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53.(07寧夏理綜 )如圖所示，兩個(gè)可導(dǎo)熱的氣缸豎直放置，它們的底部都由一細(xì)管連通(忽略細(xì)管的容積)。兩氣缸各有一個(gè)活塞，質(zhì)量分別為m₁和m₂，活塞與氣缸無摩擦。活塞的下方為理想氣體，上方為真空。當(dāng)氣體處于平衡狀態(tài)時(shí)，兩活塞位于同一高度h。(已知m₁＝3m，m₂＝2m)

　 ⑴在兩活塞上同時(shí)各放一質(zhì)量為m的物塊，求氣體再次達(dá)到平衡后兩活塞的高度差(假定環(huán)境溫度始終保持為T₀)。

　 ⑵在達(dá)到上一問的終態(tài)后，環(huán)境溫度由T₀緩慢上升到T，試問在這個(gè)過程中，氣體對活塞做了多少功？氣體是吸收還是放出了熱量？(假定在氣體狀態(tài)變化過程中，兩物塊均不會(huì)碰到氣缸頂部)。

解析：⑴設(shè)左、右活塞的面積分別為A^/和A，由于氣體處于平衡狀態(tài)，故兩活塞對氣體的壓強(qiáng)相等，即：　

　　　 由此得：　

在兩個(gè)活塞上各加一質(zhì)量為m的物塊后，右活塞降至氣缸底部，所有氣體都在左氣缸中。

在初態(tài)，氣體的壓強(qiáng)為，體積為；在末態(tài)，氣體壓強(qiáng)為，體積為(x為左活塞的高度)。由玻意耳－馬略特定律得：

解得：　　　 即兩活塞的高度差為

　　 ⑵當(dāng)溫度由T₀上升至T時(shí)，氣體的壓強(qiáng)始終為，設(shè)x^/是溫度達(dá)到T時(shí)左活塞的高度，由蓋·呂薩克定律得：　

　　 活塞對氣體做的功為：

　　 在此過程中氣體吸收熱量

52.(07上海卷)一定量的理想氣體與兩種實(shí)際氣體I、II在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下做等壓變化時(shí)的V－T關(guān)系如圖(a)所示，圖中＝。用三份上述理想氣體作為測溫物質(zhì)制成三個(gè)相同的溫度計(jì)，然后將其中二個(gè)溫度計(jì)中的理想氣體分別換成上述實(shí)際氣體I、II。在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，當(dāng)環(huán)境溫度為T₀時(shí)，三個(gè)溫度計(jì)的示數(shù)各不相同，如圖(b)所示，溫度計(jì)(ii)中的測溫物質(zhì)應(yīng)為實(shí)際氣體________(圖中活塞質(zhì)量忽略不計(jì))；若此時(shí)溫度計(jì)(ii)和(iii)的示數(shù)分別為21°C和24°C，則此時(shí)溫度計(jì)(i)的示數(shù)為________°C；可見用實(shí)際氣體作為測溫物質(zhì)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生誤差。為減小在T₁－T₂范圍內(nèi)的測量誤差，現(xiàn)針對T₀進(jìn)行修正，制成如圖(c)所示的復(fù)合氣體溫度計(jì)，圖中無摩擦導(dǎo)熱活塞將容器分成兩部分，在溫度為T₁時(shí)分別裝入適量氣體I和II，則兩種氣體體積之比V_I:V_II應(yīng)為________。

答案：II；　　 23；　　 2:1

51.(07年山東卷)某壓力鍋結(jié)構(gòu)如圖所示。蓋好密封鍋蓋，將壓力閥套在出氣孔上，給壓力鍋加熱，當(dāng)鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)達(dá)到一定值時(shí)，氣體就把壓力閥頂起。假定在壓力閥被頂起時(shí)，停止加熱。

(1)若此時(shí)鍋內(nèi)氣體的體積為V，摩爾體積為V₀，阿伏加德羅常數(shù)為N_A，寫出鍋內(nèi)氣體分子數(shù)的估算表達(dá)式。

(2)假定在一次放氣過程中，鍋內(nèi)氣體對壓力閥及外界做功1J,并向外界釋放了2J的熱量。鍋內(nèi)原有氣體的內(nèi)能如何變化？變化了多少？

(3)已知大氣壓強(qiáng)P隨海拔高度H的變化滿足P=P₀(1-αH)，其中常數(shù)α＞0。結(jié)合

氣體定律定性分析在不同的海拔高度使用壓力鍋，當(dāng)壓力閥被頂起時(shí)鍋內(nèi)氣體的溫度

有何不同。

解析：(1)設(shè)鍋內(nèi)氣體分子數(shù)為n

n=V/V₀·N_A

(2)根據(jù)熱力學(xué)第一定律

ΔE=W+Q=-3J

鍋內(nèi)氣體內(nèi)能減少，減少了3J

(3)由P=P₀(1-αH)(其中α＞0)知，隨著海拔高度的增加，大氣壓強(qiáng)減小；

　　 由P₁=P+mg/S知，隨著海拔高度的增加，閥門被頂起時(shí)鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小；

