2020-2021学年广东省深圳实验学校光明部高二（下）第二次段考物理试卷

2020-2021学年广东省深圳实验学校光明部高二（下）第二次段考物理试卷

1. 风力发电机的简易模型如图1所示，在风力作用下，风叶带动磁铁一起转动。若转速与风速成正比，在某风速时，线圈中产生的正弦式电流如图2所示，则

A. 磁铁的转速为
B. 电流的表达式为
C. 风速加倍时电流的表达式为
D. 风速加倍时线圈中电流的有效值为

2. 如图所示，理想变压器三个线圈的匝数比：：：5：1，其中匝数为的原线圈接到220V的交流电源上，匝数为和的两个副线圈分别与电阻、组成闭合回路．已知通过电阻的电流，电阻，则通过电阻的电流和通过原线圈的电流分别是

A. 10A，12A B. 10A，20A C. 1A，3A D. 1A，

3. 如图所示，矩形线圈abcd与理想变压器原线圈组成闭合电路。线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，磁感应强度大小为B，线圈转动的角速度为，匝数为N，线圈电阻不计。下列说法正确的是

A. 电容器的电容C变小时，灯泡变亮
B. 将原线圈抽头P向下滑动时，灯泡变暗
C. 若线圈转动的角速度变为，灯泡变亮
D. 线圈处于图示位置时，电压表读数为0

4. 若以表示水的摩尔质量，V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，为在标准状态下水蒸气的密度，为阿佛加德罗常数，m、分别表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式：①②③④其中

A. ①和②都是正确的 B. ①和③都是正确的
C. ③和④都是正确的 D. ①和④都是正确的

5. 下列说法中错误的是

A. 如图所示为热机工作能流分配图，即使在理想情况下没有任何漏气、摩擦、不必要的散热损失，热机的效率也不可能达到
B. 如图所示为分子间的引力和斥力随分子间距离变化的关系图，若两分子间距从开始逐渐增大，则分子力先变大后变小，分子势能先减小后增大
C. 如图所示为某理想气体分子速率分布图象，由图可知，与相比，时速率大的分子所占比例较多
D. 在某样品薄片上均匀涂上一层石蜡，然后用灼热的金属尖接触样品的背面，结果得到如图所示石蜡熔化的图样，则该样品一定为晶体

6. 如图所示是某原子的能级图，a、b、c为原子跃迁所发出的三种波长的光．在下列该原子光谱的各选项中，谱线从左向右的波长依次增大，则正确的是

A.  B.
C.  D.

7. 如图所示是玻尔为解释氢原子光谱画出的氢原子能级示意图．大量处于能级的氢原子向低能级跃迁放出若干频率的光子，设普朗克常量为h，下列说法错误的是

A. 能产生3种不同频率的光子
B. 产生的光子的最大频率为
C. 当氢原子从能级跃迁到时，氢原子的电势能增大，核外电子的运动速度减小
D. 若氢原子从能级跃迁到时放出的光子恰好能使某金属发生光电效应，则当氢原子从能级跃迁到时放出的光子照到该金属表面时，逸出的光电子的最大初动能为

8. 氢原子能级图如图所示，当氢原子从的能级跃迁到的能级时，辐射光的波长为656nm，下列判断正确的是
   
    

A. 氢原子从跃迁到的能级时，辐射光的波长大于656nm
B. 当氢原子从的能级跃迁到的能级时，辐射出的光子不能使逸出功为的钾发生光电效应
C. 一个处于能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生6中谱线
D. 用能量为的光子照射处于能级上的氢原子，可以使氢原子电离

9. 用如图甲所示的电路研究光电效应中光电流强度与照射光的强弱、频率等物理量的关系。图中A、K两极间的电压大小可调，电源的正负极也可以对调，分别用a、b、c三束单色光照射，调节AK键的电压U，得到光电流I与电压U的关系如图乙所示，由图可知

