Question

如圖所示，密閉著常溫、常壓下氣體的導熱氣缸開口向上，缸內活塞用一根彈簧豎直懸掛，氣缸下系有鉤碼P，整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)．若大氣壓恒定，系統(tǒng)狀態(tài)變化足夠緩慢，摩擦不計．則下列說法正確的是（ ）

A．當外界溫度升高時，氣缸內的溫度也升高，彈簧長度會減小
B．當外界溫度升高時，單位時間單位面積的器壁上受到的氣體分子撞擊次數(shù)將增加
C．保持外界溫度不變，增加鉤碼個數(shù)，氣體體積將增大，但彈簧長度保持不變
D．保持外界溫度不變，增加鉤碼個數(shù)，氣體將從外界吸熱，但氣體內能保持不變

Answer 1

【答案】分析：若是不增減砝碼，大氣壓強不變，則被封閉氣體壓強不變，氣體做等壓變化，然后根據等壓變化特點求氣體狀態(tài)參量的變化；若是改變砝碼個數(shù)或者大氣壓改變，求出被封閉氣體壓強的變化，然后根據氣態(tài)方程和熱力學第一定律進一步判斷氣體參量變化．
解答：解：A、系統(tǒng)狀態(tài)變化足夠緩慢，說明系統(tǒng)始終處于平衡狀態(tài)，根據系統(tǒng)的平衡條件可知，當外界溫度升高時，氣缸內的溫度也升高，但彈簧的彈力恒定，彈簧長度不變，選項A錯誤；
B、當外界溫度升高時，氣缸內的溫度也升高，又因為大氣壓恒定，選取氣缸為研究對象，根據平衡條件可知，缸內氣體壓強大小（其中m為氣缸和砝碼的總質量，S為氣缸的底面積），恒定不變，即缸內氣體做等壓變化，因為氣體的溫度升高，而壓強不變，所以單位時間單位面積的器壁上受到的氣體分子撞擊次數(shù)將減小，選項B錯誤；
C、若保持外界溫度不變，增加鉤碼個數(shù)，根據系統(tǒng)的平衡條件可知，彈簧的彈力增大，彈簧長度變長，選項C錯誤；
D、保持外界溫度不變時，缸內氣體溫度也不變，氣體內能肯定不變，若增加鉤碼個數(shù)，則缸內氣體壓強大小會因氣缸和砝碼的總質量m的增大而增大，由玻意耳定律得：pV=c（常數(shù)）可知，氣體的體積膨脹，即氣體對外界做功，再根據熱力學第一定律可知，氣體將從外界吸熱，所以選項D正確．
故選：D
點評：本題考查了理想氣體狀態(tài)方程和熱力學第一定律的綜合應用，這是高考是重點，要加強這方面的練習．