江苏省沭阳县修远中学2022学年高二物理下学期期中试题含解析

江苏省沐阳县修远中学2022-2022学年高二下学期期中考试物理试题一、单项选择题：本题共12小题，每小题3分，共36分．每小题只有一个选项符合题意．1.下列关于温度及内能的说法中正确的是(　　)A.温度是分子平均动能的标志，所以两个动能不同的分子相比，动能大的温度高B.两个不同的物体，只要温度和体积相同，内能就相同C.质量和温度相同的冰和水，内能是相同的D.一定质量的某种物质，即使温度不变，内能也可能发生变化【答案】D【解析】试题分析：影响内能大小的因素：质量、体积、温度和状态，温度是分子平均动能的标志，温度高平均动能大，但不一定每个分子的动能都大．2.下列说法正确的是(　　)A.布朗运动的无规则性反映了液体分子运动的无规则性B.悬浮在液体中的固体小颗粒越大，则其所做的布朗运动就越剧烈C.物体的温度为0℃时，物体的分子平均动能为零D.布朗运动的剧烈程度与温度有关，所以布朗运动也叫热运动【答案】A【解析】试题分析：布朗运动的无规则性反映了液体分子运动的无规则性，选项A正确；悬浮在液体中的固体小颗粒越小，则其所作的布朗运动就越剧烈，选项B错误；无论物体的温度为多少，物体的分子平均动能永远不为零，选项C错误；布朗运动的剧烈程度与温度有关，但是布朗运动不是分子运动，所以不也叫热运动，选项D错误；故选A．考点：布朗运动-17-\n【名师点睛】解答此题要知道：布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，不是分子的无规则运动，形成的原因是由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的．液体温度越高颗粒越小，布朗运动越激烈。3.一定质量的理想气体经历一系列变化过程，如图所示，下列说法正确的是(　　)A.b→c过程中，气体压强不变，体积增大B.a→b过程中，气体体积减小，压强减小C.c→a过程中，气体压强增大，体积不变D.c→a过程中，气体内能增大，体积变小【答案】C【解析】由图可知b→c过程中，气体压强不变，温度降低即，根据，可得，即体积减小，故A错误。由图可知a→b过程中气体的温度保持不变，即气体发生等温变化，由图可知，根据玻意耳定律，可得，即压强减小，体积增大，故B错误。根据，可得，可知c→a过程中气体的体积保持不变，即发生等容变化，由图可知，压强增大，故C正确。由选项C分析可知c→a的过程中，气体的体积不变，温度升高，而理想气体的内能与气体的体积无关，仅与气体的物质的量和温度有关，并且温度越高气体的内能增大。故D错误。故选C。【点睛】该题考查了理想气体状态方程的应用，解答此类问题要注意会对图象的观察和分析，知道P-V、V-T、以及P-T图的特点。会用理想气体状态方程可进行定性的分析和定量的计算。4.图为一定质量理想气体的压强p与体积V的关系图象，它由状态A经等容过程到状态B，再经等压过程到状态C.设A、B、C状态对应的温度分别为TA、TB、TC，则下列关系式中正确的是(　　)-17-\nA.TA<TB，TB<TCB.TA>TB，TB＝TCC.TA>TB，TB<TCD.TA＝TB，TB>TC【答案】C【解析】试题分析：根据理想气体状态方程可得：从A到B，因体积不变，压强减小，所以温度降低，即TA＞TB；从B到C，压强不变，体积增大，故温度升高，即TB＜TC，故A、B、D错误，C正确。考点：本题考查理想气体状态方程视频5.关于热力学定律，下列说法正确的是(　　)A.在一定条件下物体的温度可以降到0KB.物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功C.吸收了热量的物体，其内能一定增加D.压缩气体气体的温度一定升高【答案】B【解析】选B.根据热力学第三定律的绝对零度不可能达到可知A错误；物体从外界吸收热量、对外做功，根据热力学第一定律可知内能可能增加、减小或不变，C错；压缩气体，外界对气体做正功，可能向外界放热，内能可能减少、温度降低，D错；物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功而引起其他变化是可能的，B对．视频6.如图所示，一定量的理想气体从状态a沿直线变化到状态b，在此过程中，其压强(　　)A.逐渐增大B.逐渐减小C.始终不变D.先增大后减小【答案】A【解析】试题分析：根据气体状态方程，因为沿直线从a到b，V逐渐变小，T逐渐变大，所以P逐渐变大．