A. 单色光a和c的频率相同，但a更弱些
B. 单色光a和b的频率相同，但a更强些
C. 单色光a的频率大于单色光c的频率
D. 单色光a的频率小于单色光b的频率

10. 某金属在光的照射下产生光电效应，其遏止电压与入射光频率的关系图象如图所示。则由图象可知
     

A. 入射光频率越大，该金属的逸出功越大
B. 入射光的频率越大，则遏止电压越大
C. 由图可求出普朗克常量
D. 光电子的最大初动能与入射光的频率成正比

11. 下列四图分别代表了四个著名近代物理“大事件”，以下说法正确的是

A. 卢瑟福通过图所示的粒子散射实验，提出了原子核式结构模型
B. 爱因斯坦用光子学说成功地解释了图所示的光电效应实验规律
C. 玻尔理论指出，如图所示，氢原子能级是分立的，所以氢原子发射光子的频率也是不连续的
D. 汤姆孙通过图所示的气体放电管实验提出了黑体辐射的量子假说

12. 下列说法正确的是

A. 同一时刻，教室内空气中氮气和氧气的分子平均动能是相同的
B. 一定质量的理想气体在等压膨胀过程中一定吸热
C. 人们感到潮湿是因为空气的绝对湿度大
D. 饱和汽压与液体的温度有关，水的饱和汽压随温度的升高而增大

13. 如图所示，在匀强磁场中匀速转动的单匝矩形线圈的周期为T，转轴垂直于磁场方向，线圈电阻为从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过时的感应电流为那么
    
     

A. 线圈消耗的电功率为4W
B. 线圈中感应电流的有效值为2A
C. 任意时刻线圈中的感应电动势为
D. 任意时刻穿过线圈的磁通量为

14. 如图所示，有一台交流发电机E，通过理想升压变压器和理想降压变压器向远处用户供电，输电线的总电阻为的输入电压和输入功率分别为和，它的输出电压和输出功率分别为和；的输入电压和输入功率分别为和，它的输出电压和输
    出功率分别为和设的输入电压一定，当用户消耗的电功率变大时，有

A. 减小，变大 B. 不变，变小
C. 变小，变小 D. 变大，变大

15. 一含有理想变压器的电路如图所示，，，为“24V2W”的灯泡，为理想交流电压表，a、b端接正弦交流电压源输出电压的有效值恒定当开关S闭合时，灯泡均正常发光．下列说法正确的是

A. 变压器原、副线圈匝数比为1：2
B. 电压表的示数为72V
C. 变压器的输入功率为8W
D. 若在副线圈上再并联一个相同的灯泡，灯泡可能会烧坏

16. 一定质量的理想气体，状态从的变化过程可用如图所示的图描述，图中、、、和为已知量。
    状态从B到C的变化过程中，气体的内能______填“增加”“不变”或“减少”；
    状态从C到D的变化过程中，气体______填“吸热”或“放热”；
    状态从的变化过程中，气体对外界所做的总功为______。
17. 在“用油膜法估测分子大小”的实验中，将一滴油酸酒精溶液滴入事先洒有均匀痱子粉的水槽中，待油膜充分散开后，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示。坐标纸上正方形小方格的边长为10mm，该油膜的面积是______；已知油酸酒精溶液中油酸浓度为，400滴油酸酒精溶液滴入量筒后的体积是，则油酸分子的直径为______m，结果均保留两位有效数字
18. 如图，气缸由两个横截面不同的圆筒连接而成．活塞A、B被轻刚性细杆连接在一起，可无摩擦移动．A、B的质量分别为，，横截面积分别为，一定质量的理想气体被封闭在两活塞之间．活塞外侧大气压强
    气缸水平放置达到如图1所示的平衡状态，求气体的压强．
    现将气缸竖直放置，达到平衡后如图2所示．求此时气体的压强．取重力加速度

19. 一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C，其状态变化过程的p--V图象如图所示。已知该气体在状态A时的温度为求
    该气体在状态B和C时的温度分别为多少？
    该气体从状态A经B再到C的全过程中是吸热还是放热？传递的热量是多少？
    
    
    
    
    
    
     
