备考2020年高考物理一轮复习试题：第十四章 第2讲 固体、液体与气体(含解析)

答案 21 cmHg

解析 以左管中封闭气体为研究对象

初态：p1＋pl0＝p0，得：p1＝p0－pl0＝68 cmHg V1＝l2S

末态：由题意知，水银柱全部移到右管中， V2＝(l1＋d)S

根据玻意耳定律，有p1V1＝p2V2 p1V1

得p2＝≈29 cmHg

V2

设右管内压强降为p′，则p′＋pl0＝p2 解得：p′＝p2－pl0＝21 cmHg。

13.[2017·山西四校三联](16分)如图所示，开口向上竖直放置的内壁光滑的汽缸，其侧壁是绝热的，底部导热，内有两个质量均为m的密闭活塞，活塞A导热，活塞B绝热，将缸内理想气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分。初状态整个装置静止不动处于平衡状态，Ⅰ、Ⅱ两部分气体的长度均为l0，温度为T0。设外界大气压强为p0保持不变，活塞横截面积为S，且mg＝p0S，环境温度保持不变。求：

(1)在活塞A上逐渐添加铁砂，当铁砂质量等于2m，两活塞重新处于平衡时，活塞B下降的高度；

(2)现只对Ⅱ气体缓慢加热，使活塞A回到初始位置。此时Ⅱ气体的温度。

答案 (1)0.4l0 (2)2.5T0

mg

解析 (1)初状态Ⅰ气体压强p1＝p0＋S＝2p0， mg

Ⅱ气体压强p2＝p1＋S＝3p0，

3mg

添加铁砂后Ⅰ气体压强p1′＝p0＋S＝4p0， mg

Ⅱ气体压强p2′＝p1′＋S＝5p0， Ⅱ气体等温变化，根据玻意耳定律有 3

p2l0S＝p2′l2S，可得：l2＝l0，

5则B活塞下降的高度h2＝l0－l2＝0.4l0。 (2)Ⅰ气体等温变化，根据玻意耳定律有 p1l0S＝p1′l1S，可得l1＝0.5l0。

只对Ⅱ气体加热，Ⅰ气体状态不变，所以当A活塞回到原来位置时，Ⅱ气体此时长度l2″＝2l0－0.5l0＝1.5l0，

p2l0Sp2′l2″S

根据理想气体状态方程有：＝，

T0T2得：T2＝2.5T0。