼分布关系,P0=100000pa。大气的平均摩尔质量u a=28.964×10-3kg/mol,g=9.8m/s2。

假设大气温度与氦气温度恒为T=289.64K。

四、

质量为m1=0.6kg的圆筒水平地放置在真空中。质量m2=0.3kg、厚度可忽略的活塞将圆筒分为体积相同的两部分,如图所示,圆筒的封闭部分充有n=25 mol的单原子理想气体,气体的摩尔质量为M,温度为T0=273K,突然放开活塞,气体逸出。试问圆筒的最后速度是多少?设摩擦力、圆筒和活塞的热交换以及气体重心的运动均忽略不计。氦的定容摩尔热容C v=12.6J/(mol·K).

五、

六、

七、小猪的空调机

制冷机是通过外界对机器做功,把从低温热源处吸取的能量连同外界对机器做的功一起送到高温处的机器,它能使低温处的温度降低,高温处的温度升高(空调机就是一种制冷机)。已知当制冷机工作在绝对温度为的高温处和绝对温度为的低温处之间时,若制冷机从低温处吸收的热量为Q,外界对制冷机做的功为W,则有.

式中等号对应于理论上的理想情况.

小猪在冬天冷得瘆得慌于是用空调做热泵使用(即取暖空调机),在室外温度为可以让小猪鼻涕冻住的-5.00℃情况下,使房间的温度保持在20.00℃的最佳搞Billy温度.由于室内温度高于室外,故将有热量从室内传递到室外。这里考虑传导形式的传热,它服从以下的规律:设一块导热层,其厚度为、面积为S、两侧温度差的大小为,则单位时间内通过导热层从高温处传导到低温处的热量为.

其中称为热导率,取决于我!

(1)假设该房间向外散热是由面向室外的面积、厚度的玻璃板引起的。已知该玻璃的热导率,电费为每度五毛钱,可怜的小猪只放假12小时,而手头只有50元,

除了买泡面买“本子”,只剩下少少的30元了ORZ。问小猪能安心得在家看

12小时的片吗?

(2)自认为“机智”的小猪将上述玻璃板“镜像法术”,Double了一下,变成了两层!(好厉害orz!!)两层玻璃板的厚度均为2.00mm,玻璃板之间夹有0.50mm

的空气层,假设空气的热导率,电费不变,若该热泵仍工作12小时,请帮傻

傻的小猪算算他该花多少钱“施法”才不会因没泡面而饿死。。。

八、一球形肥皂泡,质量为m,其内充有空气(不计空气质量),泡外为真空,平衡时半径为。由于受到扰动,肥皂泡做微小的径向膨胀、收缩振动,求振动周期。设振动过程中,泡内空气温度保持不变。已知肥皂膜的表面张力系数为σ。

x

【参考答案】一、秘制气球生物

二、神奇的高压锅

三、

四、

五、见《题选》P228 T3

六、见《题选》P213 T11

初中物理竞赛高难度热学试题

A9\A10A 班初中物理竞赛热学训练试题 班级________学号_________姓名_________得分________ (时间:60分 满分100分) 1.液体表面分界线单位长度上的表面张力叫作表面张力系数,用下面方法可以测量液体的表面张力从而 求得液体的表面张力系数.如图所示,容器内盛有肥皂液,AB 为一杠杆,AC=15cm ,BC=12cm.在其A 端 挂一细钢丝框,在B 端加砝码使杠杆平衡.然后先将钢丝框浸于肥皂液中,再慢慢地将它拉起一小段距 离(不脱离肥皂液),使钢丝框被拉起的部分蒙卜一层肥皂膜,这时需将杠杆B 端砝码的质量增加5.0×10 -4 kg ,杠杆才重新平衡(钢丝框的钢丝很细,在肥皂中受到的浮力可不计).则肥皂液的表面张力为( ).c (A)6×10-3N (B)14×10-3N (C)4×10-3N (D)3×10-3N 2.如图所示,若玻璃在空气中重为G 1,排开的水重为G 2,则图中弹簧秤的示数为( ). (A )等于G 1 (B )等于G 2 (C )等于(G 1-G 2) (D )大于(G 1-G 2) 3. 两个相同的轻金属容器里装有同样质量的水。一个重球挂在不导热的细线上。放入其中一个容器内,使球 位于容器内水的体积中心。球的质量等于水的质量,球的密度比水的密度大得多。两个容器加热到水的沸点,再冷却。已知:放有球的容器冷却到室温所需时间为未放球的容器冷却到室温所需时间的k 倍。试求制作球的物质的比热与水的比热之比c 球:c 两个完全相同的金属球a 、b,其中a 球放在不导热的水平面上,b 球用不导热的细线悬挂起来。现供给两球相同的热量,他们的温度分别升高了△ta 、△tb ,假设两球热膨胀的体积相等,则 A.△ta>△tb B.△ta<△tb C.△ta=△tb D.无法比较 4.水和油边界的表面张力系数为σ=1.8×10-2N /m ,为了使1.0×103kg 的油在水内散成半径为r =10- 6m 的小油滴,若油的密度为900kg /m 3,问至少做多少功? 5.炎热的夏季,人们通过空调来降低并维持房间较低的温度,在室外的温度为1T 时,要维持房间0T 的温度,空调每小时工作0n 次。已知一厚度d ,面积为S 的截面,当两端截面处的温度分别为a T 、b T ,且b a T T >,则热量沿着垂直于截面方向传递,达到稳定状态时,在t ?时间内通过横截面S 所传递的热量为: t S d T T K Q b a ?-= (其中K 为物质的导热系数。) 求:(1)当室外的温度升高到2T 时,如房间的温度仍然维持为0T ,则空调平均每小时工作多少次? (2)设房屋墙壁以及顶部的厚度均为L 、导热系数为1K ,如房间内再增加一厚度均为l 、导热系数为2K 的保温涂层,在室外的温度为1T ,房间的温度仍然维持为0T ,那么空调平均每小时工作多少次?(不考虑门窗及地面的热传导) 6.一个老式的电保险丝,由连接在两个端纽之间的一根细而均匀的导线构成。导线按斯特藩定律从其表面散热。斯特藩定律指出:辐射功率P 跟辐射体表面积S 以及一个与温度有关的函数成正比,即 () ,44外辐T T S P -∞ 试说明为什么用保险丝时并不需要准确的长度。

