（1）（6分）兩個相距較遠的分子僅在分子力作用下由靜止開始運動，直至不再靠近。在此過程中，下列說法正確的是        。（填正確答案標號。選對1個得3分，選對2個得4分，選對3個得6分。每選錯1個扣3分，最低得分為0分）

A．分子力先增大，后一直減小

B．分子力先做正功，后做負功

C．分子動能先增大，后減小

D．分子勢能先增大，后減小

E. 分子勢能和動能之和不變

（2）（9分）如圖，兩個側(cè)壁絕熱、頂部和底部都導(dǎo)熱的相同氣缸直立放置，氣缸底部和頂部均有細管連通，頂部的細管帶有閥門K，兩氣缸的容積均為V0氣缸中各有一個絕熱活塞（質(zhì)量不同，厚度可忽略）。開始時K關(guān)閉，兩活塞下方和右活塞上方充有氣體（可視為理想氣體），壓強分別為p0和p0/3；左活塞在氣缸正中間，其上方為真空；右活塞上方氣體體積為V0/4�，F(xiàn)使氣缸底與一恒溫?zé)嵩唇佑|，平衡后左活塞升至氣缸頂部，且與頂部剛好沒有接觸；然后打開K，經(jīng)過一段時間，重新達到平衡。已知外界溫度為T0，不計活塞與氣缸壁間的摩擦。求：

（i）恒溫?zé)嵩吹臏囟?i>T；

（ii）重新達到平衡后左氣缸中活塞上方氣體的體積Vx。

 

【答案】

（1）BCE

（2）（i）   （ii）

【解析】（1）由分子動理論的知識，當兩個分子相互靠近，直至不能靠近的過程中，分子力先是引力且先增大后減小，之后為分子斥力，一直增大，所以A錯誤；分子引力先做正功，然后分子斥力做負功，分子勢能先減小再增大，分子動能先增大后減小，所以B、C正確，D錯誤；因為只有分子力做功，所以分子勢能和分子動能的總和保持不變，E正確。

（2）（i）設(shè)左右活塞的質(zhì)量分別為M1、M2，左右活塞的橫截面積威S，由平衡可知 ①

得②

由于左邊活塞上升到頂部，但對頂部無壓力，所以下面的氣體發(fā)生等壓變化，而右側(cè)上部分氣體的溫度和壓強均不變，所以體積仍保持，所以當下面放入溫度為T的恒溫源后，體積增大為，則由等壓變化： ③解得④

（ii）當把閥門K打開重新平衡后,由于右側(cè)上部分氣體要充入左側(cè)的上部，且由①②兩式知。

打開活塞后，左側(cè)降某位置，右側(cè)活塞升到頂端，氣缸上部保持溫度T0等溫變化，氣缸下部保持溫度T等溫變化。設(shè)左側(cè)上方氣體壓強為p，由，設(shè)下方氣體壓強為p2，解得p2=p+p0

所以有

聯(lián)立上述兩個方程解出,解得,另一解舍去.

【點評】該第一問的關(guān)鍵是要分析出右側(cè)上部分的氣體的體積不變，為下部分氣體的體積變化找到等量關(guān)系，進而列出部分氣體等壓變化：，求出T。第二問由活塞的質(zhì)量關(guān)系，分析出左側(cè)活塞重力與右側(cè)活塞的重力關(guān)系，當把閥門K打開重新平衡后，由于右側(cè)上部分氣體要充入左側(cè)的上部，打開活塞后，左側(cè)降某位置，右側(cè)活塞升到頂端，氣缸上部保持溫度T0等溫變化，氣缸下部保持溫度T等溫變化.列出兩部分的等溫方程就可求出.但是本問的解題關(guān)鍵是右側(cè)活塞達到頂端需要分析出來。

【考點定位】分子動理論 分子力做功與分子勢能的關(guān)系 動能定理 等壓變化 等溫變化

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?天津模擬）核聚變能以氘、氚等為燃料，具有安全、潔凈、儲量豐富三大優(yōu)點，是最終解決人類能源危機的最有效手段．
（1）兩個氘核
 