20. 如图所示，均匀薄壁U形管竖直放置，左管上端封闭，右管上端开口且足够长，用两段水银封闭了A、B两部分理想气体，下方水银的左右液面高度相差，右管上方的水银柱高，初状态环境温度为，A部分气体长度，外界大气压强现保持温度不变，在右管中缓慢注入水银，使下方水银左右液面等高，然后给A部分气体缓慢升温，使A部分气体长度回到30cm。求：
    右管中注入的水银高度是多少？
    升温后的温度是多少？
    
    
    
    
    
    
     
21. 如图所示，倾角为的斜面固定在水平地面上，置于其上的物块质量为，物块与斜面间动摩擦因数为，另有一气缸也固定在水平地面上，用轻质光滑活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞和物块之间用跨过光滑定滑轮的轻绳连接连接物块的轻绳与斜面平行，连接活塞的轻绳竖直，物块恰好不下滑．测得此时封闭气体温度为，已知活塞横截面积为，气缸外大气压强为，重力加速度为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．，求：
    若对封闭气体降温，物块始终保持静止不动，则封闭气体的最低温度为多少？
    若物块恰好不下滑，现从气缸中缓慢抽气，气体温度始终保持不变，要让物块仍能保持静止不动，抽出的气体与抽气前气体质量比最大为多少？

答案和解析

1.【答案】C
 

【解析】解：A、电流的周期为，故磁体的转速为：，故A错误；
B、通过乙图可知电流的最大值为，周期，故角速度：，故电流的表达式为，故B错误；
C、风速加倍时，角速度加倍，根据可知产生的感应电动势加倍，根据闭合电路的欧姆定律可得形成的感应电流加倍，故风速加倍时电流的表达式为，故C正确；
D、根据C得分析，风速加倍时线圈中感应电流的最大值为：，故有效值为，故D错误。
故选：C。
根据图象判断出电流的最大值与周期，当转速加倍时，根据可知产生的感应电动势加倍，形成的感应电流加倍，根据最大值和有效值的关系进行分析。
本题考查交变电流图象问题，关键是能从图中得出周期和峰值，掌握感应电动势与转速关系，即可判断出感应电流的大小变化，及转速与周期的关系。
 

2.【答案】D
 

【解析】解：根据电压与匝数成正比可得：，解得两端电压：，则通过的电流为：；
同理可得两端电压
根据功率关系可得：，解得：，故D正确，ABC错误。
故选：D。
根据电压与匝数成正比，可以求得两个副线圈的电压，根据欧姆定律求出通过的电流；根据变压器的输入功率和输出功率相等可以求得原线圈的电流强度。
此题考查了变压器的构造和原理，在本题中，由于副线圈有两个线圈，电流与匝数成反比的结论不在成立，所以在计算电流的时候不能再用，但是电压与匝数成正比的结论仍然是成立的。
 

3.【答案】C
 

【解析】解：A、电容器的电容C变小时，容抗增大，故干路电流减小，灯泡变暗，故A错误；
B、矩形线圈abcd中产生交变电流；将原线圈抽头P向下滑动时，原线圈匝数变小，根据变压比公式可知，输出电压增大，故灯泡会变亮，故B错误；
C、若线圈转动角速度变为，根据电动势最大值公式，最大值增加为2倍；有效值，也变为2倍；
但线圈转动时，只有半个周期有电流，故根据电流热效应可知该交变电流的有效值为，则变压器原线圈的有效值为，故C正确；
D、线圈处于图示位置时，是中性面位置，感应电动势的瞬时值为零；但电压表的示数为有效值，故电压表示数不为零，故D错误；
故选：C。
矩形线圈abcd中产生交变电流，线圈处于中性面位置时电动势最小，为零；当线圈与磁场垂直时，电动势最大，为：。
本题关键记住交流发电机的最大值求解公式，同时要能够结合变压器的变压比公式和欧姆定律列式分析。
 

