2022-2023学年江苏省常州市武进区重点中学高二（下）第二次学情检测物理试卷（含解析）

这是一份2022-2023学年江苏省常州市武进区重点中学高二（下）第二次学情检测物理试卷（含解析），共17页。试卷主要包含了单选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

2022-2023学年江苏省常州市武进区重点中学高二（下）第二次学情检测物理试卷
一、单选题（本大题共11小题，共44.0分）
1. 关于分子动理论，下列说法正确的是(    )

A. 图甲为扩散现象，表明分子间有间隙和分子在做永不停息的无规则运动
B. 图乙为水中炭粒运动位置的连线图，连线表示炭粒做布朗运动的实际轨迹
C. 图丙为分子力与分子间距关系图，分子间距从r0增大时，分子力先变小后变大
D. 图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线②对应的温度较低
2. 分子间作用力F与分子间距r的关系如图所示，规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零。若一个分子固定于原点O，另一个分子从距O点很远处向O点运动，以下说法正确的是(    )

A. 在两分子间距减小到r2的过程中，分子间作用力先减小后增大
B. 在两分子间距减小到r1的过程中，分子势能先减小后增大
C. 在两分子间距减小到r2时，分子势能等于零
D. 在两分子间距由r2减为r1过程中，分子力与分子势能都在减小
3. 我国最新研制出了一种超轻气凝胶，它刷新了目前世界上最轻的固体材料的纪录，弹性和吸油能力令人惊喜，这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度仅是空气密度的16。设气凝胶的密度为ρ(单位为kg/m3)，摩尔质量为M(单位为kg/mol)，阿伏加德罗常数为NA，则下列说法不正确的是(    )
A. a千克气凝胶所含的分子数N=aMNA B. 气凝胶的摩尔体积Vmol=Mρ
C. 每个气凝胶分子的直径d=3NAρM D. 每个气凝胶分子的体积V0=MNAρ
4. 两端封闭的U型管中有一些水银将空气隔为两部分，环境温度为10℃。U型管竖直放置，左、右两气柱的长度分别为L1和L2，如图所示。现将环境温度逐渐升高，则(    )

A. L1变长，L2变短 B. L2变长，L1变短
C. L1和L2不变化 D. 条件不足，无法判定
5. “用DIS研究在温度不变时，一定质量气体压强与体积关系”的实验装置如图所示。小张同学某次实验中作出的p−1V图线如图所示，关于图线弯曲的可能原因，下列说法错误的是(    )

A. 压强传感器与注射器的连接处漏气
B. 未在注射器活塞上涂润滑油
C. 未考虑注射器与压强传感器连接部位的气体体积
D. 实验过程中用手握住了注射器前端
6. 如图所示，一定质量的理想气体由状态A沿平行纵轴的直线变化到状态B，则它的状态变化过程的下列说法正确的是(    )


A. 气体的温度不变
B. 气体的内能增加
C. 气体的分子平均速率减小
D. 气体分子在单位时间内与器壁单位面积上碰撞的次数不变
7. 对于下列四幅图的说法，正确的是(    )

A. 图甲，两种温度下，图像与横轴所围面积不同
B. 图乙，当r=r0时，分子力不为零
C. 图丙，固体薄片上涂蜡，用烧热的针接触薄片背面上一点，蜡熔化的范围如图丙空白所示，说明固定薄片是单晶体
D. 图丁，玻璃试管倒扣在水槽中且试管内水面下凹，说明水对玻璃是不浸润的
8. 四种温度下黑体热辐射的强度与波长的关系如图所示。有关黑体辐射的实验规律和科学家们对黑体辐射的研究，下列说法正确的是(    )

A. 在同一温度下，波长越短的电磁波辐射强度越大
B. 随着温度升高，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
C. 随着温度升高，波长短的辐射强度增大，波长长的辐射强度减小
D. 德国物理学家普朗克借助于能量子假说，提出的黑体辐射强度公式与实验相符
9. 如图所示，汽缸悬空而静止．设活塞和缸壁间无摩擦且可以在缸内自由移动，缸壁导热性能良好，使缸内气体温度总能与外界大气的温度相同，则(    )

