Question

（2011?周口模拟）【物理-选修3-3】
（1）如图1所示，某种自动洗衣机进水时，洗衣机缸内水位升高，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量．当洗衣缸内水位缓慢升高时，设细管内空气温度不变，则被封闭的空气

AD

A．分子间的引力和斥力都增大
B．分子的热运动加剧
C．分子的平均动能增大
D．体积变小，压强变大

（2）如图2中A、B气缸的长度和截面积均为30cm和20cm²，C是可在气缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞，D为阀门．整个装置均由导热良好的材料制成．起初，阀门关闭，A内有压强P_A=2.0×10⁵帕的氮气．B内有压强P_B=1.0×10⁵帕的氧气．阀门打开后，活塞C向右移动，最后达到平衡．求：
（Ⅰ）活塞C移动的距离及平衡后B中气体的压强；
（Ⅱ）活塞C移动过程中A中气体是吸热还是放热（简要说明理由）．（假定氧气和氮气均为理想气体，连接气缸的管道体积可忽略）

Answer 1

分析：（1）水位上升时将压缩空气，使气体体积减小，从而改变压强；根据分子间的距离变化可知分子间的相互作用力的变化；由温度的变化可得知内能的变化及分子运动的平均动能的变化；
（2）（I）分别对A、B两部分气体进行分析，由玻意耳定律可得出表达式，联立求得压强及C移动的距离；
（II）由热力学第一定律可得出气体气体是吸热还是放热．

解答：解：（1）A、水位上升压缩了空气，故空气体积减小，则分子间的距离减小，则分子间的相互作用的引力和斥力均增大，故A正确；
B、由于气体温度不变，故气体的平均动能不变；分子热运动不变，故BC错误；
D、因体积减小，温度不变，则由理想气体状态方程可知，气体的压强变大，故D正确；
故选AD．
（2）解：（Ⅰ）设C移动的距离为x；
由玻意耳定律得：
对A部分气体有：p_ALS=p（L+x）S
对B部分气体有：p_BLS=p（L-x）S
代入相关数据解得：x=10cm；
p=1.5×10⁵Pa
（Ⅱ）活塞C向右移动的过程中A中气体对外做功，而气体发生等温变化，内能不变，故A中气体从外界吸热．                                  
答：（I）C移动的距离为10cm；气体压强为1.5×10⁵Pa；（II）气体从外界吸热．

点评：高考中对热学部分的考查较全面，但内容要求均较为简单，故应对热学部分内容全面掌握．