押课标卷理综第33题题号考情分析考查知识点分值预测知识点第33题本专题主要考查：(1)分子动理论的相关内容，涉及分子力、分子力做功、分子势能变化、布朗运动、扩散现象，考查记忆能力和简单的推导能力．(2)结合汽缸、液柱、热力学图像考查涉及气体作用力的平衡问题及理想气体状态方程的应用，侧重考查学生的综合分析推理能力．(3)热力学定律与气体实验定律相结合考查学生的物理观念、科学思维等核心素养.[来源:学科网ZX热学15预计2020年高考新课标全国卷第33题会以热学组合题为主。（2019·新课标全国Ⅱ卷）（10分）如图，一容器由横截面积分别为2S和S的两个汽缸连通而成，容器平放在地面上，汽缸内壁光滑。整个容器被通过刚性杆连接的两活塞分隔成三部分，分别充有氢气、空气和氮气。平衡时，氮气的压强和体积分别为p0和V0，氢气的体积为2V0，空气的压强为p。现缓慢地将中部的空气全部抽出，抽气过程中氢气和氮气的温度保持不变，活塞没有到达两汽缸的连接处，求：（1）抽气前氢气的压强；（2）抽气后氢气的压强和体积。
【答案】（1）p10=（p0+p）（2）【解析】（1）设抽气前氢气的压强为p10，根据力的平衡条件得（p10–p）·2S=（p0–p）·S①得p10=（p0+p）②（2）设抽气后氢气的压强和体积分别为p1和V1，氢气的压强和体积分别为p2和V2，根据力的平衡条件有p2·S=p1·2S③由玻意耳定律得p1V1=p10·2V0④p2V2=p0·V0⑤由于两活塞用刚性杆连接，故V1–2V0=2（V0–V2）⑥联立②③④⑤⑥式解得⑦⑧如图所示，气缸放置在水平平台上，活塞质量为10kg，横截面积为50cm2，厚度为1cm，气缸全长为21cm，大气压强为1.0×105Pa，当温度为7℃时，活塞封闭的气柱长10cm，若将气缸倒过来放置时，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通。（g取10m/s2，不计活塞与气缸之间的摩擦，计算结果保留三位有效数字）（1）将气缸倒过来放置，若温度上升到27℃，求此时气柱的长度；（2）汽缸倒过来放置后，若逐渐升高温度，发现活塞刚好接触平台，求此时气体的温度。【答案】（1）16.1cm（2）100℃【解析】以活塞为研究对象，汽缸未倒过来时，有p0S+mg＝pS
汽缸倒过来后，有p′S+mg＝p0S温度为7℃不变，根据玻意耳定律有pSl0＝p′Sl′联立解得：l′l0＝15cm（1）温度由7℃升高到27℃的过程中，封闭气体压强不变，有解得l″≈16.1cm（2）活塞刚好接触平台时，气体的温度为T，则由盖﹣吕萨克定律知即解得：T≈373K，故t＝1．分子动理论和内能2．两种微观模型(1)球体模型(适用于固体、液体)：一个分子的体积V0＝π3＝πd3，d为分子的直径．(2)立方体模型(适用于气体)：一个分子占据的平均空间V0＝d3，d为分子间的距离．3．固体、液体和气体
4．热力学第一定律公式ΔU＝Q＋W符号的规定物理量功W热量Q内能的改变ΔU取正值“＋”外界对物体做功物体从外界吸收热量物体的内能增加取负值“－”物体对外界做功物体向外界放出热量物体的内能减少5.热力学第二定律的两种表述(1)不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化．(2)不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来对外做功，而不引起其他变化．1．下列说法正确的是___________A．分子间距离减小时分子势能一定减小B．即使水凝结成冰后，水分子的热运动也不会停止C．将一块晶体敲碎，得到的小颗粒也是晶体D．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体E.在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变【答案】BCD【解析】【详解】
当分子间的距离大于时，分子间的距离减小分子间的势能减小，当分子间的距离小于时，分子间的距离减小分子间的势能增大，A错误；只要温度高于绝对零度，分子间就一直有热运动，因此水结成冰分子间的热运动也不会停止，B正确；将一块晶体敲碎不改变其性质，因此还是晶体，C正确；由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体是对的，如石墨和金刚石，D正确；晶体在融化过程中吸热温度保持不变但是其分子势能发生了变化，内能是分子势能和分子动能组成的，因此其内能发生变化，E错误．2．如图，一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程①、②、③、④到达状态e．