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人教版选择性必修三第三章检测试卷A卷
（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
一、选择题：本题共10小题，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1~8小题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9~10小题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的或不选的得0分。
1．根据热力学第二定律，下列说法正确的是（ ）
A．电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递而不造成任何影响
B．机械能可以全部转化为内能，内能也可以自发地全部转化为机械能
C．可以做成一种热机，由热源吸取一定的热量而对外做功
D．冰可以融化为水，水也可以结成冰，这个现象违背了热力学第二定律
2．如图所示，金属汽缸放在水平地面上，活塞在汽缸内封闭了一定质量的理想气体。现逐渐向活塞上缓慢地倒一定质量的砂石。已知环境温度始终不变，活塞和汽缸导热良好，活塞与汽缸壁间无摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．封闭气体的内能增大
B．封闭气体的密度减小
C．封闭气体向外界放出了热量
D．单位时间内撞击汽缸壁单位面积上的分子数不变
3．带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体，气体开始处于状态A，然后经过过程AB到达状态B或经过过程AC到达状态C，B、C状态温度相同，如p-T图所示，设气体在状态B和状态C的体积分别为VB和VC，在过程AB和AC中吸收的热量分别为QAB和QAC，则（ ）
A．， B．，
C．， D．，
4．水枪是孩子们喜爱的玩具，常见的气压式水枪储水罐示意如图。从储水罐充气口充入气体，达到一定压强后，关闭充气口，扣动扳机将阀门M打开，水即从枪口喷出，罐内气体可看作理想气体，若在水不断喷出的过程中，罐内气体温度始终保持不变，则罐内气体（ ）
A．压强变大 B．对外界不做功 C．从外界吸热 D．分子平均动能变小
5．在夏天的高温天气下，一辆家用轿车的胎压监测系统（TPMS）显示一条轮胎的胎压为（是指1个标准大气压）、温度为。由于胎压过高会影响行车安全，故快速（时间很短）放出了适量气体，此时胎压监测系统显示的胎压为、温度为，设轮胎内部体积始终保持不变，气体视为理想气体，则下列说法不正确的是：（ ）
A．气体温度快速降低是因为气体对外界做了功
B．此过程中放出的气体质量是原有气体质量的
C．轮胎内的气体单位时间内撞击轮胎的次数变少了
D．由于温度降低轮胎内每个气体分子的速度都变小了
6．如图所示，一定质量的理想气体被活塞封闭在气值中，气缸和活塞的绝热性、密封性良好。初始时，气体的压强、温度与外界大气相同。现接通电热丝加热气体，活塞缓慢向右移动，不计活塞与气缸间的摩擦，外界大气压强保持不变，则该过程中（ ）
A．气体压强增大
B．气体分子的平均动能不变
C．气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功
D．气体分子在单位时间内撞击活塞单位面积的次数增加
7．一定质量的理想气体从状态A缓慢经过B、C、D再回到状态A，其热力学温度T和体积V的关系图像如图所示，BA和CD的延长线均过原点O，气体在状态A时的压强为，下列说法正确的是（ ）
A．过程中气体向外界放热
B． 过程中气体分子的平均动能不断增大
C．过程中气体分子在单位时间内对容器壁的碰撞次数不断减少
D．过程中气体的温度升高了
8．如图，隔板在绝热气缸中封闭一定质量理想气体，隔板和绝热活塞间是真空。迅速抽掉隔板后气体会扩散至整个气缸，待气体稳定后向左缓慢推动活塞至隔板原位置，整个系统密封性良好，下列说法正确的是（ ）
A．扩散过程中，气体对外界做功，温度降低
B．扩散过程中，气体分子的平均速率减小导致气体压强减小