4.【答案】B
 

【解析】解：①.水蒸气的摩尔体积水蒸气的密度水蒸气的摩尔质量，，即，故①正确；
②.等式右边表达的是水的密度，而左边表示水蒸气的密度，故②错误；
③.式子左右两边均表示每个水分子的质量，故③正确；
④.对水蒸气，由于分子间距的存在，不能表示每个水分子的体积，故④错误。
所以①③正确。故选：B。
对一摩尔的任何物质包含的分子数都是阿佛加德罗常数，所以，即①和③都是正确的．而对水和水蒸气，由于分子间距的存在，并不等于摩尔体积
本题主要考查气体阿伏伽德罗常数的计算，关键是区分对气体还是液体的计算．
 

5.【答案】B
 

【解析】解：A、热机在工作过程中，尾气带走较多的热量，机器本身散热，剩余的能量才是有用的能量，所以热机效率不可能达到，故A正确；
B、若两分子间距从开始逐渐增大，则分子力表现为引力，先变大后变小，引力做负功，分子势能逐渐变大，故B错误；
C、如题图丙所示为某理想气体分子速率分布图像，由题图丙可知与相比，温度升高，气体分子的平均动能增大，平均运动速率增大，时速率大的分子数占总分子数的比例较大，故C正确；
D、单晶体具有各向异性，在某样品薄片上均匀涂上一层石蜡，然后用灼热的金属尖接触样品的背面，结果得到如题图丁所示石蜡熔化的图样，则该样品一定为晶体，故D正确。
本题选择错误选项
故选：B。
热机在工作过程中，尾气带走较多的热量，所以热机效率不可能达到；两分子间距从开始逐渐增大，则分子力表现为引力，先变大后变小，引力做负功，分子势能逐渐变大；理想气体分子速率分布图像中时速率大的分子数占总分子数的比例较大；单晶体具有各向异性。
本题考查知识点较多，为物理常识性内容，难度较小，需在平时多注意积累。
 

6.【答案】B
 

【解析】解：从第3能级跃迁到第1能级，能级差最大，知c光的频率最大，波长最短，
从第3能级跃迁到第2能级，能级差最小，知a光的光子频率最小，波长最长，
所以波长依次增大的顺序为c、b、故B正确，A、C、D错误．
故选：
能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差，能级差越大，光子频率越大，波长越短．
解决本题的关键知道频率与波长的关系，以及知道能级间跃迁吸收或辐射的光子能量等于两能级的能级差进行分析．
 

7.【答案】C
 

【解析】解：A、根据数学组合公式可知，大量处于能级的氢原子向低能级跃迁能产生3种不同频率的光子，故A正确；
B、大量处于第3能级的氢原子向低能级跃迁，产生光子的最大能量为第3能级到第1能级，则最大频率为，故B正确；
C、当氢原子从能级跃迁到时，放出光子，核外电子向靠近原子核的轨道运动，电场力对电子做正功，电势能减少、动能增大、核外电子的运动速度增大，故C错误；
D、若氢原子从能级跃迁到时放出的光子恰好能使某金属发生的光电效应，根据光电效应方程得该金属的逸出功，
当氢原子从能级跃迁到时放出的光子照到该金属表面时，逸出的光电子的最大初动能为，故D正确。
本题选错误的，故选：C。
根据数学组合公式求出激发后发射光子的种类；能级差越大，光子的频率越大，结合能级差公式即可求最大频率；根据电场力做功情况分析电势能和电子动能的变化；先求解金属的逸出功，再根据光电效应方程求光电子的最大初动能。
解决本题的关键知道辐射或吸收光子的能量等于两能级间的能级差，即，并掌握光电效应发生条件。
 

8.【答案】D
 

【解析】

【分析】
大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁，可以辐射出6种不同频率的光子，跃迁释放能量满足既不能多于能级差，也不能少于此值，若是电离，即可大于或等于即可；同时根据，与数学组合公式，即可求解。
解决本题的关键掌握光电效应现象发生的条件，以及知道能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差，注意是电离，不是跃迁。
【解答】
A.能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差。当从跃迁到的能级，释放的能量是，从跃迁到的能级时辐射的能量是，根据当氢原子从跃迁到的能级时，辐射光的波长为656nm，所以从的能级蹦迁到的能级时，辐射光的波长小于656nm，故A错误；
B.从跃迁到的能级，释放的能量是，而逸出功为的钾，因，依据光电效应发生条件，可知，从跃迁到的能级辐射的光子一定能使该金属产生光电效应，故B错误；
C.根据，所以一群处于能级的氢原子向低能级跃迁时最多能辐射6种不同波长的光，而一个处于能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线，故C错误；
D.处于能级上的氢原子能级为，当吸收的能量大于等于的能量，就会被电离，故D正确。
故选D。  

