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(一)選考模塊專練一　3-3(1) 1.(1)關(guān)于熱現(xiàn)象,下列說法中正確的是　　　　。 A.一定質(zhì)量的理想氣體放出熱量,它的內(nèi)能可能增加 B.晶體一定具有規(guī)則形狀,且有各向異性的特征 C.液體溫度越高,懸浮顆粒越小,布朗運(yùn)動越劇烈 D.0 ℃的水和0 ℃的冰具有相同的內(nèi)能 E.熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體,但不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體 (2)如圖所示,兩個水平相對放置的固定汽缸通過一根帶閥門K的容積不計(jì)的細(xì)管連通,兩輕質(zhì)活塞用剛性輕桿相連,可在汽缸內(nèi)無摩擦地移動,兩活塞面積分別為SA=0.8 m2和SB=0.2 m2。開始時閥門K關(guān)閉,A中充有一定質(zhì)量的理想氣體,B內(nèi)為真空,汽缸中的活塞與缸底的距離a=b=30 cm,活塞靜止,設(shè)溫度不變,汽缸內(nèi)壁光滑,外界大氣壓強(qiáng)p0=1.0105 Pa保持不變,求: ①閥門K關(guān)閉時,A中氣體的壓強(qiáng); ②閥門K打開后,活塞A向何處移動,移動多遠(yuǎn)。 2.(1)下列說法中正確的是　　　　。 A.花粉的布朗運(yùn)動是花粉分子熱運(yùn)動的反映 B.空氣中小雨滴呈球形是水的表面張力作用的結(jié)果 C.若氣體壓強(qiáng)不變,氣體分子平均距離增大時,則氣體分子的平均動能一定增大 D.高原地區(qū)水的沸點(diǎn)較低,這是高原地區(qū)溫度較低的原因 E.在絕熱條件下壓縮氣體,氣體的內(nèi)能一定增加 (2)如圖所示,橫截面積均為S,內(nèi)壁光滑的導(dǎo)熱汽缸A、B,A水平放置,活塞E固定,封閉氣柱長為2l;汽缸B豎直放置,高為4l,A、B之間由一段容積可忽略的細(xì)管相連,A汽缸中細(xì)管口處有一小閥門C,A中氣體不能進(jìn)入B中,當(dāng)B中氣體壓強(qiáng)大于A中氣體壓強(qiáng)時,閥門C開啟,B內(nèi)氣體進(jìn)入A中,B中氣體由活塞D封閉,初始時A中氣體壓強(qiáng)為1.5p0,活塞D離汽缸底部的距離為3l,整個裝置置于溫度27 ℃、大氣壓為P0的環(huán)境中,閥門C、活塞D的質(zhì)量及厚度均忽略不計(jì),現(xiàn)向D上緩慢添加沙子,最后沙子總質(zhì)量為m=p0Sg,求 (ⅰ)穩(wěn)定后活塞D下降的距離; (ⅱ)同時對兩汽缸加熱,使活塞D再回到初始位置,則此時汽缸B內(nèi)的溫度為多少。 答案精解精析 1.答案　(1)ACE (2)①7.5104 Pa?、谙蜃笠苿?0 cm 解析　(1)一定質(zhì)量的理想氣體放出熱量的同時如果外界對其做功,則它的內(nèi)能可能增加,A正確;晶體分單晶體和多晶體,只有單晶體具有規(guī)則形狀,各向異性,而多晶體沒有規(guī)則形狀,各向同性,B錯誤;影響布朗運(yùn)動的因素是溫度和顆粒大小,溫度越高、顆粒越小,布朗運(yùn)動越劇烈,C正確;水結(jié)冰時需要放熱,故同質(zhì)量下0 ℃的水的內(nèi)能大于0 ℃的冰的內(nèi)能,同時內(nèi)能與物質(zhì)的質(zhì)量有關(guān),如果不能明確質(zhì)量的大小,則無法比較內(nèi)能的大小,故D錯誤;熱傳遞具有方向性,E正確。 (2)①以兩個活塞和桿整體為研究對象,設(shè)初始時刻壓強(qiáng)為p,則 pSA=p0(SA-SB) 解得p=34p0 A中氣體的壓強(qiáng)p=7.5104 Pa ②打開閥門K后,仍以兩個活塞為研究對象,設(shè)壓強(qiáng)為pAB,則 pAB(SA-SB)=p0(SA-SB),解得p0=pAB 設(shè)重新平衡后,活塞A、B到缸底距離分別為lA、lB,則 由理想氣體狀態(tài)方程可得pSAa=pAB(SAlA+SBlB) 且lA+lB=a+b,解得lA=10 cm 即活塞A向左移動,移動了20 cm 2.答案　(1)BCE　(2)(ⅰ)2l　(ⅱ)900 K 解析　(1)花粉的布朗運(yùn)動反映了水分子的熱運(yùn)動,并不是花粉分子的熱運(yùn)動,A錯誤;小水滴在表面張力的作用力收縮成球形,B正確;氣體分子間平均距離增大,則體積增大,由pVT=C可知要保持壓強(qiáng)不變,氣體溫度必須增大,則分子平均動能增大,C正確;水的沸點(diǎn)隨壓強(qiáng)減小而降低,高原地區(qū)壓強(qiáng)低,故水的沸點(diǎn)低,D錯誤;絕熱條件下對氣體做功,由熱力學(xué)第一定律可知ΔU=W,則氣體內(nèi)能增加,E正確。 (2)(ⅰ)由于過程進(jìn)行得很緩慢,全過程可以看做是等溫過程,當(dāng)B中氣體壓強(qiáng)增加到1.5p0時活塞C打開,A、B成為整體。 對B中氣體由玻意耳定律可得p03lS=1.5p0h1S 解得h1=2l 活塞打開后A、B氣體的壓強(qiáng)緩慢增加到 p2=p0+mgS=2p0 設(shè)最后活塞D離底部高度為h2,由波意耳定律可得 1.5p0(2L+h1)S=p2(2L+h2)S, 解得h2=l 穩(wěn)定后活塞D下降的距離h=3l-h2=2l (ⅱ)改變汽缸內(nèi)氣體的溫度使活塞D再回到初始位置,過程中,閥門C關(guān)閉,D活塞上移,B中氣體壓強(qiáng)始終為2P0,初狀態(tài)T1=(273+27)K=300 K,設(shè)最終溫度為T2 由蓋—呂薩克定律可得h2ST1=3lST2 解得T2=900 K