C．推动活塞过程中，活塞对气体做功，气体温度升高
D．抽掉隔板前和活塞到达隔板原位置后，气体内能相等
9．如图所示是一定质量理想气体的状态变化图线。已知是等温膨胀过程，则对于图中所示的4个过程中，以下说法正确的是（ ）
A．过程气体从外界吸收热量
B．过程气体对外做功最多，内能增加也最多
C．各状态下，单位体积内的气体分子个数都相同
D．过程气体内能的减少量不可能恰好等于气体对外做的功
10．图示为某一种减震垫，上面布满了圆柱状薄膜气泡，每个气泡内均充满一定质量的理想气体。当平板状物品平放在气泡上时，气泡被压缩。假设在压缩过程中，气泡内气体温度保持不变。下列说法正确的是（ ）
A．压缩后气泡内气体的压强变大 B．压缩过程气泡内气体对外做正功
C．压缩过程气泡内气体吸收热量 D．压缩过程气泡内气体的内能不变
二、填空题：本大题共3小题，共16分。
11．1. 一定质量的理想气体经历了A→B→C→A的循环过程，其压强p随的变化如图所示，状态B的温度比状态C的温度 （填“较高”、“较低”或者“相等”）；C→A过程中气体 （填“吸收”或“放出”）热量，A→B→C→A的循环过程，气体对外界 （填“做正功”、“做负功”或“不做功”）。
12．如图，一封闭着理想气体的绝热汽缸置于水平地面上，用轻弹簧连接的两绝热活塞将汽缸分为f、g、h三部分，活塞与汽缸壁间没有摩擦。初始时弹簧处于原长，三部分中气体的温度、体积、压强均相等。现通过电阻丝对f中的气体缓慢加热，停止加热并达到稳定后，h中的气体内能 （选填“减少，增加，不变”），f中的气体压强 h中的气体压强，f中的气体温度 g中的气体温度（选填“大于，小于，相等”）
13．如图所示，一带有抽气阀门的绝热密闭容器内，有一个充有一定量气体的气球（不漏气）。将容器和球内气体均视为理想气体且二者温度总相同。在抽气泵将容器内的气体缓慢抽出的过程中，气球的体积逐渐增大，则单位时间内与气球内壁发生碰撞的气体分子个数 （填“减少”或“增加”）；气球内部气体内能变化量大小 （填“大于”“小于”或者“等于”）气球内部气体对外做功的大小。
三、计算题（本题共3小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
14．一定质量的理想气体，从状态a开始，经历a→b、b→c、c→a三个过程回到原状态，其p－V图像如图所示。图线ac的反向延长线过坐标原点O，图线ab平行于V轴，图线bc平行于p轴。已知a状态的气体温度为，求：
（1）气体在状态c的温度 ；
（2）从a到b过程中气体对外做的功。
15．某学校实验小组设计了测量不规则矿石体积的气压体积测量仪。如图所示为气压体积测量仪的原理图，上端开口的气压筒A和上端封闭的测量筒B均为高，横截面积的导热气缸，两气缸连接处的细管体积不计。现把待测矿石置于测量筒B中，将质量的活塞从气压筒A上方开口处放下，在两气缸内封闭一定质量的理想气体（不计活塞厚度和摩擦力），缓慢降低封闭气体的温度至，活塞稳定后，活塞距气压筒A顶端。已知环境温度为27℃，外界大气压强为，重力加速度。
（1）求矿石的体积；
（2）再把温度从缓慢升高，将活塞推到气压筒A的顶端，求此时封闭气体的温度；若该过程封闭气体内能增加了，求封闭气体从外界吸收的热量。
16．如图所示，一固定的竖直汽缸由一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞，已知大活塞的横截面积为，小活塞的横截面积为；两活塞用刚性轻杆连接，间距保持为，汽缸外大气压强为，温度为。初始时大活塞与大圆筒底部相距，两活塞间封闭气体的温度为，活塞总质量为，现汽缸内气体温度缓慢下降，忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦，重力加速度大小为。
（1）在大活塞到达两圆筒衔接处前的瞬间，求缸内封闭气体的温度；
（2）活塞到达衔接处后继续降低温度，当缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，求缸内封闭气体的压强；
（3）从初始状态到缸内、缸外气体达到热平衡的过程中，若气体向外界放出的热量为，求缸内封闭气体在此过程中减小的内能。