9.【答案】D
 

【解析】解：光电流恰为零，此时光电管两端加的电压为截止电压，对应的光的频率为截止频率，可知，a、c光对应的截止频率小于b光的截止频率，
根据，入射光的频率越高，对应的截止电压越大，a光、c光的截止电压相等，所以a光、c光的频率相等，且小于b光频率；
当a、c光照射该光电管，因频率相同，则a光对应的光电流大，因此a光子数多，那么a光的强度较强，故D正确，ABC错误；
故选：D。
根据，入射光的频率越高，对应的截止电压越大。从图象中看出，b光对应的截止电压最大，所以b光的频率最高，a、c光的频率相等，再依据光电流大小来判定光的强弱。
解决本题的关键掌握截止电压、截止频率，以及理解光电效应方程，同时理解光电流的大小与光强有关。
 

10.【答案】B
 

【解析】解：A、金属是逸出功是由金属本身决定的，与入射光的频率无关。故A错误。
B、根据爱因斯坦光电效应方程和得：，当入射光的频率大于极限频率时，遏止电压与入射光的频率成线性关系，入射光的频率越大，则遏止电压越大，故B正确。
C、因为，知图线的斜率等于，从图象上可以得出斜率的大小：，所以普朗克常量，故C错误。
D、从图象上可知，逸出功根据光电效应方程，，可知光电子的最大初动能与入射光的频率成线性关系，但不是成正比。故D错误。
故选：B。
根据光电效应方程和得出遏止电压与入射光频率v的关系式，从而进行判断。
解决本题的关键掌握光电效应方程，以及知道遏止电压与最大初动能之间的关系，注意遏止电压与入射光的频率成线性关系，并不是正比，并理解图象的纵、横坐标的含义。
 

11.【答案】ABC
 

【解析】解：
A、卢瑟福在a粒子散射实验中发现极少数粒子发生极大角度的偏转，从而提出了原子核式结构学说，故A正确；
B、爱因斯坦为了解释光电效应的实验规律提出了光子说，故B正确；
C、卢瑟福猜想中子的存在，查德威克在原子核人工转变的实验中发现了中子，故C正确；
D、普朗克通过图④所示的氢原子光谱实验提出了黑体辐射的量子假说，故D不正确。
故选：ABC。
了解各物理学家在物理学史上所作出的贡献，不要张冠李戴。
本题考查了原子物理部分的物理学史，高考中的热点之一，多了解物理学家的事迹可以提高学习兴趣。
 

12.【答案】ABD
 

【解析】解：A、温度是分子的平均动能的标志，同一时刻，教室内空气中氮气和氧气的温度相同，所以分子平均动能是相同的，故A正确；
B、一定质量的理想气体发生等压膨胀时气体对外做功，，根据理想气体得状态方程可知温度一定升高，气体内能增大，，根据热力学第一定律可知，气体一定吸收热量，故B正确；
C、在一定气温条件下，大气中相对湿度越大，水气蒸发也就越慢，人就感受到越潮湿，故当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定较大，但绝对湿度不一定大，故C错误；
D、饱和汽压与液体种类和温度有关，水的饱和汽压随温度的升高而增大，故D正确。
故选：ABD。
温度是分子平均动能的标志；根据热力学第一定律分析答题；绝对湿度是指一定空间中水蒸气的绝对含量，可用空气中水的蒸气压来表示；相对湿度为某一被测蒸气压与相同温度下的饱和蒸气压的比值的百分数；饱和汽压与液体种类和温度有关。
本题考查热学现象中的基本规律，该题关键是掌握热力学第一定律及第二定律、内能的概念等，这些是重点考查内容，要注意准确理解。
 

