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1、四、选考模块专练(一)选考模块专练一3-3(1)1.(1)关于热现象,下列说法中正确的是。A.一定质量的理想气体放出热量,它的内能可能增加B.晶体一定具有规则形状,且有各向异性的特征C.液体温度越高,悬浮颗粒越小,布朗运动越剧烈D.0 的水和0 的冰具有相同的内能E.热量能够自发地从高温物体传递到低温物体,但不能自发地从低温物体传递到高温物体(2)如图所示,两个水平相对放置的固定汽缸通过一根带阀门K的容积不计的细管连通,两轻质活塞用刚性轻杆相连,可在汽缸内无摩擦地移动,两活塞面积分别为SA=0.8 m2和SB=0.2 m2。开始时阀门K关闭,A中充有一定质量的理想气体,B内为真空,汽缸中的活塞
2、与缸底的距离a=b=30 cm,活塞静止,设温度不变,汽缸内壁光滑,外界大气压强p0=1.0105 Pa保持不变,求:阀门K关闭时,A中气体的压强;阀门K打开后,活塞A向何处移动,移动多远。2.(1)下列说法中正确的是。A.花粉的布朗运动是花粉分子热运动的反映B.空气中小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果C.若气体压强不变,气体分子平均距离增大时,则气体分子的平均动能一定增大D.高原地区水的沸点较低,这是高原地区温度较低的原因E.在绝热条件下压缩气体,气体的内能一定增加(2)如图所示,横截面积均为S,内壁光滑的导热汽缸A、B,A水平放置,活塞E固定,封闭气柱长为2l;汽缸B竖直放置,高为4l,
3、A、B之间由一段容积可忽略的细管相连,A汽缸中细管口处有一小阀门C,A中气体不能进入B中,当B中气体压强大于A中气体压强时,阀门C开启,B内气体进入A中,B中气体由活塞D封闭,初始时A中气体压强为1.5p0,活塞D离汽缸底部的距离为3l,整个装置置于温度27 、大气压为P0的环境中,阀门C、活塞D的质量及厚度均忽略不计,现向D上缓慢添加沙子,最后沙子总质量为m=p0Sg,求()稳定后活塞D下降的距离;()同时对两汽缸加热,使活塞D再回到初始位置,则此时汽缸B内的温度为多少。答案精解精析1.答案(1)ACE(2)7.5104 Pa向左移动20 cm解析(1)一定质量的理想气体放出热量的同时如果外
4、界对其做功,则它的内能可能增加,A正确;晶体分单晶体和多晶体,只有单晶体具有规则形状,各向异性,而多晶体没有规则形状,各向同性,B错误;影响布朗运动的因素是温度和颗粒大小,温度越高、颗粒越小,布朗运动越剧烈,C正确;水结冰时需要放热,故同质量下0 的水的内能大于0 的冰的内能,同时内能与物质的质量有关,如果不能明确质量的大小,则无法比较内能的大小,故D错误;热传递具有方向性,E正确。(2)以两个活塞和杆整体为研究对象,设初始时刻压强为p,则pSA=p0(SA-SB)解得p=34p0A中气体的压强p=7.5104 Pa打开阀门K后,仍以两个活塞为研究对象,设压强为pAB,则pAB(SA-SB)=
5、p0(SA-SB),解得p0=pAB设重新平衡后,活塞A、B到缸底距离分别为lA、lB,则由理想气体状态方程可得pSAa=pAB(SAlA+SBlB)且lA+lB=a+b,解得lA=10 cm即活塞A向左移动,移动了20 cm2.答案(1)BCE(2)()2l()900 K解析(1)花粉的布朗运动反映了水分子的热运动,并不是花粉分子的热运动,A错误;小水滴在表面张力的作用力收缩成球形,B正确;气体分子间平均距离增大,则体积增大,由pVT=C可知要保持压强不变,气体温度必须增大,则分子平均动能增大,C正确;水的沸点随压强减小而降低,高原地区压强低,故水的沸点低,D错误;绝热条件下对气体做功,由热
6、力学第一定律可知U=W,则气体内能增加,E正确。(2)()由于过程进行得很缓慢,全过程可以看做是等温过程,当B中气体压强增加到1.5p0时活塞C打开,A、B成为整体。对B中气体由玻意耳定律可得p03lS=1.5p0h1S解得h1=2l活塞打开后A、B气体的压强缓慢增加到p2=p0+mgS=2p0设最后活塞D离底部高度为h2,由波意耳定律可得1.5p0(2L+h1)S=p2(2L+h2)S,解得h2=l稳定后活塞D下降的距离h=3l-h2=2l()改变汽缸内气体的温度使活塞D再回到初始位置,过程中,阀门C关闭,D活塞上移,B中气体压强始终为2P0,初状态T1=(273+27)K=300 K,设最终温度为T2由盖吕萨克定律可得h2ST1=3lST2解得T2=900 K