对此气体，下列说法正确的是（ ）A．过程①中气体的压强逐渐减小B．过程②中气体对外界做正功C．过程④中气体从外界吸收了热量D．状态c、d的内能相等E.状态d的压强比状态b的压强小【答案】BDE【解析】【详解】A、过程①中气体作等容变化，温度升高，根据查理定律知气体的压强逐渐增大，故A错误．B、过程②中气体的体积增大，气体对外界做正功，故B正确．C、过程④中气体作等容变化，气体不做功，温度降低，气体的内能减少，根据热力学第一定律△U＝W+Q知气体向外界放出了热量，故C错误．D、状态c、d的温度相等，根据一定质量的理想气体的内能只跟温度有关，可知，状态c、d的内能相等．故D正确．
E、连接bO和dO，根据数学知识可知，状态d的值大于状态b的值，根据气态方程知状态d的压强比状态b的压强小，故E正确．3．下列说法正确的是（ ）A．食盐晶体中的钠离子氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性B．液晶既有液体的流动性，又有晶体的各向异性C．功可以全部转化为热量，但热量不能全部转化为功D．水黾能停在水面上，是因为液体表面张力的作用E.外界对物体做功时，物体的内能一定增加【答案】ABD【解析】【详解】食盐晶体中的钠离子氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性。故A正确；液晶像液体一样可以流动，又具有某些晶体结构特征的一类物质。所以液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性。故B正确；根据热力学第二定律，热量也可以全部转化为功，但必须发生其它的一些变化。故C错误；水黾能停在水面上，是因为液体表面张力的作用。故D正确；根据热力学第一定律，外界对物体做功（W＞0），但如果和外界热交换不明确的话，物体的内能也不一定增加。故E错误。4．如图，用隔板将一绝热气缸分成两部分，隔板左侧充有理想气体，隔板右侧与绝热活塞之间是真空。现将隔板抽开，气体会自发扩散至整个气缸。待气体达到稳定后，缓慢推压活塞，将气体压回到原的体积。假设整个系统不漏气。下列说法正确的是________A．气体自发扩散前后内能相同B．气体在被压缩的过程中内能增大
C．在自发扩散过程中，气体对外界做功D．气体在被压缩的过程中，外界对气体做功E.气体在被压缩的过程中，气体分子的平均动能不变【答案】ABD【解析】【详解】AC．气体向真空扩散过程中对外不做功，且又因为气缸绝热，可知气体自发扩散前后内能相同，故A正确，C错误；BD．气体在被压缩的过程中活塞对气体做功，因气缸绝热，则气体内能增大，选项BD正确；E．气体在被压缩的过程中，因气体内能增加，则温度升高，气体分子的平均动能增加，选项E错误；5．下列说法中正确的是．A．给车胎打气，越压越吃力，是由于分子间存在斥力B．液体表面张力与浸润现象都是分子力作用的表现C．悬浮在水中花粉颗粒的布朗运动反映了花粉中分子做无规则的热运动D．干湿泡温度计的示数差越大，表示空气中水蒸气离饱和状态越远E.液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性【答案】BDE【解析】给自行车打气时，气筒压到后来觉得很费劲，原因是内部气体压强增大，要克服大气压力，故A错误；浸润现象和不浸润现象都与表面层与表面张力有关，都是分子力作用的表现，故B正确；悬浮在水中花粉颗粒的布朗运动反映了液体中分子在做无规则的热运动，故C错误；干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，是因为湿泡外纱布中的水蒸发吸热，干湿泡温度计的两个温度计的示数差越大，表示空气中水蒸气离饱和状态越远，故D正确；液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，故E正确．所以BDE正确，AC错误．6．下列说法正确的是（）A．在完全失重的情况下，气体的压强为零B．液体表面张力产生的原因是液体表面层分子较稀疏，分子间的引力大于斥力C．当两分子间距离大于平衡位置的间距时，分子间的距离越大，分子势能越小D．水中气泡上浮过程中，气泡中的气体在单位时间内与气泡壁单位面积碰撞的分子数减小E.不可能利用高科技手段将散失在环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化
