1、计算题  （10分）如图所示，竖直放置的均匀细U型试管，左侧管长LOA＝30cm，右管足够长且管口开口，初始时左管内被水银封闭的空气柱长20cm，气体温度为27°C，左右两管水银面等高。已知大气压强为p0＝75cmHg.

（1）现对左侧封闭气体加热，直至两侧水银面形成10cm长的高度差.则此时气体的温度为多少摄氏度？
（2）保持此时温度不变，从右侧管口缓慢加入水银，则至少加入多少长度的水银，可以使得左侧管内气体恢复最初的长度？

参考答案：(1) t2＝152℃(2) 31.25cm

本题解析：（1）p2＝p0＋ρgh＝85 cmHg（1分）
L2＝L1＋h/2＝25cm
从状态1到状态2由理想气体状态方程＝（2分）
代入数据
得T2＝425K?即t2＝152℃（2分）
（2）设加入水银长度为x,则p3＝p0＋px＝(75＋x )cmHg（1分）
从状态1到状态3经历等容过程。＝（2分）
T3＝T2＝425K
代入数据
得x＝31.25cm（2分）
点评：做分析此类型的题目时,最关键的是知道过程变化的规律，是等容，等压还是等温，然后选择适当的规律解题

本题难度：简单

2、简答题  [物理--选修3-3]
（1）固定的水平气缸内由活塞B封闭着一定质量的理想气体，气体分子之间的相互作用可以忽略，假设气缸壁的导热性能良好，环境的温度保持不变，若用外力F将活塞B缓慢地向右拉动，如图所示，则在拉动活塞的过程中，关于气缸内气体的下列结论，其中正确的是______
A．气体对外做功，气体内能减小
B．气体对外做功，气体内能不变
C．气体向外界放热，压强变大
D．气体从外界吸热，压强变小
（2）（如图所示，质量为m=10kg的活塞将一定质量的理想气体密封在气缸中，开始时活塞距气缸底高度h1=40cm．此时气体的温度T1=300K．现缓慢给气体加热，气体吸收的热量Q=420J，活塞上升到距气缸底h2=60cm．已知活塞面积S=50cm2，大气压强P0=1.0tanθ=

参考答案：（1）A、B：气体体积变大，故气体对外做功；又气缸壁的导热性能良好，环境的温度保持不变，故气体做等温变化，温度不变即：内能不变，故A错误，B正确．
C、D：内能不变：即△U=0，又气体对外做功，故W＜0，
由热力学第一定律：△U=W+Q得：Q=-W＞0；故气体从外界吸热；
气体体积变大，单位体积内的分子数变少，温度不变，分子的平均动能减小，故气体的压强变小．故D正确，C错误．
故选：BD
（2）①活塞质量和大气压强不变，所以气体做等压变化：
V1T1=V2T2
代入数据得：
0.4×S300K=0.6×ST2
解得：T2=45OK
②气体的压强为：
P=P0+mgs=1.2×105Pa
因为是等压变化：W=-P△V=-120J
由热力学第一定律△U=W+Q得：
△U=420-120=300J
答：①当活塞上升到距气缸底h2时，气体的温度T2为450K
②给气体加热的过程中，气体增加的内能△U=300J

本题解析：

本题难度：简单

3、选择题  一定质量的理想气体在状态变化的过程中密度ρ随热力学温度T变化的情况如图所示，由图线可知（　　）
A．A→B的过程中气体压强变小
B．B→C的过程中气体体积不变
C．A→B的过程中气体没有对外界做功
D．B→C的过程中气体压强与其热力学温度成正比