18[高考试题]分子动理论热和功

1995---2005年热学高考试题
1.(95)已知铜的密度为8.9×103千克/米3,原子量为64.通过估算可知铜中每个铜原子所占的体积为()
A.7×10-6米3;
B.1×10-29米3;
C.1×10-26米3;
D.8×10-24米3;
2.(95)一个质量可不计的活塞将一定量的理想气体封闭在上端开
口的直立圆筒形气缸内,活塞上堆放着铁砂,如图14所示.最初活
塞搁置在气缸内壁的固定卡环上,气体柱的高度为H0,压强等于大
气压强p.现对气体缓慢加热,当气体温度升高了△T=60K时,活塞
(及铁砂)开始离开卡环而上升.继续加热直到气柱高度为
H1=1.5H0.此后,在维持温度不变的条件下逐渐取走铁砂,直到铁
砂全部取走时,气柱高度变为H2=1.8H0,求此时气体的温度.(不计
活塞与气缸之间的摩擦)
3.(96)只要知道下列哪一组物理量，就可以估算出气体中分子间的平均距离?()。

(A)阿伏伽德罗常数、该气体的摩尔质量和质量
(B)阿伏伽德罗常数、该气体的摩尔质量和密度
(C)阿伏伽德罗常数、该气体的质量和体积
(D)该气体的密度、体积和摩尔质量
4.(96)如图所示，有一个直立的气缸，气缸底到气缸口的距离为L0厘米，
用一厚度和质量均可忽略不计的刚性活塞A，把一定质量的空气封在气
缸内，活塞与气缸间的摩擦可忽略。

平衡时活塞上表面与气缸口的距离
很小(计算时可忽略不计)，周围大气的压强为H0厘米水银柱。

现把盛有
水银的一个瓶子放在活塞上(瓶子的质量可忽略)，平衡时活塞到气缸底
的距离为L厘米。

若不是把这瓶水银放在活塞上，而是把瓶内水银缓缓
不断地倒在活塞上方，这时活塞向下移，压缩气体，直到活塞不再下移。

求此时活塞在气缸内可能的位置以及与之相对应的条件(即题中给出量
之间应满足的关系)。

设气体的温度不变。

5．(97)在下列叙述中，正确的是（）
（A）物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子平均动能越大
（B）布朗运动就是液体分子的热运动
（C）对一定质量的气体加热，其内能一定增加
（D）分子间的距离r存在某一值r0，当r<r0时，斥力大于引力，当r>r0时，斥力小于引力
6．(97)图中竖直圆筒是固定不动的，粗筒横截面积是细筒的4倍，细筒足够长。

粗筒中A、B两轻质活塞间封有空气，气柱长l＝20厘米。

活塞A上方的水银深H＝10厘米,两活塞与筒壁间的摩擦计。

用外力向上托住活塞B，使之处于平衡状态，水银面与粗筒上端相平。

现使活塞B缓慢上移，直至水银的一半被推入细筒中，求活塞B上移的距离。

设在整个过程中气柱的温度不变，大气压强p0相当于75厘米高的水银柱产生的压强。

7．(98上海)有关物体内能，以下说法正确的是
A．1g0ºC水的内能比1g0ºC冰的内能大
B．电流通过电阻后发热，它的内能增加是通过“热传递”方式实现的
C．气体膨胀，它的内能一定减少
D．橡皮筋被拉伸时，分子间势能增加
8.(98上海)人的心脏每跳一次大约输送8×l04米3的血液，正常人血压(可看作心脏压送血液的压强)的千均值约为l.5×104帕,心跳约每分钟70次．据此估测心脏工作的平均功率约为________瓦。

9．(98上海)如图所示，一个具有均匀横截面的不导热的封闭容
器，被一不导热活塞分成A、B两部分。

A、B中充有同种理想气
A B 体，活塞可无摩擦地左右移动。

开始时A、B的体积分别为V1=2V2，
V B=V，温度分别为T A和T B，两边压强均为p，活塞处于平衡状态。

现用某种方法使活塞能导热而发生移动，最后，两部分气体温度相同，两边的压强仍为p。

试求：
(1)最终状态时，A、B两部分气体体积之比V A′/V B′。

(2)最终状态时，A、B两部分气体的温度T′。

10、(98)下列说法正确的是
（A）液体中悬浮微粒的布朗运动是作无规则运动的液体分子撞击微粒而引起的
（B）物体的温度越高，其分子的平均动能越大
（C）物体里所有分子动能的总和叫做物体的内能
（D）只有传热才能改变物体的内能
11、(98)活塞把密闭气缸分成左、右两个气室，每室各与U形管压
强计的一臂相连。

