综合题15.0分
物理

选修

29.下列说法正确的是____

30.粗细均匀的U形管装有水银,左管上端有一活塞P,右管上端有一阀门S,开始时活塞位置与阀门等高,如图所示,阀门打开时,管内两边水银面等高,两管空气柱高均为l= 20cm,此时两边空气柱温度均为27℃,外界大气压强Po= 76cmHg,若将阀门S关闭后,使左边活塞P缓慢下压,直至右边水银上升l0cm,在活塞下压过程中,左管内空气温度始终保持27℃,并使右管内空气温度上升到177℃,求此时左管内空气的长度是多少?

第1小题正确答案及相关解析

正确答案

A

解析

A. 温度是分子热运动的平均动能的标志,温度越高,分子热运动的平均动能越大,故A正确; B. 布朗运动指悬浮在液体中的固体颗粒的运动不是液体分子的热运动,故B错误;C. 当分子之间距离增大时,分子间的引力与斥力都减小,故C错误;D. 外界对物体做功,能使物体内能变大,物体从外界吸收热量,也能使物体内能变大,所以外界对物体做功,同时物体吸收热量,物体的内能一定增大,故D正确;E. 根据热力学第二定律可知不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化,故E正确;本题答案选ADE。

考查方向

温度是分子平均动能的标志;分子力随分子距离变化的规律;布朗运动;热力学第一,第二定律。

解题思路

温度是分子热运动的平均动能的标志,布朗运动的概念,分子力随分子距离变化的规律可以判断出ABC三个选项的情况,由热力学第一,第二定律解答DE两个选项。

易错点

对布朗运动运动的理解问题,是浮在液体中的固体颗粒的运动,是液体分子的热运动的反映,而不是液体分子的运动。分子力随分子距离变化是当分子间距离增大时,引力与斥力都减小,这些容易出现理解错误。

第2小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

右管内空气初态:

,,

末态,,

由理想气体方程得

左管内空气:

初态:

末态:

考查方向

理想气体状态方程,玻意耳定律以及气体压强的确定情况。

解题思路

先选右管内的空气柱为研究对象,由理想气体状态方程求出变化后的压强,然后确定出左管空气柱的压强,根据玻意耳定律最后求出左管内空气的长度。

易错点

关键是找出左侧空气柱的末态压强值,要首先对右侧空气柱进行研究。