大学物理_热学试题

大学物理热学试卷 一、选择题: 1、三个容器A 、B 、C 中装有同种理想气体,其分子数密度n 相同,而方均根速率之比为 ()()() 2 /122 /122 /12::C B A v v v =1∶2∶4,则其压强之比A p ∶B p ∶ C p 为: (A) 1∶2∶4. (B) 1∶4∶8. (C) 1∶4∶16. (D) 4∶2∶1. [ ] 2、温度为T 时,在方均根速率s /m 50) (2 12±v 的速率区间内,氢、氨两种气体分子数占总分 子数的百分率相比较:则有(附:麦克斯韦速率分布定律: v v v ?????? ? ? ?-?? ? ??π=?22 2 /32exp 24kT m kT m N N , 符号exp(a ),即e a .) (A) ()()22N H //N N N N ?>? (B) ()()22N H //N N N N ?=? (C) ()()22N H //N N N N ??温度较高时()()22N H //N N N N ?

物理竞赛热学专题40题刷题练习(带答案详解)

物理竞赛热学专题40题刷题练习(带答案详解) 1.潜水艇的贮气筒与水箱相连,当贮气筒中的空气压入水箱后,水箱便排出水,使潜水艇浮起。某潜水艇贮气简的容积是2m 3,其上的气压表显示内部贮有压强为2×107Pa 的压缩空气,在一次潜到海底作业后的上浮操作中利用简内的压缩空气将水箱中体积为10m 3水排出了潜水艇的水箱,此时气压表显示筒内剩余空气的压强是9.5×106pa ,设在排水过程中压缩空气的温度不变,试估算此潜水艇所在海底位置的深度。 设想让压强p 1=2× 107Pa 、体积V 1=2m 3的压缩空气都变成压强p 2=9.5×106Pa 压缩气体,其体积为V 2,根据玻-马定律则有 p 1V 1=p 2V 2 排水过程中排出压强p 2=9.5× 106Pa 的压缩空气的体积 221V V V '=-, 设潜水艇所在处水的压强为p 3,则压强p 2=9.5×106Pa 、体积为2V '的压缩空气,变成压强为p 3的空气的体积V 3=10m 3。 根据玻马定律则有 2233p V p V '= 联立可解得 p 3=2.1×106Pa 设潜水艇所在海底位置的深度为h ,因 p 3=p 0+ρ gh 解得 h =200m 2.在我国北方的冬天,即便气温很低,一些较深的河 流、湖泊、池塘里的水一般也不会冻结到底,鱼类还可以在水面结冰的情况下安全过冬,试解释水不会冻结到底的原因? 【详解】 由于水的特殊内部结构,从4C ?到0C ?,体积随温度的降低而增大,达到0C ?后开始结冰,冰的密度比水的密度小。 入秋冬季节,气温开始下降,河流、湖泊、池塘里的水上层的先变冷,密度变大而沉到水底,形成对流,到达4C ?时气温如果再降低,上层水反而膨胀,密度变小,对流停止,“漂浮”在水面上,形成一个“盖子”,而下面的水主要靠热传导散失内能,但由于水

大学物理力学试题

一、选择题:(每题3分) 1、某质点作直线运动的运动学方程为x =3t -5t 3 + 6 (SI),则该质点作 (A) 匀加速直线运动,加速度沿x 轴正方向. (B) 匀加速直线运动,加速度沿x 轴负方向. (C) 变加速直线运动,加速度沿x 轴正方向. (D) 变加速直线运动,加速度沿x 轴负方向. [ ] 2、一质点沿x 轴作直线运动,其v -t 曲 线如图所示,如t =0时,质点位于坐标原点,则t =4.5 s 时,质点在x 轴上的位置为 (A) 5m . (B) 2m . (C) 0. (D) -2 m . (E) -5 m. [ ] 3、图中p 是一圆的竖直直径pc 的上端点,一质点从p 开始分 别沿不同的弦无摩擦下滑时,到达各弦的下端所用的时间相比 较是 (A) 到a 用的时间最短. (B) 到b 用的时间最短. (C) 到c 用的时间最短. (D) 所用时间都一样. [ ] 4、 一质点作直线运动,某时刻的瞬时速度=v 2 m/s ,瞬时加速度2/2s m a -=, 则一秒钟后质点的速度 (A) 等于零. (B) 等于-2 m/s . (C) 等于2 m/s . (D) 不能确定. [ ] 5、 一质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表示式为 j bt i at r 22+=(其中 a 、 b 为常量), 则该质点作 (A) 匀速直线运动. (B) 变速直线运动. (C) 抛物线运动. (D)一般曲线运动. [ ] 6、一运动质点在某瞬时位于矢径()y x r , 的端点处, 其速度大小为 (A) t r d d (B) t r d d (C) t r d d (D) 22d d d d ?? ? ??+??? ??t y t x [ ] 7、 质点沿半径为R 的圆周作匀速率运动,每T 秒转一圈.在2T 时间间隔中, 其平均速度大小与平均速率大小分别为 -12 O a p

高中物理竞赛练习7 热学一08

高中物理竞赛练习7 热学一08.5 1.证明理想气体的压强p = k n ε32,其中n 为单位体积内的分子数,k ε是气体分子的平均动能. 2.已知地球和太阳的半径分别为R 1=6×106m 、R 2=7× 108m ,地球与太阳的距离d =1.5×1011m .若地球与太阳均可视为黑体,试估算太阳表面温度. 3.如图所示,两根金属棒A 、B 尺寸相同,A 的导热系数是B 的两倍,用它们来导热,设高温端和低温端温度恒定,求将A 、B 并联使用与串联使用的能流之比.设棒侧面是绝热的. 4.估算地球大气总质量M 和总分子数N . 5.一卡诺机在温度为27℃和127℃两个热源之间运转.(1)若在正循环中,该机从高温热源吸热1.2×103 cal , 则将向低温热源放热多少?对外作功多少?(2)若使该机反向运转(致冷机),当从低温热源吸热1.2×103cal 热量,则将向高温热源放热多少?外界作功多少? 6.一定质量的单原子理想气体在一密闭容器中等压膨胀到体积为原来的1.5倍,然后又被压缩,体积和压强均减为1/3,且过程中压强与体积始终成正比,比例系数不变,在此压缩过程中气体向外放热Q o ,压缩后气体重新等压膨胀到原体积(气体在第一次等压膨胀前的状态),为使气体等容回到上面提到的原状态(第一次膨胀前的状态),需要传递给气体的热量Q 1是多少?