　　 根據(jù)查理定律P₁/T₁=P₂/T₂

可知閥門被頂起時(shí)鍋內(nèi)氣體溫度隨著海拔高度的增加而低。

50.(07上海卷)如圖所示，水平放置的汽缸

內(nèi)壁光滑，活塞厚度不計(jì)，在A、B兩處設(shè)

有限制裝置，使活塞只能在A、B之間運(yùn)

動(dòng)，B左面汽缸的容積為V₀，A、B之間

的容積為0.1V₀。開始時(shí)活塞在B處，缸

內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為0.9p₀(p₀為大氣壓強(qiáng))，溫度

為297 K，現(xiàn)緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體，直至399.3 K。求：

⑴活塞剛離開B處時(shí)的溫度T_B；

⑵缸內(nèi)氣體最后的壓強(qiáng)p；

⑶在右圖中畫出整個(gè)過程的p－V圖線。

解析：⑴　　　 解得：T_B＝333 K

⑵　　 解得：p＝1.1p₀，

⑶圖略。

49.(07上海理科綜合)潮汐能屬于無污染能源，但能量的轉(zhuǎn)化率較低，相比之下，核能是一種高效的能源。

　　 ⑴在核電站中，為了防止放射性物質(zhì)泄漏，核反應(yīng)堆有三道防護(hù)屏障：燃料包殼，壓力殼和安全殼(見圖1)。結(jié)合圖2可知，安全殼應(yīng)當(dāng)選用的材料是　　　　　　 。

　　 ⑵核反應(yīng)堆中的核廢料具有很強(qiáng)的放射性，目前常用的處理方法是將其裝入特制的容器中，然后　　　　

　　　 A．沉入海底　　　 B．放至沙漠　　　 C．運(yùn)到月球　　　 D．深埋地下

⑶圖3是用來監(jiān)測工作人員受到輻射情況的胸章，通過照相底片被射線感光的區(qū)域，可以判斷工作人員受到何種輻射。當(dāng)胸章上1 mm鋁片和3 mm鋁片下的照相底片被感光，而鉛片下的照相底片未被感光時(shí)，結(jié)合圖2分析工作人員受到了　　 射線的輻射；當(dāng)所有照相底片被感光時(shí)，工作人員受到了　　 射線的輻射。

答案：⑴混凝土　 ⑵D　 ⑶β；γ或“β和γ”

48.(07山東理綜)某壓力鍋結(jié)構(gòu)如圖所示。蓋好密封鍋蓋，將壓力閥套在出氣孔上，給壓力鍋加熱，當(dāng)鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)達(dá)到一定值時(shí)，氣體就把壓力閥頂起。假定在壓力閥被頂起時(shí)，停止加熱。

⑴若此時(shí)鍋內(nèi)氣體的體積為V，摩爾體積為V₀，阿伏加

德羅常數(shù)為N_A，寫出鍋內(nèi)氣體分子數(shù)的估算表達(dá)式。

⑵假定在一次放氣過程中，鍋內(nèi)氣體對壓力閥及外界做

功1 J,并向外界釋放了2 J的熱量。鍋內(nèi)原有氣體的內(nèi)能如

何變化？變化了多少？

⑶已知大氣壓強(qiáng)P隨海拔高度H的變化滿足

P＝P₀(1－αH)，其中常數(shù)α＞0。結(jié)合氣體定律定性分析在不同的海拔高度使用壓力鍋，當(dāng)壓力閥被頂起時(shí)鍋內(nèi)氣體的溫度有何不同。

解析：⑴設(shè)鍋內(nèi)氣體分子數(shù)為n

⑵根據(jù)熱力學(xué)第一定律得：ΔU＝W+Q＝－3 J

鍋內(nèi)氣體內(nèi)能減少，減少了3 J

⑶由P＝P₀(1－αH)(其中α＞0)知，隨著海拔高度的增加，大氣壓強(qiáng)減小。

　　 　　由知，隨著海拔高度的增加，閥門被頂起時(shí)鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小。

　　 根據(jù)查理定律得：

可知閥門被頂起時(shí)鍋內(nèi)氣體溫度隨著海拔高度的增加而降低。

47.(07上海卷)如圖所示，水平放置的汽缸內(nèi)壁光滑，活塞厚度不計(jì)，在A、B兩處設(shè)有限制裝置，使活塞只能在A、B之間運(yùn)動(dòng)，B左面汽缸的容積為V₀，A、B之間的容積為0.1V₀。開始時(shí)活塞在B處，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為0.9p₀(p₀為大氣壓強(qiáng))，溫度為297K，現(xiàn)緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體，直至399.3K。求：