压强计的两臂截面处处相同。

U形管内盛有密度
为ρ=7.5×102kg/m3的液体。

开始时左、右两气室的体积都为
V0=1.2×10-2m3，气压都为p0=4.0×103Pa，且液体的液面处在同一
高度，如图所示。

现缓缓向左推进活塞，直到液体在U形管中的高
度差h=40cm。

求此时左、右气室的体积V1、V2。

假定两气室的温度
保持不变。

计算时可以不计U形管和连接管道中气体的体积。

取
g=10m/s2。

12.(99)一定质量的理想气体处于平衡状态I ，现设法使其温度降低而压强升高，达到平衡状态II ，则
A.状态I 时气体的密度比状态II 时的大
B.状态I 时分子的平均动能比状态II 时的大
C.状态I 时分子间的平均距离比状态II 时的大
D.状态I 时每个分子的动能都比状态II 时的分子平均动能大
13．(99)如图，气缸由两个横截面不同的圆筒连
接而成，活塞A 、B 被轻质刚性细杆连接在一起，
可无摩擦移动A 、B 的质量分别为m A ＝12kg 。

m B ＝
8.0kg,横截面积分别为s 1＝4.0×1O -2m 2Sg ＝2.0×l0-2m 2一定质量的理
想气体被封闭在两活塞之间,活塞外侧大气压强Po ＝1.0×l05Pa
(1)气缸水平放置达到如图1所示的平衡状态,求气体的压强
(2)已知此时气体的体积V 1=2.0×10-2m 3,现保持温度不变力气缸竖直
放置，达到平衡后如图2所示,与图1相比.活塞在气缸内移动的距离J
为多少？取重力加速度g ＝10m/s 2
15．(00天津)对于一定量的理想气体，下列四个论述中正确的是
（A ）当分子热运动变剧烈时，压强必变大。

（B ）当分子热运动变剧烈时，压强可以不变。

（C ）当分子间的平均距离变大时，压强必变小。

（D ）当分子间的平均距离变大时，压强必变大。

16．(00天津)图中活塞将气缸分成甲、乙两气室，气缸、活塞（连同拉杆）是绝热的，且不漏气，以甲E 、乙E 分别表示甲、乙两气室中气体的内能，则在将拉杆缓慢向外拉的过程中
（A ）甲E 不变，乙E 减小（B ）甲E 增大，乙E 不变
（C ）甲E 增大，乙E 减小（D ）甲E 不变，乙E 不变。

17．(00天津)有一实用氧气钢瓶，瓶内氧气的压强
Pa 100.53⨯=ρ，温度27=t ℃，求氧气的密度，氧的摩尔质量kg/m ol 102.32⨯=μ，结果取两位数字。

18．(00广东)对于一定量的理想气体，下列四个论述中正确的是
A ．当分子热运动变剧烈时，压强必变大
B ．当分子热运动变剧烈时，压强可以不变
C ．当分子间的平均距离变大时，压强必变小
D ．当分子间的平均距离变大时，压强必变大
19．(00广东)如图，一气缸竖直倒放，气缸内有一质量不可忽略的活塞，将一定量的理想气体封在气缸内，活塞与气缸壁元摩擦，气体处于平衡状态。

现保持温度不变把气缸稍微倾斜一点，在达到平衡后，与原来相比，则
（A ）气体的压强变大
（B ）气体的压强变小
（C ）气体的体积变大
（D ）气体的体积变小
20．(00广东)一横截面积为S 的气缸水平放置，固定不动。

气缸壁是导
热的。

两个活塞A 和B 将气缸分
融为1、2两气室，达到平衡时1、2两气室体积之比为3:2，如图所
示，在室温不变的条件下，缓慢推动活塞A ，使之向右移动一段距离
d 。