7.1 moI单原子理想气体初始温度为T o,分别通过等压和绝热(即不吸热也不放热)两种方式使其膨胀,且膨胀后末体积相等.如果已知两过程末状态气体的压强相比为1.5,求在此两过程中气体所做的功之和. 8.如图所示,两块铅直的玻璃板部分浸入水中,两板平行,间距d=0.5 mm,由于水的表面张力的缘故,水沿板上升一定的高度h,取水的表面张力系数σ =7.3×10-2N·m-1,求h的大小. 9.内径均匀的U形玻璃管,左端封闭,右端开口,注入水银后;左管封闭的气体被一小段长为h1=3.0cm 的术银柱分成m和n两段.在27℃时,L m=20 cm,L n=10 cm,且右管内水银面与n气柱下表面相平,如图所示.现设法使n上升与m气柱合在一起,并将U形管加热到127℃,试求m和n气柱混合后的压强和长度.(p o=75cmHg) 10.在密度为ρ=7.8 g·cm-3的钢针表面上涂一薄层不能被水润湿的油以后,再把它轻轻地横放在水的表面,为了使针在0℃时不掉落水中,不考虑浮力,问该钢针的直径最大为多少? 11.已知水的表面张力系数为σ1=7.26×10-2N·m-1,酒精的表面张力系数为σ2=2.2×10-2N·m-1.由两个内径相等的滴管滴出相同质量的水和酒精,求两者的液滴数之比.

热学试题(2).doc

大学物理竞赛训练题 热学(2) 一、选择题 1. 一定量的理想气体分别由初态a 经①过程ab 和由初态a ′经②过程a′cb 到达相同的终态b ,如p -T 图所示,则两个过程中气体从外界吸收的热量 Q 1,Q 2的关系为: (A) Q 1<0,Q 1 > Q 2. (B) Q 1>0,Q 1> Q 2. (C) Q 1<0,Q 1< Q 2. (D) Q 1>0,Q 1< Q 2. [ ] 2. 有两个相同的容器,容积固定不变,一个盛有氨气,另一个盛有氢气(看成刚性分子的理想气体),它们的压强和温度都相等,现将5J 的热量传给氢气,使氢气温度升高,如果使氨气也升高同样的温度,则应向氨气传递热量是: [ ] (A) 6 J. (B) 5 J. (C) 3 J. (D) 2 J. 3. 某理想气体状态变化时,内能随体积的变化关系如图中AB 直线所示.A →B 表示的过程是 [ ] (A) 等压过程. (B) 等体过程. (C) 等温过程. (D) 绝热过程. 4.在所给出的四个图象中,哪个图象能够描述一定质量的理想气体,在可逆绝热过程中,密度随压强的变化? [ ] 5. 气缸中有一定量的氦气(视为理想气体),经过绝热压缩,体积变为原来的一半,则气体分子的平均速率变为原来的 [ ] (A) 24/5倍. (B) 22/3倍. (C) 22/5倍. (D) 21/3倍. 6. 对于室温下的双原子分子理想气体,在等压膨胀的情况下,系统对外所作的功与从外界吸收的热量之比W / Q 等于 [ ] (A) 2/3. (B) 1/2. (C) 2/5. (D) 2/7. 7. 理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的面积大小(图中阴影部分)分别为S 1和S 2,则二者的大小关系是: (A) S 1 > S 2. (B) S 1 = S 2. (C) S 1 < S 2. (D) 无法确定. [ ] p ρ p (A) ρ p (C) ρ p (B)ρ p (D)

大学物理题库-热力学

热力学选择题 1、在气缸中装有一定质量的理想气体,下面说法正确的是:( ) (A ) 传给它热量,其内能一定改变。 (B ) 对它做功,其内能一定改变。 (C ) 它与外界交换热量又交换功,其内能一定改变。 (D ) 以上说法都不对。 (3分) 答案:D 2、理想气体在下述过程中吸收热量的是( ) (A )等容降压过程 (B )等压压缩过程 (C )绝热膨胀过程 (D )等温膨胀过程 (3分) 答案:D 3、理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的面积大小分别为1S 和2S ,二者的关系是( ) (A )21S S > (B )21S S < (C )S 1 =S 2 (D )不能确定 (3分) 答案:C 4、有两个可逆的卡诺循环,ABCDA 和11111A B C D A ,二者循环线包围的面积相等,如图所示。设循环ABCDA 的热效率为η,每次循环从高温热源吸收热量Q ,循环11111A B C D A 的热效率为 η,每次循环从高温热源吸收热量1Q ,则( ) (A )11,Q Q <<ηη (B )11,Q Q ><ηη (C )11,Q Q <>ηη (D )11,Q Q >>ηη (3分) 答案:B 5、一定量的理想气体,分别经历如图所示的abc 过程(图中虚线ac 为等温线)和 def 过程(图中虚线 df 为绝热线)。试判断这两种过程是吸热还是放热( ) (A )abc 过程吸热,def 过程放热。(C )abc 过程和 def 过程都吸热。 P P V

