题目内容
（1）如图所示，一定质量的理想气体由状态A沿平行于纵轴的直线变化到状态B，则它的状态变化过程是B
B
A．气体的温度不变
B．气体的内能增加
C．气体分子的平均速率减少
D．气体分子在单位时间内与器壁在单位面积上碰撞的次数不变
（2）使一定质量的理想气体按图甲中箭头所示的顺序变化，图中BC段是以纵轴和横轴为渐近线的双曲线．试求：
（a）已知气体在状态A的温度TA=300K，求气体在状态B、C和D的温度各是多少？
（b）将上述状态变化过程在图乙中画成用体积V和温度T表示的图线（图中要表明A、B、C、D四点，并且要画箭头表示变化的方向）．说明每段图线各表示什么过程．
分析：（1）由图看出，一定质量的理想气体等容膨胀，根据查理定律分析温度的变化．而一定质量的理想气体内能只与温度有关．温度越高，气体分子的平均动能越大，气体分子在单位时间内与器壁在单位面积上碰撞的次数越多．
（2）（a）A到B、B到C、C到D过程分别是等压、等温和等压变化，根据吕萨克定律、玻意耳定律求气体在状态B、C和D的温度．（b）建立坐标系，作出图象．
（2）（a）A到B、B到C、C到D过程分别是等压、等温和等压变化，根据吕萨克定律、玻意耳定律求气体在状态B、C和D的温度．（b）建立坐标系，作出图象．
解答：解：
（1）A、气体发生等容膨胀，根据查理定律得知，气体的温度升高．故A错误．
B、一定质量的理想气体温度升高，内能增加．故B正确．
C、温度升高，气体分子的平均动能增大，平均速率也增大．故C错误．
D、温度升高，气体分子的平均速率增大，气体分子在单位时间内与器壁在单位面积上碰撞的次数增多．故D错误．
故选B
（2）（a）A到B过程，气体发生等压变化，由吕萨克定律得
=
由图读出，VB=2VA，，得到TB=2TA=600K
B到C过程，气体发生等温变化，TB=TC=600K．
C到D过程，气体发生等压变化，由吕萨克定律得
=
由图读出VC=2VD，得到TD=300K
（b）采用描点法，作出V-T表示的图线如图．如图，AB是等压膨胀过程，BC是等温膨胀过程，CD等压压缩过程．
故答案为：
（1）B
（2）（a）TB=TC=600K，TD=300K
（b）如图，AB是等压膨胀过程，BC是等温膨胀过程，CD等压压缩过程．
（1）A、气体发生等容膨胀，根据查理定律得知，气体的温度升高．故A错误．
B、一定质量的理想气体温度升高，内能增加．故B正确．
C、温度升高，气体分子的平均动能增大，平均速率也增大．故C错误．
D、温度升高，气体分子的平均速率增大，气体分子在单位时间内与器壁在单位面积上碰撞的次数增多．故D错误．
故选B
（2）（a）A到B过程，气体发生等压变化，由吕萨克定律得
| VB |
| VA |
| TB |
| TA |
由图读出，VB=2VA，，得到TB=2TA=600K
B到C过程，气体发生等温变化，TB=TC=600K．
C到D过程，气体发生等压变化，由吕萨克定律得
| VD |
| VC |
| TD |
| TC |
由图读出VC=2VD，得到TD=300K
（b）采用描点法，作出V-T表示的图线如图．如图，AB是等压膨胀过程，BC是等温膨胀过程，CD等压压缩过程．
故答案为：
（1）B
（2）（a）TB=TC=600K，TD=300K
（b）如图，AB是等压膨胀过程，BC是等温膨胀过程，CD等压压缩过程．
点评：本题用到两个气体实验定律：吕萨克定律和玻意耳定律，也可以就用理想气体状态研究．
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，摩尔质量是
，阿伏加德罗常数
。
本题包括A、B、C三小题，请选定其中两题，并在相应的答题区域内作答，若三题都做，则按A、B两题评分。
（2）如图甲所示，将封有一定质量空气的密闭塑料袋从海拔500m、气温为18℃的山脚下带到海拔3200m、气温为10℃的山顶上，情形如图乙所示。图 ▲ (选填“甲”或“乙”)中袋中气体分子平均动能大。从甲图到乙图过程中，袋内气体减小的内能 ▲ (选填“大于”、“等于”或“小于”)气体放出的热量。
（3）如图所示，IBM的科学家在铜表面将48个铁原子排成圆圈，形成半径为7.13nm的“原子围栏”，相邻铁原子间有间隙。估算原子平均间隙的大小。结果保留一位有效数字。已知铁的密度
，摩尔质量是
，阿伏加德罗常数
。
（2）湖面上停着一条船，一个人观测到每隔5s有一个波峰经过这条船，相邻波峰间的距离是60m。这列波的频率是 ▲ Hz，水波的波速是 ▲ m/s。
，且
。求从右侧中心点P通过玻璃圆柱体能看到门外的角度范围。
C．(选修模块3－5)(12分)
（2）在核反应堆中用石墨做慢化剂使中子减速，中子以一定速度与静止碳核发生正碰，碰后中子反向弹回，则碰后碳核的运动方向与此时中子运动的方向 ▲ (选填“相反”或“相同”)，碳核的动量 ▲ (选填“大于”、“等于”或“小于”) 碰后中子的动量。
，结果保留两位有效数字。
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