A. 气温降低，汽缸的上底面距地面的高度减小
B. 气温升高，汽缸中气体分子的数密度变大
C. 外界大气压强减小，弹簧伸长
D. 外界大气压强增大，汽缸的上底面距地面的高度增大
10. 某汽缸内封闭有一定质量的理想气体，从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，其V−T图像如图所示，则在该循环过程中，下列说法正确的是(    )

A. 从状态B到C，气体吸收热量
B. 从状态C到D，气体的压强增大
C. 从状态D到A，单位时间内碰撞器壁单位面积的分子数减少
D. 若气体从状态C到D，内能增加3 kJ，对外做功5kJ，则气体向外界放出热量8 kJ
11. 一定质量的理想气体从状态a开始，经a→b、b→c、c→a三个过程后回到初始状态a，其p−V图像如图所示.已知三个状态的坐标分别为a (V0,2p0)、b(2V0,p0)、c(3V0,2p0).以下判断正确的是(    )

A. 气体在a→b过程中对外界做的功小于在b→c过程中对外界做的功
B. 气体在a→b过程中从外界吸收的热量大于在b→c过程中从外界吸收的热量
C. 在c→a过程中，外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量
D. 气体在c→a过程中内能的减少量大于b→c过程中内能的增加量
二、实验题（本大题共1小题，共9.0分）
12. 某实验小组完成“用油膜法测油酸分子的大小”的实验。(1)实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成单分子油膜，并将油膜分子看成球形且紧密排列。本实验体现的物理思想方法为________(填选项前的字母)。
A.控制变量法      B.等效替代法      C.理想化模型法
(2)实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是________。
A.可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓
B.对油酸溶液起到稀释作用
C.有助于测量一滴油酸的体积
D.有助于油酸的颜色更透明便于识别
(3)该小组进行下列实验操作，请选出需要的实验操作，并将它们按操作先后顺序排列：D、________(用字母符号表示)。
A. B. C.
D. E. F.
(4)某同学在用油膜法估测分子直径的实验中，计算结果明显偏小，可能是由于________。
A.油酸未完全散开
B.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格
C.求每滴体积时，1mL的溶液的滴数少记了10滴
D.油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多
(5)已知实验室中使用的酒精油酸溶液每104mL溶液中含有2mL油酸，又用滴管测得每50滴这种酒精油酸溶液的总体积为1mL，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为1cm的正方形小格的纸上(如图)。油酸分子的大小d=_________m。(结果保留一位有效数字)


三、计算题（本大题共4小题，共40.0分）
13. 如图所示，一定质量理想气体经历A→B的等压过程，B→C的绝热过程(气体与外界无热量交换)，其中B→C过程中内能减少900J.求A→B→C过程中气体对外界做的总功。


14. 轿车中的安全气囊能有效保障驾乘人员的安全．轿车在发生一定强度的碰撞时，叠氮化钠(亦称“三氮化钠”，化学式NaN3)受撞击完全分解产生钠和氮气而充入气囊．若充入氮气后安全气囊的容积V=56L，气囊中氮气的密度ρ=1.7kg/m3，已知氮气的摩尔质量M=28g/mol，阿伏加德罗常数NA=6×1023mol−1。请估算：(结果保留一位有效数字)
(1)一个氮气分子的质量m；
(2)气囊中氮气分子的总个数N；
(3)气囊中氮气分子间的平均距离r。

15. 如图，两侧粗细均匀、横截面积相等、高度均为H=18cm的U型管，左管上端封闭，右管上端开口。右管中有高h0=4cm的水银柱，水银柱上表面离管口的距离l=12cm。管底水平段的体积可忽略。环境温度为T1=283K，大气压强p0=76cmHg。
(i)现从右侧端口缓慢注入水银(与原水银柱之间无气隙)，恰好使水银柱下端到达右管底部。此时水银柱的高度为多少？
(ii)再将左管中密封气体缓慢加热，使水银柱上表面恰与右管口平齐，此时密封气体的温度为多少？