(B )abc 过程放热 def 过程吸热 (D )abc 过程和 def 过程都放热。 V V (3分) 答案:A 6、对于理想气体系统来说,在下列过程中,哪个过程系统所吸收的热量、内能的增量和对外做得功三者均为负值?( ) (A )等容降压过程。 (B) 等温膨胀过程。 (C) 绝热膨胀过程。 (D) 等压压缩过程。 (3分) 答案:D 7、关于可逆过程,下列说法正确的是( ) (A ) 可逆过程就是可以反向进行的过程。 (B ) 凡是可以反向进行的过程均为可逆过程。 (C ) 可逆过程一定是准静态过程。 (D ) 准静态过程一定是可逆过程。 (3分) 答案:C 8、下面正确的表述是( ) (A) 功可以全部转化为热,但热不能全部转化为功。 (B )热量能从高温物体传到低温物体,但不能从低温物体传到高温物体。 (C )开尔文表述指出热功转换的可逆性。 (D )克劳修斯表述指出了热传导的不可逆性。 (3分) 答案:D 9、一台工作于温度分别为327 ℃和27 ℃的高温热源与低温源之间的卡诺热机,每经历一个循环吸热2 000 J ,则对外作功( ) (A) 2 000J (B) 1 000J (C) 4 000J (D) 500J (3分) 答案:B 10、“理想气体和单一热源接触作等温臌胀时,吸收的热量全部用来对外作功。”对此说法,有如下几种评论,哪种是正确的( ) (A )不违反热力学第一定律,但违反热力学第二定律 (B )不违反热力学第二定律,但违反热力学第一定律 (C )不违反热力学第一定律,也不违反热力学第二定律 (D )违反热力学第二定律,也违反热力学第二定律 (3分)

27高中物理竞赛热学习题2整理

高中物理竞赛热学习题 热学2 姓名: 班级: 成绩: 1. 如图所示,一摩尔理想气体,由压强与体积关系的p-V 图中的状态A 出发,经过一缓慢的直线过程到达状态B ,已知状态B 的压强与状态A 的压强之比为1/2 ,若要使整个过程的最终结果是气体从外界吸收了热量,则状态B 与状态A 的体积之比应满足什么条件?已知此理想气体每摩尔的内能为 23RT ,R 为普适气体常量,T 为热力学温度. 2.有一气缸,除底部外都是绝热的,上面是一个不计重力的活塞,中间是一块固定的导热隔板,把气缸分隔成相等的两部分A 和B ,上、下各有1mol 氮气(52 U RT = ),现由底部慢慢地将350J 热量传送给缸内气体,求 (1)A 、B 内气体的温度各改变了多少? (2)它们各吸收了多少热量。 3. 使1mol 理想气体实行如图所示循环。求这过程气体做的总功。仅用T 1,T 2和常数R 表示。 (在1-2过程,12P T α= )

4.如图所示,绝热的活塞S 把一定质量的稀薄气体(可视为理想气体)密封在水平放置的绝热气缸内.活塞可在气缸内无摩擦地滑动.气缸左端的电热丝可通弱电流对气缸内气体十分缓慢地加热.气缸处在大气中,大气压强为p0.初始时,气体的体积为V0、压强为p0.已知1 摩尔该气体温度升高1K 时其内能的增量为一已知恒量。,求以下两种过程中电热丝传给气体的热量Q1与Q2之比. 1 .从初始状态出发,保持活塞S 位置固定,在电热丝中通以弱电流,并持续一段时间,然后停止通电,待气体达到热平衡时,测得气体的压强为p1 . 2 .仍从初始状态出发,让活塞处在自由状态,在电热丝中通以弱电流,也持续一段时间,然后停止通电,最后测得气体的体积为V 2 . 5. 图示为圆柱形气缸,气缸壁绝热,气缸的右端有一小孔和大气相通,大气的压强为p0。用一热容量可忽略的导热隔板N和一绝热活塞M将气缸分为A、B、C三室,隔板与气缸固连,活塞相对气缸可以无摩擦地移动但不漏气,气缸的左端A室中有一电加热器Ω。已知在A、B室中均盛有1摩尔同种理想气体,电加热器加热前,系统处于平衡状态,A、B两室中气体的温度均为T0,A、B、C三室的体积均为V0。现通过电加热器对A室中气体缓慢加热,若提供的总热量为Q0,试求B室中气体末态体积和A室中气体的末态温度。设A、B 两室中气体1摩尔的内能 5 2 U RT 。R为普适恒量,T为热力学温度。

大学物理力学题库及答案

一、选择题:(每题3分) 1、某质点作直线运动的运动学方程为 x = 3t-5t 3 + 6 (SI),则该质点作 2、一质点沿x 轴作直线运动,其v t 曲 线如图所示,如t=0时,质点位于坐标原点, 则t=4.5 s 时,质点在x 轴上的位置为 (A) 5m . (B) 2m . (C) 0. (D) 2 m . (E) 5 m. [ b ] pc 的上端点,一质点从p 开始分 到达各弦的下端所用的时间相比 6、一运动质点在某瞬时位于矢径 r x, y 的端点处,其速度大小为 7、 质点沿半径为R 的圆周作匀速率运动,每 T 秒转一圈.在2T 时间间隔中, 其平均速度大小与平均速率大小分别为 (A) 2 R/T , 2 R/T . (B) 0,2 R/T (C) 0,0. (D) 2 R/T , 0. [ b ] 8 以下五种运动形式中,a 保持不变的运动是 4、 一质点作直线运动,某时刻的瞬时速度 v 2 m/s ,瞬时加速度a 2m/s , 则一秒钟后质点的速度 (B)等于 2 m/s . (D)不能确定. [ d ] (A)等于零. (C)等于 2 m/s . 5 、 一质点在平面上运动, 已知质点位置矢量的表示式为 r at i bt 2j (其中 a 、 b 为常量),则该质点作 (A)匀速直线运动. (B)变速直线运动. (C)抛物线运动. (D) 一般曲线运 动. [ b ] [d ] (A) 匀加速直线运动,加速度沿 x 轴正方向. (B) 匀加速直线运动,加速度沿 x 轴负方向. (C) 变加速直线运动,加速度沿 x 轴正方向. (D) 变加速直线运动,加速度沿 x 轴负方向. 3、图中p 是一圆的竖直直径 别沿不同的弦无摩擦下滑时, 较是 (A) 到a 用的时间最短. (B) 到b 用的时间最短. (C) 到c 用的时间最短. (D) 所用时间都一样. (A) d r dt (C) d r dt (B) (D) d r dt dx 2 .dt 2 d y dt [d ] a