2
1
H結(jié)合成一個氦核
 
3
2
He時，要放出某種粒子，同時釋放出能量，寫出核反應(yīng)的方程．若氘核的質(zhì)量為m1，氦核的質(zhì)量為m2，所放出粒子的質(zhì)量為m3，求這個核反應(yīng)中釋放出的能量為多少？
（2）要使兩個氘核能夠發(fā)生聚變反應(yīng)，必須使它們以巨大的速度沖破庫侖斥力而碰到一起，已知當兩個氘核恰好能夠彼此接觸發(fā)生聚變時，它們的電勢能為
e2
4πε0(2R)
（其中e為氘核的電量，R為氘核半徑，ε0為介電常數(shù)，均為已知），則兩個相距較遠（可認為電勢能為零）的等速氘核，至少具有多大的速度才能在相向運動后碰在一起而發(fā)生聚變？
（3）當將氘核加熱成幾百萬度的等離子狀態(tài)時就可以使其獲得所需速度．有一種用磁場來“約束”高溫等離子體的裝置叫做“托卡馬克”，如圖所示為其“約束”原理圖：兩個同心圓的半徑分別為r1和r2，等離子體只在半徑為r1的圓形區(qū)域內(nèi)反應(yīng)，兩圓之間的環(huán)形區(qū)內(nèi)存在著垂直于截面的勻強磁場．為保證速率為v的氘核從反應(yīng)區(qū)進入磁場后不能從磁場區(qū)域的外邊界射出，所加磁場磁感應(yīng)強度的最小值為多少？（不考慮速度大小對氘核質(zhì)量的影響）

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科目：高中物理 來源： 題型：

（14分）核聚變能以氘、氚等為燃料，具有安全、潔凈、資源無限三大優(yōu)點，是最終解決人類能源危機的最有效手段。

（1）兩個氘核結(jié)合成一個氦核時，要放出某種粒子，同時釋放出能量，寫出核反應(yīng)的方程。若氘核的質(zhì)量為m1, 氦核的質(zhì)量為m2，所放出粒子的質(zhì)量為m3，求這個核反應(yīng)中釋放出的能量為多少？

（2）要使兩個氘核能夠發(fā)生聚變反應(yīng)，必須使它們以巨大的速度沖破庫侖斥力而碰到一起，已知當兩個氘核恰好能夠彼此接觸發(fā)生聚變時，它們的電勢能為（其中e為氘核的電量，R為氘核半徑，為介電常數(shù),均為已知），則兩個相距較遠（可認為電勢能為零）的等速氘核，至少具有多大的速度才能在相向運動后碰在一起而發(fā)生聚變？

（3）當將氘核加熱成幾百萬度的等離子狀態(tài)時就可以使其獲得所需速度。有一種用磁場來“約束”高溫等離子體的裝置叫做“托卡馬克”，如圖所示為其“約束”原理圖：兩個同心圓的半徑分別為r1和r2，等離子體只在半徑為r1的圓形區(qū)域內(nèi)反應(yīng)，兩圓之間的環(huán)形區(qū)內(nèi)存在著垂直于截面的勻強磁場。為保證速率為v的氘核從反應(yīng)區(qū)進入磁場后不能從磁場區(qū)域的外邊界射出，所加磁場磁感應(yīng)強度的最小值為多少？（不考慮速度大小對氘核質(zhì)量的影響）

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科目：高中物理 來源：2013年全國普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試理科綜合能力測試物理（新課標Ⅰ卷帶解析） 題型：問答題

（1）（6分）兩個相距較遠的分子僅在分子力作用下由靜止開始運動，直至不再靠近。在此過程中，下列說法正確的是        。（填正確答案標號。選對1個得3分，選對2個得4分，選對3個得6分。每選錯1個扣3分，最低得分為0分）

A．分子力先增大，后一直減小
B．分子力先做正功，后做負功
C．分子動能先增大，后減小
D．分子勢能先增大，后減小
E. 分子勢能和動能之和不變
（2）（9分）如圖，兩個側(cè)壁絕熱、頂部和底部都導(dǎo)熱的相同氣缸直立放置，氣缸底部和頂部均有細管連通，頂部的細管帶有閥門K，兩氣缸的容積均為V0氣缸中各有一個絕熱活塞（質(zhì)量不同，厚度可忽略）。開始時K關(guān)閉，兩活塞下方和右活塞上方充有氣體（可視為理想氣體），壓強分別為p0和p0/3；左活塞在氣缸正中間，其上方為真空；右活塞上方氣體體積為V0/4。現(xiàn)使氣缸底與一恒溫?zé)嵩唇佑|，平衡后左活塞升至氣缸頂部，且與頂部剛好沒有接觸；然后打開K，經(jīng)過一段時間，重新達到平衡。已知外界溫度為T0，不計活塞與氣缸壁間的摩擦。求：

（i）恒溫?zé)嵩吹臏囟?i>T；
（ii）重新達到平衡后左氣缸中活塞上方氣體的體積Vx。

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科目：高中物理 來源： 題型：

兩個相距較遠的分子僅在分子力作用下由靜止開始運動，直至不再靠近。在此過程中，下列說法正確的是　　　　 (填正確答案標號。選對1個得3分，選對2個得4分，選對3個得6分。每選錯1個扣3分，最低得分為0分)

A分子力先增大，后一直減小

B.分子力先做正功，后做負功

C.分子動能先增大，后減小

D.分子勢能先增大，后減小

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