求活塞B 向右移动的距离。

不计活塞与气缸壁之间的摩擦。

21．(01上海)某同学用同一个注射器做了两次验证波意耳定律的实
验，操作完全正确。

根据实验数据却在P-V 图上画出了两条不同双曲
线。

造成这种情况的可能原因是
（A ）两次实验中空气质量不同
（B ）两次实验中温度不同
（C ）两次实验中保持空气质量、温度相同，但所取的气
体压的数据不同
（D ）两次实验中保持空气质量、温度相同，但所取的气
体体的数据不同。

22．(01上海)如图所示，一定量气体放在体积为V 0的
容器中，室温为T 0＝300K 有一光滑导热活塞C （不占体
积）将容器分成A 、B 两室，B 室的体积是A 室的两倍，
A 室容器上连接有一U 形管（U 形管内气体的体积忽略
不计），两边水银柱高度差为76cm ，右室容器中连接有
一阀门K ，可与大气相通。

（外界大气压等于76cm 汞柱）
求：
（1）将阀门K 打开后，A 室的体积变成多少？
（2）打开阀门K 后将容器内的气体从300K 分别加热到400K 和540K ，U 形管内两边水银面的高度差各为多少？
23..(01春季)下列说法中正确的是
（A ）物体的分子热运动动能的总和就是物体的内能
（B ）对于同一种气体，温度越高，分子平均动能越大
（C ）要使气体的分子平均动能增大，外界必须向气体传热
（D ）一定质量的气体，温度升高时，分子间的平均距离一定增大
24.(01春季)一定质量的理想气体经过一系列过程，如图所示．
下列说法中正确的是
（A ）b a →过程中，气体体积增大，压强减小
（B ）c b →过程中，气体压强不变，体积增大
（C ）a c →过程中，气体压强增大，体积变小
（D ）a c →过程中，气体内能增大，体积不变
25.(01春季)如图所示，一水平放置的气缸，由截面积不同的两圆筒联接而成．活塞A 、B 用一长为l 3的刚性细杆连接，它们可以在m l 0.1=
筒内无摩擦地沿左右滑动．A 、B 的截面积分别为230cm S A =、215cm S B =．A 、B 之间
封闭着一定质量的理想气体．两活塞外侧（A 的左方和B 的右方）都是大气，大气压强始
终保持为Pa P 50100.1⨯=．活塞B 的中心连一不能伸长的细线，细线的另一端固定在墙
上．当气缸内气体温度为K T 5401=，活塞A 、B 的平衡位置如图所示，此时细线中的张力为N F 301=．
（1）现使气缸内气体温度由初始的540K 缓慢下降，温度降为多少时活塞开始向右移动？
（2）继续使气缸内气体温度下降，温度降为多少时活塞A 刚刚右移到两圆筒联接处？
（3）活塞A 移到两圆筒联接处之后，维持气体温度不变，另外对B 施加一个水平向左的推力，将两活塞慢慢推向左方，直到细线拉力重新变为30N ．求此时的外加推力2F 是多大．
26.(01理综)一定质量的理想气体由状态A 经过图中所示过程变到状态B 。

在
此过程中气体的密度
A.一直变小
B.一直变大
C.先变小后变大
D.先变大后变小
27．(02春季)如图所示，竖直放置的气缸内盛有气体，上面被一活塞盖住，
活塞通过劲度系数k ＝600N/m 的弹簧与气缸相连接，系统处于平衡
状态，已知此时外界大气压强p 0＝1.00×105N/m 2，活塞到缸底的距
离l ＝0.500m ，缸内横截面积S ＝1.00×102m 2，今在等温条件下将
活塞缓慢上提到距缸底为2l 处，此时提力为F ＝500N ，弹簧的原
长l 0应为多少？若提力为F ＝700N ，弹簧的原长l 0又应为多少？
不计摩擦及活塞和弹簧的质量，并假定在整个过程中，气缸不
漏气，弹簧都遵从胡克定律。

