填空题9.0分
物理

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.

正确答案及相关解析

正确答案

活塞 B 下降的高度为l0

解析

对I气体,初状态:

末状态:

由玻意耳定律得: 

所以,

对 I I气体,初状态:

末状态:

由玻意耳定律得:  

所以,

B活塞下降的高度为:

考查方向

气体的实验定律

解题思路

活塞A导热且环境温度保持不变,所以Ⅰ部分气体为等温变化,列式时列等温变化方程; 气缸侧壁是绝热的,底部导热,所以Ⅱ部分气体也为等温变化,列式时列等温变化方程.

易错点

本题关键找出气体初末状态的状态参量,根据玻意耳定律列方程.

知识点

理想气体的状态方程