- 物理气体高考题
以下是一些物理气体的高考题:
1. 2019全国卷理综第25题:一个绝热材料做的绝热气缸固定在水平地面上,气缸内有一绝热活塞,活塞下挂一个重物。气缸内有一被抽成真空的圆筒形空间,内壁光滑且导热性能良好。初始时,活塞静止在气缸的中点,重物质量为m,气缸和活塞都是绝热的,与外界无热交换。现将质量也为m的理想气体无摩擦地沿缸壁充满这个圆筒形空间,并缓慢移到气缸开口的一端。已知外界大气压强为p_{0},温度为t_{0}。求气体到达缸开口端时缸内气体温度。
2. 2017全国卷理综第25题:一个绝热材料做成的箱子固定在水平地面上,箱子内有一个电热丝,中间有两根绝缘丝线,下端连接一个绝热隔板将箱子分成体积相等的两部分,隔板中间有一小孔。开始时隔板处于箱子正中间,且两部分的温度均为T_{0}。现用电热丝对一部分气体加热,使这部分气体温度升高到T_{1}并保持该温度不变。求此时另一部分气体的温度。
3. 2017北京高考物理第25题:一个绝热材料做成的箱子固定在水平地面上,箱子内有一个电热丝和一个绝热隔板将箱子分成体积相等的两部分,隔板中间有一小孔。开始时隔板处于箱子正中间,且两部分的温度均为T_{0}。现用电热丝对一部分气体加热一段时间后,部分气体从小孔处放出,使隔板固定不动一段时间后另一部分气体温度也升高到T_{1}并保持该温度不变。求这部分气体放出的热量。
以上题目都涉及到气体在绝热条件下的热交换问题,需要运用理想气体状态方程和能量守恒定律进行求解。
请注意,以上题目仅为示例,具体高考题目可能因年份和地区而有所不同。
相关例题:
【例题】一个密闭的容器中,有一个正在做绝热膨胀的理想气体。假设容器突然破裂,那么请问理想气体的温度和压强会发生什么变化?
【分析】
这个问题涉及到热力学第一定律和理想气体的状态方程。在开始解答之前,我们需要明确几个概念:
1. 绝热膨胀:在没有热交换的情况下,气体向外释放热量。
2. 理想气体:假设气体分子之间没有相互作用力,即不考虑分子之间的碰撞和摩擦。
3. 容器破裂:这是一个瞬间事件,不考虑破裂前后的时间差。
解答:
容器破裂后,理想气体将立即停止膨胀,并开始向四周扩散。由于气体与外界没有热交换,也没有其他形式的能量交换(如机械能),所以气体的温度不会发生变化。
然而,由于气体分子的密度减小(气体扩散均匀),气体的压强会降低。
所以,理想气体的温度不变,压强降低。
【结论】容器破裂后,理想气体的温度不变,但压强会降低。这个结论在高考物理试题中可能会被用来考察学生对热力学第一定律和理想气体状态方程的理解和应用能力。
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