时间:2018-10-13 00:36:06
1、计算题 (1)(4分)我国已开展空气中PM 2.5浓度的监测工作。PM 2.5是指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物，可在显微镜下观察到，它漂浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后会进人血液对人体形成危害，矿物燃料燃烧时废弃物的排放是形成PM 2.5的主要原因。下列关于PM 2.5的说法中正确的?(填写选项前的字母)
A．PM 2.5在空气中的运动属于分子热运动
B．温度越高，PM 2.5的无规则运动越剧烈
C．PM 2.5的质量越小，其无规则运动越剧烈
D．由于周围大量空气分子对PM 2.5碰撞的不平衡，使其在空中做无规则运动
（2）(8分)如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m,横截面积为S0 。初始时气体的温度为T0，活塞与容器底部相距h。现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时活塞下降了h，已知大气压强为p0，重力加速度为g,不计活塞与气缸的摩擦。求此时气体的温度和加热过程中气体内能的增加量。（题中各物理量单位均为国际单位制单位）
参考答案：15．（1）BCD（2）气体内能的增加量为ΔU=Q–(p0S - mg)h
本题解析：（1）A、PM2.5在空气中的运动是固体颗粒、是分子团的运动，不是分子的热运动．故A错误；
B．温度越高，PM 2.5的无规则运动越剧烈，B正确；
C．PM 2.5的质量越小，其无规则运动越剧烈，故C正确；
D．由于周围大量空气分子对PM 2.5碰撞的不平衡，使其在空中做无规则运动，故D正确；
故选BCD。
（2）解：由盖吕萨克定律得：
=
，解得T1=2T0?
气体在等压变化过程中，活塞受力平衡
由平衡条件? pS=p0S –mg
气体对活塞做功，W= pSh=(p0S –mg)h?
由热力学第一定律得ΔU="Q" –W?
气体内能的增加量为ΔU=Q–(p0S - mg)h?
点评：本题考查了PM2.5的有关问题，气体的状态方程，涉及的知识点较多，是一道综合题，但难度不大．
本题难度：一般
2、简答题 如图所示，用轻质活塞在气缸内封闭一定质量理想气体，活塞与气缸壁间摩擦忽略不计，开始时活塞距气缸底高度h1=0.50m．给气缸加热，活塞缓慢上升到距离气缸底h2=0.80m处，同时缸内气体吸收Q=450J的热量．已知活塞横截面积S=5.0×10-3?m2，大气压强p0=1.0×105?Pa．求：
①缸内气体对活塞所做的功W；
②此过程中缸内气体增加的内能△U．
参考答案：①活塞缓慢上升，视为等压过程，
? 则气体对活塞做功?W=F△h=p0S△h=150J?
?②根据热力学定律△U=W+Q=-150+450=300J?
答：①缸内气体对活塞所做的功为150J
?②此过程中缸内气体增加的内能△U=300J
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 蒸汽机、内燃机等热机以及电冰箱工作时都利用了气体状态变化来实现能量的转移和转化，我们把这些气体称为工质。某热机经过一个循环后，工质从高温热源吸热Q1，对外做功W，又对低温热源放热Q2，工质完全回复初始状态，内能没有变化。根据热力学第一定律，在工质的一个循环中，Q1、Q2、W三者之间满足的关系是
[? ]
A．Q1－Q2＝W
B．Q1＋Q2＝W
C．Q1＋W＝Q2
D．W－Q2＝Q1
参考答案：A
本题解析：
本题难度：一般
4、计算题 （9分）如图所示，A、B气缸的长度均为60 cm，截面积均为40 cm2，C是可在气缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞，D为阀门。整个装置均由导热材料制成．原来阀门关闭，A内有压强pA = 2.4×105 Pa的氧气．B内有压强pB = 1.2×105 Pa的氢气．阀门打开后，活塞C向右移动，最后达到平衡．（假定氧气和氢气均视为理想气体，连接气缸的管道体积可忽略，环境温度不变）求：
①活塞C移动的距离及平衡后B中气体的压强；
②活塞C移动过程中B中气体是吸热还是放热（简要说明理由）．
参考答案：①
②放热
本题解析：
设活塞移动的距离为
，平衡后B中气体压强为P，由于平衡时，有：
且装置导热，故为等温变化，根据玻意耳定律有：
两式联立解得：
，
气体放热，由于装置导热故T不变，而体积减小，活塞对B气体做功，根据热力学第一定律：
由于
，
所以
，气体放热。
考点：本题考查气体方程和热力学第一定律。
本题难度：一般
5、选择题 关于理想气体，以下说法正确的是
A．一定质量的理想气体温度升高时，每个气体分子的速率都增大
B．一定质量理想气体的温度保持不变，其内能就保持不变
C．一定质量理想气体吸收热量，其内能一定增大
D．理想气体对外做功时必需吸收热量
参考答案：B
本题解析：温度是分子平均动能的标志，理想气体温度升高时，分子的平均速率增大，但是并不是每个气体分子的速率都增大，故A错误
一定质量理想气体的温度保持不变，其内能就保持不变，故B正确
改变内能的方式有两种1、做功2、热传递，一定质量理想气体吸收热量，若对外做功，其内能不一定增大，故C错误
理想气体对外做功时若保持温度不变，需吸收热量，故D错误
故选B
本题难度：一般