A正确；故选A考点：理想气体的状态方程．-17-\n点评：由图象知气体的体积减小、温度升高，由理想气体状态方程问题立解．视频7.下列现象或事例不可能存在的是(　　)A.80℃的水正在沸腾B.水的温度达到100℃而不沸腾C.沥青加热到一定温度时才能熔化D.温度升到0℃的冰并不融化【答案】C【解析】当气压小于1标准大气压时，水的沸点会降低，故A可能。1标准气压下，水的温度达到100℃并且继续吸热才能沸腾，故B可能；沥青是非晶体，故加热沥青使其熔化的过程中，温度一直上升，没有一定的熔化温度，即没有熔点，故C不可能；冰的温度为0℃，若不吸热，就不能熔化，故D可能；本题选不可能的，故选C。【点睛】液体的沸点与气压有关，气压越高，液体的沸点越高。非晶体熔化时，吸热，温度升高。晶体熔化条件：达到熔点、继续吸热。8.做布朗运动实验，得到某个观测记录如图，图中记录的是(　　)A.分子无规则运动的情况B.某个微粒做布朗运动的轨迹C.某个微粒做布朗运动的速度－时间图线D.按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线【答案】D【解析】试题分析：A、布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，而非分子的运动，故A项错误．B、布朗运动既然是无规则运动，所以微粒没有固定的运动轨迹，故B项错误．-17-\nC、对于某个微粒而言在不同时刻的速度大小和方向均是不确定的，所以无法确定其在某一个时刻的速度，故也就无法描绘其速度﹣时间图线，故C项错误．D、任意两点间的位置的连线，故D对．故选D．视频9.某驾驶员发现中午时车胎内的气压高于清晨时的，且车胎体积增大．若这段时间胎内气体质量不变且可视为理想气体，那么(　　)A.外界对胎内气体做功，气体内能减小B.外界对胎内气体做功，气体内能增大C.胎内气体对外界做功，内能减小D.胎内气体对外界做功，内能增大【答案】D【解析】对车胎内的理想气体分析知，体积增大为气体为外做功，内能只有动能，而动能的标志为温度，故中午温度升高，内能增大，故选D。【考点定位】理想气体的性质、功和内能、热力学第一定律。视频10.两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近．在此过程中，下列说法不正确的是(　　)A.分子力先增大，后一直减小B.分子力先做正功，后做负功C.分子动能先增大，后减小D.分子势能和动能之和不变【答案】A【解析】当分子间距大于平衡间距时，分子力表现为引力时，随着距离的减小，分子间的作用力先增大，后减小，平衡位置时作用力为零；而小于平衡位置时，分子间为斥力，分子力一直增大；故A错误；两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近的过程中，分子力先是引力后是斥力，故先做正功后做负功，故B正确；只有分子力做功，先做正功后做负功，根据动能定理，动能先增加后减小，故C正确；整个过程中只有分子力做功，故分子动能和分子势能的总和保持不变，选项D正确；本题选不正确的，故选A.11.如图所示的绝热容器，隔板右侧为真空，现把隔板抽掉，让左侧理想气体自由膨胀到右侧至平衡，则下列说法正确的是(　　)A.气体对外做功，内能减少，温度降低-17-\nB.气体对外做功，内能不变，温度不变C.气体不做功，内能不变，温度不变，压强减小D.气体不做功，内能减少，压强减小【答案】C【解析】试题分析：AB、右侧为真空，气体自由膨胀做功“没有对象”，当然不做功；错误．CD、根据热力学第一定律△U=W+Q，做功W=0，因为是绝热容器，所以没有热交换，即Q=0，因此内能不变，理想气体，内能由温度决定，所以温度不变，对于理想气体来说，等温度变化，由于体积增大，所以压强减小；C正确．故选C考点：热力学第一定律；理想气体的状态方程点评：本题和容易理解成体积膨胀对外做功，一定要注意本题中体积膨胀时气体没有受力对象，所以就没有力，就不会对外界做功。12.在装有食品的包装袋中充入氮气，然后密封进行加压测试，测试时，对包装袋缓慢施加压力，将袋内的氮气视为理想气体，在加压测试过程中，下列说法中不正确的是(　　)A.包装袋内氮气的压强增大B.包装袋内氮气的内能不变C.包装袋内氮气对外做功D.包装袋内氮气放出热量【答案】C【解析】测试时，对包装袋缓慢地施加压力，说明在实验的过程中，袋内氮气的温度不变，所以实验气体的内能不变。