16. 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。
答案和解析

1.【答案】A 
【解析】
【分析】
该题考查热学中的几个记忆性的知识点，对于这类题目，要注意多加积累相关物理规律的基本内容。
【解答】
A.图甲的扩散现象说明分子间有间隙和分子永不停息的无规则运动，故A正确；
B.图乙为水中炭粒运动位置的连线图，是炭粒做布朗运动每隔一定的时间所处位置的连线，不是运动的轨迹，故B错误；
C.图丙中分子间距离为r0时，分子间作用力为零，分子间距从r0增大时，分子力先变大后变小，故C错误；
D.图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线②对应的温度较高，故D错误。  
2.【答案】D 
【解析】
【分析】
本题考查了分子力与分子间距离的关系图象，分子间势能及分子力虽然属于微观世界的关系，可运用我们所学过的力学中功能关系进行分析。
当分子间距离等于平衡距离时，分子力为零，分子势能最小；根据图象可知，分子间距与分子引力与斥力关系，再结合分子力做正功，分子势能减小，分子力做负功，分子势能增大，从而即可判定。
【解答】
A.在两分子间距减小到r1的过程中，分子间作用力先增大后减小，故A错误；
B.在两分子间距减小到r1的过程中，分子势能一直减小，故B错误；
C.在两分子间距减小到r1时，分子势能最小，为负值，故C错误；
D.在两分子间距由r2减为r1过程中，分子力与分子势能都在减小，故D正确。  
3.【答案】C 
【解析】
【分析】
(1)先根据N=aM，求解a千克气凝胶的物质的量，然后再根据分子数为n=N⋅NA，求解分子数。
(2)先根据Vmol=Mρ，求解气凝胶的摩尔体积，然后根据V0=VmolNA，求解每个气凝胶分子的体积。
(3)首先将气凝胶分子简化为球形即V0=16πd3，然后根据V0=VmolNA，求解每个气凝胶分子的直径。
本题考查阿伏加德罗常数，解题时应注意它是宏观量与微观量的桥梁。
【解答】
A、a千克气凝胶的物质的量为：N=aM，a千克气凝胶所含分子数为n=N⋅NA=aMNA，故A正确，不符合题意；
B、气凝胶的摩尔体积为Vmol=Mρ，故B正确，不符合题意；
C、将气凝胶简化为球形，每个气凝胶的体积为：V0=16πd3，则每个气凝胶分子的直径为d=36MπNAρ，故C错误，符合题意。
D、每个气凝胶分子的体积为V0=VmolNA=MNAρ，故D正确，不符合题意；  
4.【答案】B 
【解析】
【分析】
假设L1和L2不变，做等容变化，由题意可知，在原来温度(设为T0)下p2>p1，根据查理定律分析压强的变化，判断液柱的移动，分析气柱长度的变化。
本题主要利用假设法结合气体的等容变化及查理定律解答。
【解答】
假设左、右两气柱的长度不变，由图可知，原来两气柱的压强关系p2>p1
由等容变化可得p1T0=p1 ′T1=Δp1ΔT
由于温度升高，则压强增大，且得Δp1=ΔTp1T0
同理可知Δp2=ΔTp2T0
由题意可知，温度变化相同，起始温度也相同，且p2>p1，则Δp2>Δp1
则L2变长，L1变短，故B正确，ACD错误。
故选B。
  
5.【答案】D 
【解析】解：ABC.当1V增大时，V减小，p增加的程度不是线性关系，当斜率减小，压强增加程度减小，导致这一现象的原因是注射器存在漏气现象，未在注射器活塞上涂润滑油会导致漏气，当压强增加后，连接部分的气体体积也减小，但连接部分体积未变，则注射器中一小部分气体进入连接部分，也相当于注射器漏气，故ABC正确，不符合题意；
D.实验过程中用手握住注射器前端，会导致注射器中气体温度升高，根据等容变化：pT=C，温度升高时，压强会增大，则图像的斜率会增大，故D错误，符合题意。
本题选择错误的选项，故选：D。
实验操作中，通过涂润滑油可使注射器不漏气．不用手握住注射器封闭气体部分也是为了不使手上的热量传递给封闭气体。
在探究实验中要注意实验操作的注意事项，关键注意用手握住注射器前端，会导致注射器中气体温度升高，则图像的斜率会增大。

