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高中物理热学模拟计算题和相关例题

2026-10-06 17:40:00综合与其它974

以下是高中物理热学模拟计算题及其相关例题:pXf物理好资源网(原物理ok网)

计算题:pXf物理好资源网(原物理ok网)

1. 某物体质量为5kg,放置在水中时漂浮在水面上,排开水的质量为4kg,求该物体的体积?pXf物理好资源网(原物理ok网)

例题:pXf物理好资源网(原物理ok网)

【分析】pXf物理好资源网(原物理ok网)

物体在水中漂浮,说明物体的密度小于水的密度,根据阿基米德原理可知,物体排开水的质量等于物体的质量,由此可求得物体的体积。pXf物理好资源网(原物理ok网)

【解答】pXf物理好资源网(原物理ok网)

解:由题意可知,物体在水中漂浮,则物体的密度小于水的密度,即ρ_{物} < ρ_{水};pXf物理好资源网(原物理ok网)

又因为物体排开水的质量为4kg,即m_{排} = 4kg,pXf物理好资源网(原物理ok网)

所以物体的重力G_{物} = m_{物}g = m_{排}g = 4kg × 9.8N/kg = 39.2N;pXf物理好资源网(原物理ok网)

因为G_{物} = m_{物}g = m_{物} × g = G_{排} = m_{排}g,pXf物理好资源网(原物理ok网)

所以m_{物} = m_{排} = 4kg,pXf物理好资源网(原物理ok网)

所以物体的体积V_{物} = V_{排} = \frac{m_{排}}{\rho_{水}} = \frac{4kg}{1 × 10^{3}{kg/m}^{3}} = 4 × 10^{- 3}m^{3}。pXf物理好资源网(原物理ok网)

答:该物体的体积为4 × 10^{- 3}m^{3}。pXf物理好资源网(原物理ok网)

相关例题:pXf物理好资源网(原物理ok网)

2. 一块冰块放在盛有水的烧杯中,当冰块熔化后,烧杯中水的体积为V_{水},如果已知冰的密度为ρ_{冰},水的密度为ρ_{水},求冰块的质量m_{冰}。pXf物理好资源网(原物理ok网)

【分析】pXf物理好资源网(原物理ok网)

已知冰块放在盛有水的烧杯中,当冰块熔化后,烧杯中水的体积为V_{水},即冰熔化后所占的体积。根据密度公式变形可求得冰块的质量。pXf物理好资源网(原物理ok网)

【解答】pXf物理好资源网(原物理ok网)

解:已知冰的密度为$\rho_{冰}$,水的密度为$\rho_{水}$,当冰块熔化后水的体积为$V_{水}$,则冰熔化成水后质量不变,即m_{冰} = m_{水} = \rho_{水}V_{水}。pXf物理好资源网(原物理ok网)

答:冰块的质量为$\rho_{水}$V_{水}。pXf物理好资源网(原物理ok网)

以下是一份高中物理热学模拟计算题及其相关例题:pXf物理好资源网(原物理ok网)

计算题:pXf物理好资源网(原物理ok网)

已知一个绝热容器被隔板分成两半,一半充有理想气体,温度为T1,另一半为真空。现将隔板撤去,气体将发生热交换,求达到平衡时,气体的温度T2。pXf物理好资源网(原物理ok网)

相关例题:pXf物理好资源网(原物理ok网)

假设一个密闭容器内有一半充满水,一半充满空气。初始温度为T,外界对容器做功W,求最终温度T2。pXf物理好资源网(原物理ok网)

解析:pXf物理好资源网(原物理ok网)

对于绝热容器中的气体,热交换只取决于温度差,因此气体最终将达到与另一半相同温度。对于一半水一半空气的容器,由于水与空气的热容不同,且热交换还受到其他因素的影响,因此需要综合考虑。pXf物理好资源网(原物理ok网)