根据pV=c知，袋内氮气的体积减小，则压强增大。故AB正确。袋内氮气的体积减小，外界对氮气做功，故C错误。根据热力学第一定律，知包装袋内氮气放出热量，故D正确。本题选不正确的，故选C。【点睛】对包装袋缓慢地施加压力的过程中，外界对其他做功，袋内氮气的体积减小，温度不变，根据热力学定律来分析内能的变化，根据气体状态方程分析压强的变化．二、多项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2分。错选或不答的得0分．13.将不同材料做成的两根管子A和B插入同一种液体中，A管内的液面比管外液面高，B管内的液面比管外液面低，那么(　　)-17-\nA.该液体对B管壁是浸润的，对A管壁是不浸润的B.该液体对A管壁是浸润的，对B管壁是不浸润的C.A管内发生的是毛细现象，B管内发生的不是毛细现象D.A管和B管发生的都是毛细现象【答案】BD【解析】试题分析：管径很细的管子叫做毛细管；将毛细管插入液体内时，管内、外液面会产生高度差；如果液体浸润管壁，管内液面高于管外液面；如果液体不浸润管壁，管内液面低于管外液面；这种现象叫毛细现象．管径很细的管子叫做毛细管；将毛细管插入液体内时，管内、外液面会产生高度差；如果液体浸润管壁，管内液面高于管外液面；如果液体不浸润管壁，管内液面低于管外液面，这种现象叫毛细现象；故该液体对A管壁是浸润的，对B管壁是不浸润的；故A正确B错误；A管中液面比管外液面高，B管中液面比管外液面低都是由于毛细现象而产生的，故C错误D正确．14.对下列几种固体物质的认识，正确的有(　　)A.食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体B.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体C.天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则D.石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同【答案】AD【解析】物质熔化过程中，温度不变，可能是吸收热量同时对外做功，即W=Q，如气体；若物体是晶体，则有：熔化过程中，温度保持不变，可见A是错误；烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形是由于液体的表面张力的作用，又因为受到重力作用，所以呈椭圆形，所以B错误；沿晶格的不同方向，原子排列的周期性和疏密程度不尽相同，由此导致晶体在不同方向的物理化学特性也不同，这就是晶体的各向异性。所以C正确、D正确。【考点】晶体、固体-17-\n【方法技巧】本题只要是识记，了解食盐的特点，晶体的物理性质以及固体的结构。视频15.下列有关热现象的说法中正确的是(　　)A.温度是分子平均动能的标志，物体温度越高，分子平均动能越大B.一定质量的理想气体经等温压缩后，其压强一定增大C.盛有理想气体的容器作加速运动时，容器中气体的内能随之增大D.电流通过电阻后，电阻内能的增加是通过“热传递”方式实现的【答案】AB【解析】温度是分子平均动能的标志，物体温度越高，分子平均动能越大，A正确；一定质量的理想气体经等温压缩后，其压强一定增大，B正确；气体的内能由温度决定，与物体的宏观速度大小无关，C错误；电流通过电阻后电阻发热，它的内能增加是通过“电流做功”方式实现的，D错误；故选AB。【点睛】温度是分子平均动能的标志，物体温度越高，分子平均动能越大，根据理想气体状态方程判断物理量变化．16.如图所示，导热的汽缸开口向下，缸内活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞可自由滑动且不漏气，活塞下挂一个沙桶，沙桶装满沙子时，活塞恰好静止．现将沙桶底部钻一个小洞，让细沙慢慢漏出，汽缸外部温度恒定不变．则(　　)A.缸内气体压强减小，内能增加B.缸内气体压强增大，内能不变C.缸内气体压强增大，内能减少D.缸内气体向外界放出热量【答案】BD【解析】试题分析：分析活塞受力，活塞受到大气压力竖直向上，内部气体压力和沙桶重力，根据活塞平衡有，随沙桶重力减小，大气压力使得活塞向上运动，外界对缸内气体做功，选项D对。由于气缸导热，温度不变，气缸内体积变小，压强变大，选项A错。气体温度不变，内能不变，选项B对。考点：气体平衡状态方程-17-\n17.一定质量的理想气体，经等温压缩，气体的压强增大，用分子动理论的观点分析，这是因为(　　)A.