Question

(1)(4分)我國已開展空氣中PM 2.5濃度的監測工作。PM 2.5是指空氣中直徑小于2.5微米的懸浮顆粒物，可在顯微鏡下觀察到，它漂浮在空中做無規則運動，很難自然沉降到地面，吸入后會進人血液對人體形成危害，礦物燃料燃燒時廢棄物的排放是形成PM 2.5的主要原因。下列關于PM 2.5的說法中正確的                    (填寫選項前的字母)

A．PM 2.5在空氣中的運動屬于分子熱運動

B．溫度越高，PM 2.5的無規則運動越劇烈

C．PM 2.5的質量越小，其無規則運動越劇烈

D．由于周圍大量空氣分子對PM 2.5碰撞的不平衡，使其在空中做無規則運動

（2）(8分)如圖所示，一圓柱形絕熱氣缸豎直放置，通過絕熱活塞封閉著一定質量的理想氣體。活塞的質量為m,橫截面積為S0 。初始時氣體的溫度為T0，活塞與容器底部相距h。現通過電熱絲緩慢加熱氣體，當氣體吸收熱量Q時活塞下降了h，已知大氣壓強為p0，重力加速度為g,不計活塞與氣缸的摩擦。求此時氣體的溫度和加熱過程中氣體內能的增加量。（題中各物理量單位均為國際單位制單位）

 

Answer 1

【答案】

15．（1）BCD（2）氣體內能的增加量為ΔU=Q–(p₀S - mg)h

【解析】

試題分析：（1）A、PM2.5在空氣中的運動是固體顆粒、是分子團的運動，不是分子的熱運動．故A錯誤；

B．溫度越高，PM 2.5的無規則運動越劇烈，B正確；

C．PM 2.5的質量越小，其無規則運動越劇烈，故C正確；

D．由于周圍大量空氣分子對PM 2.5碰撞的不平衡，使其在空中做無規則運動，故D正確；

故選BCD。

（2）解：由蓋呂薩克定律得：=，解得T₁=2T₀  

氣體在等壓變化過程中，活塞受力平衡

由平衡條件   pS=p₀S –mg

氣體對活塞做功，W= pSh=(p₀S –mg)h 

由熱力學第一定律得ΔU="Q" –W 

氣體內能的增加量為ΔU=Q–(p₀S - mg)h 

考點：分子的熱運動．

點評：本題考查了PM2.5的有關問題，氣體的狀態方程，涉及的知識點較多，是一道綜合題，但難度不大．