热学深度测试题和相关例题
一、选择题(共12分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 温度高的物体内能一定大
B. 物体吸收热量,内能一定增加
C. 物体温度升高,一定吸收了热量
D. 物体温度升高,内能一定增加,但外界不一定对物体做了功
答案:D
解析:物体的内能不仅与温度有关,还与物质的状态有关,所以A错误;物体吸收了热量,但对外做功,内能不一定增加,所以C错误;物体温度升高,内能一定增加,但外界不一定对物体做了功,还可能是其他形式的能转化成了内能,所以D正确,B错误。
例题:如图所示,用不计重力的细绳将小球悬于O点并处于静止状态。现用一水平向右的力F拉小球,使小球向左运动一段距离的过程中,下列说法正确的是( )
A. 小球受到的合力逐渐减小
B. 小球受到的合力逐渐增大
C. 小球受到的合力先减小后增大
D. 小球受到的合力先增大后减小
答案:D
解析:小球开始静止在平衡位置上,受到重力和拉力两个力作用。当拉力逐渐增大时,合力方向向左且逐渐增大。当拉力增大到等于重力时,合力最大。此后拉力继续增大,合力方向向右且逐渐增大。因此合力先增大后减小。
二、填空题(共12分)
2. 质量为m的小球放在盛有热水的杯中,杯中的水温为t1,当杯中的水全部被小金鱼吸收后,水温升高了Δt,设水的比热容为c水,则杯中水的质量为_______kg。当把小球从杯中取出后,小球放置在冷水中并达到热平衡时,小球的温度为t2。已知t2=t1+Δt-t0(t0为室温),则小球的质量为_______kg。
答案:(1)Δt/c水m (2)mΔt/c水(t1+Δt-t0)
解析:由题意可知水的质量为Δt/c水m;小球的质量为mΔt/c水(t1+Δt-t0)。
三、计算题(共24分)
3. 质量为m的小球从高为h处自由下落至一厚软垫上,若在它接触软垫后的前 n秒内,通过的位移恰为h/3,则这段时间内软垫对小球的冲量大小是多少?
答案:设小球从开始下落到接触软垫的时间为$t$,则有$h = frac{1}{2}gt^{2}$;设小球从接触软垫到速度减为零的时间为$t^{prime}$;则有$frac{h}{3} = frac{1}{2}g(t - t^{prime})^{2}$;联立解得$t^{prime} = frac{n}{3}s$;设小球接触软垫时的速度为$v$;则有$v = gt^{prime}$;设软垫对小球的冲力为$F$;根据动量定理可得$F bigtriangleup t = 0 - mgt^{prime}$;解得$F = frac{3mg}{n}$;根据动量定理可得软垫对小球的冲量为$Delta I = F bigtriangleup t^{prime} = frac{mg}{3}$。
解析:根据自由落体运动规律可求得小球从开始下落到接触软垫的时间为$t$;根据位移关系可求得小球从接触软垫到速度减为零的时间为$t^{prime}$;再根据动量定理可求得软垫对小球的冲量大小和方向。
以上是高中物理热学深度测试题和相关例题的展示,希望对你有所帮助。
以下是一份高中物理热学深度测试题及其相关例题:
深度测试题:
一、选择题
1. 一定质量的理想气体,当温度保持不变时,它的压强P与体积V的关系是P = kV,其中k是恒量。已知在室温下该气体的压强P0 = 1.0 times 10^5 Pa,体积V0 = 0.5 m^3,则该气体在体积为2 m^3时的压强为( )
A. 2 times 10^5 Pa B. 4 times 10^5 Pa C. 8 times 10^5 Pa D. 1 times 10^6 Pa
相关例题:
1. 在本题中,已知气体状态参量,可以直接代入公式P = kV中求解。已知气体在室温下的压强和体积,可以求出该气体在任何体积下的压强。
代入数据求解可得,该气体在体积为2 m^3时的压强为4 times 10^5 Pa。
解题关键:理解理想气体的状态方程,知道已知气体状态参量可以直接代入公式求解。
以下是一份高中物理热学深度测试题及其相关例题常见问题:
深度测试题:
一、选择题:
1. 一定质量的理想气体,在保持温度不变的条件下,经历了一个等压变化过程,则下列说法中正确的是( )
A. 气体的压强一定增大
B. 气体的压强一定减小
C.气体的压强不变
D.条件不足,无法确定
2. 一定质量的理想气体,在保持温度不变的条件下,其压强随体积增大而减小的微观原因是( )
A.气体分子的平均动能增大
B.气体分子单位时间内与容器单位面积碰撞的次数减少
C.气体分子平均速率减小
D.单位体积内的分子数减少
二、填空题:
3. 在一定温度下,1mol某种气体物质做了如下变化:从101kPa、50℃压缩到202kPa、50℃,则该变化过程中气体分子的平均动能__不变__;气体分子的密集程度__增大__。
例题常见问题:
1. 已知一定质量的理想气体经历等压变化过程后,温度升高了5℃,求气体对外做了多少功?
【分析】根据理想气体的状态方程可以求出气体的体积变化量,再根据功的计算公式可以求出气体对外做的功。
【解答】由理想气体状态方程可得:$frac{P_{1}V_{1}}{T_{1}} = frac{P_{2}V_{2}}{T_{2}}$,解得:$V_{2} = frac{P_{1}T_{2}}{P_{2}T_{1}}V_{1}$,由于气体经历等压变化过程,所以有:$W = P(V_{2} - V_{1}) = P cdot frac{P_{2}T_{2}}{P_{1}T_{1}}V_{1}$,又由于$T_{2} - T_{1} = 5℃,$所以有:$W = frac{5}{T_{1}}kJ$。
2. 一定质量的理想气体经历等温变化后,密度减小了原来一半,则下列判断正确的是( )
A. 气体压强减小到原来的一半 B. 分子平均动能不变 C. 单位体积内分子数减小到原来的一半 D. 以上说法都正确
【分析】根据玻意耳定律判断气体的体积变化,根据密度公式判断密度的变化;温度是分子平均动能的标志。
【解答】由题意知气体的密度减小了原来的一半,体积增大一倍;由玻意耳定律得:$P_{1}V = P_{2}(2V)$,解得:$P_{2} = frac{P_{1}}{2}$;气体的密度减小了原来的一半,说明气体的分子数减小到原来的一半;温度不变时,分子平均动能不变。故C正确。
通过以上题目,可以发现热学深度测试题和相关例题常见问题主要考察了学生对理想气体状态方程、玻意耳定律、密度公式、分子动理论等知识的理解和掌握情况。这些题目既考察了学生对基础知识的掌握情况,又考察了学生的分析问题和解决问题的能力。