题目

    （1） 如图，两端开口、下端连通的导热汽缸，用两个轻质绝热活塞（截面积分别为 和 ）封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦。在左端活塞上缓慢加细沙，活塞从 下降 高度到 位置时，活塞上细沙的总质量为 。在此过程中，用外力 作用在右端活塞上，使活塞位置始终不变。整个过程环境温度和大气压强 保持不变，系统始终处于平衡状态，重力加速度为 。下列说法正确的是（   ） A . 整个过程，外力 做功大于0，小于 B . 整个过程，理想气体的分子平均动能保持不变 C . 整个过程，理想气体的内能增大 D . 整个过程，理想气体向外界释放的热量小于 E . 左端活塞到达 位置时，外力 等于 （2） 小赞同学设计了一个用电子天平测量环境温度的实验装置，如图所示。导热汽缸开口向上并固定在桌面上，用质量 、截面积 的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦。一轻质直杆中心置于固定支点 上，左端用不可伸长的细绳竖直悬挂活塞，右端用相同细绳竖直悬挂一个质量 的铁块，并将铁块放置到电子天平上。当电子天平示数为 时，测得环境温度 。设外界大气压强 ，重力加速度 。 （i）当电子天平示数为 时，环境温度 为多少？ （ii）该装置可测量的最高环境温度 为多少？ 答案： B,D,E 解：（i）由电子天平示数为600.0g时，则细绳对铁块拉力为 Δmg=（m2−m示)g=m1g 又：铁块和活塞对细绳的拉力相等，则气缸内气体压强等于大气压强 p1=p0 ① 当电子天平示数为400.0g时，设此时气缸内气体压强为p2，对 m1 受力分析有 (m2−400g−m1)g=(p0−p2)S ② 由题意可知，气缸内气体体积不变，则压强与温度成正比： p1T1=p2T2 ③ 联立①②③式解得 T2=297K （ii）环境温度越高，气缸内气体压强越大，活塞对细绳的拉力越小，则电子秤示数越大，由于细绳对铁块的拉力最大为0，即电子天平的示数恰好为1200g时，此时对应的环境温度为装置可以测量最高环境温度。设此时气缸内气体压强为p3，对 m1 受力分析有 (p3−p0)S=m1g ④ 又由气缸内气体体积不变，则压强与温度成正比 p1T1=p3Tmax ⑤ 联立①④⑤式解得 Tmax=309K

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