全国中学生物理竞赛真题汇编热学

全国中学生物理竞赛真题汇编---热学 1.(19Y4) 四、(20分)如图预19-4所示,三个绝热的、容积相同的球状容器A 、B 、C ,用带有阀门K 1、K 2的绝热细管连通,相邻两球球心的高度差 1.00m h =.初始时,阀门是关闭的,A 中装有1mol 的氦(He ),B 中装有1mol 的氪(Kr ),C 中装有lmol 的氙(Xe ),三者的温度和压强都相同.气体均可视为理想气体.现打开阀门K 1、K 2,三种气体相互混合,最终每一种气体在整个容器中均匀分布,三个容器中气体的温度相同.求气体温度的改变量.已知三种气体的摩尔质量分别为 31He 4.00310kg mol μ--=?? 在体积不变时,这三种气体任何一种每摩尔温度升高1K ,所吸收的热量均为 3/2R ,R 为普适气体常量. 2.(20Y3)(20分)在野外施工中,需要使质量m =4.20 kg 的铝合金构件升温;除了保温瓶中尚存有温度t =90.0oC 的1.200kg 的热水外,无其他热源。试提出一个操作方案,能利用这些热水使构件从温度t 0=10.0oC 升温到66.0oC 以上(含66.0oC),并通过计算验证你的方案. 已知铝合金的比热容c =0.880×103J ·(k g·oC)-1 , 水的比热容c = 4.20×103J ·(kg ·oC)-1 ,不计向周围环境散失的热量. 3.(22Y6)(25分)如图所示。两根位于同一水平面内的平行的直长金属导轨,处于恒定磁场中。 磁场方向与导轨所在平面垂直.一质量为m 的均匀导体细杆,放在导轨上,并与导轨垂 直,可沿导轨无摩擦地滑动,细杆与导轨的电阻均可忽略不计.导轨的左端与一根阻值为 尺0的电阻丝相连,电阻丝置于一绝热容器中,电阻丝的热容量不计.容器与一水平放置的开口细管相通,细管内有一截面为S 的小液柱(质量不计),液柱将l mol 气体(可视为理想气体)封闭在容器中.已知温度升高1 K 时,该气体的内能的增加量为5R /2(R 为普适气体常量),大气压强为po ,现令细杆沿导轨方向以初速V 0向右运动,试求达到平衡时细管中液柱的位移. 4.(16F1)20分)一汽缸的初始体积为0V ,其中盛有2mol 的空气和少量的水(水的体积可以忽略)。平衡时气体的总压强是3.0atm ,经做等温膨胀后使其体积加倍,在膨胀结束时,其中的水刚好全部消失,此时的总压强为2.0atm 。若让其继续作等温膨胀,使体积再次加倍。试计算此时: 1.汽缸中气体的温度; 2.汽缸中水蒸气的摩尔数; 3.汽缸中气体的总压强。 假定空气和水蒸气均可以当作理想气体处理。 5.(17F1)在一大水银槽中竖直插有一根玻璃管,管上端封闭,下端开口.已知槽中水银液面以上的那部分玻璃管 的长度l=76cm,管内封闭有n=1.0×10-3 mol的空气,保持水银槽与玻璃管都不动而设法使玻璃管内空气的温度缓慢地降低10℃,问在此过程中管内空气放出的热量为多少?已知管外大气的压强为76cmHg,每摩尔空 气的内能U=CVT,其中T为绝对温度,常量CV=20.5J·(mol·K)-1 ,普适气体常量R=8.31J·(m ol·K)-1 31Kr 83.810kg mol μ--=??31Xe 131.310kg mol μ--=??

高中物理竞赛辅导习题热学部分..

高中物理竞赛热学部分题选 1.一个老式的电保险丝,由连接在两个端纽之间的一根细而均匀的导线构成。导线按斯特藩定律从其表面散热。斯特藩定律指出:辐射功率P 跟辐射体表面积S 以及一个与温度有关的函数成正比,即 () ,4 4外辐T T S P -∞ 试说明为什么用保险丝时并不需要准确的长度。 解:设l 为保险丝长度,r 为其半径,P 为输至整个保险丝上的功率。若P 增大,保险丝的温度将上升, 直到输入的电功率等于辐射的功率。 所以当P 超过某一值max P 时,在一定的时间内,保险丝将烧毁,而 ( ) ,2144 max l r c T T kS P ??=-=π外熔 式中k 为一常数,S 为表面积,1c 为一常数。 由于P=I 2R ,假设保险丝的电阻R 比它所保护的线路电阻小很多,则I 不依赖于R ,而 ρρ ,S l R =为 常数,2 r S π=为保险丝的横截面积。 ,/22 r l I P πρ= 当rl c r l I 22 2/=时(这里2c 为另一常数),保险丝将熔化。 .3 22 r c I = 可见,保险丝的熔断电流不依赖于长度,仅与其粗细程度(半径r)有关。 2.有两根长度均为50cm 的金属丝A 和B 牢固地焊在一起,另两端固定在牢固的支架上(如图21-3)。 其线胀系数分别为αA =1.1×10-5/℃,αB =1.9×10-5/℃,倔强系数分别为K A =2×106N/m ,K B =1×106 N/m ;金属丝A 受到450N 的拉力时就会被拉断,金属丝B 受到520N 的拉力时才断,假定支架的间距不随温度改变。问:温度由+30°C 下降至-20°C 时,会出现什么情况?(A 、B 丝都不断呢,还是A 断或者B 断呢,还是两丝都断呢?)不计金属丝的重量,在温度为30°C 时它们被拉直但张力为零。 解:金属A 和B 从自由状态降温,当温度降低t ?时的总缩短为 t l l l l B A B A ?+=?+?=?0)(αα (1) 而在-20°C 时,若金属丝中的拉力为F ,则根据胡克定律,A 、B 的伸长量分别为F/K A 和F/K B , 所以 l K E K E B A ?=+ (2) t l K K F B A B A ?+-? ??? ??+0)(11αα (3) 所以 N K K t l F B A B A 50011)(0=+?+=αα 因为N F 450>,所以温度下降到-20°C 前A 丝即被拉断。A 丝断后。F=0,即使温度再下降很多,B 丝也不会断。 3.长江大桥的钢梁是一端固定,另一端自由的。这是为什么?如果在-10℃时把两端都固定起来,当温度升高到40℃时,钢梁所承担的胁强(压强)是多少?(钢的线胀系数为12×10-6/℃,弹性模量为2.0×105N/mm 2,g=10m/s 2) 解:长1m 、横截面积为1mm 2的杆,受到10N 拉力后伸长的量,叫伸长系数,用a 来表示,而它的倒数叫弹性模量E ,./1a E =当杆长为L 0m ,拉力为F ,S 为横截面积(单位为mm 2),则有伸长量