13.【答案】AC
 

【解析】解：从垂直中性面开始其瞬时表达式为，
则电流的最大值为
感应电动势的最大值为
任意时刻线圈中的感应电动势为
线圈消耗的电功率为
任意时刻穿过线圈的磁通量为
根据公式可得
 
故，
故选：AC。
绕垂直于磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈中产生正弦或余弦式交流电，
由于从垂直中性面开始其瞬时表达式为，由已知可求，
根据正弦式交变电流有效值和峰值关系可求电流有效值
根据可求电功率
根据可求感应电动势的最大值
任意时刻穿过线圈的磁通量为 根据可求
本题考查的是有效值计算及有关交变电流的基本知识。
 

14.【答案】BD
 

【解析】

【分析】
通过理想升压变压器将电送到用户附近，然后用理想降压变压器向远处用户供电家中，提升电压的目的是降低线路的功率损失，从而提高用户得到的功率。
理想变压器的输入功率与输出功率相等，且没有漏磁现象。输电线上的损失功率与其电流的平方成正比，而与输电线两端的电压的平方成反比。
【解答】
要使用户消耗的电功率变大，由于是理想变压器，则也会变大；由于的输入电压一定时，也不变，则必须变大，线路上的电流变大，导致电阻R消耗的功率也变大，电阻两端电压也变大，所以变小，变小，故A错误、B正确；
用户消耗的电功率变大，由于是理想变压器，则也会变大；由于的输入电压一定时，也不变，则必须变大，因变压器输出功率决定了输入功率，故输入功率增大；故C错误，D正确。
故选BD。  

15.【答案】BD
 

【解析】解：A、副线圈中每个灯泡电流：，则原线圈的电流为，副线圈电流：，则匝数比为：，故A错误；
B、副线圈电压为，则原线圈电源，则电压表示数为：，故B正确；
C、副线圈功率，则变压器的输入功率为4W，故C错误；
D、副线圈上再并联一个相同的灯泡D，则副线圈电流增大，则原线圈电流也增大，超过额定电流，灯泡烧坏，故D正确。
故选：BD。
由三只灯泡均正常发光，则可求得原副线圈的电流，求得匝数之比，由匝数比求电压关系，由功率公式可求得功率．
本题解题的突破口在原副线圈的电流关系，特别注意电源总电压与加在副线圈两端电压的关系，难度适中．
 

16.【答案】减少  放热 
 

【解析】解：由图示图象可知，状态从B到C的变化过程，气体体积不变压强降低，由查理定律可知，气体的温度降低；一定质量的理想气体内能由温度决定，气体温度降低，气体内能减少。
由图示图象可知，状态从C到D的变化过程中，气体压强不变而体积减小，由盖-吕萨克定律可知，气体的温度降低，气体内能减少，，
外界对气体做功，，由热力学第一定律可知：，气体向外界放出热量。
状态从的变化过程中，气体对外界所做的总功：

故答案为：减少；放热；。
一定质量的理想气体内能由温度决定；B到C过程气体发生等容变化，根据查理定律分析温度的变化，然后判断气体内能如何变化。
到D过程气体压强不变，体积减小，由盖-吕萨克定律判断气体温度如何变化，然后应用热力学第一定律分析答题。
根据图示图象应用功的计算公式求出气体对外界做的总功。
根据图示图象分析清楚气体状态变化过程，应用查理定律、盖-吕萨克定律与热力学第一定律即可解题；应用热力学第一定律解题时注意各物理量正负号的含义。
 

17.【答案】
 

【解析】解：由图所示可知，共有80个方格，油膜的面积：

一滴酒精油酸溶液含纯油的体积：
，
油酸分子直径为：
故答案为：，。
由图中数出方格数，然后求出油膜的面积S；求出一滴酒精油酸溶液中纯油的体积V，然后由求出油膜的厚度，即油酸分子的直径。
对本实验关键要掌握实验的原理和方法。求油膜面积时，不到半个格的舍去，超过半个格的算一个格，方格数乘以每格的面积是整个油膜的面积。
 