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（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
一、选择题：本题共10小题，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1~8小题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9~10小题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的或不选的得0分。
1．根据热力学第二定律，下列说法正确的是（ ）
A．电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递而不造成任何影响
B．机械能可以全部转化为内能，内能也可以自发地全部转化为机械能
C．可以做成一种热机，由热源吸取一定的热量而对外做功
D．冰可以融化为水，水也可以结成冰，这个现象违背了热力学第二定律
【答案】C
【详解】A、电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递，在该过程中压缩机做功，产生其他的变化，故A错误；
B、机械能可以全部转化为内能，内能不可以自发地全部转化为机械能，故B错误；
C、可以制成一种热机，由热源吸取一定的热量而对外做功，如各种内燃机，但注意不是全部用来对外做功，故C正确；
D、冰可以熔化成水，水也可以结成冰，伴随能量的转移，不是自发进行的，故这个现象没有违背热力学第二定律，故D错误；
故选C．
2．如图所示，金属汽缸放在水平地面上，活塞在汽缸内封闭了一定质量的理想气体。现逐渐向活塞上缓慢地倒一定质量的砂石。已知环境温度始终不变，活塞和汽缸导热良好，活塞与汽缸壁间无摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．封闭气体的内能增大
B．封闭气体的密度减小
C．封闭气体向外界放出了热量
D．单位时间内撞击汽缸壁单位面积上的分子数不变
【答案】C
【详解】A．由题意，环境温度始终不变，活塞和汽缸导热良好，可知封闭气体的温度不变，故封闭气体的内能不变，A错误；
B．逐渐向活塞上缓慢地倒一定质量的砂石，根据受力平衡可知，封闭气体的压强增大，气体发生等温变化，根据
可知封闭气体的体积减小，故封闭气体的密度增大，B错误；
C．封闭气体的温度不变，封闭气体的内能不变，封闭气体的体积减小，外界对气体做正功，根据热力学第一定律可知，封闭气体向外界放出了热量，C正确；
D．由于封闭气体的温度不变，可知气体分子的平均动能不变，封闭气体的体积减小，可知单位体积的气体分子数增多，故单位时间内撞击汽缸壁单位面积上的分子数增多，D错误。
故选C。
3．带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体，气体开始处于状态A，然后经过过程AB到达状态B或经过过程AC到达状态C，B、C状态温度相同，如p-T图所示，设气体在状态B和状态C的体积分别为VB和VC，在过程AB和AC中吸收的热量分别为QAB和QAC，则（ ）
A．， B．，
C．， D．，
【答案】D
【详解】由图可知，状态B和C温度相同，状态B压强大于状态C压强，根据玻意耳定律可知，气体在状态B体积小于状态C体积，即
由于状态B和C温度相同，所以过程AB和AC的内能的增加量 U相等，气体从状态A到状态C，压强不变，温度升高，体积增大，气体对外做功，即W为负值；气体从状态A到状态B，体积不变，对外不做功，W为零，根据热力学第一定律
可知，气体从状态A到状态C过程吸收的热量较多，即
故选D。
4．水枪是孩子们喜爱的玩具，常见的气压式水枪储水罐示意如图。从储水罐充气口充入气体，达到一定压强后，关闭充气口，扣动扳机将阀门M打开，水即从枪口喷出，罐内气体可看作理想气体，若在水不断喷出的过程中，罐内气体温度始终保持不变，则罐内气体（ ）
A．压强变大 B．对外界不做功 C．从外界吸热 D．分子平均动能变小
【答案】C
【详解】A．随着水向外喷出，气体的体积增大，由于温度不变，根据恒量可知气体压强减小，选项A错误；
BC．由于气体体积膨胀，对外界做功，根据热力学第一定律
