Question

[物理--選修3-3]
（1）以下有關熱現象的說法中正確的是

C

（填入正確選項前的字母）
A．布朗運動就是液體分子的無規則運動
B．氣體分子的平均動能增大，氣體的壓強一定增大
C．兩個分子從遠處逐漸靠近，直到不能再靠近為止的過程中，分子間相互作用的合力先變大、后變小，再變大
D．第二類永動機不可能制成是因為它違反了能量守恒定律
（2）如圖所示，粗細均勻的玻璃管內盛液體，液面上方為理想氣體，右管封口，左管有活塞，開始時液面相平，左右氣柱等長均為h．當左管（足夠長）活塞向上提起多高時液面高度差為h．（設開始時氣體壓強為P₀，液體密度為ρ，溫度不變）

Answer 1

分析：（1）根據布朗運動的意義、溫度的微觀意義、分子力大小與分子距離的關系、第二類永動機的原理分析判斷．
（2）活塞上提，封閉氣體發生等溫變化，分析活塞上提的高度與氣柱長度的關系，根據玻意耳定律對兩部分封閉氣體列方程，求出活塞上提的高度．

解答：解：（1）A、布朗運動是懸浮在液體中的顆粒做的無規則運動，不是分子運動，是液體分子無規則運動的反映．故A錯誤．
         B、氣體分子的平均動能增大，溫度越高，但壓強不一定大．故B錯誤．
         C、根據分子力與分子間距離的關系：分子間相互作用的合力先變大、后變小，再變大．故C正確．
        D、第二類永動機不違反能量守恒定律，違反了物理過程的方向性．故D錯誤．
故選C
   （2）設活塞上提高度為x．此時左右兩管中氣體壓強分別為P₁、P₂，則由題條件P₂=P₁+ρgh
      根據玻意耳定律，
              對左管中封閉氣體：P₀Sh=P₁S（h+x-

1

2

h）
              對右管中封閉氣體：P₀Sh=P₂S（h+

1

2

h）
                 代入解得
                x=

4P0h+3ρgh2

4P0-6ρgh

答：（1）C
    （2）當左管活塞向上提起高度為

4P0h+3ρgh2

4P0-6ρgh

時液面高度差為h．

點評：本題是利用玻意定律研究兩部分氣體的問題，除了分別對兩部分氣體研究外，更重要的是找出它們關聯的條件，如壓強關系、氣柱長度關系等等．