1 . 如图（a），两个质量相同的活塞将A、B两部分相同的理想气体密封在导热气缸内，初始时气缸水平放置且两部分气体体积均为。现将气缸缓慢转动到与水平方向成30°角的位置，如图（b）所示。已知大气压强为，活塞横截面积为S，重力加速度为g，活塞质量，不计活塞与气缸间的摩擦，环境温度保持不变。
（1）求末状态时，A、B两部分气体的密度之比；
（2）查阅资料知：如图（c），反比例函数图像上a、b间的曲线与x轴所围成的面积。求气缸旋转的过程中，A部分气体向外界放出的热量。

2 . 如图所示，竖直导热汽缸内有一质量不计的活塞，活塞下密封一定质量的氧气，活塞上面放有一些沙子，环境温度为，大气压强为。初状态氧气的体积为V、温度为、压强为。由于汽缸缓慢散热，为了维持活塞不下降，需要逐渐取走沙子，沙子全部取走后，随着汽缸继续散热，活塞开始下移，直到氧气与环境温度完全一致。忽略汽缸与活塞之间的摩擦力。求：
（1）沙子全部取走时氧气的温度下降了多少；
（2）氧气与环境温度完全一致时的体积是多少；
（3）降温过程中氧气内能减少了，这一过程氧气放出的热量是多少。

3 . 有一高度为h（未知）、上端开口的圆筒绝热汽缸，用一截面积为S、厚度和质量均不计的绝热活塞盖到汽缸顶部，汽缸内封闭有一定质量的理想气体。现在活塞上缓慢放一质量的重物后，活塞下落到距离汽缸底处静止。已知大气压强为，汽缸内气体初状态的温度为，重力加速度为g，汽缸底部厚度不计，不计一切摩擦。
（1）求汽缸内气体末状态的温度。
（2）若气体的内能，k为已知常数，则汽缸的高度h为多少？

4 . 中国宇航员计划在2030年之前登上月球，其中宇航服的研制与开发需要达到更高的要求。研究团队在地面对宇航服进行实验研究的过程中，宇航服内的气体可视为理想气体，初始时其体积为V，温度为T，压强为，其中为大气压强，求：
（1）若将宇航服内气体的温度升高到，且气体的压强不变，则气体对外做多少功；
（2）若在初始状态将宇航服的阀门打开，外界气体缓慢进入宇航服内，直至内、外气体压强相等，均为后不再进气，此时宇航服内理想气体的体积为，且此过程中，气体的温度保持为T不变，则进入宇航服内气体的质量与原有质量之比为多少。

5 . 如图，某实验小组为测量一个葫芦的容积，在葫芦开口处竖直插入一根两端开口、内部横截面积为的均匀透明长塑料管，密封好接口，用氮气排空内部气体，并用一小段水柱封闭氮气。外界温度为时，气柱长度为；当外界温度缓慢升高到时，气柱长度变为。已知外界大气压恒为，水柱长度不计。
（1）求温度变化过程中氮气对外界做的功；
（2）求葫芦的容积；
（3）试估算被封闭氮气分子的个数（保留2位有效数字）。已知氮气在状态下的体积约为，阿伏伽德罗常数取。

6 . 冬天烧碳取暖容易引发一氧化碳中毒事故，吸入的一氧化碳与红细胞、红血球结合，影响用了红血球运送氧气的能力，造成人体缺氧，高压氧舱是治疗一氧化碳中毒的有效措施。某物理兴趣小组通过放在水平地面上的气缸来研究高压氧舱内的环境，如图所示，导热气缸内的活塞离气缸底部的高度为h，活塞的横截面积为S，环境温度保持不变。气缸内气体的压强为，该小组分别通过向气缸内充气和向下压活塞的方式使气缸内气体的压强增大到。已知大气压强为，气缸内气体可视为理想气体，活塞与气缸密封良好，不计活塞与气缸间的摩擦，重力加速度为g。下列说法中正确的是（　　）

A．活塞的质量为

B．仅将体积为、压强为的气体充入气缸，可使气缸内气体的压强增至

C．仅将活塞缓慢下移，可以将气缸内气体的压强增至

D．在C选项的操作中，气体向外界放出的热量为

7 . 如图所示，压力罐左端与水泵相连，右端通过较细的管道与汽缸相连。压力罐与汽缸的底面积均为S，压力罐的高度为h，汽缸足够高。装置的气密性和导热性良好，活塞可与汽缸壁无摩擦地滑动。活塞的重力大小为，初始时压力罐中封闭气体的压强为，活塞在汽缸底部。外界大气压为，外界温度保持不变，不计管道中气体的体积。
（1）启动水泵，缓慢向压力罐中注入高为的水，求此时活塞上升的高度；
（2）若缓慢将压力罐内注满水，整个过程中封闭气体吸收的热量为Q，求从开始注水到活塞恰好要运动的过程中，外界对封闭气体做的功W。

8 . 如图所示，一长度为、导热性能良好的细玻璃管开口向上竖直放置，用长度为L的水银柱将一定质量的理想气体封闭在玻璃管内，稳定时封闭气柱的长度为L，已知长度为L的水银柱产生的压强为，为外界大气压强，环境热力学温度为。
（1）若将玻璃管倒置，请通过计算分析是否有水银溢出，若有水银溢出，求玻璃管内剩余的水银柱长度；
（2）开口向上时，缓慢加热气体，当水银柱上表面刚好与管口平齐时热力学温度为，整个过程气体从外界吸收的热量为为水银柱的横截面积，求以及封闭气体内能的变化量。

9 . 某物理兴趣小组想利用如图所示的装置来测量物体的质量，已知导热汽缸内部光滑，轻质活塞的面积为S且封有一定质量的理想气体，开始时活塞距汽缸底部的距离为d，汽缸的水平长度为L，活塞通过轻绳连接了一个轻质托盘，轻绳跨在定滑轮上，大气压强为p₀，外界的温度为T₀，重力加速度为g，求：
（1）此装置可以测的最大质量是多少？
（2）保持托盘中存放最大质量，缓慢逐渐降低温度，直到活塞回到原来的位置，此过程气体的内能减少了△U，则气体放出的热量Q是多少？

10 . 泡泡鱼游戏中，泡泡鱼吐出了一个泡泡，捉住了一条大宝鱼。若将泡泡内的气体视为理想气体，泡泡鱼吐出的泡泡上浮一段时间后到达大宝鱼所在位置，海水的温度不变，则在泡泡上浮的过程中，泡泡内的气体对外界做__________（填“正”或“负”）功，气体__________（填“从外界吸收热量”或“向外界放出热量”）。