Question

【題目】【物理——選修3-3】

(1)下列說法正確的是_________。

A．玻璃、石墨和金剛石都是晶體，木炭是非晶體

B．一定質量的理想氣體經過等容過程，吸收熱量，其內能一定增加

C．足球充足氣后很難壓縮，是因為足球內氣體分子間斥力作用的結果

D．當液體與大氣相接觸時，液體表面層內的分子所受其它分子作用力的合力總是指向液體內部

E．氣體分子單位時間內與單位面積器壁碰撞的次數，與單位體積內氣體的分子數和氣體溫度有關

(2)如圖所示，U形管右管內徑為左管內徑的2倍，管內水銀在左管內封閉了一段長為26cm、溫度為280K的空氣柱，左右兩管水銀面高度差36cm，大氣壓為76cmHg。

①向右管緩慢補充水銀，并保持左管內氣體的溫度不變，當左管空氣柱長度變為16cm時，左管內氣體的壓強為多大？

②在①的目的達到后，停止補充水銀，并給左管的氣體加熱，使管內氣柱長度恢復到26cm，則左管內氣體的溫度為多少？

Answer 1

【答案】BDE

【解析】（1）石墨和金剛石都是晶體，玻璃、木炭是非晶體，故A錯誤；根據 可知，一定質量的理想氣體經過等容過程，W=0，吸收熱量Q>0，則 ，即其內能一定增加，選項B正確；足球充足氣后很難壓縮，是因為足球內大氣壓作用的結果，選項C錯誤；由于表面張力的作用當液體與大氣相接觸時，液體表面層內的分子所受其它分子作用力的合力總是沿液體的表面，即表面形成張力，合力指向內部，故D正確．氣體分子單位時間內與單位面積器壁碰撞的次數，與單位體積內氣體的分子數和氣體溫度有關，選項E正確；故選BDE.

（2）①以封閉氣體為研究對象，設左管橫截面積為S，
由題意得：V1=L1S=26S，P1=P0-h1=76-36=40cmHg，V2=L2S=16S，
由玻意耳定律可得：P1V1=P2V2，

即40×26S=P2×16S，

解得：P2=65cmHg；
②P2=P0-h2=76-65=11cmHg，兩側水銀面高度差是11cm；
U形管右管內徑為左管內徑的2倍，則管右側面積是左側面積的4倍，為4S，
空氣柱L3=26cm，則左管水銀面下降的高度為L3-L2=26-16cm=10cm，水銀的體積不變，左側水銀面下降10cm，右側管的橫截面積是左側橫截面積的4倍，則右側水銀面上升2.5cm，左右兩側水銀面高度差h3=10+2.5-11=1.5cm，氣體壓強P3=P0+h3=76+1.5=77.5cmHg，
由查理定律得： ，

即： ，

解得T3=542.5K．