5．(1)下列判断正确的有________．
A．液晶既具有液体的流动性，又像某些晶体那样具有光学各向异性 B．气体经等压升温后，内能增大，外界需要对气体做功
C．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总随分子间距离的减小而减小 D．小昆虫能在水面上跑动，是因为水的表面张力的缘故 E．第二类永动机不能实现，并不是因为违背了能量守恒定律
(2)如图4所示，一个密闭的导热气缸里用质量为M、横截面积为S的活塞封闭了A、B两部分气体，此时上下气体体积相等，当把气缸倒置稳定后A、B两部分气体体积比为1∶2，重力加速度为g，求后来B气体的压强．
图4
5Mg
答案 (1)ADE (2) 2S
解析 (2)由初始平衡状态：pAS＋Mg＝pBS 由最终平衡状态：pA′S－Mg＝pB′S
设气缸总容积为V，因为气缸导热，气体做等温变化，有： VVV2VpA·＝pA′· pB·＝pB′· 2323联立上面的方程，得pB′＝
5Mg
2S
6．(1)下列说法中正确的是________．
A．凡是具有规则几何形状的物体一定是单晶体，单晶体和多晶体都具有各向异性 B．液体表面层内分子分布比液体内部稀疏，所以分子间作用力表现为引力
C．布朗运动是悬浮在液体中的固体分子的运动，它间接说明分子永不停息地做无规则运动 D．满足能量守恒定律的客观过程并不都是可以自发地进行的
E．一定量的气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加
(2)如图5是粗细均匀一端封闭一端开口的U形玻璃管，大气压强p0＝76 cmHg，当两管水银面相平时，左管被封闭气柱长L1＝20 cm、温度t1＝31 ℃，求：
图5
①当气柱温度t2等于多少℃时，左管中气柱长为21 cm?
②保持t1温度不变，为使左管气柱变为19 cm，应在右管加入多长的水银柱？ 答案 (1)BDE (2)①54.6 ℃ ②6 cm
解析 (2)①当左管气柱变为21 cm时，右管水银面将比左管水银面高2 cm， 此时左管气柱压强：p2＝(76＋2) cmHg＝78 cmHg 研究左管气柱由一定质量理想气体状态方程： p1V1p2V2＝ T1T2
其中p1＝p0＝76 cmHg，V1＝20S，T1＝(273＋31) K＝304 K，V2＝21S，T2＝(273 ＋t2)K 代入数据解得：t2＝54.6 ℃
②设左管气柱变为19 cm时压强为p3，由题意可知左管气柱做等温变化，根据玻意耳定律：p1V1＝p3V3
得76 cmHg×20S＝p3×19S 解得：p3＝80 cmHg
右管加入的水银柱长：h＝80 cm－76 cm＋(20－19)×2 cm＝6 cm 题组3 气体实验定律与热力学定律的综合问题分析技巧
7．(2014·重庆·10)(1)重庆出租车常以天然气作为燃料，加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过程中，若储气罐内气体体积及质量均不变，则罐内气体(可视为理想气体)( ) A．压强增大，内能减小 B．吸收热量，内能增大 C．压强减小，分子平均动能增大 D．对外做功，分子平均动能减小
(2)图6为一种减震垫，上面布满了圆柱状薄膜气泡，每个气泡内充满体积为V0、压强为p0的气体．当平板状物品平放在气泡上时，气泡被压缩．若气泡内气体可视为理想气体，其温度保持不变．当体积压缩到V时气泡与物品接触面的面积为S.求此时每个气泡内气体对接触面处薄膜的压力．
图6
p0V0答案 (1)B (2)S
V
解析 (1)储气罐内气体体积及质量均不变，温度升高，气体从外界吸收热量，分子平均动能
增大，内能增大，压强变大．因气体体积不变，故外界对气体不做功，只有B正确． (2)取气泡内的气体研究，设压缩后气泡内气体压强为p，由玻意耳定律得p0V0＝pV，则p＝p0V0p0V0，故气体对接触面处薄膜的压力F＝pS＝S. VV
8．如图7所示，一个绝热的气缸竖直放置，内有一个绝热且光滑的活塞，中间有一个固定的导热性良好的隔板，隔板将气缸分成两部分，分别密封着两部分理想气体A和B.活塞的质量为m，横截面积为S，与隔板相距h.现通过电热丝缓慢加热气体，当A气体吸收热量Q时，活塞上升了h，此时气体的温度为T1.已知大气压强为p0，重力加速度为g.
图7
(1)加热过程中，若A气体内能增加了ΔE1，求B气体内能增加量ΔE2.
(2)现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当活塞恰好回到原来的位置时A气体的温度为T2.求此时添加砂粒的总质量Δm. 答案 (1)Q－(mg＋p0S)h－ΔE1 2T2Sp0(2)(－1)(＋m)
T1g解析 (1)B气体对外做功 W＝pSh＝(p0S＋mg)h
由热力学第一定律得ΔE1＋ΔE2＝Q－W 解得ΔE2＝Q－(mg＋p0S)h－ΔE1 (2)B气体的初状态 mg
p1＝p0＋ V1＝2hS T1
SB气体末状态
?m＋Δm?g
p2＝p0＋ V2＝hS T2
Sp1V1p2V2由气态方程＝
T1T22T2Sp0解得Δm＝(－1)(＋m)
T1g
9．(2014·河北保定二模)(1)下列说法正确的是________．
A．温度是分子平均动能的标志，物体温度越高，则物体的分子平均动能越大 B．布朗运动是指在显微镜下观察到的组成悬浮颗粒的固体分子的无规则运动 C．一定质量的理想气体，若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变
D．气体的温度每升高1 K所吸收的热量与气体经历的过程有关
E．当分子间的距离大于平衡位置的间距r0时，分子间的距离越大，分子势能越小 (2)如图8所示，一竖直放置的气缸用一质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞横截p0面积为S，气体最初的体积为V0，最初的压强为，气缸内壁光滑且缸壁导热性能良好．开
2始活塞被固定在A处，打开固定螺栓K，活塞下落，经过足够长时间后，活塞停在B处，设周围环境温度保持不变，已知大气压强为p0，重力加速度为g，若一定质量理想气体的内能仅由温度决定．求：
图8
①活塞停在B点时缸内封闭气体的体积V； ②整个过程中通过缸壁传递的热量Q.
p0V0Sp0mg
答案 (1)ACD (2)① ②(＋)V0
2S2?p0S＋mg?
解析 (2)①设活塞在B处时封闭气体的压强为p，活塞处于平衡状态： p0S＋mg＝pS mg
解得：p＝p0＋
Sp0V0由玻意耳定律：＝pV
2p0V0S
解得：V＝
2?p0S＋mg?
V0－V
②从活塞下落至活塞重新平衡的过程，设活塞下降的高度为h：h＝
S则外界对气体做功W：W＝(p0S＋mg)h
气体温度相同，内能不变，由热力学第一定律可知：Q＝W p0mg
联立解得：Q＝(＋)V0
2S
10．(1)下列说法正确的是________．
A．单晶体和多晶体在物理性质上均表现为各向异性 B．墨水滴入水中出现扩散现象，这是分子无规则运动的结果 C．不可能从单一热源吸收热量全部用来做功 D．缝衣针漂浮在水面上是表面张力作用的结果
(2)如图9所示，有一光滑的导热性能良好的活塞C将容器分成A、B两室，A室体积为V0，