Question

（选修模块3-3）
（1）如图所示，一导热性能良好的金属气缸静放在水平面上，活塞与气缸壁间的摩擦不计．气缸内封闭了一定质量的理想气体．现缓慢地向活塞上倒一定质量的沙土，忽略环境温度的变化，在此过程中______
A．气体的内能增大
B．气缸内分子平均动能增大
C．气缸内气体分子密度增大
D．单位时间内撞击气缸壁单位面积上的分子数增多
（2）下列说法中正确的是______
A．布朗运动是分子永不停息无规则运动的反映
B．气体分子间距离减小时，分子间同时存在的斥力减小，引力也减小
C．导热性能各向同性的固体，一定不是单晶体
D．毛细现象表现为：浸润细管的液体在细管中上升、不浸润细管的液体在细管中下降
（3）地面上放一开口向上的气缸，用一质量为m=0.8kg的活塞封闭一定质量的气体，不计一切摩擦，外界大气压为P₀=1.0×10⁵Pa，活塞截面积为S=4cm²，重力加速度g取10m/s²，则活塞静止时，气体的压强为______Pa；若用力向下推活塞而压缩气体，对气体做功为6×10⁵J，同时气体通过气缸向外传热4.2×10⁵J，则气体内能将______（填“增加”“减少”）______J．

Answer 1

（1）A、金属气缸导热性能良好，由于热交换，气缸内封闭气体温度与环境温度相同，向活塞上倒一定质量的沙土时气体等温度压缩，温度不变，气体的内能不变．故A错误．
B、温度不变，则气缸内分子平均动能保持不变．故B错误．
C、气缸内封闭气体被压缩，体积减小，而质量不变，则气缸内气体分子密度增大．故C正确．
D、温度不变，气体分子的平均动能不变，平均速率不变，等温压缩时，根据玻意耳定律得知，压强增大，则单位时间内撞击气缸壁单位面积上的分子数增多．故D正确．
故选CD
（2）A、布朗运动是悬浮是液体中微粒做的无规则的运动，是由于液体分子撞击造成，所以朗运动是液体分子永不停息无规则运动的反映．故A正确．
B、气体分子间距离减小时，分子间同时存在的斥力和引力都增大．故B错误．
C、导热性能各向同性的固体，也有可能是单晶体．故C错误
D、浸润细管的液体在细管中上升、不浸润细管的液体在细管中下降是由于表面张力产生的毛细现象．故D正确．
故选AD
（3）以活塞为研究对象，根据平衡条件得
  P₀S+mg=PS
得到P=P₀+

mg

S

代入解得P=1.2×10⁵Pa；
由题W=6×10⁵J，Q=-4.2×10⁵J，则由热力学第一定律得到气体内能的变化△U=W+Q=1.8×10⁵J，即内能增加了1.8×10⁵J．
故答案为：（1）CD；（2）AD；（3）1.2×10⁵；增加；1.8×10⁵．