18.【答案】解：气缸处于图1位置时，设气缸内气体压强为，对于活塞和杆进行受力分析，在水平方向上据力的平衡条件有：
解得：
气缸处于图2位置时，设气缸内气体压强为，对于活塞和杆，据力的平衡条件有：

解得：
答：气缸水平放置达到如图1所示的平衡状态，气体的压强为
现将气缸竖直放置，达到平衡后如图2所示．此时气体的压强
 

【解析】以活塞A、B及刚性细杆为研究对象，在水平方向上进行受力分析，列式可求出气体的压强．
以活塞A、B及刚性细杆为研究对象，在竖直方向上放上受力分析，列式可求出气体的压强．
该题是求解被封闭气体压强的题，往往是要先确定研究对象，对其受力分析，由平衡条件列式求解．在选取研究对象上，往往以受力较少的物体为研究对象．
 

19.【答案】解：从A到B根据查理定律可得
自，
结合表中的数据代入解得，
即
从B到C根据盖吕萨克定律可得：
代入数据解得，即；
由于，该气体在状态A和状态C内能相等
即
从A到B气体体积不变，外界做功为零
从B到C气体体积减小，外界対气体做功，
根据热力学第一定律可得
即气体向外放出热量为1500J。
答：该气体在状态B和C时的温度分别为、；
该气体从状态A经B再到C的全过程中放热1500J。
 

【解析】从A到B根据查理定律、从B到C根据盖吕萨克定律列方程求解温度；
由于，该气体在状态A和状态C内能相等，分析从A到B、从B到C的做功情况，根据热力学第一定律求解。
本题主要是考查了理想气体的状态方程；解答此类问题的方法是：找出不同状态下的三个状态参量，分析理想气体发生的是何种变化，利用理想气体的状态方程列方程求解。
 

20.【答案】解：气体A经历等温压缩过程，初状态气压，体积：；
末状态气压为：，体积：；
根据玻意耳定律，有：；
解得：；
故；
气体再次膨胀后，压强为：；体积：；温度：？；
初状态气压，体积：；温度：；
根据理想气体状态方程，有：；
联立解得：；
则升温后的温度为：。
答：右管中注入的水银高度是30cm；
升温后的温度是为。
 

【解析】对气体A，首先经历等温过程，结合平衡条件求解出气体的初始状态气压、末状态气压，结合几何关系求解末状态体积，然后根据玻意耳定律列式求解；
气体再次膨胀，根据理想气体状态方程列式求解升温后的温度。
本题关键是找出气体A的各个状态压强、体积、温度的哪些是已知的，哪些是未知的，然后选择对应的公式列式求解即可。
 

21.【答案】解：①物块恰好不沿斜面下滑，设绳上的拉力为，由物块平衡可得
解得
设气体的压强为，由活塞的平衡有
解得
对气体降温时，气体压强变小，绳上拉力变大，会出现物块恰好不上滑的临界状态，设此时绳上的拉力为，由物块的平衡可得
解得
设气体的压强为，由活塞的平衡
解得
气体在降温过程中，做等容变化，则
解得；
漏气前气体压强为，漏气后物块恰好不上滑时气体的压强为，设漏气前体积为，漏出部分气体的体积在压强为时体积为，气体做等温变化，则
解得
故可得漏出气体与漏气前气体质量之比最大为。
答：封闭气体的最低温度为300K；
出的气体与漏气前气体质量比最大为。
 

【解析】对物块受力分析，判断出物块不下滑时绳子的拉力，然后对活塞受力分析，根据共点力平衡求得被封闭气体的压强，利用玻意耳定律求得温度；
把变质量问题转化为恒质量问题，找出初末状态，求得漏出的气体体积原体积的之比，即可求得质量之比。
本题主要考查考生对整个过程的理解，学会受力平衡，抓住活塞的平衡式关键，第二问也是一个巧妙的转换，将质量之比转换成体积之比，这就简化了整个问题，然后抓住关键点是等温变化求得最终答案。