题目内容

如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h，此时封闭气体的温度为T1，现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时，气体温度上升到T2。忆知大气压强为，重力加速度为g，不计活塞与气缸的摩擦。求：

（1）活塞上升的高度；
（2）加热过程中气体的内能增加量。
（1）（2）
1气体发生等压变化，有，（2分）
解得。（1分）
2加热过程中气体对外做功为
，（2分）
由热力学第一定律知内能的增加量为。（1分）
练习册系列答案
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(1)从分子动理论的角度看，对一定质量的理想气体，下列说法正确的是________．
A．若保持体积不变而温度升高，则压强一定增大
B．若保持压强不变而体积减小，则温度一定升高
C．若将该气体密闭在绝热容器里，则压缩气体时气体的温度一定升高
D．可以在体积、温度、压强这三个物理量中只改变一个
(2)如图所示，内壁光滑的汽缸竖直放置在水平桌面上，汽缸内封闭一定质量的气体，在活塞从A运动到B的过程中，气体吸收热量280 J，并对外做功120 J，气体的内能________(填“增加”或“减少”)了________J；若活塞在外力作用下从B返回到A，且返回A时温度与原来在A处的温度相同，此过程气体放出热量240 J，那么在返回的过程中________(填“气体对外”或“外界对气体”)做功________ J.

(3)某气体的摩尔质量为M、密度为ρ，用NA表示阿伏加德罗常数，求该气体分子间的平均距离．
(1)(4分)我国已开展空气中PM 2.5浓度的监测工作。PM 2.5是指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物，可在显微镜下观察到，它漂浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后会进人血液对人体形成危害，矿物燃料燃烧时废弃物的排放是形成PM 2.5的主要原因。下列关于PM 2.5的说法中正确的                    (填写选项前的字母)
A．PM 2.5在空气中的运动属于分子热运动
B．温度越高，PM 2.5的无规则运动越剧烈
C．PM 2.5的质量越小，其无规则运动越剧烈
D．由于周围大量空气分子对PM 2.5碰撞的不平衡，使其在空中做无规则运动

（2）(8分)如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m,横截面积为S0 。初始时气体的温度为T0，活塞与容器底部相距h。现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时活塞下降了h，已知大气压强为p0，重力加速度为g,不计活塞与气缸的摩擦。求此时气体的温度和加热过程中气体内能的增加量。（题中各物理量单位均为国际单位制单位）
下列说法正确的是（    ）
A．自然界发生的过程一定是不可逆过程。
B．第二类永动机不能成功是因为其违反了热力学第一定律和热力学第二定律。
C．目前实验室已获得的最低温度为2.4×10-11K，将来完全有可能获得绝对零度。
D．对任何一类宏观自然过程进行方向的说明，都可以作为热力学第二定律的表述，例如：气体向真空的自由膨胀是不可逆的。
如图所示，置于水平地面的透热气缸中，活塞封闭着一定质量的空气，活塞与缸壁无摩擦且不漏气，当大气压强保持不变而环境温度逐渐升高的过程中，以下说法正确的是
A．气缸内空气的内能一定增加
B．单位时间撞击活塞的分子数保持不变
C．气缸一定不会移动
D．气缸内空气要吸热，但不一定做功
下列关于物体的内能说法正确的有
A．物体内能是物体内所有分子热运动的动能及分子势能的总和
B．一定质量的气体等压膨胀时内能一定增大
C．当两分子间距增大时，分子间势能增加
D．只要对物体做功，物体的内能一定改变
下列说法中正确的是(   )
A．A物体向另一个零摄氏度的B物体传递了20 J的热量，则B物体的内能是20 J
B．外界向物体传递热量时，物体的内能一定变大
C．外界对物体做的功为正时，物体的内能一定变大
D．外界对物体做的功和传递给物体的热量越多，物体的内能变化越大
如图11-5-4所示，一个质量m="100" g的金属块恰能从一个长L="4" m、倾角θ=30°的斜面的顶端匀速下滑到底端，损失的机械能有20%被金属块吸收，求在下滑过程中产生的内能及金属块升高的温度.〔金属块的比热容c="98" J/(kg·℃)〕J

图11-5-4
如图所示是密闭一定质量理想气体的气缸，外力推动活塞P压缩气体，对缸内气体做功800J，同时气体向外界放热200J，缸内气体的：（  　）
A．温度升高，内能增加600J
B．温度升高，内能减少200J
C．温度降低，内能增加600J
D．温度降低，内能减少200J

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