时间:2017-08-05 16:44:08
1、计算题 如图所示，一直立的汽缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体，活塞横截面积为S，汽缸内壁光滑且缸壁是导热的，开始活塞被固定，打开固定螺栓K，活塞下落，经过足够长时间后，活塞停在B点，已知AB=h，大气压强为p0，重力加速度为g。
（1）求活塞停在B点时缸内封闭气体的压强；
（2）设周围环境温度保持不变，求整个过程中通过缸壁传递的热量Q（一定量理想气体的内能仅由温度决定）。 
参考答案：解：（1）设封闭气体的压强为p，活塞受力平衡：
解得
（2）由于气体的温度不变，则内能的变化
由能量守恒定律可得
本题解析：
本题难度：一般
2、填空题 如图所示竖直放置的上粗下细的密闭细管，水银柱将气体分隔成A、B两部分，初始温度相同．使A、B升高相同温度达到稳定后，体积变化量为△VA______△VB，压强变化量为△pA______△pB（填“大于”、“等于”或“小于”）．
参考答案：假设温度升高时，水银柱不动，则两部分气体体积不变，由查理定律得：PATA=PA+△PATA+T，△PA=TTAPA，
同理得：PBTB=PB+△PBTB+T，△PB=TTBPB，
由题，PA＜PB，TA=TB，则得，△PA＜△PB，则得水银柱向上移动，且有△VA=△VB．
故答案为：等于，小于．
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 模块3—3试题（12分）
（1）（4分）下列说法正确的是?（填入正确选项前的字母，每选错一个扣2分，最低得分为0分。）
A．当一定量气体吸热时，其内能可能减小
B．玻璃、石墨和金刚石都是晶体，木炭是非晶体
C．单晶体有固定的熔点，多晶体和非晶体没有固定的熔点
D．当液体与大气相接触时，液体表面层内的分子所受其它分子作用力的合力总是指向液体内部
（E）气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体温度有关
（2）（8分）如右图，体积为V、内壁光滑的圆柱形导气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞；气缸内密封有温度为2.4T0、压强1.2p0的理想气体，p0与T0分别为大气的压强和温度。已知：气体内能U与温度T的关系为
，
为正的常量；容器内气体的所有变化过程都是缓慢的。求：
（i）气缸内气体与大气达到平衡时的体积V1；
（ii）在活塞下降过程中，气缸内气体放出的热量Q。
参考答案：（1）ADE
（2）（i）
（ii）
本题解析：（1）ADE（4分，选对一个给2分，选对两个给3分，选对3个给4分；每选错一个扣2分，最低得分为0分）
（2）（i）在气体由压强
下降到
的过程中，气体体积不变，温度由
变为T1，由查理定律得
?①
在气体温度由T1变为T0过程中，体积由V减小到V1，气体压强不变，由盖·吕萨克定律得
?②
由①②式得?③
（ii）在活塞下降过程中，活塞对气体做的功为
?④
在这一过程中，气体内能的减少为
?⑤
由热力学第一定律得，气缸内气体放出的热量为
?⑥
由②③④⑤⑥式得?⑦
评分参考：本题共8分，第（i）问4分，①②式各1分，③式2分；第（ii）问4分，④⑤⑥⑦式各1分
本题难度：一般
4、简答题 （1）下列说法中正确的是? (? )
A．当两个分子间的距离为r0(平衡位置)时，分子力为零，分子势能最小
B．同时撞击固体微粒的液体分子数越多，布朗运动越剧烈
C．第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律
D．一定质量的理想气体，如果保持温度不变，压强变大时，内能将减小
（2）如图所示，一根粗细均匀、内壁光滑的玻璃管竖直放置，玻璃管上端有一抽气孔，管内下部被活塞封住一定质量的理想气体，气体温度为T1。现将活塞上方的气体缓慢抽出，当活塞上方的压强达到p0时，活塞下方气体的体积为V1，此时活塞上方玻璃管的容积为2.6 V1，活塞因重力而产生的压强为0.5p0。继续将活塞上方抽成真空后密封，整个抽气过程中管内气体温度始终保持不变，然后将密封的气体缓慢加热。求：
（1）活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度T2；
（2）当气体温度达到1.8T1时的压强p。
参考答案：
本题解析：略
本题难度：简单
5、计算题 如图所示，一个壁厚可以不计、质量为M的气缸放在光滑的水平面上，活塞的质量为m，面积为S，内部封有一定质量的气体．活塞不漏气，摩擦不计，外界大气压强为P0，若在活塞上加一水平向左的恒力F( 不考虑气体温度的变化) ，求气缸和活塞以共同加速度运动时，气缸内气体的压强多大？
参考答案：解：设稳定时气体和活塞共同以加速度a向左做匀加速运动，
这时气缸内气体的压强为p，
分析它们的受力情况，分别列出它们的运动方程为：?
气缸：pS-P0S =Ma? ?①?
活塞：F+P0S-pS=ma? ②
将①②相加，可得系统加速度
将其代入①式，
化简即得气缸内气体的压强为
本题解析：
本题难度：一般