Question

如上右圖所示，一根豎直的彈簧支撐著一倒立氣缸的活塞，使氣缸懸空且靜止。設活塞與缸壁間無摩擦且不漏氣，缸壁導熱性能良好，使缸內氣體的溫度保持與外界大氣溫度相同，且外界氣溫不變。若外界大氣壓增大，則下了結論正確的是

A．氣缸的上底面距地面的高度將增大，缸內氣體分子的平均動能不變

B．氣缸的上底面距地面的高度將減小，缸內氣體的壓強變大

C．活塞距地面的高度將不變，缸內單位體積的氣體分子數增加，外界對氣體做功

D．彈簧將縮短一些，缸內氣體分子在單位時間內撞擊活塞的次數增多

Answer 1

BC

解析:

考查熱學中的內能、壓強。對汽缸和活塞整體受力分析，四周的空氣壓力以及內部氣體的壓力平衡，因此不受大氣壓的影響，故彈簧彈力始終等于汽缸和活塞重力之和，彈簧形變量不變，活塞距離地面的高度不變，D錯；對汽缸（注意不包括活塞）研究：大氣壓強增大，對汽缸頂部向下的壓力加大，因此氣體對汽缸頂部的壓強必定增大，氣體壓強增大而溫度不變，由PV/T＝恒量可知，氣體的體積必定減小，汽缸頂部下沉，A錯B對；溫度不變，對理想氣體內能必定增大，由熱力學第一定律，內能增大必定是外界對氣體做功使氣體體積減小所致，體積減小，氣體分子個數不變，單位體積的氣體分子數目增加，C對。