6.【答案】B 
【解析】
【分析】
本题关键根据理想气体状态方程pVT=C、温度的微观意义、气体压强的微观意义分析，基础题。
根据理想气体状态方程pVT=C求解气体的温度变化情况；温度是分子热运动平均动能的标志，根据温度的变化判断内能的变化，再结合气体压强的微观意义判断气体分子在单位面积上碰撞次数的变化情况。
【解答】
A.从图象看出气体的体积不变，压强变大，根据理想气体状态方程pVT=C，气体的温度升高，故A错误；
B.气体的温度升高，分子热运动平均动能增加，理想气体的分子间无势能，故气体的内能增加，故B正确；
C.温度是分子热运动平均动能的标志，气体的温度升高，分子热运动平均动能增加，故气体分子的平均速率增大，故C错误；
D.气体压强与气体分子的数密度和平均动能有关，分子的数密度不变，平均动能增加，故气体分子在单位时间内与器壁在单位面积上碰撞的次数增加，故D错误。
故选B。  
7.【答案】C 
【解析】
【分析】温度是分子平均动能的标志，温度升高分子的平均动能增加，不同温度下相同速率的分子所占比例不同；当分子间距离等于平衡距离时，分子力为零，分子势能最小；单晶体各向异性；试管中水面下凹是由于水对玻璃的浸润引起的。
本题考查了热学部分的基础知识，要求学生熟练掌握并灵活运用。

【解答】A、图甲两种温度下，图线与横轴围成图形的面积均为1，图像与横轴所围面积一定相同，故 A错误；
B、图乙，当r=r0时，分子势能最小，分子间的斥力和引力大小相等，分子力为零，故 B错误；
C、图丙，固体薄片上涂蜡，用烧热的针接触薄片背面上一点，蜡熔化的范围如图丙空白所示，说明固定薄片各向异性，是单晶体，故 C正确；
D、图丁，玻璃试管倒扣在水槽中且试管内水面下凹是由于水对玻璃是浸润的引起的，故 D错误。  
8.【答案】D 
【解析】
【分析】
解决本题的关键是知道黑体辐射的强度与温度有关，温度越高，黑体辐射的强度越大，随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，注意区分一般物体与黑体辐射的不同。
【解答】
A.在同一温度下，随着波长变短，电磁波辐射强度先增大后减小，A错误；
B.由图可知，随着温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，B错误；
C.随着温度升高，各种波长的辐射强度都有所增大，C错误；
D.德国物理学家普朗克借助于能量子假说，提出的黑体辐射强度公式与实验相符，D正确。
故选D。  
9.【答案】A 
【解析】
【分析】
本题考查理想气体状态方程的应用，正确选用理想气体状态方程是解题的关键。
对汽缸和活塞整体，由平衡条件列方程得出弹簧压缩量的表达式，结合选项分析即可判断；对汽缸，由平衡条件列方程得出汽缸内压强表达式，结合选项和理想气体状态方程逐一分析即可判断。
【解答】
C、对汽缸和活塞整体，由平衡条件：kx+p0S=(M+m)g+p0S0，解得弹簧的压缩量恒为x=(M+m)gk，则活塞与地面的距离不变，可见外界大气压强减小，弹簧的压缩量不变，故C错误；
ABD、对汽缸，由平衡条件：Mg+p0S=pS，可见汽缸内气体的压强p=MgS+p0。当外界压强不变时，气缸内气体的压强不变，由pV=nRT知，若气体温度降低，气体的体积减小，则气缸下降，即汽缸的上底面距地面的高度减小；若气体温度升高，气体体积增大，则汽缸中气体分子的数密度变小。当外界大气压强增大时，汽缸内气体压强增大，而气体温度不变，由pV=nRT知，气体体积减小，则汽缸下降，汽缸的上底面距地面的高度减小。故A正确，BD错误。
  