气体温度不变，内能不变，一定从外界吸收热量，B错误，选项C正确；
D．温度是分子平均动能的标志，由于温度不变，分子的平均动能不变，选项D错误。
故选C。
5．在夏天的高温天气下，一辆家用轿车的胎压监测系统（TPMS）显示一条轮胎的胎压为（是指1个标准大气压）、温度为。由于胎压过高会影响行车安全，故快速（时间很短）放出了适量气体，此时胎压监测系统显示的胎压为、温度为，设轮胎内部体积始终保持不变，气体视为理想气体，则下列说法不正确的是：（ ）
A．气体温度快速降低是因为气体对外界做了功
B．此过程中放出的气体质量是原有气体质量的
C．轮胎内的气体单位时间内撞击轮胎的次数变少了
D．由于温度降低轮胎内每个气体分子的速度都变小了
【答案】D
【详解】A．气体温度快速降低是因为气体与外界无热交换的情况下对外界做了功，则气体的内能减小，温度降低，选项A正确，不符合题意；
B．根据
解得
V2=1.25V1
则此过程中放出的气体质量是原有气体质量的
选项B正确，不符合题意；
C．轮胎内的气体压强减小，温度降低，分子平均速率减小，质量减小，体积不变，分子数密度减小，单位时间内撞击轮胎的次数变少了，选项C正确，不符合题意；
D．温度降低轮胎内气体分子的平均速率减小，但不是每个气体分子的速度都变小，选项D错误，符合题意。
故选D。
6．如图所示，一定质量的理想气体被活塞封闭在气值中，气缸和活塞的绝热性、密封性良好。初始时，气体的压强、温度与外界大气相同。现接通电热丝加热气体，活塞缓慢向右移动，不计活塞与气缸间的摩擦，外界大气压强保持不变，则该过程中（ ）
A．气体压强增大
B．气体分子的平均动能不变
C．气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功
D．气体分子在单位时间内撞击活塞单位面积的次数增加
【答案】C
【详解】A．活塞向右运动，不计活塞与气缸间的摩擦，外界大气压强保持不变，则整个过程属于等压变化，气体压强与外界大气压强大小相等，保持不变，故A错误；
B．由于气体温度升高，气体内能升高，则气体分子的平均动能升高，故B错误；
C．活塞向右移动，气体对外做功，根据热力学第一定律
气体内能升高可知气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功，故C正确；
D．气体压强取决于气体分子在单位时间内撞击活塞单位面积的次数和每次撞击活塞的平均作用力，气体分子的平均动能升高，即气体分子的速度增大，则每次撞击活塞的平均作用力增大，而气体压强不变，则气体分子在单位时间内撞击活塞单位面积的次数减少，故D错误；
故选C。
7．一定质量的理想气体从状态A缓慢经过B、C、D再回到状态A，其热力学温度T和体积V的关系图像如图所示，BA和CD的延长线均过原点O，气体在状态A时的压强为，下列说法正确的是（ ）
A．过程中气体向外界放热
B． 过程中气体分子的平均动能不断增大
C．过程中气体分子在单位时间内对容器壁的碰撞次数不断减少
D．过程中气体的温度升高了
【答案】D
【详解】A．A→B过程中气体的温度升高，内能增大。气体体积增大的过程中对外做功，W<0，根据
可知
Q>0
说明气体从外界吸热。故A错误；
B．B→C过程中气体做等温变化，气体分子的平均动能不变。故B错误；
C． C→D过程中气体的温度降低，分子的平均动能减小，则分子撞击器壁的平均撞击力减小，根据CD的延长线均过原点O，可知
pV=CT
即C→D过程中气体压强不变，所以气体分子在单位时间内对单位容器壁的碰撞次数不断增加。故C错误；
D．由题图中几何关系知，
则D→A过程中气体的温度升高了
故D正确。
故选D。
8．如图，隔板在绝热气缸中封闭一定质量理想气体，隔板和绝热活塞间是真空。迅速抽掉隔板后气体会扩散至整个气缸，待气体稳定后向左缓慢推动活塞至隔板原位置，整个系统密封性良好，下列说法正确的是（ ）
A．扩散过程中，气体对外界做功，温度降低
B．扩散过程中，气体分子的平均速率减小导致气体压强减小
C．推动活塞过程中，活塞对气体做功，气体温度升高
D．抽掉隔板前和活塞到达隔板原位置后，气体内能相等
【答案】C
【详解】AB.抽开隔板时，气体体积变大，但是右方是真空，气体不对外做功，又没有热传递，则根据
U=Q+W