高中物理竞赛十年复赛真题-热学(含答案)

十年真题-热学(复赛) 1.(34届复赛7)如气体压强-体积图所示,摩尔数为ν的双原子理想气体构成的系统经历一正循环过程(正循环指沿图中箭头所示的循环),其中自A 到B 为直线过程,自B 到A 为等温过程.双原子理想气体的定容摩尔热容为52 R , R 为气体常量. (1)求直线AB 过程中的最高温度; (2)求直线AB 过程中气体的摩尔热容量随气体体积变 化的关系式,说明气体在直线AB 过程各段体积范围内 是吸热过程还是放热过程,确定吸热和放热过程发生转 变时的温度T c ; (3)求整个直线AB 过程中所吸收的净热量和一个正循 环过程中气体对外所作的净功. 解析:(1)直线AB 过程中任一平衡态气体的压强p 和体积V 满足方程p -p 0p 0-p 02=V -V 02V 02 -V 0 此即 p =32p 0-p 0V 0 V ① 根据理想气体状态方程有:pV =νRT ② 由①②式得: T =1νR ????-p 0V 0V 2+32p 0V =-p 0νR ????V -34V 02+9p 0V 016νR ③ 由③式知,当V =34 V 0时, ④ 气体达到直线AB 过程中的最高温度为:T max =9p 0V 016νR ⑤ (2)由直线AB 过程的摩尔热容C m 的定义有:dQ =νC m dT ⑥ 由热力学第一定律有: dU =dQ -pdV ⑦ 由理想气体内能公式和题给数据有:dU =νC V dT =ν52 RdT ⑧ 由①⑥⑦⑧式得:C m =C V +p νdV dT =52R +????32 p 0-p 0V 0V 1νdV dT ⑨ 由③式两边微分得:dV dT =2νRV 0p 0(3V 0-4V ) ⑩ 由⑩式带入⑨式得:C m =21V 0-24V 3V 0-4V R 2 ? 由⑥⑩?式得,直线AB 过程中, 在V 从V 02增大到3V 04的过程中,C m >0,dV dT >0,故dQ dV >0,吸热 ? 在V 从3V 04增大到21V 024的过程中,C m <0,dV dT <0,故dQ dV >0,吸热 ? 在V 从21V 024增大到V 0的过程中,C m >0,dV dT <0,故dQ dV <0,放热 ?

大学物理电磁学题库及答案

一、选择题:(每题3分) 1、均匀磁场的磁感强度B 垂直于半径为r 的圆面.今以该圆周为边线,作一半球面S ,则通过S 面的磁通量的大小为 (A) 2 r 2B . (B) r 2B . (C) 0. (D) 无法确定的量. [ B ] 2、在磁感强度为B 的均匀磁场中作一半径为r 的半球面S ,S 边线所在平面的法线方向单位矢量n 与B 的夹角为 ,则通过半球面S 的磁通量(取弯面向外为正)为 (A) r 2B . (B) 2 r 2B . (C) - r 2B sin . (D) - r 2B cos . [ D ] 3、有一个圆形回路1及一个正方形回路2,圆直径和正方形的边长相等,二者中通有大小相等的电流,它们在各自中心产生的磁感强度的大小之比B 1 / B 2为 (A) 0.90. (B) 1.00. (C) 1.11. (D) 1.22. [ C ] 4、如图所示,电流从a 点分两路通过对称的圆环形分路,汇合于b 点.若ca 、bd 都沿环的径向,则在环形分路的环心处的磁感强度 (A) 方向垂直环形分路所在平面且指向纸内. (B) 方向垂直环形分路所在平面且指向纸外. (C) 方向在环形分路所在平面,且指向b . (D) 方向在环形分路所在平面内,且指向a . (E) 为零. [ E ] 5、通有电流I 的无限长直导线有如图三种形状, 则P ,Q ,O 各点磁感强度的大小B P ,B Q ,B O 间的关系为: (A) B P > B Q > B O . (B) B Q > B P > B O . (C) B Q > B O > B P . (D) B O > B Q > B P . [ D ] 6、边长为l 的正方形线圈,分别用图示两种方式通以电流I (其中ab 、cd 与正方 形共面),在这两种情况下,线圈在其中心产生的磁感强度的大小分别为 (A) 01 B ,02 B . (B) 01 B ,l I B 0222 . (C) l I B 0122 ,02 B . a

大学物理热学试题题库及答案

大学物理热学试题题库及答案 一、选择题:(每题3分) 1、在一密闭容器中,储有A、B、C三种理想气体,处于平衡状态.A种气体的分子数密度为n1,它产生的压强为p1,B种气体的分子数密度为2n1,C种气体的分子数密度为3n1,则混合气体的压强p为 (A) 3 p1.(B) 4 p1. (C) 5 p1.(D) 6 p1.[] 2、若理想气体的体积为V,压强为p,温度为T,一个分子的质量为m,k为玻尔兹曼常量,R为普适气体常量,则该理想气体的分子数为: (A) pV / m.(B) pV / (kT). (C) pV / (RT).(D) pV / (mT).[] 3、有一截面均匀的封闭圆筒,中间被一光滑的活塞分隔成两边,如果其中的一边装有0.1 kg 某一温度的氢气,为了使活塞停留在圆筒的正中央,则另一边应装入同一温度的氧气的质量为: (A) (1/16) kg.(B) 0.8 kg. (C) 1.6 kg.(D) 3.2 kg.[] 4、在标准状态下,任何理想气体在1 m3中含有的分子数都等于 (A) 6.02×1023.(B)6.02×1021. (C) 2.69×1025(D)2.69×1023. (玻尔兹曼常量k=1.38×10-23 J·K-1 ) [] 5、一定量某理想气体按pV2=恒量的规律膨胀,则膨胀后理想气体的温度 (A) 将升高.(B) 将降低. (C) 不变.(D)升高还是降低,不能确定.[] 6、一个容器内贮有1摩尔氢气和1摩尔氦气,若两种气体各自对器壁产生的压强分别为p1和p2,则两者的大小关系是: (A) p1> p2.(B) p1< p2. (C) p1=p2.(D)不确定的.[] 7、已知氢气与氧气的温度相同,请判断下列说法哪个正确? (A) 氧分子的质量比氢分子大,所以氧气的压强一定大于氢气的压强. (B) 氧分子的质量比氢分子大,所以氧气的密度一定大于氢气的密度. (C) 氧分子的质量比氢分子大,所以氢分子的速率一定比氧分子的速率大. (D) 氧分子的质量比氢分子大,所以氢分子的方均根速率一定比氧分子的方均根速率大.[] 8、已知氢气与氧气的温度相同,请判断下列说法哪个正确? (A) 氧分子的质量比氢分子大,所以氧气的压强一定大于氢气的压强. (B) 氧分子的质量比氢分子大,所以氧气的密度一定大于氢气的密度.