【答案】BDE【解析】【详解】A.气体压强是由于大量气体分子频繁碰撞容器壁而产生的，在完全失重的情况下，气体的压强并不为零，故A错误；B.液体表面张力产生的原因是由于液体表面层里的分子较稀疏，分子间的引力大于斥力，分子间表现为引力，故B正确；C.当两分子间距离大于平衡位置的间距时，分子间的距离越大，分子势能越大，故C错误；D.气泡在水中上浮过程中，体积增大，温度基本不变，压强减小，根据气体压强的微观解释可知，气泡中的气体在单位时间内与气泡壁单位面积碰撞的分子数减小，故D正确；E.根据热力学第二定律可知，不可能将散失在环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化，故E正确。故选BDE.7．下列关于固体、液体和气体的说法正确的是 A．固体中的分子是静止的，液体、气体中的分子是运动的B．液体表面层中分子间的相互作用力表现为引力C．固体、液体和气体中都会有扩散现象发生D．在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零E.某些固体在熔化过程中，虽然吸收热量但温度却保持不变【答案】BCE【解析】【分析】物质是有大量分子构成，分子永不停息做无规则运动；当分子间距离为r0时，分子引力和斥力相等，液体表面层的分子比较稀疏，分子间距大于r0，所以分子间作用力表现为引力；扩散现象与物体的状态无关；气体对容器壁的压强是气体分子对器壁的碰撞产生的，与重力无关；根据热力学第一定律可知△U＝W+Q分析内能的变化．【详解】A．无论固体、液体和气体，分子都是在永不停息的做无规则运动，故A错误；B．当分子间距离为r0时，分子引力和斥力相等，液体表面层的分子比较稀疏，分子间距大于r0
，所以分子间作用力表现为引力，故B正确；C．扩散现象与物体的状态无关，故固体、液体和气体都会有扩散现象发生；D．在完全失重的情况下，分子运动不停息，气体对容器壁的压强不为零，封闭气体压强与重力无关，故D错误；E．绝热条件下压缩气体，根据热力学第一定律可知：△U＝W+Q＞0即内能增加，故E正确。故选BCE．【点睛】考查分子永不停息做无规则运动，理解液体表面张力的含义，知道气体压强产生的原因和微观解释，掌握存在吸热，而温度不一定升高的结论．8．关于热力学定律，下列说法正确的是（）A．气体吸热后温度一定升高B．对气体做功可以改变其内能C．理想气体等压膨胀过程一定放热D．热量不可能自发地从低温物体传到高温物体E.如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡【答案】BDE【解析】【详解】A．气体吸热后，若再对外做功，温度可能降低，故A错误；B．改变气体内能的方式有两种：做功和热传导，故B正确；C．理想气体等压膨胀过程是吸热过程，故C错误；D．根据热力学第二定律，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，故D正确；E．如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡，否则就不会与第三个系统达到热平衡，故E正确。故选BDE．【点睛】
本题主要考查了热力学定律、理想气体的性质．此题考查了热学中的部分知识点，都比较简单，但是很容易出错，解题时要记住热力学第一定律E=W+Q、热力学第二定律有关结论以及气体的状态变化方程等重要的知识点．9．下列说法正确的是__________A．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体B．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同的方向上有不同的光学性质C．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体D．在合适的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶体E.在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变【答案】BCD【解析】【详解】A．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒还是晶体；选项A错误．B．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上各向异性，具有不同的光学性质；选项B正确．C．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体，例如石墨和金刚石；选项C正确．D．在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体，例如天然石英是晶体，熔融过的石英却是非晶体.