题目内容

图中系统由左右两个侧壁绝热、底部导热、截面积均为s的容器组成。左容器足够高．上端敞开．右容器上端由导热材料封闭。两容器的下端由可忽略容积的细管连通。容器内两个绝热的活塞A、B下方封有氮气．B上方封有氢气。大气的压强为，温度为．两活塞因自身重量对下方气体产生的附加压强均为。系统平衡时，各气柱的高度如图所示。

现将系统底部浸入恒温热水槽中．再次平衡时A上升了一定高度。用外力将A缓慢推回第一次平衡叫的位置并固定．第三次达到平衡后．氢气柱t高度为0.8h．氮气和氢气均可视为理想气体．求
①第二次平衡时氮气的体积；
②水的温度。

①②

解析试题分析：①考虑氢气的等温过程．该过程的初态压强为。．体积为．末态体积为
设末态的压强为p，由玻意耳定律得
 （3分）
活塞A从最高点被推回第一次平衡时位置的过程是等温过程．该过程的初态压强为，体积为V：末态压强为．体积为，则
。 （1分）    （1分）
由玻意耳定律得 （2分）
②活塞A从最初位置升到最高点的过程为等压过程．该过程的初态体积和温度分别为和．末态体积为．设末态温度为T．由盖·吕萨克定律得
 （2分）
考点：热力学定律

练习册系列答案
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若一定质量的理想气体分别按如图所示的三种不同过程变化，其中表示等容变化的是         (填“a→b”、“b→c”或“c→d”)，该过程中气体的内能         (填“增加”、“减少”或“不变”)．

如图所示，绝热气缸封闭一定质量的理想气体，被重量为G的绝热活塞分成体积相等的M、N上下两部分，气缸内壁光滑，活塞可在气缸内自由滑动。设活塞的面积为S，两部分的气体的温度均为T0，M部分的气体压强为p0，现把M、N两部分倒置，仍要使两部分体积相等，需要把M的温度加热到多大？

如图，一根粗细均匀、内壁光滑、竖直放置的玻璃管下端密封，上端封闭但留有一抽气孔．管内下部被活塞封住一定量的气体（可视为理想气体），气体温度为T1．开始时，将活塞上方的气体缓慢抽出，当活塞上方的压强达到p0时，活塞下方气体的体积为V1，活塞上方玻璃管的容积为3.8V1。活塞因重力而产生的压强为0.5p0。继续将活塞上方抽成真空并密封．整个抽气过程中管内气体温度始终保持不变．然后将密封的气体缓慢加热．求：

（1）活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度；
（2）当气体温度达到3.2T1时气体的压强．

（6分）如图所示，一质量为m=10kg的导热气缸中有一可自由移动的活塞，活塞的面积S=20cm2，活塞通过一轻绳悬挂于天花板上，气缸内封闭一定质量的空气．当外界环境温度保持t1=27℃不变时，活塞距气缸底部L1=30cm．已知：大气压p0=1.0×105Pa，重力加速度g=10m/s2．求：

①t1=27℃时，气缸内气体的压强p1
②当外界环境温度变为t2=77℃且保持不变时，活塞到气缸底部的距离L2

（9分）一个密闭的气缸内的理想气体被活塞分成体积相等的左右两室，气缸壁与活塞都是不导热的，活塞与气缸壁之间没有摩擦。开始时，左右两室中气体的温度相等，如图所示。现利用左室中的电热丝对左室中的气体加热一段时间。达到平衡后，左室气体的体积变为原来体积的1．5倍，且右室气体的温度变为300 K。求加热后左室气体的温度。（忽略气缸、活塞的热胀冷缩）

（8分）如图，一气缸水平固定在静止的小车上，一质量为m，面积为S的活塞将一定直来那个的气体封闭在气缸内，平衡时活塞与气缸底相距L。现让小车以一较小的水平恒定加速度向右运动，稳定时发现活塞相对于气缸移动了距离d。已知大气压强为p0，不计气缸和活塞间的摩擦；且小车运动时，大气对活塞的压强仍可视为p0；整个过程温度保持不变。求小车加速度的大小。

（选修3-3）．某同学利用DIS实验系统研究一定质量理想气体的状态变化，实验后计算机屏幕显示如图所示的P-t图像．已知在状态B时气体的体积为VB=3L，问：

（1）气体由A→B，B→C各作什么变化？
（2）气体在状态C的体积是多少？

用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图。则这两种光

A．照射该光电管时a光使其逸出的光电子最大初动能大 
B．从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角大 
C．通过同一装置发生双缝干涉，b光的相邻条纹间距大 
D．通过同一玻璃三棱镜时，a光的偏折程度大 

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