中小学习题试卷教育文档 【解析】
试题分析：以活塞为研究对象，受力分析，利用平衡即可求出此时封闭气体的压强；现使缸内气体温度升高，当气缸恰对地面无压力时，以气缸为研究对象，可求出升温后封闭气体的压强，然后一封闭气体为研究对象，等容变化，利用查理定律就可求出气体温度。 根据已知条件，分别对活塞和气缸作受力分析，列平衡方程，结合查理定律进行计算；当温度
时，
活塞对地面无压力，列平衡方程：代入数据解得：p1＝0.9×10Pa
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若温度升高，气体压强增大，气缸恰对地面无压力时， 列平衡方程：代入数据解得：根据查理定律：解得：
，
点睛：本题主要考查了理想气体状态方程，注意将力学知识和热学知识的联系，加强所学知识的综合应用。
20.20.如图，容积均为V的汽缸A、B下端有细管(容积可忽略)连通，阀门K2位于细管的中部，A、B的顶部各有一阀门K1、K3；B中有一可自由滑动的活塞(质量、体积均可忽略)．初始时，三个阀门均打开，活塞在B的底部；关闭K2、K3，通过K1给汽缸充气，使A中气体的压强达到大气压p0的3倍后关闭K1.已知室温为27 ℃，汽缸导热．
(1)打开K2，求稳定时活塞上方气体的体积和压强； (2)接着打开K3，求稳定时活塞的位置；
(3)再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高20 ℃，求此时活塞下方气体的压强． 【答案】(ⅰ 2p0 (ⅱ) p0 (ⅲ) 1.6p0 【解析】
【详解】(ⅰ)设打开K2后，稳定时活塞上方气体的压强为p1，体积为V1.依题意，被活塞分开的两部分气体都经历等温过程．由玻意耳定律得 p0V＝p1V1①
(3p0)V＝p1(2V－V1)② 联立①②式得
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中小学习题试卷教育文档 V1＝③ p1＝2p0④
(ⅱ)打开K3后，由④式知，活塞必定上升．设在活塞下方气体与A中气体的体积之和为V2(V2≤2V)时，活塞下气体压强为p2，由玻意耳定律得 (3p0)V＝p2V2⑤ 由⑤式得 p2＝
p0⑥
由⑥式知，打开K3后活塞上升直到B的顶部为止； 此时p2为p2′＝p0
(ⅲ)设加热后活塞下方气体的压强为p3，气体温度从T1＝300 K升高到T2＝320 K的等容过程中，由查理定律得将有关数据代入⑦式得 p3＝1.6p0⑧
【点睛】（i）分析打开K2之前和打开K2后，A、B缸内气体的压强、体积和温度，根据理想气体的状态方程列方程求解；
（ⅱ）打开K2，分析活塞下方气体压强会不会降至p0，确定活塞所处位置； （ⅲ）缓慢加热汽缸内气体使其温度升高，等容升温过程，由的压强．
求解此时活塞下方气体
⑦
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