解法一:根据热力学第一定律,外界对物体做的功全部转化为内能,因此有W=ΔU。对于水与空气组成的混合物,其内能变化ΔU=cmΔT,其中c为比热容,m为质量。对于水,c=4.18kJ/(kg·K),对于空气,c=1.4kJ/(kg·K)。因此有m水c1ΔT1=m空c2ΔT2,其中m水+m空=总质量。联立以上各式即可求解最终温度T2。pXf物理好资源网(原物理ok网)

解法二:根据热交换原理,对于绝热容器中的气体,最终将达到热平衡状态,即温度相同。因此有T1=T2。对于一半水一半空气的容器,由于水的比热容较大,因此最终温度主要取决于空气的温度。因此有T=T空+ΔT空,其中ΔT空为空气的温度变化量。最终可求解ΔT空,进而求解最终温度T2。pXf物理好资源网(原物理ok网)

以上是相关例题和解析过程,希望能帮助到你。pXf物理好资源网(原物理ok网)

高中物理热学模拟计算题和相关例题常见问题pXf物理好资源网(原物理ok网)

一、理想气体状态方程的应用pXf物理好资源网(原物理ok网)

已知某理想气体在恒温恒压下的体积为V,求该气体发生体积变化后的温度。pXf物理好资源网(原物理ok网)

【例】某理想气体在恒温恒压下由状态A(p1)变化到状态B(p2),体积为V,求该气体发生体积变化后的温度。pXf物理好资源网(原物理ok网)

二、气体实验定律的应用pXf物理好资源网(原物理ok网)

1.玻意耳定律的应用pXf物理好资源网(原物理ok网)

【例】两个容积相同的容器,一个盛有氧气,另一个盛有空气(其氮气和氧气分子数之比为5∶4),两容器内的气体温度相同,氧分子的平均动能也相同,则下列说法正确的是( )pXf物理好资源网(原物理ok网)

A.氧气的压强小于空气的压强pXf物理好资源网(原物理ok网)

B.氧气分子的平均动能等于空气分子的平均动能pXf物理好资源网(原物理ok网)

C.氧气分子的平均间距大于空气分子的平均间距pXf物理好资源网(原物理ok网)

D.两容器内的气体分子数相等pXf物理好资源网(原物理ok网)

2.查理定律的应用pXf物理好资源网(原物理ok网)

【例】一定质量的理想气体,保持温度不变,压缩气体,下列说法正确的是( )pXf物理好资源网(原物理ok网)

A.气体的内能不变pXf物理好资源网(原物理ok网)

B.气体的内能增加pXf物理好资源网(原物理ok网)

C.外界对气体做功,气体向外界放热pXf物理好资源网(原物理ok网)

D.外界对气体做功,气体内能不变,但气体向外界放热pXf物理好资源网(原物理ok网)

三、热力学第一定律的应用pXf物理好资源网(原物理ok网)

【例】一定质量的理想气体经历一缓慢的绝热压缩过程,绝热是指( )pXf物理好资源网(原物理ok网)

A.气体与外界不发生热交换pXf物理好资源网(原物理ok网)

B.气体与外界没有热交换,也没有能量交换pXf物理好资源网(原物理ok网)

C.气体向外界放热,同时对外界做功,内能减少pXf物理好资源网(原物理ok网)

D.外界对气体做功,同时气体向外界放热,内能不变。pXf物理好资源网(原物理ok网)

相关例题:pXf物理好资源网(原物理ok网)

一密封容器内贮有一定量的水,下面有关这些水的压强说法中正确的是( )pXf物理好资源网(原物理ok网)

A.将容器拿到地面处,由于重力加速度g随高度降低,因此水对容器底的压强将减小。pXf物理好资源网(原物理ok网)

B.从容器中抽出部分水后,容器中的水面高度减小,因此水对容器底的压强也减小。pXf物理好资源网(原物理ok网)

C.向容器中灌入一部分水,使液面升高,因此水对容器底的压强增大。pXf物理好资源网(原物理ok网)

D.无论怎样变化容器内的水的高度,水对容器底的压强都不变。pXf物理好资源网(原物理ok网)

答案:D。因为液体的压强是由液体的重力产生的,只要液体的密度和高度不变,压强就不会变。本题考查的是液体压强的特点。pXf物理好资源网(原物理ok网)