气体分子的总数增加B.气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大C.单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多D.气体分子的密度增大【答案】CD【解析】气体的体积减小，分子数密度增加，但分子总数是一定的，故A错误，D正确；气体经历等温压缩，温度是分子热运动平均动能的标志，温度不变，分子热运动平均动能不变；故气体分子每次碰撞器壁的冲力不变，故C错误；由玻意耳定律可知气体的体积减小，分子数密度增加，故单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多，故C正确；故选CD。【点睛】气体压强与大气压强不同，指的是封闭气体对容器壁的压强，气体压强产生的原因是大量气体分子对容器壁的持续的、无规则撞击产生的．气体压强由气体分子的数密度和平均动能决定．18.关于晶体、液晶和饱和汽的理解，下列说法正确的是(　　)A.液晶显示器利用了液晶对光具有各向异性的特点B.晶体都有规则的几何外形C.相对湿度越大，空气中水蒸气越接近饱和D.饱和汽压与温度和体积都有关【答案】AC【解析】液晶显示器是利用液晶对光具有各向异性的特点设计的，故A正确；单晶体具有各向异性，在各个不同的方向上的物理性质不同，分子的排列在空间上有周期性，有规则的几何外形；而多晶体具有各项同性，分子排列不一定是规则的，没有规则的几何外形，故B错误；相对湿度越大则表示绝对湿度比上饱和绝对湿度越大，绝对湿度就越接近饱和绝对湿度，空气中水蒸气越接近饱和，故C正确；同一种液体的饱和汽压仅与温度有关，与体积无关，故D错误；故选AC。【-17-\n点睛】单晶体具有各向异性，在各个不同的方向上的物理性质不同，分子的排列在空间上有周期性，非晶体具有各项同性．液晶既像液体一样具有流动性，又跟某些晶体一样具有光学性质的各向异性．液体的饱和汽压仅与温度有关；空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，水蒸发越慢。19.气体的分子都在做无规则的运动，但大量分子的速率分布却有一定的规律性，如图所示，下列说法正确的是(　　)A.在一定温度下，大多数分子的速率都接近某个数值，其余少数分子的速率都小于该数值B.高温状态下每个分子的速率大于低温状态下所有分子的速率C.高温状态下分子速率大小的分布范围相对较大D.高温状态下最多数分子对应的速率大于低温状态下最多数分子对应的速率【答案】CD【解析】试题分析：由不同温度下的分子速率分布曲线可知，在一定温度下，大多数分子的速率都接近某个数值，但不是说其余少数分子的速率都小于该数值，有个别分子的速率会更大，故A错误；高温状态下大部分分子的速率大于低温状态下大部分分子的速率，不是所有，故B错误，D正确；温度是分子平均动能的标志，温度高则分子速率大的占多数，即高温状态下分子速率大小的分布范围相对较大，故C正确．故选CD。考点：分子速率分布规律【名师点睛】解答本题的关键是结合不同温度下的分子速率分布曲线理解温度是分子平均动能的标志的含义;对于物理学中的基本概念和规律要深入理解，理解其实质，不能只是停留在表面上，同时要通过练习加强理解．20.如图，一定质量的理想气体沿p-V坐标图中曲线所示的方向发生变化，其中曲线BDA是以p轴、V轴为渐近线的双曲线的一部分，下列说话正确的是（）A.气体沿曲线ACB由A变到B温度一直增大的B.气体沿曲线BDA由B变为A一定是放热的C.气体由A变到B再变到A，吸热多于放热-17-\nD.气体由A变到B再变到A，放热多于吸热【答案】BC【解析】由图象可知，p-V图象的BDA是双曲线的一部分，则由B到A变化是等温变化；由图象可知，由A到B过程气体温度先增后减，故A错误；由图象可知，p-V图象的BDA是双曲线的一部分，则由B到A变化是等温变化，气体的温度不变，气体内能不变，即：；由图象可知，由B到A过程气体体积变小，外界对气体做功，W＞0，由热力学第一定律可知：Q＜0，气体要放热，故B正确；气体由A到B的过程要吸收热量，吸收的热量等于气体对外做的功Q=W，在B到A的过程中，气体要放出热量，放出的热量等于外界对气体做的功，由图象可知，从A到B与从B到A过程，气体体积变化量相等，当从A到B过程，气体做功，即，则，即：气体由A变到B再变到A，吸热多于放热，故C正确，D错误；故选BC。