可知，气体内能不变，温度不变，气体分子的平均速率不变，压强减小，故AB错误；
CD.气体被压缩的过程中，外界对气体做功，根据
U=Q+W
可知，气体内能增大，气体分子的平均动能变大，温度升高，故D错误，C正确。
故选C。
9．如图所示是一定质量理想气体的状态变化图线。已知是等温膨胀过程，则对于图中所示的4个过程中，以下说法正确的是（ ）
A．过程气体从外界吸收热量
B．过程气体对外做功最多，内能增加也最多
C．各状态下，单位体积内的气体分子个数都相同
D．过程气体内能的减少量不可能恰好等于气体对外做的功
【答案】ABC
【详解】
A．a→c过程气体体积增大，气体对外做功，a→c过程气体温度升高，内能增加，由热力学第一定律可知，气体吸收热量，A正确；
B．由图像可知，b、c、d、e点的体积V相等，，由查理定律，可知，a→b是等温膨胀过程，则，从a到b、c、d、e过程体积变化量相同，气态对外做功，a→b过程气体压强不变，a→c、a→d、a→e过程压强减小，则a→b过程气体对外做功最多，a→b过程气体温度升高最大，气体内能增加最多，B正确；
C．b、c、d、e各状态下气体体积相等，分子数密度相等，即单位体积内的气体分子个数相等，C正确；
D．a→e过程气体温度降低，内能减少，气体体积增大，气体对外做功，气体内能的减少量可能等于气体对外做的功，D错误。
故选ABC。
10．图示为某一种减震垫，上面布满了圆柱状薄膜气泡，每个气泡内均充满一定质量的理想气体。当平板状物品平放在气泡上时，气泡被压缩。假设在压缩过程中，气泡内气体温度保持不变。下列说法正确的是（ ）
A．压缩后气泡内气体的压强变大 B．压缩过程气泡内气体对外做正功
C．压缩过程气泡内气体吸收热量 D．压缩过程气泡内气体的内能不变
【答案】AD
【详解】A．由理想气体状态方程可知压缩过程中气泡内气体温度保持不变，体积变小，则气泡内气体的压强变大，故A正确；
B．压缩过程气泡内气体对外做负功，故B错误；
CD．压缩过程中气泡内气体温度保持不变，则
体积变小，则
由热力学第一定律可知
压缩过程气泡内气体放出热量，故C错误，D正确。
故选AD。
二、填空题：本大题共3小题，共16分。
11．1. 一定质量的理想气体经历了A→B→C→A的循环过程，其压强p随的变化如图所示，状态B的温度比状态C的温度 （填“较高”、“较低”或者“相等”）；C→A过程中气体 （填“吸收”或“放出”）热量，A→B→C→A的循环过程，气体对外界 （填“做正功”、“做负功”或“不做功”）。
【答案】 相等 吸收 做正功
【详解】[1]根据理想气体状态方程
由图像可知，从B→C有
可知乘积不变，则气体的温度不变，状态B的温度比状态C的温度相等；
[2]由图像可知C→A过程中气体的压强不变，体积变大，则外界对气体做负功，根据理想气体状态方程可知，气体的温度升高，则气体的内能增大，根据热力学第一定律
可知气体吸收热量；
[3]由图像可知从A→B过程气体体积不变，气体不做功；从B→C过程气体体积减小，气体对外界做负功；从C→A过程气体体积增大，气体对外界做正功；由于B→C过程气体体积减少量等于C→A过程气体体积增加量，且B→C过程气体的压强小于C→A过程气体的压强，则B→C过程气体对外界做的负功小于C→A过程气体对外界做的正功，故A→B→C→A的循环过程，气体对外界做正功。
12．如图，一封闭着理想气体的绝热汽缸置于水平地面上，用轻弹簧连接的两绝热活塞将汽缸分为f、g、h三部分，活塞与汽缸壁间没有摩擦。初始时弹簧处于原长，三部分中气体的温度、体积、压强均相等。现通过电阻丝对f中的气体缓慢加热，停止加热并达到稳定后，h中的气体内能 （选填“减少，增加，不变”），f中的气体压强 h中的气体压强，f中的气体温度 g中的气体温度（选填“大于，小于，相等”）
【答案】 增加 等于 大于
【详解】[1][2]由题意可知初始状态f、g、h三部分气体的压强、温度、体积都相同，即
，，
通过电阻丝对f中的气体缓慢加热，对稳定后的两个活塞进行整体法分析可得
可得
故h和f中的气体压强相同，稳定后，h中的气体压强增大，故f中的气体压强增大，体积减小，对于f中的气体，外界对f中的气体做功，由于是绝热汽缸，有
根据热力学第一定律可知
故f中的气体的内能增加。
[3]由上述分析可知，加热并稳定后弹簧处于压缩状态，稳定后f中气体的压强和体积都大于g中气体的压强和体积，根据理想气体状态方程
