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                 物理20分鐘專題突破（2）

熱   學(xué)

1. 如圖甲所示，已知一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)1變化到狀態(tài)2。問：氣體對外是否做功？

甲

2. 如圖所示，有一圓筒形氣缸靜置在地上，氣缸圓筒的質(zhì)量為M，活塞及手柄的質(zhì)量為m，活塞截面積為S。現(xiàn)用手握住活塞手柄緩慢地豎直向上提，求氣缸剛離地時缸內(nèi)封閉氣體的壓強。（當(dāng)時的大氣壓強為p₀，當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度為g，活塞缸壁的摩擦不計，活塞未脫離氣缸）。?

3. 如圖所示，一端開口的圓筒中插入光滑活塞，密閉住一段理想氣體，其狀態(tài)參量為p₀，V₀，T₀，在與外界無熱交換的情況下，先壓縮氣體到p₁，V₁，T₁狀態(tài)，再讓氣體膨脹到p₂，V₂，T₂狀態(tài)，若V₁＜V₀＜V₂，則[　　]

    A. T₁＞T₀＞T₂        　　    B. T₁=T₀=T₂

    C. T₁＜T₀＜T₂               　　D. 無法判斷

4. 容積V=20L的鋼瓶充滿氧氣后，壓強為p=30atm，打開鋼瓶閥門，讓氧氣分裝到容積為V'=5L的小瓶子中去。若小瓶子已抽成真空，分裝到小瓶中的氧氣壓強均為p'=2atm壓。在分裝過程中無漏氣現(xiàn)象，且溫度保持不變，那么最多可能裝的瓶數(shù)是： [ 　　]

    A. 4瓶              　　B. 50瓶

    C. 56瓶             　 D. 60瓶

5. 一定質(zhì)量的理想氣體其狀態(tài)變化過程的p與V的關(guān)系如圖所示，該過程p－T圖應(yīng)是（    ）

6. 如右圖所示，已知大氣壓強為p₀=750mmHg,粗細(xì)均勻玻璃管中有A、B兩段氣體，被4cm長水銀柱隔開，下面水銀柱高為66cm,A、B兩段空氣柱長度各為4cm和8cm，現(xiàn)欲使A段氣柱長度增加1cm并保持穩(wěn)定，應(yīng)將管慢慢豎直提高（    ）

A.9cm        B.3cm        C.2cm        D.1cm?

7. 分子間的勢能與體積的關(guān)系，正確的是（    ）

A. 物體的體積增大，分子間的勢能增加

B. 氣體分子的距離增大，分子間的勢能減小

C. 物體的體積增大，分子間的勢能有可能增加

D. 物體的體積減小，分子間的勢能增加

8. 如圖所示是一定質(zhì)量的理想氣體的兩條等容線a和b，如果氣體由狀態(tài)A等壓變化到狀態(tài)B，則在此變化過程中是（    ）

A.氣體不對外做功，外界也不對氣體做功，吸熱，內(nèi)能增加?

B.外界對氣體做功，放熱，內(nèi)能增加?

C.外界對氣體做功，吸熱，內(nèi)能增加?

D.氣體對外做功，吸熱，內(nèi)能增加?

9. 如圖所示，甲、乙兩玻管兩端封閉，豎直放置，室溫時空氣柱長度l_甲上=2l_甲下，     

 1_乙上=?l_乙下，現(xiàn)將兩玻管全都浸沒在0℃的冰水中，則甲、乙兩管中水銀柱移動方向是（    ）

A. 甲向上，乙向下        B. 甲向下，乙向上?

C. 甲、乙均向上          D. 甲、乙均向下?

10. 如圖所示，一個開口向上的絕熱容器中，有一個活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，活塞的質(zhì)量以及活塞和容器壁之間的摩擦忽略不計，活塞原來靜止在A處，質(zhì)量為m的小球從活塞上方h處自由下落，隨同活塞一起下降到最低位置B處，接著又從B處往上反彈，則下列說法中正確的（    ）

A. 活塞從A到B的過程中，速度先增大后減小?

B. 活塞在B處所受合力為零?

C. 活塞在B處，氣體壓強最大，溫度最高?

D. 活塞最終將靜止在B處?

1．解答：如圖乙所示，分別做出過1和2的等容線Ⅰ和Ⅱ，由圖可知，直線Ⅰ的斜率大于直線Ⅱ的斜率，則V_Ⅱ＞V_Ⅰ，即V₂＞V₁，所以，從狀態(tài)1變化到狀態(tài)2，氣體膨脹對外做功了。

乙

小結(jié)：從此題的解答可以看到，利用圖象幫助解決問題，有時是很方便的，但這種方法首先必須按圖象有一個清楚的了解，只有在“識別”圖象的基礎(chǔ)上，才能準(zhǔn)確地“運用”圖像。

2．解析：此題是一道力熱綜合問題，對氣體是等溫變化過程，對活塞、氣缸是力學(xué)平衡問題，并且氣缸在提離地面時，地面對其支持力為零。?

欲求氣缸剛離地時缸內(nèi)封閉氣體的壓強p_封氣，把氣缸隔離出來研究最方便。

氣缸受豎直向下的重力G_缸（大小等于Mg），封閉氣體豎直向下的壓力F_封氣（大小等于p_封氣S），大氣豎直向上的壓力F_大氣（大小等于p₀S）。由平衡條件，有

F_大氣－G_缸－F_封氣=0

即p₀S－Mg－p_封氣S=0

∴p_封氣=p₀－

3．解析：從題目給出的條件，V₁＜V₀＜V₂和“與外界無熱交換”，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，我們可以知道，從V₀→V₁的過程，氣體體積減小，外界對氣體做功，而系統(tǒng)吸放熱為零，則內(nèi)能一定增加，理想氣體內(nèi)能增加意味著溫度增加，所以T₁＞T₀。從狀態(tài)1經(jīng)過狀態(tài)0到狀態(tài)2，氣體體積膨脹，氣體對外做功，內(nèi)能減少，溫度降低，所以T₀＞T₂，結(jié)果為T₁＞T₀＞T₂。本題的正確答案為A。

4．解答：設(shè)最多可裝的瓶子數(shù)為n，由玻意耳定律得：

pV=p'V+np'V'

解得：n=56（瓶）

所以本題的正確答案為C。

5. C    6. B    7. C     8. D     9. D    10. AC