28.(02广东)分子间同时存在吸引力和排斥力，下列说法正确的是
（A ） 固体分子的吸引力总是大于排斥力
（B ） 气体能充满任何容器是因为分子间的排斥力大于
吸引力
（C ） 分子间的吸引力和排斥力都随分子间距离的增大而减小
分子间的吸引力随分子间距离的增大而增大，而排斥力都随分子间
（D ） 距离的增大而减小
29．(03上海)某登山爱好者在攀登珠穆朗峰的过程中，发现他携带的手表表面玻璃发生
了爆裂。

这种手表是密封的，出厂时给出的参数为：27℃时表内气体压强为1×105Pa ；
在内外压强差超过6×104Pa 时，手表表面玻璃可能爆裂。

已知当时手表处的气温为－13 ℃，则手表表面玻璃爆裂时表内气体压强的大小为 Pa ；已知外界大气压强
随高度变化而变化，高度每上升12m ，大气压强降低133Pa ，设海平面大气压为1×105Pa ，
则登山运动员此时的海拔高度约为 m 。

30．(03上海)如图所示，1、2、3为p —V 图中一定量理想气体的三个状态，该理想气体 由状态1经过程1—3—2到达状态2。

试利用气体实验定律证明：2
22111T V p T V p = 31．(03理综)如图所示，固定容器及可动活塞P 都是绝热的，
中间有一导热的固定隔板B ，B 的两边分别盛有气体甲和乙。

现将活塞P 缓慢地向B 移动一段距离，已知气体的温度随其
内能的增加而升高，则在移动P 的过程中，
A 外力对乙做功；甲的内能不变
B 外力对乙做功；乙的内能不变
C 乙传递热量给甲；乙的内能增加
D 乙的内能增加；甲的内能不变
32.(04北京理综)下列说法正确的是
A.外界对气体做功，气体的内能一定增大
B.气体从外界吸收热量，气体的内能一定增大
C.气体的温度越低，气体分子无规则运动的平均动能越大
D.气体的温度越高，气体分子无规则运动的平均动能越大
33．(04甘肃理综)一定质量的理想气体，从某一状态开始，经过系列变化后又回一开始 的状态，用W 1表示外界对气体做的功，W 2表示气体对外界做的功，Q 1表示气体吸收的热 量，Q 2表示气体放出的热量，则在整个过程中一定有
A ．Q 1—Q 2=W 2—W 1
B ．Q 1=Q 2
C ．W 1=W 2
D ．Q 1>Q 2 34．(04吉林理综)一定量的气体吸收热量，体积膨胀并对外做功，则此过程的末态与初态相比，
A ．气体内能一定增加
B ．气体内能一定减小
C ．气体内能一定不变
D ．气体内能是增是减不能确定
35．(04山东理综)若以μ表示水的摩尔质量，v 表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ 为在标准状态下水蒸气的密度，N A 为阿伏加德罗常数，m 、△分别表示每个水分子的质量 和体积，下面是四个关系式：
①m
v N A ρ= ②∆=A N μρ ③A N m μ= ④A N v =∆其中 A ．①和②都是正确的； B ．①和③都是正确的；
C ．②和④都是正确的；
D ．①和④都是正确的。

36．(04天津)下列说法正确的是
A ．热量不能由低温物体传递到高温物体
B ．外界对物体做功，物体的内能必定增加
C ．第二类永动机不可能制成，是因为违反了能量守恒定律
D ．不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化
37．(04全国理综)分子间有相互作用势能，规定两分子相距无穷远时两分子间的势能为 零．设分子a 固定不动，分子b 以某一初速度从无穷远处向a 运动，直到它们之间的距 壹．离最小。

在此过程中，a 、b 之间的势能
A ．先减小，后增大，最后小于零
B ．先减小，后增大，最后大于零
C ．先增大，后减小，最后小于零
D ．先增大，后减小，最后大于零
38．(04广东)下列说法哪些是正确的
A ．水的体积很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观表现
B ．气体总是很容易充满容器，这是分子间存在斥力的宏观表现
C ．两个相同的半球壳吻合接触，中间抽成真空（马德堡半球），用力很难拉开，这是分子间存在吸引力的宏观表现
D ．用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，这是分子间存在吸引力的宏观表现
39．(04广东)下列说法正确的是
A ．机械能全部变成内能是不可能的
B ．第二类永动机不可能制造成功的原因是因为能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化成另一种形式。

