31．（2012上海）（12分）如图，长L＝100cm，粗细均匀的玻璃管一端封闭。水平放置时，长L₀＝50cm的空气柱被水银柱封住，水银柱长h＝30cm。将玻璃管缓慢地转到开口向下和竖直位置，然后竖直插入水银槽，插入后有Dh＝15cm的水银柱进入玻璃管。设整个过程中温度始终保持不变，大气压强p₀＝75cmHg。求：

（1）插入水银槽后管内气体的压强p；

（2）管口距水银槽液面的距离H。

（1）设当转到竖直位置时，水银恰好未流出，由玻意耳定律p＝p₀L/l＝53.6cmHg，由于p＋rgh＝83.6cmHg，大于p₀，水银必有流出，设管内此时水银柱长为x，由玻意耳定律p₀SL₀＝（p₀－rgh）S（L－x），解得x＝25cm，设插入槽内后管内柱长为L’，L’＝L－（x＋Dh）＝60cm，插入后压强p＝p₀L₀/L’＝62.5cmHg，

（2）设管内外水银面高度差为h’，h’＝75－62.5＝12.5cm，管口距槽内水银面距离距离H＝L－L’－h’＝27.5cm，

（2012新课标）　 (1)6分）关于热力学定律，下列说法正确的是 ＿＿＿＿（填入正确选项前的字母。选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）。

　 A．为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量

　 B．对某物体做功，必定会使该物体的内能增加

　 C．可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功

　 D．不可能使热量从低温物体传向高温物体

　 E．功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程

33⑴[答案]ACE

[解析]由热力学第一定律，知A正确，B错误；由热力学第二定律知，C、D这些过程在借助于外界帮助的情况下是可以实现的，所以C正确、D错误；由自然界中一切与热现象有关的过程都是不可逆的，所以E正确。

28.[考点]本题考查“研究一定质量气体在压强不变的条件下，体积变化与温度变化关系”的实验

[解析]（1）气体温度升高，封闭气体压强变大，为使封闭气体压强不变，应将C管向下移动，直至B、C两管内水银面等高。

（2由于气体压强不变，则，故有为定值，故选项A正确。

[答案]（1）向下，B、C两管内水银面等高；（2）A

15.12cm；9.2cm　 解析：设玻璃管开口向上时，空气柱压强为 ①，式中，分别表示水银的密度和重力加速度。玻璃管开口响下时，原来上部的水银有一部分会流出，封闭端会有部分真空。设此时开口端剩下的水银柱长度为x，则，　 ②，式中，管内空气柱的压强。

由玻意耳定律得 　③，式中h是此时空气柱的长度，S为玻璃管的横截面积。

由①②③式和题给条件得h=12cm　④。

从开始转动一周后，设空气柱的压强为，则　 ⑤，由玻意耳定律得　 　⑥ ，式中，是此时空气柱的长度。由①②③⑤⑥9.2cm。

（2012上海）28．（6分）右图为“研究一定质量气体在压强不变的条件下，体积变化与温度变化关系”的实验装置示意图。粗细均匀的弯曲玻璃管A臂插入烧瓶，B臂与玻璃管C下部用橡胶管连接，C管开口向上，一定质量的气体被封闭于烧瓶内。开始时，B、C内的水银面等高。

（1）若气体温度升高，为使瓶内气体的压强不变，应将C管_______（填“向上”或“向下”）移动，直至_____________。

（2）（单选）实验中多次改变气体温度，用Dt表示气体升高的温度，用Dh表示B管内水银面高度的改变量。根据测量数据作出的图线是（　　　 　　　 ）

15.（2011年高考·全国卷新课标版）如图，一上端开口，下端封闭的细长玻璃管，下部有长l₁=66cm的水银柱，中间封有长l₂=6.6cm的空气柱，上部有长l₃=44cm的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐。已知大气压强为p₀=76cmHg。如果使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢地转动一周，求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度。封入的气体可视为理想气体，在转动过程中没有发生漏气。

14.　 解析：由玻马定律得 求出：

14.（2011年高考·海南理综卷）如图，容积为V₁的容器内充有压缩空气。容器与水银压强计相连，压强计左右两管下部由软胶管相连。气阀关闭时，两管中水银面等高，左管中水银面上方到气阀之间空气的体积为V₂。打开气阀，左管中水银下降；缓慢地向上提右管，使左管中水银面回到原来高度，此时右管与左管中水银面的高度差为h。已知水银的密度为ρ，大气压强为p₀，重力加速度为g；空气可视为理想气体，其温度不变。求气阀打开前容器中压缩空气的压强p₁。

13.（1）D　 （2）增大；　 （3）10m²

解析：（1）轻推转轮后，叶片开始转动，由能量守恒定律可知，叶片在热水中吸收的热量在空气中释放和使叶片在热水中的膨胀做功，所以叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量，D正确。

（2）由于对气缸缓慢加热，温度升高，气体分子平均动能增大；根据热力学第一定律,其中气体对外做功。气体内能变化。

（3）一个油酸分子的体积 ，由球的体积与直径的关系得分子直径，最大面积 ，解得：S=10m²。

13．（2011年高考·江苏理综卷）（选修模块3-3）

⑴如图A-1所示，一演示用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片。轻推转轮后，进入热水的叶片因伸展面“划水”，推动转轮转动。离开热水后，叶片形状迅速恢复，转轮因此能较长时间转动。下列说法正确的是

A．转轮依靠自身惯性转动，不需要消耗外界能量

B．转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身

C．转动的叶片不断搅动热水，水温升高

D．叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量

⑵如图A-2所示，内壁光滑的气缸水平放置。一定质量的理想气体被密封在气缸内，外界大气压强为p₀。现对气缸缓慢加热，气体吸收热量Q后，体积由V₁增大为V₂。则在此过程中，气体分子平均动能_________（选增“增大”、“不变”或“减小”），气体内能变化了___________。

⑶某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前，查阅数据手册得知：油酸的摩尔质量M=0.283kg·mol^-1，密度ρ=0.895×10³kg·m^-3。若100滴油酸的体积为1ml，则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多少？（取N_A=6.02×10²³mol^-1，球的体积V与直径D的关系为，结果保留一位有效数字）

12.解析：设初态压强为P₀，膨胀后A，B压强相等P_B＝1.2 P₀，B中气体始末状态温度相等，P₀V₀＝1.2P₀(2V₀－V_A)，∴V_A＝V₀ ，A部分气体满足＝ ∴T_A＝1.4T₀。

12．（2011年高考·上海卷）如图，绝热气缸A与导热气缸B均固定于地面，由刚性杆连接的绝热活塞与两气缸间均无摩擦。两气缸内装有处于平衡状态的理想气体，开始时体积均为V₀、温度均为T₀。缓慢加热A中气体，停止加热达到稳定后，A中气体压强为原来的1.2倍。设环境温度始终保持不变，求气缸A中气体的体积V_A和温度T_A。

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