(1)活塞剛離開B處時(shí)的溫度T_B；

(2)缸內(nèi)氣體最后的壓強(qiáng)p；

(3)在右圖中畫出整個(gè)過程的p-V圖線。

解析：(1)＝，T_B＝333K，

(2)＝，p＝1.1p₀，

(3)圖略。

46.(07海南卷) ⑴有以下說法：

A．氣體的溫度越高，分子的平均動(dòng)能越大

　　 B．即使氣體的溫度很高，仍有一些分子的運(yùn)動(dòng)速率是非常小的

C．對物體做功不可能使物體的溫度升高

D．如果氣體分子間的相互作用力小到可以忽略不計(jì)，則氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)

　　 E．一由不導(dǎo)熱的器壁做成的容器，被不導(dǎo)熱的隔板分成甲、乙兩室。甲室中裝有一定質(zhì)量的溫度為T的氣體，乙室為真空，如圖所示。提起隔板，讓甲室中的氣體進(jìn)入乙室。若甲室中的氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，則提起隔板后當(dāng)氣體重新達(dá)到平衡時(shí)，其溫度仍為T

　　　 F．空調(diào)機(jī)作為制冷機(jī)使用時(shí)，將熱量從溫度較低的室內(nèi)送到溫度較高的室外，所以制冷機(jī)的工作是不遵守?zé)崃�學(xué)第二定律的

　　　 G．對于一定量的氣體，當(dāng)其溫度降低時(shí)，速率大的分子數(shù)目減少，速率小的分子數(shù)目增加

　　　 H．從單一熱源吸取熱量使之全部變成有用的機(jī)械功是不可能的

其中正確的是　　　　　　　　　

　　 ⑵如圖，在大氣中有一水平放置的固定圓筒，它由a、b和c三個(gè)粗細(xì)不同的部分連接而成，各部分的橫截面積分別為2S、S和S。已知大氣壓強(qiáng)為p₀，溫度為T₀.兩活塞A和B用一根長為4l的不可伸長的輕線相連，把溫度為T₀的空氣密封在兩活塞之間，此時(shí)兩活塞的位置如圖所示。現(xiàn)對被密封的氣體加熱，使其溫度緩慢上升到T。若活塞與圓筒壁之間的摩擦可忽略，此時(shí)兩活塞之間氣體的壓強(qiáng)可能為多少？

解析：⑴ABEG

⑵設(shè)加熱前，被密封氣體的壓強(qiáng)為p₁，輕線的張力為f，根據(jù)平衡條件有：

　　　　 對活塞A：

　　　　 對活塞B：

　　　　　　 解得：p₁＝p₀

　　　　　　　　　 f＝0

　 即被密封氣體的壓強(qiáng)與大氣壓強(qiáng)相等，輕線處在拉直的松弛狀態(tài)，這時(shí)氣體的體積為：　　　　　

　 對氣體加熱時(shí)，被密封氣體溫度緩慢升高，兩活塞一起向左緩慢移動(dòng)，氣體體積增大，壓強(qiáng)保持p₁不變，若持續(xù)加熱，此過程會(huì)一直持續(xù)到活塞向左移動(dòng)的距離等于l為止，這時(shí)氣體的體積為：

　 根據(jù)蓋·呂薩克定律得：

　　　　　 　　　　解得：

　 由此可知，當(dāng)T≤時(shí)，氣體的壓強(qiáng)為：p₂＝p₀

　 當(dāng)T＞T₂時(shí)，活塞已無法移動(dòng)，被密封氣體的體積保持V₂不變，由查理定律得：

　　　　　　　　 解得：

　 即當(dāng)T＞時(shí)，氣體的壓強(qiáng)為

45.(07上海理科綜合)右圖a、b是某類潮汐發(fā)電示意圖。漲潮時(shí)開閘，水由通道進(jìn)入海灣水庫蓄水，待水面升至最高點(diǎn)時(shí)關(guān)閉閘門(見圖a)。當(dāng)落潮時(shí)，開閘放水發(fā)電(見圖b)。設(shè)海灣水庫面積為5.0×10⁸ m²，平均潮差為3.0 m，一天漲落潮兩次，發(fā)電的平均能量轉(zhuǎn)化率為10%，則一天內(nèi)發(fā)電的平均功率約為　　　　 (ρ_海水取1.0×10³ kg/m³，g取10 m/s²)

A．2.6×10⁴ kW　　　 B．5.2×10⁴ kW

C．2.6×10⁵ kW　　　 D．5.2×10⁵ kW

　 ⑶右圖為雙水庫潮汐電站原理示意圖。兩個(gè)水庫之間始終保持著水位差，可以全天發(fā)電。漲潮時(shí)，閘門的開關(guān)情況是　　　　　 ；落潮時(shí)閘門的開關(guān)情況是　　　　　 。從能量的角度說，該電站是將海水的　　　 轉(zhuǎn)化為水輪機(jī)的動(dòng)能，再推動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電

44.(05夏季高考物理廣東卷)封閉在氣缸內(nèi)一定質(zhì)量的氣體，如果保持氣體體積不變，當(dāng)溫度升高時(shí)，以下說法正確的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　(　 )

A．氣體的密度增大

B．氣體的壓強(qiáng)增大

C．氣體分子的平均動(dòng)能減小

D．每秒撞擊單位面積器壁的氣體分子增多

答案：BD