C ．根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体
D ．从单一热源吸收的热量全部变成功是可能的
40．(04广东)如图所示,密闭绝热的具有一定质量的活塞,活塞的上部封闭着气体,下部为真空,活塞与器壁的摩擦忽略不计,置于真空中的轻弹簧的
一端固定于容器的底部.另一端固定在活塞上,弹簧被压缩后用绳扎紧,此时弹簧的弹性势能为P E (弹簧处于自然长度
时的弹性势能为零),现绳突然断开,弹簧推动活塞向上运动,
经过多次往复运动后活塞静止,气体达到平衡态,经过此过
程
A ．P E 全部转换为气体的内能
B ．P E 一部分转换成活塞的重力势能,其余部分仍为弹
簧的弹性势能
C ．P E 全部转换成活塞的重力势能和气体的内能
D ．P
E 一部分转换成活塞的重力势能,一部分转换为气体的内能,其余部分仍为弹簧的弹性势能
41．(04江苏)下列说法正确的是
A.物体放出热量，温度一定降低
B.物体内能增加，温度一定升高
C.热量能自发地从低温物体传给高温物体
D.热量能自发地从高温物体传给低温物体
42．(04江苏)甲、乙两个相同的密闭容器中分别装有等质量的同种气体，已知甲、乙容
器中气体的压强分别为p 甲、p 乙，且p 甲<p 乙，则
A.甲容器中气体的温度高于乙容器中气体的温度
B.甲容器中气体的温度低于乙容器中气体的温度
C.甲容器中气体分子的平均动能小于乙容器中气体分子的平均动能
D.甲容器中气体分子的平均动能大于乙容器中气体分子的平均动能
43．(04上海)如图所示，一端封闭、粗细均匀的薄壁玻璃管开口向下竖直插在装有水银
的水银槽内，管内封闭有一定质量的空气，水银槽的截而积上下相同，是玻璃管截面积的5倍，开始时管内空气柱长度为6cm ，管内外水银面高度差为50cm.将玻璃管沿竖直方向缓慢上移（管口未离开槽中水银），使管内外水银而高度差变成60cm.（大气压强相当于75cmHg ）求：
（1）此时管内空气柱的长度；
（2）水银槽内水银面下降的高度；
44.(05河北)如图所示，绝热隔板K 把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分，K 与气缸壁的接触是光滑的。

两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a 和b 。

气体分子之间相互作用势能可忽略。

现通过电热丝对气体a a b 衡 Ａ．a 的体积增大了，压强变小了 Ｂ．b 的温度升高了
Ｃ．加热后a 的分子热运动比b 的分子热运动更激烈
D ．a 增加的内能大于b 增加的内能
45.(05吉林)对于定量气体，可能发生的过程是
Ａ．等压压缩，温度降低
Ｂ．等温吸热，体积不变
Ｃ．放出热量，内能增加
Ｄ．绝热压缩，内能不变
46.(05四川)一定质量的气体经历一缓慢的绝热膨胀过程。

设气体分子间的势能可忽略，
则在此过程中
Ａ．外界对气体做功，气体分子的平均动能增加
K b a
Ｂ．外界对气体做功，气体分子的平均动能减小
Ｃ．气体对外界做功，气体分子的平均动能增加
Ｄ．气体对外界做功，气体分子的平均动能减小
47.(05北京)下列关于热现象的说法，正确的是
Ａ．外界对物体做功，物体的内能一定增加
Ｂ．气体的温度升高，气体的压强一定增大
Ｃ．任何条件下，热量都不会由低温物体传递到高温物体
Ｄ．任何热机都不可能使燃料释放的热量完全转化为机械能
48.(05天津)下列说法中正确的是
Ａ．一定质量的气体被压缩时，气体压强不一定增大
Ｂ．一定质量的气体温度不变压强增大时，其体积也增大
Ｃ．气体压强是由气体分子间的斥力产生的
Ｄ．在失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁没有压强
49.(05广东)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数增多
50(05上海)内壁光滑的导热气缸竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭压强为1.0×105Pa、体积为2.0×10－3m3的理想气体．现在活塞上方缓缓倒上沙子，使封闭气体的体积变为原来的一半，然后将气缸移出水槽，缓慢加热，使气体温度变为127℃．（1）求气缸内气体的最终体积；（2）在p－y图上画出整个过程中气缸内气体的状态变化．（大气压强为1.0×105Pa）
51．(05广东)热力学第二定律常见的表述有两种。

