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(1)如图所示,一汽缸竖直放置,用一质量为m的活塞在缸内封闭了一定量的理想气体,在气缸的底部安装有一根电热丝,用导线和外界电源相连,已知气缸壁和活塞都是绝热的,气缸壁与活塞间接触光滑且不漏气,现接通电源,电热丝对缸内气体缓慢加热.关于气缸内气体,下列说法正确的是
A.单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数减少
B.所有分子的速率都增加
C.分子平均动能增大
D.对外做功,内能减少
(2)某同学将广口瓶开口向上放入77℃热水杯中,待热平衡后,用一个剥去蛋壳的熟鸡蛋(最粗处横截面略大于瓶口横截面)恰好封住瓶口,如图所示.当热水杯中水温缓慢降至42℃时,观察到鸡蛋缓慢落入瓶中.已知大气压强p=1.0×105Pa,瓶口面积S=1.0×10-3m2,熟鸡蛋质量G=0.50N.求:
①温度为42℃时广口瓶内的压强变为多大?
②当熟鸡蛋缓慢落入瓶中时与瓶口间的阻力多大?


【答案】分析:(1)对质量为m的活塞进行受力分析,根据平衡条件求解.
根据理想气体状态方程,可以判断气体温度与体积的变化,再有气体的温度判断内能的变化.
(2)根据气体状态方程=C求出42℃时广口瓶内的压强.
当熟鸡蛋缓慢时,根据力的平衡求解.
解答:解:(1)A、根据绝热活塞密闭一定质量的气体,活塞可在气缸内无摩擦地滑动.现在给气缸内的电热丝通电缓慢加热气体,使活塞缓慢上升.假设大气压强不变,可以判断气体做等压变化.压强不变,而分子速度增大了,所以碰撞次数一定要减小才能维持压强不变. 故A正确.
B、因为温度升高,所以气体分子的平均速率增大,个别分子的速率变化无法确定,故B错误.
C、因为温度升高,所以分子平均动能增大,故C正确.
D、由理想气体状态方程可得,压强不变,温度升高,体积增大,对外做功,
温度升高,内能增加.故D错误.
故选AC.
(2)①广口瓶内的空气状态为:
P1=P=1.0×105Pa,T1=273+42=315K
T2=273+77=350K
根据查理定律=
得P2=P1=×1.0×105Pa=0.9×105 Pa
②当熟鸡蛋缓慢时,根据力的平衡,有
G+pS=p2S+f
即f=G+(p-p2)S=[0.50+(1.0×105-0.9×105)×1.0×10-3]N=10.5N
故答案为:(1)AC
(2)①温度为42℃时广口瓶内的压强变为0.9×105 Pa
②当熟鸡蛋缓慢落入瓶中时与瓶口间的阻力是10.5N.
点评:根据理想气体状态方程,结合热力学第一定律判断各物理量体积、压强、温度的变化.
加强对基本概念的记忆,基本方法的学习利用,是学好3-3的基本方法.此处高考要求不高,不用做太难的题目.
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C.分子平均动能增大
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①温度为42℃时广口瓶内的压强变为多大?
②当熟鸡蛋缓慢落入瓶中时与瓶口间的阻力多大?

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A.单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数减少

B.所有分子的速率都增加

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