(1)如圖所示,一汽缸豎直放置,用一質量為m的活塞在缸內封閉了一定量的理想氣體,在氣缸的底部安裝有一根電熱絲,用導線和外界電源相連,已知氣缸壁和活塞都是絕熱的,氣缸壁與活塞間接觸光滑且不漏氣,現(xiàn)接通電源,電熱絲對缸內氣體緩慢加熱.關于氣缸內氣體,下列說法正確的是
A.單位時間內氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數(shù)減少
B.所有分子的速率都增加
C.分子平均動能增大
D.對外做功,內能減少
(2)某同學將廣口瓶開口向上放入77℃熱水杯中,待熱平衡后,用一個剝去蛋殼的熟雞蛋(最粗處橫截面略大于瓶口橫截面)恰好封住瓶口,如圖所示.當熱水杯中水溫緩慢降至42℃時,觀察到雞蛋緩慢落入瓶中.已知大氣壓強p=1.0×105Pa,瓶口面積S=1.0×10-3m2,熟雞蛋質量G=0.50N.求:
①溫度為42℃時廣口瓶內的壓強變?yōu)槎啻螅?br />②當熟雞蛋緩慢落入瓶中時與瓶口間的阻力多大?


【答案】分析:(1)對質量為m的活塞進行受力分析,根據(jù)平衡條件求解.
根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程,可以判斷氣體溫度與體積的變化,再有氣體的溫度判斷內能的變化.
(2)根據(jù)氣體狀態(tài)方程=C求出42℃時廣口瓶內的壓強.
當熟雞蛋緩慢時,根據(jù)力的平衡求解.
解答:解:(1)A、根據(jù)絕熱活塞密閉一定質量的氣體,活塞可在氣缸內無摩擦地滑動.現(xiàn)在給氣缸內的電熱絲通電緩慢加熱氣體,使活塞緩慢上升.假設大氣壓強不變,可以判斷氣體做等壓變化.壓強不變,而分子速度增大了,所以碰撞次數(shù)一定要減小才能維持壓強不變. 故A正確.
B、因為溫度升高,所以氣體分子的平均速率增大,個別分子的速率變化無法確定,故B錯誤.
C、因為溫度升高,所以分子平均動能增大,故C正確.
D、由理想氣體狀態(tài)方程可得,壓強不變,溫度升高,體積增大,對外做功,
溫度升高,內能增加.故D錯誤.
故選AC.
(2)①廣口瓶內的空氣狀態(tài)為:
P1=P=1.0×105Pa,T1=273+42=315K
T2=273+77=350K
根據(jù)查理定律=
得P2=P1=×1.0×105Pa=0.9×105 Pa
②當熟雞蛋緩慢時,根據(jù)力的平衡,有
G+pS=p2S+f
即f=G+(p-p2)S=[0.50+(1.0×105-0.9×105)×1.0×10-3]N=10.5N
故答案為:(1)AC
(2)①溫度為42℃時廣口瓶內的壓強變?yōu)?.9×105 Pa
②當熟雞蛋緩慢落入瓶中時與瓶口間的阻力是10.5N.
點評:根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程,結合熱力學第一定律判斷各物理量體積、壓強、溫度的變化.
加強對基本概念的記憶,基本方法的學習利用,是學好3-3的基本方法.此處高考要求不高,不用做太難的題目.
練習冊系列答案
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A.單位時間內氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數(shù)減少
B.所有分子的速率都增加
C.分子平均動能增大
D.對外做功,內能減少
(2)某同學將廣口瓶開口向上放入77℃熱水杯中,待熱平衡后,用一個剝去蛋殼的熟雞蛋(最粗處橫截面略大于瓶口橫截面)恰好封住瓶口,如圖所示.當熱水杯中水溫緩慢降至42℃時,觀察到雞蛋緩慢落入瓶中.已知大氣壓強p0=1.0×105Pa,瓶口面積S=1.0×10-3m2,熟雞蛋質量G=0.50N.求:
①溫度為42℃時廣口瓶內的壓強變?yōu)槎啻螅?BR>②當熟雞蛋緩慢落入瓶中時與瓶口間的阻力多大?

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精英家教網(wǎng)如圖所示,一汽缸豎直放置,用一質量為m的活塞在缸內封閉了一定量的理想氣體,在氣缸的底部安裝有一根電熱絲,用導線和外界電源相連,已知氣缸壁和活塞都是絕熱的,氣缸壁與活塞間接觸光滑且不漏氣,現(xiàn)接通電源,電熱絲對缸內氣體緩慢加熱.關于氣缸內氣體,大列說法正確的是( 。

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A.單位時間內氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數(shù)減少

B.所有分子的速率都增加

C.分子平均動能增大

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