可得
故f中的气体温度大于g中的气体温度。
13．如图所示，一带有抽气阀门的绝热密闭容器内，有一个充有一定量气体的气球（不漏气）。将容器和球内气体均视为理想气体且二者温度总相同。在抽气泵将容器内的气体缓慢抽出的过程中，气球的体积逐渐增大，则单位时间内与气球内壁发生碰撞的气体分子个数 （填“减少”或“增加”）；气球内部气体内能变化量大小 （填“大于”“小于”或者“等于”）气球内部气体对外做功的大小。
【答案】 减少 大于
【详解】[1]抽气过程中，容器和球内气体的整体相当于是绝热膨胀过程，故二者温度降低，气球内部气体的密度减小，气体的平均动能减小，单位时间内与气球内壁发生碰撞的气体分子个数减少；
[2]气球膨胀过程中，气球内部气体对外放热，也同时对外做功，所以气球内部气体内能变化量大小等于气球内气体对外做功的大小和对外放热的大小之和。
三、计算题（本题共3小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
14．一定质量的理想气体，从状态a开始，经历a→b、b→c、c→a三个过程回到原状态，其p－V图像如图所示。图线ac的反向延长线过坐标原点O，图线ab平行于V轴，图线bc平行于p轴。已知a状态的气体温度为，求：
（1）气体在状态c的温度 ；
（2）从a到b过程中气体对外做的功。
【答案】（1）；（2）
【详解】（1）根据理想气体状态方程有
解得
（2）从a到b过程中气体对外做的功为图线与横轴围成的面积，有
解得
15．某学校实验小组设计了测量不规则矿石体积的气压体积测量仪。如图所示为气压体积测量仪的原理图，上端开口的气压筒A和上端封闭的测量筒B均为高，横截面积的导热气缸，两气缸连接处的细管体积不计。现把待测矿石置于测量筒B中，将质量的活塞从气压筒A上方开口处放下，在两气缸内封闭一定质量的理想气体（不计活塞厚度和摩擦力），缓慢降低封闭气体的温度至，活塞稳定后，活塞距气压筒A顶端。已知环境温度为27℃，外界大气压强为，重力加速度。
（1）求矿石的体积；
（2）再把温度从缓慢升高，将活塞推到气压筒A的顶端，求此时封闭气体的温度；若该过程封闭气体内能增加了，求封闭气体从外界吸收的热量。
【答案】（1）80cm3；（2）360K；29.6J
【详解】（1）活塞稳定时封闭气体的压强
令矿石体积为，由理想气体状态方程
又
，
解得
（2）缓慢升高温度，将活塞推到气压筒的顶端，压强不变，由盖—吕萨克定律
解得
该过程外界对系统做的功
由热力学第一定律
解得
16．如图所示，一固定的竖直汽缸由一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞，已知大活塞的横截面积为，小活塞的横截面积为；两活塞用刚性轻杆连接，间距保持为，汽缸外大气压强为，温度为。初始时大活塞与大圆筒底部相距，两活塞间封闭气体的温度为，活塞总质量为，现汽缸内气体温度缓慢下降，忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦，重力加速度大小为。
（1）在大活塞到达两圆筒衔接处前的瞬间，求缸内封闭气体的温度；
（2）活塞到达衔接处后继续降低温度，当缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，求缸内封闭气体的压强；
（3）从初始状态到缸内、缸外气体达到热平衡的过程中，若气体向外界放出的热量为，求缸内封闭气体在此过程中减小的内能。
【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】
（1）在大活塞到达两圆筒衔接处前，对活塞进行受力分析，有
解得
在大活塞到达两圆筒衔接处前，气体做等压变化，设气体末态温度为T1，由盖吕萨克定律有
解得
（2）缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡的过程，封闭气体的体积不变，则
解得
（3）根据热力学第一定律可得
第一阶段为等压压缩过程，有
解得
即缸内封闭气体在此过程中减小的内能为
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