（物理选修模块3-3）（8分）为适应太空环境，去太空旅行的航天员都要穿航天服．航天服有一套生命保障系统，为航天员提供合适的温度、氧气和气压，让航天员在太空中如同

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（物理选修模块3-3）（8分）
为适应太空环境，去太空旅行的航天员都要穿航天服．航天服有一套生命保障系统，为航天员提供合适的温度、氧气和气压，让航天员在太空中如同在地面上一样。假如在地面上航天服内气压为1 atm，气体体积为2 L，到达太空后由于外部气压低，航天服急剧膨胀，内部气体体积变为4 L，使航天服达到最大体积．若航天服内气体的温度不变，将航天服视为封闭系统。
（1）求此时航天服内的气体压强。
（2）由地面到太空过程中航天服内气体吸热还是放热，为什么?

答案

（1）0.5 atm （2）吸热气体内能不变，由热力学第一定律可知气体吸热

解析

（1）对航天服内气体，开始时压强为P₁="1" atm，体积为V₁="2" L，到达太空后压强为P₂，气体体积为V₂="4" L.因等温变化有P₁V₁= P₂V₂。解得P₂="0.5" atm（5分）
（2）航天服内气体吸热．因为体积膨胀对外做功，而航天服内气体温度不变，即气体内能不变，由热力学第一定律可知气体吸热（3分）

举一反三

（选修3—3模块）
（1）在以下各种说法中，正确的是

A．布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动

B．雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力

C．晶体一定具有规则形状，且有各向异性的特征

D．自然界中进行的一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性

E．在温度不变的情况下，增大液面上方饱和汽的体积，待气体重新达到饱和时，饱和汽的压强增大
（2）有一气缸放在地面上，其截面积为S. 用一不计重力的活塞将一定质量的理想气体密封在缸内，被封的气柱长H₀，气体此时的温度为T₀，外界大气压强为P₀。现将一质量为m的小物块轻轻放在活塞上,结果活塞下降了ΔH后静止.不计活塞与缸壁间的摩擦,气缸绝热.
① 气体的内能增加了多少？
② 求气体末态的温度为多少?

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(选修模块3-3)(15分)

（1）下列说法中正确的是

A．扩散运动向着更为无序的方向进行，是可逆过程

B．物体的内能取决于温度、体积和物质的量

C．分子间作用力随分子间距离的增大而减小

D．液晶对不同颜色光的吸收强度随电场强度的变化而变化

（2）一定质量的理想气体从状态(p₁、V₁)开始做等温膨胀，状
态变化如图中实线所示．若该部分气体从状态(p₁、V₁)开始
做绝热膨胀至体积V₂，则对应的状态变化图线可能是图中虚
线（选填图中虚线代号）．（　　　）
（3）如图所示，一定质量的理想气体用不导热的活塞封闭在内壁
光滑的绝热气缸内，气缸竖直放置，缸内安装一电热丝，活塞
质量m，横截面积S，外界大气压强p₀，重力加速度g．开始
时活塞处于静止状态，将电热丝通电给气体缓慢加热，测得电
热丝两端电压为U，通过的电流为I．经过时间t，活塞缓慢向
上移动距离L₀．
求：①气体对外所做的功；
②气体内能的增量．

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氧气钢瓶充气后压强高于外界大气压，假设缓慢漏气时瓶内外温度始终相等且保持不变，氧气分子之间的相互作用可忽略不计.在该漏气过程中瓶内氧气

A．分子总数减少，分子总动能不变	B．密度降低，分子平均动能不变
C．吸收热量，膨胀做功	D．压强降低，不对外做功

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如上右图所示，一根竖直的弹簧支撑着一倒立气缸的活塞，使气缸悬空且静止。设活塞与缸壁间无摩擦且不漏气，缸壁导热性能良好，使缸内气体的温度保持与外界大气温度相同，且外界气温不变。若外界大气压增大，则下了结论正确的是

A．气缸的上底面距地面的高度将增大，缸内气体分子的平均动能不变

B．气缸的上底面距地面的高度将减小，缸内气体的压强变大

C．活塞距地面的高度将不变，缸内单位体积的气体分子数增加，外界对气体做功

D．弹簧将缩短一些，缸内气体分子在单位时间内撞击活塞的次数增多

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[物理3—3]
如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h。现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时，活塞上升上h，此时气体的温为T₁。已知大气压强为p₀，重力加速度为g，不计活塞与气缸的摩擦，求：
（1）气体的压强。
（2）加热过程中气体的内能增加量。
（3）现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当添加砂粒的质量为m₀时，活塞恰好回到原来的位置，求此时气体的温度。

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