一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现在他前面9m处以7m/s的速度匀速向前行驶的货车有违章行为时,决定前去追赶,经3.0s,警车发动起来,以加速度a=2m/s2做匀加速运动.求:
(1)警车发动后经多长时间能追上违章的货车,这时警车速度多大;
(2)在警车追上货车之前,何时两车间的最大距离,最大距离是多少.
(12分)(1)随着科技的迅猛发展和人们生活水平的提高,下列问题一定能够实现或完成的是 ( )
A.假如全世界60亿人同时数1 g水的分子个数,每人每小时可以数5000个,不间断地数,则大约20年能数完(阿伏加德罗常数NA取6.0×1023个/mol) |
B.热量可以从低温物体传到高温物体 |
C.热机的效率达到100 % |
D.太阳能的利用普及到老百姓的日常生活中 |
(2)某学校研究性学习小组组织开展一次探究活动,想估算地球周围大气层空气的分子个数和早晨同中午相比教室内的空气的变化情况.一学生通过网上搜索,查阅得到以下几个物理量数据:地球的半径R=6.4×106 m,地球表面的重力加速度g=9.8 m/s2,大气压强p0=1.0×105 Pa,空气的平均摩尔质量M=2.9×10-2 kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.0×1023个/mol.另一个同学用温度计测出早晨教室内的温度是7℃,中午教室内的温度是27℃.
①第一位同学根据上述几个物理量能估算出地球周围大气层空气的分子数吗?若能,请说明现由;若不能,也请说明理由.
②根据上述几个物理量能否估算出中午跑到教室外的空气是早晨教室内的空气的几分之几?
(10分)一气象探测气球,在充有压强为1.00 atm(即76.0 cmHg)、温度为27.0℃的氦气时,体积为3.50 m3.在上升至海拔6.50 km高空的过程中,气球内氦气压强逐渐减小到此高度上的大气压36.0 cmHg,气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变.此后停止加热,保持高度不变.已知在这一海拔高度气温为-48.0℃.求:
(1)氦气在停止加热前的体积;
(2)氦气在停止加热较长一段时间后的体积.
(9分)如图6所示,一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的汽缸内,活塞相对于底部的高度为h,可沿汽缸无摩擦地滑动.取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上.沙子倒完时,活塞下降了h/4,再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上.外界大气的压强和温度始终保持不变,求此次沙子倒完时活塞距汽缸底部的高度.
(8分)用长度放大600倍的显微镜观察布朗运动.估计放大后的小颗粒(炭粒)体积为0.1×10-9 m3,碳的密度是2.25×103 kg/m3,摩尔质量是1.2×10-2 kg/mol,阿伏加德罗常数为6.0×1023 mol-1,则该小炭粒含分子数约为多少个?(结果取一位有效数字)
(6分)某压力锅的结构如图2所示,盖好密封锅盖,将压力阀套在出气孔上,给压力锅加热,当锅内气体压强达到一定值时,气体就把压力阀顶起.假定在压力阀被顶起时,停止加热.
(1)若此时锅内气体的体积为V,摩尔体积为V0,阿伏加德罗常数为NA,写出锅内气体分子数的估算表达式;
(2)假定在一次放气过程中,锅内气体对压力阀及外界做功1 J,并向外界释放了2 J的热量.锅内原有气体的内能如何变化?变化了多少?