【点睛】理想气体内能仅由温度决定，温度不变，气体内能不变；等温变化的p-V图象是双曲线的一部分，根据图象判断气体状态发生变化时，各状态参量如何变化，然后由热力学第一定律分析答题．三、填空题：本题共4小题，每空2分，共24分．21.若一定质量的理想气体分别按图所示的三种不同过程变化，其中表示等压变化的是________(填“A”、“B”或“C”)，该过程中气体的内能________(填“增加”、“减少”或“不变”)，气体吸放热情况为________(选填“吸热”“放热”或“无吸放热”)．【答案】(1).C(2).增加(3).吸热【解析】A图的压强减小，B图的压强增大，C图的反向延长线过原点，根据气体状态方程，得：，故C图表示压强不变，故选C一定质量的气体的内能的变化，由温度变化所决定．故在此过程，由于温度增加，所以该过程中气体的内能增加；而体积增大，故气体对外做功，则根据热力学第一定律可知，气体要吸收热量。【点睛】根据气体状态方程和已知的变化量去判断其它的物理量．根据符号法则，确定-17-\nQ、W的正负号，代入热力学第一定律公式分析内能变化．22.一种海浪发电机的气室如图所示。工作时，活塞随海浪上升或下降，改变气室中空气的压强，从而驱动进气阀门和出气阀门打开或关闭。气室先后经历吸入、压缩和排出空气的过程，推动出气口处的装置发电。气室中的空气可视为理想气体。压缩过程中，两个阀门均关闭。若此过程中，气室中的气体与外界无热量交换，内能增加了3.4×104J，则该气体的分子平均动能________(选填“增大”、“减小”或“不变”)，活塞对该气体所做的功________(选填“大于”、“小于”或“等于”)3.4×104J。由图分析可知，航标灯消耗的电能是_________（选填“空气”或“海水”）的机械能转化来的．【答案】(1).增大(2).等于(3).海水【解析】试题分析：气体内能增加，气体温度升高，气体分子的平均动能增大；气体与外界无热量交换，则：Q=0，由热力学第一定律可知：；考点：考查了热力学第一定律【名师点睛】知道理想气体内能与温度的关系、知道温度与分子平均动能的关系、掌握热力学第一定律是解题的关键，根据题意应用基础知识即可解题，平时要注意基础知识的学习与掌握23.如图所示为“探究碰撞中的不变量”的实验装置示意图．已知a、b小球的质量分别为ma、mb，半径分别是ra、rb，图中P点为单独释放a球的平均落点，M、N是a、b小球碰撞后落点的平均位置．(1)实验中a、b小球的质量及半径必须满足_____A．ma＞mb， ra＞rbB．ma＜mb，ra=rbC．ma＞mb，ra=rbD.ma＜mb，ra＜rb(2)为完成此实验，以下所提供的测量工具中不需要的是________．（填下列对应的字母）A．刻度尺   B．秒表  C．天平(3)为了验证动量守恒定律．需要测量OP间的距离x1，OM的距离x2，ON的距离x3-17-\n．如果动量守恒，须满足的关系式是___________(用测量物理量的字母表示)．【答案】(1).（1）C(2).（2）B(3).（3）【解析】（1）为了保证小球碰撞为对心正碰，且碰后不反弹，要求，故选C；（2）要验证动量守恒定律定律，即验证：，小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得：，得：，故由此可知需要的测量工具为刻度尺 和天平，而不需要的测量工具是秒表，故选B。（3）由（2）分析可知如果动量守恒，须满足的关系式是。【点睛】在做“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，所以要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平．由动量守恒定律求出需要验证的表达式，根据表达式确定需要测量的量；根据（2）的分析确定需要验证的关系式．24.测量分子大小的方法有很多，如油膜法、显微法．(1)在“用油膜法估测分子大小”的实验中，用移液管量取0.25mL油酸，倒入标注250mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250mL的溶液．然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面达到量筒中1mL的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图甲所示．坐标中每个小正方形方格的大小为2cm×2cm.