13.【物理——选修3-3】
（1）下列有关热现象的叙述中，正确的是（ ）（填正确答案标号，选对一个的得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错一个扣3分，最低得分为0分）
A．一切自然过程总是沿着分子热运动无序性减小的方向进行
B．机械能转化为内能的实际宏观过程是不可逆过程
C．气体可以从单一热源吸收热量，全部用来对外做功
D．第二类永动机没有违反能量守恒定律，但违反了热力学第一定律
E．热量可以从低温物体传到高温物体，但是不可能不引起其它变化
（2）如图所示，两个可导热的气缸竖直放置，它们的底部都由一细管连通（忽略细管的容积）。两气缸各有一个活塞，质量分别为m1和m2，活塞与气缸无摩擦。活塞的下方为理想气体，上方为真空。当气体处于平衡状态时，两活塞位于同一高度h.（已知m1＝2m，m2＝m）
①在两活塞上同时各放一质量为m的物块，求气体再次达到平衡后两活塞的高度差（假定环境温度始终保持为T0）。
②在达到上
考察知识点
- 热力学第二定律
- 理想气体的状态方程
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36.如图所示，竖直放置的绝热圆柱形容器内用绝热活塞封闭一定质量的理想气体，已知容器横截面积S，活塞重为
，与容器底部相距h，大气压强为
,现通过电热丝缓慢加热气体，当气体的温度为
时活塞上升了
，此时停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当添加砂粒的重为
时，活塞恰好回到原来位置，不计摩擦，求此时气体的温度。
35．选考题一
如图所示，开口向上竖直放置的内壁光滑气缸，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且处于平衡状态，Ⅰ、Ⅱ两部分气体的高度均为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：在活塞A上逐渐添加铁砂，当铁砂质量等于
2m时，两活塞在某位置重新处于平衡，活塞B下降的高度．
13.如图，两端封闭的玻璃直管下方用一小段水银柱封闭了一定质量的理想气体，上方为真空。现在管的下方加热被封闭的气体，下图中不可能发生的变化过程是
正确答案
（1）（BCE）
解析
(1)（BCE）
(2)解：
①设左、右活塞的面积分别为S'和S，由于气体处于平衡状态，故两活塞对气体的压强相等，即：
在两个活塞上各加质量为m的物块后，假设左右两活塞仍没有碰到汽缸底部，由平衡条件：P左=
在初态，气体的压强为
在末态，气体压强为
由玻意耳定律得：
解得：x=h，即两活塞的高度差为x=h
②当温度由T0上升至T=1.25T0时，气体的压强不变，设x'是温度达到T时左活塞的高度，由盖·吕萨克定律得：x'=
考查方向
解题思路
活塞类问题的解法:
1．一般思路
(1)分析题意，确定对象：热学研究对象(一定质量的气体)；力学研究对象(活塞、缸体或系统)。
(2)分析物理过程，对热学对象依据气体实验定律列方程；对力学对象依据牛顿运动定律列方程。
(3)挖掘隐含条件，列辅助方程。
(4)联立求解，检验结果。
2．常见类型
(1)系统处于力学的平衡状态，综合利用气体实验定律和平衡方程求解。
(2)系统处于力学的非平衡状态，综合利用气体实验定律和牛顿运动定律求解。
(3)容器与封闭气体相互作用满足守恒定律的条件(如动量守恒、能量守恒、质量守恒等)时，可联立相应的守恒方程求解。
(4)多个相互关联的气缸分别密闭几部分气体时，可分别研究各部分气体，找出它们各自遵循的规律，列出相应的气体状态方程，再列出各部分气体压强之间及体积之问的关系式，联立求解。
易错点
系统处于力学的平衡状态，综合利用气体实验定律和平衡方程求解。