②当气体温度达到2T0时气体的压强．
[解析] (1)由题意可知，一个铁原子的质量为m＝，一个铁原子的体积为V＝，又34?D?36M－10
V＝π??，整理得铁原子的直径为D＝，代入数据解得D＝3×10 m. 3?2?πρNA
(2)①当活塞右侧的气体压强为p0时，左侧气体压强为p1，对活塞受力分析，有
MNAmρmgp1＝＋p0＝2p0
S右侧抽成真空时，左侧气体压强为p2，有
p2＝p0
设此时左侧气体体积为V2，由玻意耳定律有
p1V0＝p2V2
解得V2＝2V0
缓慢加热气体，气体发生等压变化，活塞与气缸右侧接触时，体积V3＝3V0，气体的温度为T3，由盖—吕萨克定律有
V2V3＝ T0T3
解得T3＝1.5T0
②气体温度升高到1.5T0之后，气体发生等容变化，由查理定律有
p0p4＝ T32T0
4
解得p4＝p0
3
3
[答案] (1)6M4－10
3×10 (2)①1.5T0 ②p0 πρNA3
5．(2019·江西省八校联考)(1)(多选)下列说法正确的是________________．(填正确答案标号)
A．当分子间距r>r0时，分子间的引力随着分子间距的增大而增大，分子间的斥力随着分子间距的增大而减小，所以分子力表现为引力
B．一定质量的理想气体放出热量，它的内能可能增加 C．大雾天气学生感觉到教室潮湿，说明教室内的相对湿度较大
D．第一类永动机和第二类永动机研制失败的原因都是违背了能量守恒定律 E．一定质量的单晶体在熔化过程中分子势能一定是增大的
(2)一质量M＝10 kg、高度L＝35 cm的圆柱形气缸，内壁光滑，气缸内有一厚度可忽略的活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞质量m＝4 kg、横截面积S＝50 cm.温度t0＝27 ℃
2
6
时，用绳子系住活塞将气缸悬挂起来，如图甲所示，气缸内气体柱的高L1＝32 cm.如果用绳子系住气缸底，将气缸倒过来悬挂起来，如图乙所示，气缸内气体柱的高L2＝28 cm，两种情况下气缸都处于竖直状态，取重力加速度g＝10 m/s，零摄氏度对应的热力学温度为273 K.
2
①求当时的大气压强；
②图乙状态时，在活塞下挂一质量m0＝3 kg的物体，如图丙所示，则温度升高到多少摄氏度时，活塞将从气缸中脱落．(结果保留两位小数)
[解析] (1)当分子间距r＝r0时，分子间引力等于斥力，分子间距r>r0时，分子间的引力和斥力均随分子间距的增大而减小，但斥力减小得快，因此分子力表现为引力，A错误；一定质量的理想气体放出热量的同时如果外界对它做功，则气体的内能可能增加，B正确；相对湿度为空气中水蒸气的压强与相同温度下水的饱和汽压的比值，大气中相对湿度越大，人就感觉到越潮湿，故大雾天气学生感觉到教室潮湿，说明教室内的相对湿度较大，C正确；第一类永动机研制失败的原因是违背了能量守恒定律，而第二类永动机研制失败的原因并不是违背了能量守恒定律，而是违背了热力学第二定律，D错误；一定质量的单晶体在熔化过程中温度不变，分子的平均动能不变，吸收热量，分子势能增大，E正确．
(2)①由图甲状态到图乙状态，气体做等温变化 由玻意耳定律有：p1L1S＝p2L2S 其中p1＝p0－
MgSmgp2＝p0－ S所以?p0－?L1S＝?p0－?L2S
SS??
Mg?
?
??
mg??
?ML1－mL2?g5
可解得p0＝＝1.04×10 Pa
?L1－L2?S②活塞脱落的临界状态： 气柱体积V3＝LS 压强p3＝p0－
mg＋m0g S 7
设临界温度为t，则有得t＝78.56 ℃
＝
t0＋273 Kt＋273 K
p2L2Sp3LS[答案] (1)BCE (2)①1.04×10 Pa ②78.56 ℃
5
8
新课标2020版高考物理大二轮复习专题强化训练17热学20200321038