上海物理竞赛热学

上海物理竞赛热学 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

8.质量相等的甲、乙两金属块,其材质不同。将它们放入沸水中,一段时间后温度均达到100℃,然后将它们按不同的方式投入一杯冷水中,使冷水升温。第一种方式:先从沸水中取出甲,将其投入冷水,当达到热平衡后将甲从杯中取出,测得水温升高20℃;然后将乙从沸水中取出投入这杯水中,再次达到热平衡,测得水温又升高了20℃。第二种方式:先从沸水中取出乙投入冷水,当达到热平衡后将乙从杯中取出;然后将甲从沸水中取出,投入这杯水中,再次达到热平衡。则在第二种方式下,这杯冷水温度的变化是()A.升高不足40℃ B.升高超过40℃ C.恰好升高了40℃ D.条件不足,无法判断 5.食用冻豆腐时,发现豆腐内存在许多小孔,在小孔形成的过程中,发生的主要物态变 化是 ( ) A.凝固和熔化。 B.液化和升华。 C.凝华和熔化。 D.凝固和汽化。 7.如图24-3所示,从温度与室温(20℃左右)相同的酒精里取出温度计。温度计的示数会 ( ) A.减小。 B.增大。 C.先减小后增大。 D.先增大后减小。

14.星期天,小林同学在父母的协助下,从早上6:00开始每隔半小时分别对他家附近的气 温和一个深水池里的水温进行测量,并根据记录的数据绘成温度一时刻图线,如图24-9 所示。则可以判断 ( ) A.甲是“气温”图线,乙是“水温”图线,因为水的比热容比空气的大。B.甲是“气温”图线,乙是“水温”图线,因为水的比热容比空气的小。C.甲是“水温”图线,乙是“气温”图线,因为水的比热容比空气的大。D.甲是“水温”图线,乙是“气温”图线,因为水的比热容比空气的小。 21.将质量为m、温度为O℃的雪(可看成是冰水混合物)投入装有热水的容器中,热水的质量为M,平衡后水温下降了t;向容器中再投入质量为2m上述同样性质的雪,平衡后容器中的水温恰好又下降了t。则m:M为 ( ) A. 1:2 :3 C.1:4 :5。 5.现有一扇形的均质金属物体,该材料具有热胀冷缩的性质,如图所示。室温状 态下AB、CD边所成的圆心角为α。若使物体温度均匀升高,则α角的变化情况是:( ) (A)变大 (B)不变

大学物理考试试题与解答

西华大学课程考核半期试题卷 试卷编号 ( 2011__ 至 2012____ 学年 第__1__学期 ) 课程名称: 大学物理A(2) 考试时间: 80 分钟 课程代码: 7200019 试卷总分: 100 分 考试形式: 闭卷 学生自带普通计算器: 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 十一 十二 总分 得分 评卷 教师 一.(10分)一电子绕一带均匀电荷的长直导线以2×104 m ·s -1 的匀速率作圆周运动.求带电直线上的线电荷密度.(电子质量0m =9.1×10-31 kg ,电子电量e =1.60×10-19 C) 解: 设均匀带电直线电荷密度为λ,在电子轨道处场强 r E 0π2ελ= 电子受力大小 r e eE F e 0π2ελ = = ∴ r v m r e 2 0π2=ελ 得 132 0105.12π2-?== e mv ελ1m C -? 二.(20分)如图所示,有一带电量为Q=8.85×10-4C, 半径为R=1.00m 的均匀带电细圆环水平放置。在 圆环中心轴线的上方离圆心R 处,有一质量为m=0.50kg 、带电量为q=3.14×10-7C 的小球。当小球从静止下落到圆心位置时,它的速率为多少m/s ?[重力加速度g=10m/s 2,ε0=8.85×10-12C 2/(N.m 2)] 序号: 年级专业: 教学班号: 学号: 姓名: 装 订 线

图11 解:设圆环处为重力势能零点,无穷远处为电势能零点。 初始状态系统的重力势能为mgR ,电势能为 R qQ 240πε 末状态系统的动能为22 1 mv ,电势能为R qQ 04πε 整个系统能量守恒,故 R qQ mv R qQ mgR 02042124πεπε+= + 解得: 4.13/v m s = = = 三.(20分)一根很长的同轴电缆,由一导体圆柱(半径为a )和一同轴的导体圆管(内、外半径分别为b ,c )构成,如图所示.使用时,电流I 从一导体流去,从另一导体流回.设电流都是均匀地分布在导体的横截面上,求:(1)导体圆柱内(r <a ),(2)两导体之间(a <r <b ),(3)导体圆筒内(b <r <c )以及(4)电缆外(r >c )各点处磁感应强度的大小. 解: ? ∑μ=?L I l B 0d (1)a r < 2202R Ir r B μπ= 2 02R Ir B πμ= (2) b r a << I r B 02μπ= r I B πμ20=