把晶体硫加热熔化（温度超过300℃）再倒进冷水中，会变成柔软的非晶硫，再过一段时间又会转化为晶体硫；选项D正确．E．在熔化过程中，晶体要吸收热量，虽然温度保持不变，但是内能要增加；选项E错误．10．如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A．其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程．该循环过程中，下列说法正确的是__________．A．A→B过程中，气体对外界做功，吸热B．B→C过程中，气体分子的平均动能增加C．C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少D．D→A过程中，气体分子的速率分布曲线发生变化E.该循环过程中，气体吸热
【答案】ADE【解析】【分析】过程中，体积增大，气体对外界做功，过程中，绝热膨胀，气体对外做功，温度降低，过程中，等温压缩，过程中，绝热压缩，外界对气体做功，温度升高．【详解】A.过程中，体积增大，气体对外界做功，温度不变，内能不变，气体吸热，故A正确；B.过程中，绝热膨胀，气体对外做功，内能减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，故B错误；C.过程中，等温压缩，体积变小，分子数密度变大，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，故C错误；D.过程中，绝热压缩，外界对气体做功，内能增加，温度升高，分子平均动能增大，气体分子的速率分布曲线发生变化，故D正确；E.该循环中，气体对外做功大于外界对气体做功，即；一个循环，内能不变，，根据热力学第一定律，，即气体吸热，故E正确；故选ADE【点睛】本题考查了理想气体状态方程的应用，根据图象判断出气体体积如何变化，从而判断出外界对气体做功情况，再应用热力学第一定律与题目所给条件即可正确解题；要知道：温度是分子平均动能的标志，理想气体内能由问题温度决定．11．一定量的理想气体从状态M可以经历过程1或者过程2到达状态N，其p–V图象如图所示。在过程1中，气体始终与外界无热量交换；在过程2中，气体先经历等容变化再经历等压变化，对于这两个过程，下列说法正确的是（）A．气体经历过程1，其温度降低B．气体经历过程1，其内能减小
C．气体在过程2中一直对外放热D．气体在过程2中一直对外做功E.气体经历过程1的内能改变量与经历过程2的相同【答案】ABE【解析】【详解】AB.气体经历过程1，压强减小，体积变大，气体膨胀对外做功，又气体与外界无热量交换，根据热力学第一定律知，其内能减小，故温度降低，故AB正确；CD.气体在过程2中，根据理想气体状态方程，开始时，体积不变，对外不做功，压强减小，温度降低，根据热力学第一定律知，气体对外放热；然后压强不变，体积变大，气体膨胀对外做功，温度升高，内能增大，根据热力学第一定律知，气体要吸收热量，故CD错误；E.无论是气体经历过程1还是过程2，初、末状态相同，故内能改变量相同，故E正确。故选ABE.12．如图，一固定的竖直气缸有一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞，已知大活塞的质量为，横截面积为，小活塞的质量为，横截面积为；两活塞用刚性轻杆连接，间距保持为，气缸外大气压强为，温度为。初始时大活塞与大圆筒底部相距，两活塞间封闭气体的温度为，现气缸内气体温度缓慢下降，活塞缓慢下移，忽略两活塞与气缸壁之间的摩擦，重力加速度取，求：（1）在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间，缸内封闭气体的温度；（2）缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强。【答案】（1）（2）【解析】
【详解】（1）大活塞与大圆筒底部接触前气体发生等压变化，气体的状态参量：，T1=495K，，由盖吕萨克定律得：，解得：T2=330K；（2）大活塞与大圆筒底部接触后到气缸内气体与气缸外气体温度相等过程中气体发生等容变化，大活塞刚刚与大圆筒底部接触时，由平衡条件得：，代入数据解得：p2=1.1×105Pa，T2=330K，T3=T=303K，由查理定律得：，解得：p3=1.01×105Pa；答：（1）在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间，缸内封闭气体的温度为330K；（2）缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强为1.01×105Pa．13．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，此时封闭气体的温度为T1．现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时，气体温度上升到T2．已知大气压强为p0，重力加速度为g，T1和T2均为热力学温度，不计活塞与气缸的摩擦．求：（1）活塞上升的高度；（2）加热过程中气体的内能增加量．
