Question

物理選修3—3

   （1）以下有關(guān)熱學(xué)內(nèi)容的敘述，其中正確的是

A．用N表示阿伏加伽德羅常數(shù)，M表示銅的摩爾質(zhì)量，表示銅的密度，那么個(gè)銅原子所占空間的體積可表示為M／N

B．布朗運(yùn)動(dòng)反映了花粉小顆粒內(nèi)部分予的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)

C．使沒(méi)有漏氣，也沒(méi)有摩擦的能量損失，內(nèi)燃機(jī)效率也達(dá)不到100％

D．如果氣體分子間的相互作用力小到可以忽略不計(jì)，則氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)

E．晶體一定具有規(guī)則形狀，具有各向異性的特征

   （2）如圖，在大氣中有一水平放置的固定圓筒，它由a、b和c三個(gè)粗細(xì)不同的部分連接而成，各部分的橫截面積分別為。兩活塞A和B用一根長(zhǎng)為4l的不可伸長(zhǎng)的剛性細(xì)桿連接，它們可以在筒內(nèi)無(wú)摩擦地沿水平向左右滑動(dòng)，A，B之間封閉著一定質(zhì)量的理想氣體。兩活塞外側(cè)（A的左方和B的右方）都是大氣，大氣壓強(qiáng)始終保持為P₀=1.0×10⁵Pa，活塞B的中心連接一不能伸長(zhǎng)的細(xì)線，細(xì)線的另一端固定在墻上。當(dāng)圓筒內(nèi)氣體溫度為T(mén)₁（K）時(shí)。此時(shí)兩活塞的位置如圖所示。此時(shí)細(xì)線中拉力為F=30N，設(shè)T₁為已知量。

①現(xiàn)使圓筒內(nèi)氣體溫度由初始的T₁緩慢下降，溫度降到T₂為多少時(shí)細(xì)線的拉力為零？

②繼續(xù)對(duì)圓筒內(nèi)的氣體溫度下降，溫度降到T₃為多少時(shí)，活塞A剛剛右移到兩筒連接處？

Answer 1

（1）AC（2）①5/6 T₁②5/8 T₁ 

解析:

3—3（15分）

（1）（5分）  AC （選錯(cuò)一個(gè)扣1分，漏選一個(gè)扣1分）

（2）（10分）

①（6分）設(shè)被密封氣體的壓強(qiáng)為P₁，細(xì)線的張力為F，則活塞A，B及細(xì)桿這個(gè)整體的平衡條件為有

  （1分）

F=30N  得P₁=1.2×10⁵Pa   （1分）

同理，拉力為0時(shí)，被密封氣體的壓強(qiáng)為P₂=P₀  （1分）

缸內(nèi)氣體降溫是等容過(guò)程，由查理定律有P₁/T₁=P₂/T₂   （2分）

得T₅=5/6 T₁  （1分）

②（4分）再降溫，細(xì)線松了，要平衡必有氣體壓強(qiáng)P=P₀ （1分）

是一個(gè)等壓降溫過(guò)程，活塞右移，體積相應(yīng)減少到V₃=3SL

V₁=V₂=4SL

由蓋一呂薩克定律V₂/T₂=V₃/T₃  （2分）

得T₃=5/8 T₁  （1分）