3、③④ C.只有③ D.②④
4.有兩瓶質(zhì)量和溫度都相等的氫氣和氧氣,則 ( )
A.兩瓶中每個分子運動的動能都相等
B.兩瓶中分子運動的總動能相等
C.氫氣內(nèi)部分子的總運動能大于氧氣內(nèi)部分子的總動能
D.氫氣內(nèi)部分子的總運動能小于氧氣內(nèi)部分子的總動能
5.如圖8-1中活塞將汽缸分成甲、乙兩氣室,汽缸、活塞(連同拉桿)是絕熱的,
且不漏氣,以E甲、E乙分別表示甲、乙兩氣室中氣體的內(nèi)能,則在將拉桿緩慢向
外拉的過程
4、 ( )
A.E甲不變,E乙減小 B.E甲增大,E乙不變
C.E甲增大,E乙減小 D.E甲不變,E乙不變
6.如圖8-2關(guān)于布朗運動的實驗,下列說法正確的是 ( )
A.圖中8-2記錄的是分子無法則運動的情況
B.圖中8-2記錄的是微粒做布朗的運動的軌跡
C.實驗中可以看到,微粒越大,布朗運動越明顯
D.實驗中可以看到,溫度越高,布朗運動越激烈
7.根據(jù)熱力學(xué)第二定律,下列判斷錯誤的是 ( )
A.電流的電能不可能全部變?yōu)閮?nèi)能
B.大火力發(fā)電機中,燃氣的內(nèi)能不可能全部變?yōu)殡?/p>
5、能
C.熱機中,燃氣內(nèi)能不可能全部變?yōu)闄C械能
D.在熱傳導(dǎo)中,熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳遞給高溫物體
8.一池塘中的水上、下溫度相同,一氣泡由水底上升,下面說法正確的是 ( )
A.氣泡的內(nèi)能增加度 B.氣泡的內(nèi)能減少 C.氣泡吸收熱量 D.氣泡放出熱量
9.1g 100℃的水與lg 100℃的水蒸氣相比較,正確的說法是
A.分子的平均動能與分子總動能都相同
B。分子的平均動能相同,分子總動能不同
C.內(nèi)能相同
D.1g100℃水的內(nèi)能大于lg100℃水蒸氣的內(nèi)能
10.如圖8—3所示,有一固定的圓筒形絕熱容器,用
6、絕熱活塞密封
一定質(zhì)量的理想氣體,當(dāng)活塞處位置a時,筒內(nèi)氣體壓強等于
外界大氣壓,當(dāng)活塞在外力作用下由位置口移動到位置6的程,
下列說法正確的是 ( )
A.氣體分子間的平均距離減小
B.氣體內(nèi)能增加
C.氣體分子的平均動能減小
D.氣體壓強增大
11.如圖8—4所示,導(dǎo)熱氣缸開口向下.內(nèi)有理想氣體,缸內(nèi)活塞可自由滑動且
不漏氣,活塞下掛一個砂桶,砂桶裝滿砂子時,活塞恰好靜止?,F(xiàn)在把砂桶底
部鉆一小洞,細砂慢慢流出,并緩慢降低氣缸外部環(huán)境溫度,則 ( )
A.氣體壓強增大,內(nèi)能一定增大
B.外界對氣體做功,氣體溫度可能降低
7、C.氣體體積減小,壓強增大,內(nèi)能一定減小
D.外界對氣體做功,氣體內(nèi)能一定增大
12.如圖8—5所示,直立容器內(nèi)部有被隔板隔開的A、B兩部分氣體,A密度小,B的
密度大,抽去隔板,加熱氣體,使兩部分氣體均勻混合,設(shè)在此過程中氣體吸熱
Q,氣體內(nèi)能增量為△E,則 ( )
A.△E= Q B.△E<Q
C.△E>Q D.無法比較
答 題 卡
題號
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
8、
二、空題題(3ˊ×5ˊ=15ˊ)
13.現(xiàn)有3kg的水,則含水分子數(shù) 個,每個水分子質(zhì)量為 kg,若水分子是一個挨一個排列,則每個水分子的體積為 m3.
