题目内容

A组[适合选修3-3(含2-2)模块的考生]
(1)分子间同时存在引力和斥力,且都随分子间距离的增大而______
分子势能的变化情况由分子力做功情况决定,与分子间的距离有关.现有两分子相距为r,已知 r为两分子引力和斥力相等时的距离,当r>r 时,分子力表现为______,当增大分子间的距离,分子势能______,当r<r 时,分子力表现为______,当减小分子间的距离,分子势能______,
(2)如图所示,绝热气缸开口向下竖直放置,内有一定质量的气体,缸内活塞可无摩擦的自由滑动且不漏气,活塞质量为m,面积为S,在其下挂一砂桶,砂桶装满砂子时质量为m1,此时活塞恰好静止,此时外界气压为p,则此时气缸内气体压强大小为______  现在把砂桶底部钻一个小洞,细砂慢慢漏出,则气缸内气体的压强将______气缸内气体的内能将______(填增大、减小、不变)

【答案】分析:(1)分子力做的功等于分子势能的增加量;
(2)对活塞受力分析,受重力、内部气体压力、外部气体压力、拉力,内外气体的压力差等于活塞重力和拉力之和.
解答:解:(1)分子间同时存在引力和斥力,且都随分子间距离的增大而减小;
当分子间距大于平衡距离时,分子力表现为引力,当增大分子间的距离,引力做负功,分子势能增加;
分子间同时存在引力和斥力,当分子间距离小于平衡距离时,分子力表现为斥力,当减小分子间距时,斥力做负功,分子势能增加;
(2)内外气体度活塞的压力差等于重力和拉力之和,故气体压强为:P=
根据上式,把砂桶底部钻一个小洞,细砂慢慢漏出,则气缸内气体的压强将增加;
气体收缩,外界对气体做功,绝热过程,与外界无热交换,根据热力学第一定律,内能增加,故温度一定升高.
故答案为:(1)减小,引力,增大,斥力,增大;(2),增大,增大.
点评:本题考查了分子力、分子势能、气体压强与大气压强的关系,基础题.
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