【答案】（1）（2）【解析】【详解】（1）设温度为T2时活塞与容器底部相距H．因为气体做等压变化，由盖吕萨克定律：得：解得活塞上升的高度为（2）气体对外做功为：由热力学第一定律可知：14．如图所示，开口向上的汽缸C静置于水平桌面上，用一横截面积S=50cm2的轻质活塞封闭了一定质量的理想气体，一轻绳一端系在活塞上，另一端跨过两个定滑轮连着一劲度系数k=2800N/m的竖直轻弹簧A，A下端系有一质量m=14kg的物块B．开始时，缸内气体的温度t1=27℃，活塞到缸底的距离L1=120cm，弹簧恰好处于原长状态．已知外界大气压强恒为p0=1.0×105Pa，取重力加速度g=10m/s2，不计一切摩擦．现使缸内气体缓慢冷却，求：（1）当B刚要离开桌面时汽缸内封闭气体的温度；
（2）气体的温度冷却到-93℃时B离桌面的高度H．（结果保留两位有效数字）【答案】（1）-66℃（2）15cm.【解析】【详解】(ⅰ)B刚要离开桌面时弹簧拉力为kx1＝mg由活塞受力平衡得p2S＝p0S－kx1根据理想气体状态方程有代入数据解得T2＝207K当B刚要离开桌面时缸内气体的温度t2＝－66℃；由(ⅰ)得x1＝5cm当温度降至－66℃之后，若继续降温，则缸内气体的压强不变，根据盖－吕萨克定律有代入数据解得H＝15cm．15．如图所示，导热性能极好的气缸静止于水平地面上，缸内用横截面积为S、质量为m的活塞封闭着一定质量的理想气体．在活塞上放一砝码，稳定后气体温度与环境温度相同，均为T1．当环境温度缓慢下降到T2时，活塞下降的高度为△h；现取走砝码，稳定后活塞恰好上升△h．已知外界大气压强办保持不变，重力加速度为g，不计活塞与气缸之间的摩擦，T1、T2均为热力学温度，求：(i)气体温度为T1时，气柱的高度；(ii)砝码的质量．【答案】(i)(ii)【解析】【详解】
（i）设气体温度为时，气柱的高度为，环境温度缓慢下降到的过程是等圧変化，根据盖-吕萨克定律有解得（ii）设砝码的质量为，取走砝码后的过程是等温变化由玻意耳定律得联立解得16．如图所示，两端开口、粗细均匀的足够长U型玻璃管插在容积很大的水银槽中，管的上部有一定长度的水银，两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中。开启阀门A，当各水银液面稳定时，位置如图所示，此时两部分气体温度均为300K。已知h1=5cm，h2=10cm，右侧气体柱长度L1=60cm，大气压为Po=75cmHg，求：①左则竖直管内气体柱的长度L2；②关闭阀门A，当右侧竖直管内的气体柱长度为L1`=68cm时(管内气体未溢出)，则气体温度应升高到多少。【答案】（1）60cm（2）372K【解析】(1)左管内气体压强：p1=p0+h2=85cmHg，右管内气体压强：p2=p1+h1=90cmHg，p2=p0+h3，解得右管内外液面高度差为：h3=15cm，
右管内气柱长度为：L2=L1−h1−h2+h3=60cm，所以L2=60cm；(2)设玻璃管截面积S，由理想气体状态方程，有：即：，解得：T2=372K。【名师点睛】（1）分别以两部分气体为研究对象，求出两部分气体压强，然后由几何关系求出右管内气柱的长度；（2）以左管内气体为研究对象，由理想气体状态方程可以求出空气柱的长度。17．一定质量的理想气体在a状态体积为V1＝2L，压强为p1＝3atm，温度为T1＝300K，在b状态体积为V2＝6L，压强为p2＝1atm，如果建立该气体的pV图象如图所示，让该气体沿图中线段缓慢地从a状态变化到b状态，求：（1）气体处于b状态时的温度T2；（2）从a状态到b状态的过程中气体的最高温度Tmax.【答案】(1)T2＝300K(2)Tmax＝400K【解析】【详解】（1）根据题意，由理想气体状态方程代入数据解得T2=300K（2）由题图可知，气体压强p与体积V之间的关系为
