Question

如图所示，密闭着常温、常压下气体的导热气缸开口向上，缸内活塞用一根弹簧竖直悬挂，气缸下系有钩码P，整个系统处于静止状态．若大气压恒定，系统状态变化足够缓慢，摩擦不计．则下列说法正确的是（ ）

A．当外界温度升高时，气缸内的温度也升高，弹簧长度会减小
B．当外界温度升高时，单位时间单位面积的器壁上受到的气体分子撞击次数将增加
C．保持外界温度不变，增加钩码个数，气体体积将增大，但弹簧长度保持不变
D．保持外界温度不变，增加钩码个数，气体将从外界吸热，但气体内能保持不变

Answer 1

【答案】分析：若是不增减砝码，大气压强不变，则被封闭气体压强不变，气体做等压变化，然后根据等压变化特点求气体状态参量的变化；若是改变砝码个数或者大气压改变，求出被封闭气体压强的变化，然后根据气态方程和热力学第一定律进一步判断气体参量变化．
解答：解：A、系统状态变化足够缓慢，说明系统始终处于平衡状态，根据系统的平衡条件可知，当外界温度升高时，气缸内的温度也升高，但弹簧的弹力恒定，弹簧长度不变，选项A错误；
B、当外界温度升高时，气缸内的温度也升高，又因为大气压恒定，选取气缸为研究对象，根据平衡条件可知，缸内气体压强大小（其中m为气缸和砝码的总质量，S为气缸的底面积），恒定不变，即缸内气体做等压变化，因为气体的温度升高，而压强不变，所以单位时间单位面积的器壁上受到的气体分子撞击次数将减小，选项B错误；
C、若保持外界温度不变，增加钩码个数，根据系统的平衡条件可知，弹簧的弹力增大，弹簧长度变长，选项C错误；
D、保持外界温度不变时，缸内气体温度也不变，气体内能肯定不变，若增加钩码个数，则缸内气体压强大小会因气缸和砝码的总质量m的增大而增大，由玻意耳定律得：pV=c（常数）可知，气体的体积膨胀，即气体对外界做功，再根据热力学第一定律可知，气体将从外界吸热，所以选项D正确．
故选：D
点评：本题考查了理想气体状态方程和热力学第一定律的综合应用，这是高考是重点，要加强这方面的练习．