(1)(6分)两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动,直至不再靠近。在此过程中,下列说法正确的是

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  • (1)BCE

    (2)(i)

    (ii)

    (1)由分子动理论的知识,当两个分子相互靠近,直至不能靠近的过程中,分子力先是引力且先增大后减小,之后为分子斥力,一直增大,所以A错误;分子引力先做正功,然后分子斥力做负功,分子势能先减小再增大,分子动能先增大后减小,所以B、C正确,D错误;因为只有分子力做功,所以分子势能和分子动能的总和保持不变,E正确。

    (2)(i)设左右活塞的质量分别为 M 1、 M 2,左右活塞的横截面积威S,由平衡可知

    由于左边活塞上升到顶部,但对顶部无压力,所以下面的气体发生等压变化,而右侧上部分气体的温度和压强均不变,所以体积仍保持

    ,所以当下面放入温度为 T 的恒温源后,体积增大为

    ,则由等压变化:

    ③解得

    (ii)当把阀门K打开重新平衡后,由于右侧上部分气体要充入左侧的上部,且由①②两式知

    打开活塞后,左侧降某位置,右侧活塞升到顶端,气缸上部保持温度 T 0等温变化,气缸下部保持温度 T 等温变化。设左侧上方气体压强为 p ,由

    ,设下方气体压强为p 2

    解得 p 2= p + p 0

    所以有

    联立上述两个方程解出

    ,解得

    ,另一解

    舍去.

    【点评】该第一问的关键是要分析出右侧上部分的气体的体积不变,为下部分气体的体积变化找到等量关系,进而列出部分气体等压变化:

    ,求出T。第二问由活塞的质量关系,分析出左侧活塞重力与右侧活塞的重力关系

    ,当把阀门K打开重新平衡后,由于右侧上部分气体要充入左侧的上部,打开活塞后,左侧降某位置,右侧活塞升到顶端,气缸上部保持温度T 0等温变化,气缸下部保持温度T等温变化.列出两部分的等温方程就可求出.但是本问的解题关键是右侧活塞达到顶端需要分析出来。

    【考点定位】分子动理论 分子力做功与分子势能的关系 动能定理 等压变化 等温变化