上海物理竞赛热学之令狐文艳创作

8.质量相等的甲、乙两金属块,其材质不同。将它们放入沸水中,一段时间后温度均达到100℃,然后将它们按不同的方式投入一杯冷水中,使冷水升温。第一种方式:先从沸水中取出甲,将其投入冷水,当达到热平衡后将甲从杯中取出,测得水温升高20℃;然后将乙从沸水中取出投入这杯水中,再次达到热平衡,测得水温又升高了20℃。第二种方式:先从沸水中取出乙投入冷水,当达到热平衡后将乙从杯中取出;然后将甲从沸水中取出,投入这杯水中,再次达到热平衡。则在第二种方式下,这杯冷水温度的变化是() 令狐文艳

A.升高不足40℃ B.升高超过40℃ C.恰好升高了40℃ D.条件不足,无法判断 5.食用冻豆腐时,发现豆腐内存在许多小孔,在小孔形成的过程中,发生的主要物态变 化是 ( ) A.凝固和熔化。 B.液化和升华。 C.凝华和熔化。 D.凝固和汽化。 7.如图24-3所示,从温度与室温(20℃左右)相同的酒精里取出温度计。温度计的示数会 ( ) A.减小。 B.增大。 C.先减小后增大。 D.先增大后减小。 14.星期天,小林同学在父母的协助下,从早上6:00开始每隔半小时分别对他家附近的气 温和一个深水池里的水温进行测量,并根据记录的数据绘成温度一时刻图线,如图24-9 所示。则可以判断 ( ) A.甲是“气温”图线,乙是“水温”图线,因为水的比热容比空气的大。

B.甲是“气温”图线,乙是“水温”图线,因为水的比热容比空气的小。 C.甲是“水温”图线,乙是“气温”图线,因为水的比热容比空气的大。 D.甲是“水温”图线,乙是“气温”图线,因为水的比热容比空气的小。 21.将质量为m、温度为O℃的雪(可看成是冰水混合物)投入装有热水的容器中,热水的质量为M,平衡后水温下降了t;向容器中再投入质量为2m上述同样性质的雪,平衡后容器中的水温恰好又下降了t。则m:M为 ( ) A. 1:2 B.1:3 C.1:4 D.1:5。 5.现有一扇形的均质金属物体,该材料 具有热胀冷缩的性质,如图所示。室温 状 态下AB、CD边所成的圆心角为α。 若使物体温度均匀 升高,则α角的变化情况是:( ) (A)变大 (B)不变 (C)变小 (D)无法确定 4.如果不考虑散热的影响,给一定质量的水加热,水的温

物理竞赛热学专题精编大全(带答案详解)

物理竞赛热学专题精编大全(带答案详解) 一、多选题 1.如图所示为一种简易温度计构造示意图,左右两根内径粗细均匀的竖直玻玻璃管下端通过软管相连接,在管中灌入某种液体后环境的温度。重复上述操作,便可在左管上方标注出不同的温度刻,将左管上端通过橡皮塞插入小烧瓶中。调节右管的高度,使左右两管的液面相平,在左管液面位置标上相应的温度刻度。多次改变烧瓶所在度,为了增大这个温度计在相同温度变化时液面变化的髙度,下列措施中可行的是() A.增大液体的密度B.增大烧瓶的体积C.减小左管的内径D.减小右管的内径 【答案】BC 2.如图所示为两端封闭的U形玻璃管,竖直放置,管内左、右两段封闭空气柱A、B 被一段水银柱隔开,设原来温度分别为T A和T B,当温度分别升高△T A和△T B时,关于水银柱高度差的变化情况,下列说法中正确的是() A.当T A=T B,且△T A=△T B时,h一定不变 B.当T A=T B,且△T A=△T B时,h一定增大 C.当T A<T B,且△T A<△T B时,h一定增大 D.当T A>T B,且△T A=△T B时,h一定增大 【答案】BD 【解析】 【详解】 AB.由于左边的水银比右边的高?,所以右边的气体的压强比左边气体的压强大,即P B> P A,设在变化的前后AB两部分气体的体积都不发生变化,即AB做的都是等容变化,则

根据P T =ΔP ΔT 可知,气体的压强的变化为ΔP=PΔT T ,当T A=T B,且ΔT A=ΔT B时,由于P B> P A,根据ΔP=PΔT T 可知ΔP B>ΔP A,?一定增大,故选项A错误,B正确; C.当T AP A,根据ΔP=PΔT T 可知不能判断ΔP B和ΔP A变化的大小,所以不能判断?的变化情况,故选项C错误; D.当T A>T,且ΔT A=ΔT B时,由于P B>P A,根据ΔP=PΔT T 可知ΔP B>ΔP A,?一定增大,故选项D正确; 3.下列叙述正确的是() A.温度升高,物体内每个分子的热运动速率都增大 B.气体压强越大,气体分子的平均动能就越大 C.在绝热过程中外界对气体做功,气体的内能必然增加 D.自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性 【答案】CD A.温度升高,气体分子的平均动能增大,但是个别分子运动速率可能减小,故A错误; B.温度是气体分子的平均动能变化的标志。气体压强越大,温度不一定增大,故B错误; C.在绝热过程中,外界对气体做功,由热力学第一定律得气体的内能增大,故C正确; D.热力学第二定律表明,自然界中进行的一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性,故D正确。 4.夏天,如果将自行车内胎充气过足,又放在阳光下暴晒,车胎极易爆裂.关于这一事例有以下描述(设爆裂前的过程中内胎容积几乎不变),其中正确的是()A.车胎爆裂,是车胎内气体温度升高,气体分子间斥力急剧增大的结果 B.车胎爆裂,是车胎内气体温度升高,分子热运动加剧,气体压强增大的结果 C.在车胎爆裂前,胎内气体吸热,内能增加 D.在车胎突然爆裂的瞬间,胎内气体内能减少 【答案】BCD A.气体分子间间距较大,分子力(斥力)可忽略不计,故A项不合题意; B.自行车在爆裂前受暴晒的过程中,车胎内气体吸热温度升高,分子平均动能增加,而气体体积不变,单位体积内的分子数不变,因此气体压强增大,故B项符合题意. C.爆裂前内胎容积不变W=0,但暴晒吸热Q>0,根据热力学第一定律ΔU=Q+W,可知ΔU>0,即爆裂前气体内能应增大,故C项符合题意. D.突然爆裂的瞬间等效为等温膨胀,气体对外界做功,其内能应减少,故D项符合题意.

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