53.(07宁夏理综 )如图所示，两个可导热的气缸竖直放置，它们的底部都由一细管连通(忽略细管的容积)。两气缸各有一个活塞，质量分别为m₁和m₂，活塞与气缸无摩擦。活塞的下方为理想气体，上方为真空。当气体处于平衡状态时，两活塞位于同一高度h。(已知m₁＝3m，m₂＝2m)

　 ⑴在两活塞上同时各放一质量为m的物块，求气体再次达到平衡后两活塞的高度差(假定环境温度始终保持为T₀)。

　 ⑵在达到上一问的终态后，环境温度由T₀缓慢上升到T，试问在这个过程中，气体对活塞做了多少功？气体是吸收还是放出了热量？(假定在气体状态变化过程中，两物块均不会碰到气缸顶部)。

解析：⑴设左、右活塞的面积分别为A^/和A，由于气体处于平衡状态，故两活塞对气体的压强相等，即：　

　　　 由此得：　

在两个活塞上各加一质量为m的物块后，右活塞降至气缸底部，所有气体都在左气缸中。

在初态，气体的压强为，体积为；在末态，气体压强为，体积为(x为左活塞的高度)。由玻意耳－马略特定律得：

解得：　　　 即两活塞的高度差为

　　 ⑵当温度由T₀上升至T时，气体的压强始终为，设x^/是温度达到T时左活塞的高度，由盖·吕萨克定律得：　

　　 活塞对气体做的功为：

　　 在此过程中气体吸收热量

52.(07上海卷)一定量的理想气体与两种实际气体I、II在标准大气压下做等压变化时的V－T关系如图(a)所示，图中＝。用三份上述理想气体作为测温物质制成三个相同的温度计，然后将其中二个温度计中的理想气体分别换成上述实际气体I、II。在标准大气压下，当环境温度为T₀时，三个温度计的示数各不相同，如图(b)所示，温度计(ii)中的测温物质应为实际气体________(图中活塞质量忽略不计)；若此时温度计(ii)和(iii)的示数分别为21°C和24°C，则此时温度计(i)的示数为________°C；可见用实际气体作为测温物质时，会产生误差。为减小在T₁－T₂范围内的测量误差，现针对T₀进行修正，制成如图(c)所示的复合气体温度计，图中无摩擦导热活塞将容器分成两部分，在温度为T₁时分别装入适量气体I和II，则两种气体体积之比V_I:V_II应为________。

答案：II；　　 23；　　 2:1

51.(07年山东卷)某压力锅结构如图所示。盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔上，给压力锅加热，当锅内气体压强达到一定值时，气体就把压力阀顶起。假定在压力阀被顶起时，停止加热。

(1)若此时锅内气体的体积为V，摩尔体积为V₀，阿伏加德罗常数为N_A，写出锅内气体分子数的估算表达式。

(2)假定在一次放气过程中，锅内气体对压力阀及外界做功1J,并向外界释放了2J的热量。锅内原有气体的内能如何变化？变化了多少？

(3)已知大气压强P随海拔高度H的变化满足P=P₀(1-αH)，其中常数α＞0。结合

气体定律定性分析在不同的海拔高度使用压力锅，当压力阀被顶起时锅内气体的温度

有何不同。

解析：(1)设锅内气体分子数为n

n=V/V₀·N_A

(2)根据热力学第一定律

ΔE=W+Q=-3J

锅内气体内能减少，减少了3J

(3)由P=P₀(1-αH)(其中α＞0)知，随着海拔高度的增加，大气压强减小；

　　 由P₁=P+mg/S知，随着海拔高度的增加，阀门被顶起时锅内气体压强减小；

　　 根据查理定律P₁/T₁=P₂/T₂

可知阀门被顶起时锅内气体温度随着海拔高度的增加而低。

50.(07上海卷)如图所示，水平放置的汽缸

内壁光滑，活塞厚度不计，在A、B两处设

有限制装置，使活塞只能在A、B之间运

动，B左面汽缸的容积为V₀，A、B之间

的容积为0.1V₀。开始时活塞在B处，缸

内气体的压强为0.9p₀(p₀为大气压强)，温度

为297 K，现缓慢加热汽缸内气体，直至399.3 K。求：

⑴活塞刚离开B处时的温度T_B；

⑵缸内气体最后的压强p；

⑶在右图中画出整个过程的p－V图线。

解析：⑴　　　 解得：T_B＝333 K

⑵　　 解得：p＝1.1p₀，

⑶图略。

49.(07上海理科综合)潮汐能属于无污染能源，但能量的转化率较低，相比之下，核能是一种高效的能源。

　　 ⑴在核电站中，为了防止放射性物质泄漏，核反应堆有三道防护屏障：燃料包壳，压力壳和安全壳(见图1)。结合图2可知，安全壳应当选用的材料是　　　　　　 。

　　 ⑵核反应堆中的核废料具有很强的放射性，目前常用的处理方法是将其装入特制的容器中，然后　　　　

　　　 A．沉入海底　　　 B．放至沙漠　　　 C．运到月球　　　 D．深埋地下

⑶图3是用来监测工作人员受到辐射情况的胸章，通过照相底片被射线感光的区域，可以判断工作人员受到何种辐射。当胸章上1 mm铝片和3 mm铝片下的照相底片被感光，而铅片下的照相底片未被感光时，结合图2分析工作人员受到了　　 射线的辐射；当所有照相底片被感光时，工作人员受到了　　 射线的辐射。

答案：⑴混凝土　 ⑵D　 ⑶β；γ或“β和γ”