10.【答案】C 
【解析】
【分析】
气体的内能只与温度有关，根据热力学第一定律有△U=W+Q判断气体吸热还是发热；根据图象利用理想气体状态方程对每一个过程进行分析即可。
本题考查考生是否有清晰的热力学定律、物体的内能的物理观念。

【解答】
A.从B到C过程气体发生等温变化，内能不变，体积减小，外界对气体做功，由热力学第一定律可知，气体放出热量，故A错误；
B.由pVT=C得，V=CpT，可知从C到D过程气体发生等压变化，故B错误；
C.从D到A过程中，气体的温度不变，则单个气体分子碰撞器壁的力不变，压强减小，则必然是单位时间内碰撞器壁单位面积的分子数减少造成的，故C正确；
D.由ΔU=W+Q，得Q=8kJ，气体从外界吸收热量，故D错误。
故选C。
  
11.【答案】C 
【解析】
【分析】
根据图象的面积表示气体做功，应用气态方程判断气体体积如何变化，然后应用热力学第一定律答题。
本题考查气体的状态方程中对应的图象，分析清楚图示图象、知道理想气体内能由气体的温度决定即可解题，解题时要抓住p−V图象的面积表示气体做功。
【解答】
A、根据p−V图象的面积表示气体做功，得气体在a→b过程中对外界做的功为：Wab=p0+2p02⋅(2V0−V0)=32p0V0，b→c过
程中气体对外界做的功为：Wbc=p0+2p02⋅(3V0−2V0)=32p0V0，所以气体在a→b过程中对外界做的功等于在b→c过程中对外
界做的功，故A错误;
B、气体在a→b过程中，因为a、b两个状态的pV相等，所以Ta=Tb，即△Uab=0，根据热力学第一定律△U=Q+W可知，从外界吸收的热量为Qab=32p0V0;气体在b→c过程中，因为c状态的pV大于b状态的pV，所以Tb0，根据热力学第一
定律△U=Q+W可知，在b→c过程中从外界吸收的热量为：Qbc=△Ubc+32p0V0，则有：Qab C、在c→a过程中，气体等压压缩，温度降低，即△Uca<0，根据热力学第一定律△U=Q+W可知，外界对气体做的功小于气体
向外界放出的热量，故C正确;
D、因为Ta=Tb，而一定质量理想气体的内能只与温度有关，所以气体在c→a过程中内能的减少量等于b→c过程中内能的增加
量，故 D错误。
故选：C。  
12.【答案】   ①. C    ②. B    ③. DBFEC    ④. D    ⑤. 7×10−10 
【解析】
【分析】
(1)“用油膜法估测分子的大小”的实验原理是：油酸以单分子层呈球型分布在水面上，且一个挨一个，从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度，为理想模型法。
(2)酒精的作用是对油酸溶液起到稀释作用；
(3)由正确操作实验步骤分析；
(4)由计算油酸分子直径的公式是 d=VS 分析即可。
(5)根据图示油膜估算出油膜的面积，估算时超过半格算一个，不足半格舍去。根据题意求出油的体积，然后求出油膜的厚度，即分子直径。
本题要紧扣实验原理，建立清晰的物理模型，要知道在“用油膜法估测分子的大小”实验中，我们做了理想化处理，认为油酸分子之间无间隙，油膜是单层分子。
【解答】
(1)实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成单分子油膜，并将油膜分子看成球形且紧密排列。本实验体现的物理思想方法为理想化模型法。
故选C。
(2)实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是对油酸溶液起到稀释作用，进一步减小油酸的面密度，更能保证形成单分子油膜。
故选B。
(3)“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验步骤为：用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量简内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积：往浅盘里倒入约2cm深的水，水面稳定后将适量痱子粉均匀撒在水面上，用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定，将带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。则实验操作顺序为DBFEC。
(4)计算油酸分子直径的公式是 d=VS ，V是油酸的体积，S是油膜的面积。
A.油酸未完全散开，S偏小，故得到的分子直径d将偏大，故A错误；
B.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，S将偏小，故得到的分子直径将偏大，故B错误；
C.求每滴体积时， 1mL 的溶液的滴数少记了10滴，可知，纯油酸的体积将偏大，则计算得到的分子直径将偏大，故C错误；
D.油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多，导致油酸浓度增大，因此油膜面积偏大，则直径的测量值偏小，故D正确。
故选D。
(5)将不足一半的格舍去，超过一半格做为一格，则油膜面积约为：6×10−3m2，一滴酒精油酸溶液纯油酸的体积V=150×2104mL=4×10−12m3
油酸分子的大小d=VS=4×10−126×10−3m=7×10−10m
  