第一种表述：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；
第二种表述：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化。

图10（a）是根据热力学第二定律的第一种表述画出的示意图：外界对制冷机做功，使热量从低温物体传递到高温物体。

请你根据第二种表述完成示意图10（b）。

根据你的理解，热力学第二定律的实质是_________________________。

高温物体
高温物体
Q1
【参考答案】
1.(B)
2.设气体最初温度为T0,则活塞刚离开卡环时温度为T0+△T,压强p1.由等容升温过程得设气柱高度为H1时温度为T1,由等压升温过程得设气柱高度为H2时温度为T2,由等温膨胀过程(T2=T1)得由①和③两式求得由②和④两式得
代入数字得T2=540K
3.B
4.设整瓶水银放在活塞上后，使气缸内气体增加的压强为h厘米水银柱，
由玻意耳－马略特定律H0L0＝(H0＋h)L，(1)
得h＝H0(L0－L)/L (2)
h的大小反映了水银质量的大小。

当水银注入后，活塞不再下移时，设活塞上水银的深度为△H厘米，活塞下移的距离为△x厘米，则由玻意耳－马略特定律
H0L0＝(H0＋△H)(L0－△x)，(3)
解得△H＝H0△x／(L0－△x) (4)
可能发生两种情况:
1.水银比较少，瓶内水银全部注入后，尚未灌满或刚好灌满活塞上方的气缸，这时
△H＝h，(5)△H≤△x，(6)
由(2)、(4)、(5)三式，得△x＝L0－L，(7)
活塞到气缸底的距离L′＝L0－△x＝L，(8)
由(4)、(6)、(7)三式，得L≥H0，(9) 即若L≥H0，则L′＝L。

2.瓶内水银比较多，当活塞上方的气缸灌满水银时，瓶内还剩有一定量的水银，这时
△H＝△x，(10) △H〈h，(11)
由(4)、(10)两式，得△x＝L0－H0(12)
活塞到气缸底的距离L′＝L0－△x＝H0，(13)
由(2)、(10)、(11)三式，得L 〈H 0。

(14)
即若L 〈H 0，则L ′＝H 0。

5．A 、D
6．解:在以下的计算中，都以1厘米汞柱产生的压强作为压强的单位。

设气体初态的压强为p 1，则有p 1＝p 0＋H ①
设S 为粗圆筒的横截面积，气体初态的体积V 1＝Sl 。

设气体末态的压强为P 2，有
P 2＝P 0＋1/2H ＋（1/2HS ）/（1/4）S ②
设末态气柱的长度为l ＇，气体体积为V 2＝Sl ＇
由玻意耳定律得 P 1V 1＝P 2V 2 ③
活塞B 上移的距离d 为 d ＝l －l ＇＋H/2 ④
代入数据解得 d ＝8厘米
7、A ，D
8、1.4
9、（1）V A ′V B ′=V A T B V B T A =2T B T_x001F_A
（2）T ′=3T A T B T A +2T B
10.AB
11、解：以p 1、V 1表示压缩后左室气体的压强和体积，p 2、V 2表示这时右室气体的压强和体积。

p 0、V 0表示初态两室气体的压强和体积，则有
p 1V 1=p 0V 0 ①
p 2V 2=p 0V 0 ②
V 1+V 2=2V 0 ③
p 1-p 2=△p=ρgh ④
解以上四式得：
V 12-2(p 0+△p)V 0V 1/△p+2p 0V 02/△p=0 ⑤
解方程并选择物理意义正确的解得到
V 1=V 0(p 0+△p-
)/△p 代入数值，得
V 1=8.0×10-3m 3 ⑥
V 2=2V 0-V 1=1.6×10-2m 3
⑦
12.B,C
13．（1）气缸处于图1位置时，设气缸内气体压强为P 1，对于活塞和杆，力的平衡条件为 PoS A +P 1S B =P 1S A +PoS B ①
解得P 1=Po=1.0×105Pa ②
（2）气缸处于图2位置时，设气缸内气体压强为P 2，对于活塞和杆，力的平衡条件为 PoS A +P 2S B +(m A +m B )g=P 2S A +PoS B ③
设V 2为气缸处于图2位置时缸内气体的体积，由玻意耳定律可得
P 1V 1=P 2V 2
由几何关系可得
V 1-V 2=l(S A -S B )③
由以上各式解得
l=9.1×10-2m ⑤
15．B
16．C
17．设钢瓶内氧气的摩尔数为n ，体积为V ，则有 RT pV n =○1 氧气密度 V
n μρ=○2 由○1、○2式联立得 RT n ρρ=
○3 以题给数据据代入得
2kg/m 64=ρ○4
18.B
19.AD
20．参考解答：
因气缸水平放置,又不计活塞的摩擦,故平衡时两气室内的压强必相等。

