Question

（2011?周口模擬）【物理-選修3-3】
（1）如圖1所示，某種自動(dòng)洗衣機(jī)進(jìn)水時(shí)，洗衣機(jī)缸內(nèi)水位升高，與洗衣缸相連的細(xì)管中會(huì)封閉一定質(zhì)量的空氣，通過(guò)壓力傳感器感知管中的空氣壓力，從而控制進(jìn)水量．當(dāng)洗衣缸內(nèi)水位緩慢升高時(shí)，設(shè)細(xì)管內(nèi)空氣溫度不變，則被封閉的空氣

AD

A．分子間的引力和斥力都增大
B．分子的熱運(yùn)動(dòng)加劇
C．分子的平均動(dòng)能增大
D．體積變小，壓強(qiáng)變大

（2）如圖2中A、B氣缸的長(zhǎng)度和截面積均為30cm和20cm²，C是可在氣缸內(nèi)無(wú)摩擦滑動(dòng)的、體積不計(jì)的活塞，D為閥門．整個(gè)裝置均由導(dǎo)熱良好的材料制成．起初，閥門關(guān)閉，A內(nèi)有壓強(qiáng)P_A=2.0×10⁵帕的氮?dú)猓瓸內(nèi)有壓強(qiáng)P_B=1.0×10⁵帕的氧氣．閥門打開(kāi)后，活塞C向右移動(dòng)，最后達(dá)到平衡．求：
（Ⅰ）活塞C移動(dòng)的距離及平衡后B中氣體的壓強(qiáng)；
（Ⅱ）活塞C移動(dòng)過(guò)程中A中氣體是吸熱還是放熱（簡(jiǎn)要說(shuō)明理由）．（假定氧氣和氮?dú)饩鶠槔硐霘怏w，連接氣缸的管道體積可忽略）

Answer 1

分析：（1）水位上升時(shí)將壓縮空氣，使氣體體積減小，從而改變壓強(qiáng)；根據(jù)分子間的距離變化可知分子間的相互作用力的變化；由溫度的變化可得知內(nèi)能的變化及分子運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能的變化；
（2）（I）分別對(duì)A、B兩部分氣體進(jìn)行分析，由玻意耳定律可得出表達(dá)式，聯(lián)立求得壓強(qiáng)及C移動(dòng)的距離；
（II）由熱力學(xué)第一定律可得出氣體氣體是吸熱還是放熱．

解答：解：（1）A、水位上升壓縮了空氣，故空氣體積減小，則分子間的距離減小，則分子間的相互作用的引力和斥力均增大，故A正確；
B、由于氣體溫度不變，故氣體的平均動(dòng)能不變；分子熱運(yùn)動(dòng)不變，故BC錯(cuò)誤；
D、因體積減小，溫度不變，則由理想氣體狀態(tài)方程可知，氣體的壓強(qiáng)變大，故D正確；
故選AD．
（2）解：（Ⅰ）設(shè)C移動(dòng)的距離為x；
由玻意耳定律得：
對(duì)A部分氣體有：p_ALS=p（L+x）S
對(duì)B部分氣體有：p_BLS=p（L-x）S
代入相關(guān)數(shù)據(jù)解得：x=10cm；
p=1.5×10⁵Pa
（Ⅱ）活塞C向右移動(dòng)的過(guò)程中A中氣體對(duì)外做功，而氣體發(fā)生等溫變化，內(nèi)能不變，故A中氣體從外界吸熱．                                  
答：（I）C移動(dòng)的距離為10cm；氣體壓強(qiáng)為1.5×10⁵Pa；（II）氣體從外界吸熱．

點(diǎn)評(píng)：高考中對(duì)熱學(xué)部分的考查較全面，但內(nèi)容要求均較為簡(jiǎn)單，故應(yīng)對(duì)熱學(xué)部分內(nèi)容全面掌握．