由图可以估算出油膜的面积是______cm2，由此估算出油酸分子的直径是______m(保留一位有效数字)．(2)如图乙是用扫描隧道显微镜拍下的一个“量子围栏”的照片．这个量子围栏是由48个铁原子在铜的表面排列成直径为1.43×10－8m的圆周而组成的．由此可以估算出铁原子的直径约为__________m(结果保留两位有效数字)．【答案】(1).（1）256，(2).8×10-10(3).（2）9.4×10-10-17-\n四、计算题：本题共4小题，共计28分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．25.石墨烯是目前发现的最薄、最坚硬、导电导热性能最强的一种新型纳米材料．已知1g石墨烯展开后面积可以达到2600m2，试计算每1m2的石墨烯所含碳原子的个数．(阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023mol－1，碳的摩尔质量M＝12g/mol，计算结果保留两位有效数字)【答案】1.9×1019【解析】试题分析：先求出1m2石墨烯的质量，再结合摩尔质量，求出1m2石墨烯的原子个数表达式，代入数据，即可求解．解：由题意可知，已知1g石墨烯展开后面积可以达到2600m2，1m2石墨烯的质量：m=g而1m2石墨烯所含原子个数：n==≈1.9×1019个答：每1m2的石墨烯所含碳原子的个数为1.9×1019个．【点评】考查原子个数求解的内容，掌握摩尔质量，质量，阿伏加德罗常数，及原子个数的关系，注意正确运算是解题的关键．26.如图甲是一定质量的气体由状态A经过状态B变为状态C的V－T图象．已知气体在状态A时的压强是1.5×105Pa.(1)计算图中TA的温度值．(2)计算图中C点对应的压强．【答案】（1）200K（2）2.0×105Pa-17-\n【解析】试题分析：由图示图象求出气体各状态的状态参量、判断出气体状态变化过程，然后应用气体状态方程求出气体状态参量。（1）由图甲所示图象可知，A与B连线的延长线过原点O所以A→B是一个等压变化，即：由图示图象可知：从A到B过程，由盖-吕萨克定律得：得：（2）由图甲所示图象可知，从B到C为等容过程，由（1）知：，，由查理定律得：解得：【点睛】本题考查了气体的图象问题、求气体状态参量问题，分析清楚图示图象，根据图象判断出气体的状态变化过程与状态参量、应用气体状态方程即可正确解题。27.如图所示，一根两端开口、横截面积为S＝2cm2足够长的玻璃管竖直插入水银槽中并固定(插入水银槽中的部分足够深)．管中有一个质量不计的光滑活塞，活塞下封闭着长L＝21cm的气柱，气体的温度为t1＝7℃，外界大气压取p0＝1.0×105Pa(相当于75cm高的汞柱压强)．(1)若在活塞上放一个质量为m＝0.1kg的砝码，保持气体的温度t1不变，则平衡后气柱为多长？(g＝10m/s2)(2)若保持砝码的质量不变，对气体加热，使其温度升高到t2＝77℃，此时气柱为多长？(3)若在(2)过程中，气体吸收的热量为10J，则气体的内能增加多少？【答案】（1）20cm（2）25cm（3）8.95J-17-\n【解析】（1）被封闭气体的初状态为，末状态压强，根据玻意耳定律，有，即，得（2）对气体加热后，气体的压强不变，根据盖—吕萨克定律，有，即，得.（3）气体对外做的功根据热力学第一定律得，即气体的内能增加了8.95J.28.如图所示，一个绝热的汽缸竖直放置，内有一个绝热且光滑的活塞，中间有一个固定的导热性能良好的隔板，隔板将汽缸分成两部分，分别密封着两部分理想气体A和B.活塞的质量为m，横截面积为S，与隔板相距h.现通过电热丝缓慢加热气体，当A气体吸收热量Q时，活塞上升了h，此时气体的温度为T1.已知大气压强为p0，重力加速度为g.(1)加热过程中，若A气体内能增加了ΔU1，求B气体内能增加量ΔU2.(2)现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当活塞恰好回到原来的位置时A气体的温度为T2.求此时添加砂粒的总质量Δm.【答案】（1）（2）【解析】(1)B气体对外做的功：由热力学第一定律得：解得：(2)停止对气体加热后，B的初态，B气体末状态：，，-17-\n由理想气体状态方程：解得：。点睛：本题考查了求气体内能的变化量、砂粒的质量，应用热力学第一定律与理想气体状态方程即可正确解题；应用热力学第一定律解题时，要注意各符号正负的含义．-17-