设初态时气室内压强为p 0，气室1二的体积分别为V 1和儿；在活塞A 向
右移动6的过程中活塞日向右移动的距离为”；最后气缸内压强为P 。

因温度不变，分别对气室）和2的气体运用玻意耳定律，得
气室1 p 0V 1＝p(V 1一Sd 十Sx)
气室2 p 0V 2＝p （V 2－Sx ）
由1、2两式解得
由题意，，得x ＝ d
21．A 、B
22．解：（1）开始时，P A0＝2大气压，V A0＝V 0/3
打开阀门，A 室气体等温变化，p A ＝l 大气压，体积V A
p A0V A0＝p A V A ①
②
（2）从T 0＝300K 升到T ，体积为V 0，压强为P A ，等压过程
③
T 1＝400K ＜450K ，p A1＝p A ＝p 0，水银柱的高度差为0
从T ＝450K 升高到T 2＝540K 等容过程，
④
＝1.2大气压⑤
T 2＝540K 时，水银高度差为15.2cm
23.B
24.AD
25.T 2=450KT 3=270KF 2=90N
26.A
27．设弹簧的原长为l 0，气体原来压强为p ，后来为p ′，则由玻意耳
定律可得pl ＝p ′·2l ①
在原来状态下，活塞受力如图1所示，由力学平衡可得
pS ＝p 0S ＋k(l-l 0)②
在后来状态下,活塞受力如图2所示,由力学平衡可得
p ′S ＋F ＝p 0S ＋k(2l －l 0)③ 由①、②、③联立解得S kl F p )(2-=④ 由式得)(00p p k
S l l -+=⑤ 当F ＝500N 时，由④式得p ＝0.4p 0再代入⑤式得l 0＝1.50m ，可见在整个过程中弹簧始终处于压缩状态。

当F ＝700N 时，由④式得p ＝0.8p 0再代入⑤式得l 0＝0.833m ，可见在过程开始时弹簧处于压缩状态，当活塞提高到距缸底距离超过l 0＝0.833m 后，弹簧被拉伸。

28.C
29．8.7×104，6613
30．设状态3的温度为T1—3为等压过程
T V T V 211=①3—2为等容过程221T p T p =② 消去T 即得
2
22111T V p T V p =③ 31．C
32.D
33.A
34．D
35．B
36.D
37.B
38．AD
39．D
40．D
41.D
42．BC
43．（1）玻璃管内的空气作等温变化
220110)()(l pgH p l pgH p -=-① 120102l pgH p pgH p l --=∴
② )(10.006.060
755075m =⨯--=③ （2）设水银槽内水银面下降x ∆，水银体积不变
x S H S ∆=∆21④
)(122
1H H S S x -=∆∴⑤ )(02.0)50.060.0(5
1m =-⨯=⑥ 44.BCD
45.AC
46.D
47.D
48A
49BD
50.（1）在活塞上方倒沙的过程中温度保持不变
p 0V 0=P 1V 1①
由①式解Pa Pa p V V p 5533
0101100.2100.110
0.1100.2⨯=⨯⨯⨯⨯==--② 在缓慢加热到127℃的过程中压强保持不变2
201T V T V =③ 由③式解得333310221047.1100.1273
127273m m V T T V --⨯=⨯⨯+== （2）如图所示
51．图见右面。

热力学第二定律的实质是：自然界中进行的与热现象有关的宏观物理过程都具有方向性。