14.用氣筒給自行車打氣,每次對活塞加75N的壓力,活塞行程為40cm,被壓縮氣體的內(nèi)能都增加8.5J,則過程中被壓縮的氣體是 熱(填“吸”或“放”),傳遞的熱量是 J.
15.將lcm3的油酸溶于酒精。制成200cm3的油酸酒精溶液,已知lcm3溶液有50滴,現(xiàn)將1滴溶液滴到水面上,隨著酒精溶于水,油酸在水面上形成一單分子油膜,測出這一油膜的面積為0.2m2,由此
9、可估測油酸分子的直徑為 m.(取一位有效數(shù)字)
三、綜合題(本題共5小題;共49分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題。答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。)
16.(9分)在做《用油膜法估測分子大小》的實驗中,用油酸酒精溶液
的為每104mL溶液中有純油酸6mL注射器測得1mL述溶液為
75滴.把一滴該溶液滴人盛水的淺盤里,待水面穩(wěn)定后,將玻璃板
放在淺盤上,用彩筆在玻璃板上描出油酸的輪廊,再把玻璃板放在
坐標紙上,其形狀和尺寸如圖8—6所示.坐標中正方形方格的邊
長為1cm,試求:
(1)油酸膜的面積是多少cm2.
10、
(2)每滴油酸酒精中含有純油酸的體積;
(3)按以上實驗數(shù)據(jù)估測出油酸分子的直徑.
17. (10分)取一個橫截面積為S=3×10-2m2的不高的圓筒,筒內(nèi)裝有質(zhì)量為m=0.6kg的水,用它來測量射到地面上的太陽能.某天中午在太陽光下照射2min后,水的溫度升高了△t=1℃.已知射到大氣頂層的太陽能只有43%到達地面,另外57%被大氣吸收和反射,而未到達地面,地球到太陽的距離r=1.5×1011m,水的比熱容c=4.2×103J/kg,試估算太陽輻射的功率P.
18.(10分)有一空間探測器對一球狀行星進行深測,發(fā)現(xiàn)該行星上無生命存在,
11、在其表面上,卻覆蓋著一層厚厚的凍結(jié)的二氧化碳(干冰).有人建議利用化學(xué)方法把二氧化碳分解為碳和氧氣而在行星上面產(chǎn)生大氣.由于行星對大氣的引力作用,行星的表面就存在一定的大氣壓強.如果一秒鐘分解可得到106kg氧氣,要使行星表面附近得到的壓強至少為P=0.2atm,那么請你估算一下,至少需要多少年的時間才能完成?已知行星表面的溫度較低,在此情況下,二氧化碳的蒸發(fā)可不計.探測器靠近行星表面運行的周期為2h,行星的半徑,r=1750km.大氣層的厚度與行星的半徑相比很小結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。
19.(10分)1791年,米被定義為:在經(jīng)過巴黎的子午線
12、上,取從赤道到北極長度的一千萬分之一,請由此估算地球的半徑R.(答案保留2位有效數(shù)字)(2)太陽與地球的距離為1.5×1011m.太陽光以平行光束人射到地面.地球表面2/3的面積被水面所覆蓋,太陽在一年中輻射到地球表面水面部分的總能量W約為1.87×1024J.設(shè)水面對太陽輻射的平均反射率為7%,而且將吸收到的35%能量重新輻射出去.太陽輻射可將水面的水蒸發(fā)(設(shè)在常溫、常壓下蒸發(fā)1kg水需2.2×106J的能量),而后凝結(jié)成雨滴降落到地面.
(1)估算整個地球表面的年平均降雨量(以毫米表示,球面積為4πR2).
(2)太陽輻射到地球的能量中只有約50%到達地面,W只是其中的一部分,太陽輻射
13、到地球的能量沒能全部到達地面,這是為什么?說明兩個理由.
20.(10分)“和平”號空間站已于2001年3月23日成功地墜落在南太平洋海域,墜落過程簡化為從一個近圓軌道(可近似看作圓軌道)開始,經(jīng)過與大氣摩擦,空間站的絕大部分經(jīng)過升溫、熔化,最后汽化而銷毀,剩下的殘片墜入大海,此過程中,空間站原來的機械能中,除一部分用于銷毀和一部分被殘片帶走外,還有一部分能量E′通過其他方式散失(不考慮墜落過程中化學(xué)反應(yīng)的能量).