由理想气体状态方程有代入数据并整理有，当V=4L时，T最大，可得Tmax=400K18．如图，容积均为V的汽缸A、B下端有细管(容积可忽略)连通，阀门K2位于细管的中部，A、B的顶部各有一阀门K1、K3，B中有一可自由滑动的活塞(质量、体积均可忽略)．初始时，三个阀门均打开，活塞在B的底部；关闭K2、K3，通过K1给汽缸充气，使A中气体的压强达到大气压p0的3倍后关闭K1．已知室温为27℃，汽缸导热．(1)打开K2，求稳定时活塞上方气体的体积和压强；(2)接着打开K3，求稳定时活塞的位置；(3)再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高20℃，求此时活塞下方气体的压强．【答案】(1)，2p0 ；(2)上升直到B的顶部；（3）1.6p0【解析】【详解】(1)设打开K2后，稳定时活塞上方气体的压强为p1，体积为V1．依题意，被活塞分开的两部分气体都经历等温过程．由玻意耳定律得①②联立①②式得③④(2)打开K3后，由④式知，活塞必定上升．设在活塞下方气体与A中气体的体积之和为V2()时，活塞下气体压强为p2．由玻意耳定律得
⑤由⑤式得⑥由⑥式知，打开K3后活塞上升直到B的顶部为止，此时．(3)设加热后活塞下方气体的压强为p3，气体温度从T1＝300K升高到T2＝320K的等容过程中，由查理定律得⑦将有关数据代入⑦式得p3＝1.6p0⑧19．如图，粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口，管内有一段水银柱，中管内水银面与管口A之间气体柱长为lA＝40cm，右管内气体柱长为lB＝39cm．先将开口B封闭，再将左管竖直插入水银槽中，设被封闭的气体为理想气体，整个过程温度不变，若稳定后进入左管的水银面比水银槽水银面低4cm，已知大气压强p0＝76cmHg，求：①A端上方气柱长度；②稳定后右管内的气体压强．【答案】①38cm；②78cmHg【解析】试题分析：①稳定后进入左管的水银面比水银槽水银面低4cm，则A管内气体的压强为PA1=(76+4)cmHg由公式：P0VA0=PA1VA1，代入数据得：LA1=38cm②设右管水银面上升h，则右管内气柱长度为lB-h，气体的压强为；由玻意尔定律得：
解得：h=1cm所以右管内气体压强为考点：气体的状态方程.20．如图所示，用销钉固定的导热活塞把水平放置的导热气缸分隔成容积相同的两部分，分别封闭着A、B两部分理想气体：A部分气体压强为pA0=2.5×105Pa，B部分气体压强为PB0=1.5×105Pa．现拔去销钉，待活塞重新稳定后，(外界温度保持不变，活塞与气缸间摩擦可忽略不计，整个过程无漏气发生)①求此时A部分气体体积与原来体积之比；②判断此过程中A部分气体是吸热还是放热，并简述理由．【答案】①5∶4②此过程中A部分气体是吸热．A部分气体由于温度不变，内能不变，体积膨胀，对外做功，由热力学第一定律可知，一定从外界吸收热量【解析】试题分析：①设A部分气体原来体积为V，由玻意耳定律得pA0V=pA（V+ΔV）pB0V=pB（V-ΔV）…（2分）又∵pA=pB（1分）由以上各式可解得ΔV=V/4（1分）因此，A部分气体此时体积与原来体积之比为5∶4②吸热．（1分）A部分气体由于温度不变，所以内能不变；体积膨胀，对外做功，由热力学第一定律可知，一定从外界吸收热量考点：考查了热力学第一定律，玻意耳定律【名师点睛】基础题，（1）应用玻意耳定律求出气体的体积，然后求出两部分气体的体积之比．（2）根据热力学第一定律判断气体是吸热还是放热21．如图所示，U形管右管横截面积为左管2倍，管内水银在左管内封闭了一段长为26cm、温度为280K的空气柱，左右两管水银面高度差为36cm，大气压为76cm 现向右管缓慢补充水银．
若保持左管内气体的温度不变，当左管空气柱长度变为20cm时，左管内气体的压强为多大？在条件下，停止补充水银，若给左管的气体加热，使管内气柱长度恢复到26cm，则左管内气体的温度为多少？【答案】（1）52cmHg；（2）427K．【解析】（1）对于封闭气体有：p1=（76﹣36）cmHg=40cmHg，V1=26S1cm3，V2=20S1cm3由于气体发生等温变化，由玻意耳定律可得：p1V1=p2V2（2）停止加水银时，左管水银比右管高：h1=76﹣52cmHg=24cmHg；对左管加热后，左管下降6cm，右管面积是左管的2倍，故右管上升3cm，左管比右管高为：h2=h1﹣9cm=15cm故封闭气体的压强：p3=76﹣15cmHg=61cmHg封闭气体在初始状态和最终状态的体积相同，由查理定律可得：故：点睛：根据图示求出封闭气体压强，熟练应用玻意耳定律及查理定律即可正确解题；本题的难点是：气体最终状态的压强．
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