48.(07山东理综)某压力锅结构如图所示。盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔上，给压力锅加热，当锅内气体压强达到一定值时，气体就把压力阀顶起。假定在压力阀被顶起时，停止加热。

⑴若此时锅内气体的体积为V，摩尔体积为V₀，阿伏加

德罗常数为N_A，写出锅内气体分子数的估算表达式。

⑵假定在一次放气过程中，锅内气体对压力阀及外界做

功1 J,并向外界释放了2 J的热量。锅内原有气体的内能如

何变化？变化了多少？

⑶已知大气压强P随海拔高度H的变化满足

P＝P₀(1－αH)，其中常数α＞0。结合气体定律定性分析在不同的海拔高度使用压力锅，当压力阀被顶起时锅内气体的温度有何不同。

解析：⑴设锅内气体分子数为n

⑵根据热力学第一定律得：ΔU＝W+Q＝－3 J

锅内气体内能减少，减少了3 J

⑶由P＝P₀(1－αH)(其中α＞0)知，随着海拔高度的增加，大气压强减小。

　　 　　由知，随着海拔高度的增加，阀门被顶起时锅内气体压强减小。

　　 根据查理定律得：

可知阀门被顶起时锅内气体温度随着海拔高度的增加而降低。

47.(07上海卷)如图所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度不计，在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，B左面汽缸的容积为V₀，A、B之间的容积为0.1V₀。开始时活塞在B处，缸内气体的压强为0.9p₀(p₀为大气压强)，温度为297K，现缓慢加热汽缸内气体，直至399.3K。求：

(1)活塞刚离开B处时的温度T_B；

(2)缸内气体最后的压强p；

(3)在右图中画出整个过程的p-V图线。

解析：(1)＝，T_B＝333K，

(2)＝，p＝1.1p₀，

(3)图略。

46.(07海南卷) ⑴有以下说法：

A．气体的温度越高，分子的平均动能越大

　　 B．即使气体的温度很高，仍有一些分子的运动速率是非常小的

C．对物体做功不可能使物体的温度升高

D．如果气体分子间的相互作用力小到可以忽略不计，则气体的内能只与温度有关

　　 E．一由不导热的器壁做成的容器，被不导热的隔板分成甲、乙两室。甲室中装有一定质量的温度为T的气体，乙室为真空，如图所示。提起隔板，让甲室中的气体进入乙室。若甲室中的气体的内能只与温度有关，则提起隔板后当气体重新达到平衡时，其温度仍为T

　　　 F．空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作是不遵守热力学第二定律的

　　　 G．对于一定量的气体，当其温度降低时，速率大的分子数目减少，速率小的分子数目增加

　　　 H．从单一热源吸取热量使之全部变成有用的机械功是不可能的

其中正确的是　　　　　　　　　

　　 ⑵如图，在大气中有一水平放置的固定圆筒，它由a、b和c三个粗细不同的部分连接而成，各部分的横截面积分别为2S、S和S。已知大气压强为p₀，温度为T₀.两活塞A和B用一根长为4l的不可伸长的轻线相连，把温度为T₀的空气密封在两活塞之间，此时两活塞的位置如图所示。现对被密封的气体加热，使其温度缓慢上升到T。若活塞与圆筒壁之间的摩擦可忽略，此时两活塞之间气体的压强可能为多少？

解析：⑴ABEG

⑵设加热前，被密封气体的压强为p₁，轻线的张力为f，根据平衡条件有：

　　　　 对活塞A：

　　　　 对活塞B：

　　　　　　 解得：p₁＝p₀

　　　　　　　　　 f＝0

　 即被密封气体的压强与大气压强相等，轻线处在拉直的松弛状态，这时气体的体积为：　　　　　

　 对气体加热时，被密封气体温度缓慢升高，两活塞一起向左缓慢移动，气体体积增大，压强保持p₁不变，若持续加热，此过程会一直持续到活塞向左移动的距离等于l为止，这时气体的体积为：

　 根据盖·吕萨克定律得：

　　　　　 　　　　解得：

　 由此可知，当T≤时，气体的压强为：p₂＝p₀

　 当T＞T₂时，活塞已无法移动，被密封气体的体积保持V₂不变，由查理定律得：

　　　　　　　　 解得：

　 即当T＞时，气体的压强为

45.(07上海理科综合)右图a、b是某类潮汐发电示意图。涨潮时开闸，水由通道进入海湾水库蓄水，待水面升至最高点时关闭闸门(见图a)。当落潮时，开闸放水发电(见图b)。设海湾水库面积为5.0×10⁸ m²，平均潮差为3.0 m，一天涨落潮两次，发电的平均能量转化率为10%，则一天内发电的平均功率约为　　　　 (ρ_海水取1.0×10³ kg/m³，g取10 m/s²)

A．2.6×10⁴ kW　　　 B．5.2×10⁴ kW

C．2.6×10⁵ kW　　　 D．5.2×10⁵ kW

　 ⑶右图为双水库潮汐电站原理示意图。两个水库之间始终保持着水位差，可以全天发电。涨潮时，闸门的开关情况是　　　　　 ；落潮时闸门的开关情况是　　　　　 。从能量的角度说，该电站是将海水的　　　 转化为水轮机的动能，再推动发电机发电

44.(05夏季高考物理广东卷)封闭在气缸内一定质量的气体，如果保持气体体积不变，当温度升高时，以下说法正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　(　 )

A．气体的密度增大

B．气体的压强增大

C．气体分子的平均动能减小

D．每秒撞击单位面积器壁的气体分子增多

答案：BD