13.【答案】解：A到B过程中，W1=−p(VB−VA)=−6×105×1×10−3=−600J，
B到C的过程中，没有吸放热，Q=0，则△U=W2，
解得：W2=−900J，
所以W=W1+W2=−600−900J=−1500J，可知气体对外界做功1500J。
答：气体对外界做功的大小为1500J。 
【解析】A到B过程中压强不变，则压力不变，结合功的公式求出做功的大小，B到C的过程是绝热过程，没有吸放热，结合热力学第一定律求出气体对外界做功的大小，从而得出整个过程中做功的大小。
解决本题的关键知道等压过程中，压力不变，可以根据功的公式求解做功的大小，以及知道P−V图线围成的面积表示做功的大小。

14.【答案】解：(1)一个氮气分子的质量：m=MNA=28×10−36×1023kg≈5×10−26kg；
(2)设气囊内氮气的物质的量为n，则有：n=ρVM=1.7×56×10−328×10−3mol=3.4mol，
氮气分子的总个数：N=nNA=3.4×6×1023≈2×1024(个);
(3)气体分子间距较大，可以认为每个分子占据一个边长为r的立方体，则有：r3=VN，
得：r=3VN=356×10−32×1024m≈3×10−9m。 
【解析】(1)根据阿伏加德罗常数即可求出分子的质量；
(2)根据n=ρVM求出物质的量，再根据阿伏加德罗常数求出分子的总个数；
(3)根据总体积与分子个数，从而求出一个分子的体积，建立每个分子占据一个立方体，则分子间的平均距离，即为立方体的边长。
本题考查对阿伏加德罗常数的理解，要注意加强对基本概念的记忆，基本方法的学习利用，明确分子质量与摩尔质量间的关系。

15.【答案】解：(i)设左、右管的截面积为S。
密封气体初始体积为V1=(2H−l−h0)S=20S，压强为p1=76cmHg+4cmHg=80cmHg
经等温压缩过程，密闭气体体积变为V2=HS=18S，压强变为p2，
由玻意耳定律有：p1V1=p2V2，
解得：p2=88.89cmHg，
此时水银柱的高度为：h=88.89cm−76cm=12.89 cm；
(ii)密封气体再经等压膨胀过程体积变为V3=(2H−h)S，温度变为T3，由盖吕萨克定律有：
V2T1=V3T3，
代入数据解得：T3=363K。 
【解析】(i)求出密封气体初始体积和压强，将密封气体等温压缩，由玻意耳定律列方程求解压强，再求出此时水银柱的高度h；
(ii)密封气体再经等压膨胀过程体积变为V3=(2H−h)S，由盖吕萨克定律求解温度。
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。

16.【答案】(1)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
对B 有p0V=p1V1
对于A 有(3p0)V=p1(2V−V1)
联立以上两式得V1=V2，p1=2p0
(2)打开K3，活塞上方与大气相连通，压强变为p0，则活塞下方气体等温膨胀，假设活塞下方气体压强可降为p0，则降为p0时活塞下方气体体积为V2，则3p0V=p0V2
得V2=3V>2V，即活塞下方气体压强不会降至p0，此时活塞将处于B 汽缸顶端；
(3)活塞上升到B 的顶部，令汽缸内的气体压强为p2，由玻意耳定律得(3p0)V=p2⋅2V
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p2T1=p3T2
联立可得p3=1.6p0
 
【解析】本题主要考查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；本题要能用静力学观点分析各处压强的关系，要注意研究过程中哪些量不变，哪些量变化，选择合适的气体实验定律解决问题。