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高中物理竞赛热学习题1

时间:2016-12-07

高中物理竞赛热学习题
姓名:班级: 成绩: 1.如图所示气缸上部足够长,质量不计的轻活塞 A、B 的截面积分别为 2S 和 S,气缸下部长 为 2l。A、B 活塞间以长为 7l/4 的无弹性轻质细绳相连,A 活塞上部有压强为 p0 的大气。开 始时封闭气室 M、N 中充有同样多的同种气体。且 M 的体积是 N 的 2 倍,N 中气体恰好为 1 mol,且小活塞 B 位于距底部 l 处,气体温度为 T0。现同时缓慢升高两部分封闭气体的温 度至 2T0,求平衡后活塞 A 与底部的距离。

2. 如图所示,A、B、C 为三支内径相等的玻璃管,它们都处于竖直位置,A、B、C 三管是 由内径很小的细管连接在一起。A、B 两管的上端等高,管内装有水,A 管上端封闭,B 管 上端开口与大气相通,C 管中水的下方有活塞顶住。开始时,A 管中气柱长 3m,B 管中气 柱长 2m,C 管中水柱长 3m,整个装置处于平衡状态。现将活塞缓慢向上顶,直到 C 管中 的水全部被顶到上面的管中,求此时 A 管中气柱长度。已知大气压强为 p0=1.0× 105Pa。

3.如图所示,一个左右都与大气相通的固定直圆筒水平放置,内部横截面积为 S=0.01m 2 。 中间用两个活塞 A 和 B 封住一定质量的理想气体。A、B 都可以沿圆筒无摩擦地左右滑动, 但不漏气。 活塞 B 与一个劲度系数为 5× 10 3 N/m 的弹簧相连. 已知大气压强 p 0 =l× 10 5 Pa, 平衡时,两个活塞间的距离 L 0 =0.6m。现在保持温度不变,用水平外力使活塞 A 向右缓慢 移动 0.14m, (活塞 B 并未到达圆筒右端开口处)求:水平外力 F 的大小?

4.一端封闭的玻璃管开口向上,管内有一段高为 h 的水银柱将一定量的空气封闭在管中,空气 柱的长度为 L,这时水银柱上面刚好与管口相平.如果实验时大气压为 H 水银柱,问管中空气

柱长度满足什么条件时,继续向内滴加水银,则水银不会流出管口?

5.由双原子分子构成的气体,当温度升高时,一部分双原子分子会分解成两个单原子分子, 温度越高, 被分解的双原子分子的比例越大, 于是整个气体可视为由单原子分子构成的气体 与由双原子分子构成的气体的混合气体.这种混合气体的每一种成分气体都可视作理想气 体.在体积 V=0.045m3 的坚固的容器中,盛有一定质量的碘蒸气,现于不同温度下测得容 器中蒸气的压强如表格: T/K p/Pa 1073 2.099× 10
5

1473 4.120× 105

试求温度分别为 1073K 和 1473K 时该碘蒸气中单原子分子碘蒸气的质量与碘的总质量之比 值.已知碘蒸气的总质量与一个摩尔的双原子碘分子的质量相同,普适气体常量

R ? 8.31J ?mol ?1 ?K ?1

6. U 形管的两支管 A、 B 和水平管 C 都是由内径均匀的细玻璃管做成的, 它们的内径与管长 -2 2 相比都可忽略不计.己知三部分的截面积分别为 SA=1.0×10 cm ,SB=3.0×10-2cm2,SC=2.0 ×10-2cm2,在 C 管中有一段空气柱,两侧被水银封闭.当温度为 127t?℃时,空气柱长为 l=30 cm(如图所示) ,C 中气柱两侧的水银柱长分别为 a=2.0cm,b=3.0cm,A、B 两支管 都很长,其中的水银柱高均为 h=12 cm.大气压强保持为 p0=76 cmHg 不变.不考虑温度 变化时管和水银的热膨胀.试求气柱中空气温度缓慢升高到 t=97℃时空气的体积.


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