(1)試導(dǎo)出以下列各物理量的符號表示散失能量E′的公式.
(2)算出E′的數(shù)值(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).
墜落開始時空間站的質(zhì)量M=1.17 × 105kg;
軌道離
14、地面的高度為h=146km;
地球半徑R=6.4× 106m;
墜落空間范圍內(nèi)重力加速度可看作g=10m/s2;
入海殘片的質(zhì)量m=1.2 × 104kg;
入海殘片的溫度升高△T=3000K;
入海殘片的入海速度為聲速υ=340m/s;
空間站材料每1kg升溫1K平均所需能量c=1.0×103J;
每銷毀1kg材料平均所需能量μ=1.0×107J.
答案
1.B 2.A 3.A 4.C 5.C 6.D 7.A 8.C 9.A 10.C 11.B 12.B
13.1026;3×10-26;3×10-29
14. 21.5
15、 15. 5×10-10m
16.解:(1)由坐標圖知油膜的面積S=90×1cm2=90cm2
(2)1滴溶液的體積為 ,溶液中純油酸比例為6/104,純油酸的體積V=
(3)油酸分子的直徑d=
17.解:圓筒內(nèi)的水在2min照射I增加的內(nèi)能為△U=Q=cm△t:4.2×103×0.6×1=2.52×103J
每分鐘獲得的能量E0=2.52×103÷2=1.26×103J/min
每平方米每分鐘獲得的能量為
以太陽為中心,以日地的距離為半徑作一個球面,在此球面上每平方米每秒鐘接收到的太陽能為E=4.2×104÷
16、43%÷60=1.63×103J/(s·m2)
太陽輻射是向四面八方的,上述球面每秒鐘接收到的太陽輻射能即為太陽的輻射功率
P=4πr2E=4×3.14×1.52×1022×1.63×103=4.6×10=26J/s
18.解:設(shè)探測器的質(zhì)量為m,行星的質(zhì)量為M,根據(jù)牛頓定律
①
大氣(氧氣)的質(zhì)量可以近似表示為mo= ②
這里P=0.2atm,g為行星表面的重力加速度 g=GM/r2 ③
聯(lián)立①②③解得:
分解出5.8×1017kg氧氣需要時間t=5.8×1011s=1.
17、8×104年.
19.(1)2πR×1/4=1.00×l07 R=6.37×106m (2)(a)設(shè)太陽在一年中輻射到地球水面部分的總能量為W,W=1.87×1024J
凝結(jié)成雨滴年降落到地面水的總質(zhì)量為m,m=W×0.93×0.65/(2.2×106)=5.14×1017kg使地球表面覆蓋一層水的厚度為h,h=m/ρS地球,h=1.01×103mm整個地球表面年平均降雨量約為1.0×103mm(b)大氣層的吸收,大氣層的散射或反對,云層遮擋等.
20.解:(1)根據(jù)題給條件,從近圓軌道到地面的空問中重力加速度g=10m/s2.若以地面為重力勢能零點。墜落過程開始時空間站在近圓軌道的
18、勢能為Eρ=Mgh① 以v表示空間站在近圓軌道上的速度,由于牛頓定律可得 ② 其中r為軌道半徑,若以R地表示地球半徑,則r=R地+h ③ 由 ②、③式可得空間站在近圓軌道上的動能為EK=Mg(R地+h)④ 由①、④得,在近圓軌道上空間站的機械能 E=Mg( )⑤在墜落過程中,用于銷毀部分所需的能量為
Q汽=(Mm)μ.⑥ 用于殘片升溫所需的能量Q殘=cm·△T⑦ 殘片的動有為 E殘= 。⑧ 以E?表示其他方式散失的能量,則由能量守恒得E=Q汽+Q殘+E殘+E? ⑨ 由此得E?=Mg( )(M—m) μ cm·△T ⑩
(2)E?=2.9×1012J