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专题14 热学
1．（2024·天津·一模）一定质量的理想气体状态变化情况如图所示，a、c 状态的温度
相同，下列判断正确的是（ ）
A．a 状态比b 状态的内能大
B．a 到b 过程气体吸收热量
C．b 到c 过程气体对外做功
D．b 到c 过程气体内能不变
2．（2024·云南·一模）如图所示，一导热气缸由粗细不同的两段圆柱形气缸连接而成，
通过刚性杆连接的活塞A、B 封闭了一定质量的理想气体，活塞可无摩擦滑动，活塞
及连接杆的重量不可忽略。则气缸由如图所示的状态在竖直面内缓慢转动90°至活塞A
在下方，气缸始终处于密封状态且环境温度和大气压强均保持不变，此过程中关于缸
内气体，下列说法正确的是（ ）
A．压强变小
B．体积变小
C．向外放热
D．外界对气体做
正功
3．（多选）（2024·安徽·一模）如图，是一定质量的理想气体状态变化过程的
图
像．气体先由a 状态沿双曲线变化到b 状态，再沿与横轴平行的直线变化到c 状态．最
后沿与纵轴平行的直线回到a 状态．以下说法中错误的是（ ）
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A．
过程气体温度不变
B．
过程气体放出热量
C．
过程气体对外界做功，同时吸收热量
D．
过程气体放出热量
4．（多选）（2024·江西·一模）一定质量的理想气体的体积
与温度的关系如图所
示，该理想气体从状态
依次经过
的变化过程，其中
段与
轴平行，
的延长线过原点
，
的反向延长线与轴的交点坐标为
。
下列说法正确的是（ ）
A．气体在
状态下的压强关系为
B．气体在
、
状态下的压强关系为
C．气体在
的过程中对外做功，内能减小
D．气体在
的过程中向外界放出热量
5．（2024·广东深圳·一模）遇到突发洪水时，可以借助塑料盆进行自救，简化模型如
下，塑料盆近似看成底面积为S 的圆柱形容器，把塑料盆口向下竖直轻放在静止水面
上，用力竖直向下缓慢压盆底，当压力为F 时恰好使盆底与液面相平，忽略塑料盆的
厚度及盆的重力，已知大气压强为p0，重力加速度为g，水的密度为ρ，求：
（1）此时盆内空气的压强p；
（2）此时塑料盆口的深度d。
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6．（2024·湖北武汉·一模）一气缸竖直固定，用轻杆相连的两活塞处于静止状态。两
活塞总质量为m，截面积之差为
，外界大气压为p0，被封闭理想气体体积为V1、温
度为T，不计活塞与气缸间的摩擦，重力加速度为g。
（1）求气缸内被封闭气体的压强。
（2）若将缸内气体温度缓慢降低到
，求活塞再次静止时两活塞向下移动的距离（大
活塞始终未与气缸下部分接触）。
7．（2024·甘肃·一模）如图所示，一定质量的理想气体用质量可忽略的活塞封闭在导
热性能良好的质量为
的汽缸中，活塞的密封性良好，用劲度系数为
轻弹簧将活塞与天花板连接。汽缸置于水平桌面上，开始时弹簧刚好处于
原长，活塞与汽缸底部的间距为
，活塞的横截面积为
，外界环境
的压强为
，温度为
，忽略一切摩擦，重力加速度
求：
（1）开始时汽缸内气体的压强；
（2）现缓慢降低环境温度，当汽缸刚要离开水平桌面时环境温度为多少摄氏度？
8．（2024·湖南长沙·一模）气压传动是工业中常见的传动方式。如图所示，面积为
的活塞A 静止，与气缸右端相距
。用力缓慢右移活塞A，通过压缩气体顶起竖直放
置的面积
的活塞B 和上方高h 的液柱（液体密度为
），最终活塞A 移到最右端。
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活塞缓慢移动过程中，气体温度保持不变。气体视为理想气体，大气压强为
，忽略
弯管中的气体体积，装置不漏气，不计摩擦和两活塞质量。
（1）最终活塞B 上升的高度
；
（2）若整个过程活塞A 对封闭气体做正功W，忽略气体质量，求整个过程中气体对外
放热Q 为多少。
9．（2024·黑龙江哈尔滨·一模）如图1 所示，水平放置的两导热气缸底部由细管连接
（细管体积忽略不计），两厚度不计活塞a、b 用刚性轻杆相连，可在两气缸内无摩擦
地移动。活塞的横截面积分别为
、
，两活塞及刚性杆总质量为
。两气缸与细管道内封闭有一定质量的理想气体，初始状态活塞a、b 到缸底
部距离均为
。已知大气压强
，环境温度
，取重力加速
度
。设活塞移动过程中不漏气。
（1）若缓慢升高环境温度，使某一活塞刚好缓慢移到所在气缸的底部，求此时环境的
温度。
（2）若保持初始温度不变，将整个装置转至图2 所示竖直放置，经一段时间后活塞达
到稳定状态，求此过程中活塞移动的距离。
10．（2024·黑龙江·一模）如图甲所示，
型活塞固定在水平面上，一定质量的理想气
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体被封闭在导热性能良好的、质量为
的汽缸中，活塞截面积为
，活塞与汽
缸内壁无摩擦且不漏气，大气压强为
。重力加速度
取
，改变环境温
度，缸内气体体积随温度变化如图乙所示，求：
（1）从状态A 变化到状态
，气体温度升高多少；
（2）在状态
时，活塞对卡口的作用力多大。
11．（2024·河南·一模）某学校开展运动会期间，为解决学生饮水问题，同学们采用压
水器结合桶装水进行供水，装置如图（a）所示，通过按压压水器，就可以将水从出水
口压出。上述过程可简化为如图（b）所示模型。可认为水桶是内径一定的大汽缸B，
容积为21 升，高度为70cm（桶壁厚度不计）；压水器是带活塞的小汽缸A，每次最
多可将0.7 升1 标准大气压的空气压入水桶中，出水管C 的出水口与水桶B 上部等高，
和
为单向阀门。外界大气压为标准大气压，
，水的密度为
，重力加速度为
，出水管中充满水但所占体积可以忽略。
若气体温度保持不变，某次使用后桶内还剩余有12 升水，求：
（1）此时桶内封闭气体的压强；
（2）若要再压出6 升水，至少需按压几次？
12．（2024·广西河池·一模）小林同学在实验室探究气体状态变化规律，如图所示，实
验室有一下端有小段软管、导热性能良好的U 型管，U 型管左端封闭右端开口，左管
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内用水银柱封闭一段气体，可看成理想气体，左端封闭的气体长度
，左右两
管水银柱高度相同都为
，U 型管的非软管部分粗细均匀，已知大气压强为
75cmHg，实验室温度为27℃，管的粗细相对水银柱的高度来说可忽略不计，求：
（1）现将U 型管右管缓慢放置水平，此过程水银柱没有溢出，此时水银柱右端离右管
口的距离多大？
（2）小林同学利用这个U 型管和一把刻度尺，能测量不同环境的温度，他将U 型管
移到另一个封闭环境（如题图所示竖直放在地面上），左端气柱长度明显变短，小林
同学将右管缓慢旋转，使得左管气体长度恢复原长22cm。此时，小林用刻度尺测出右
管水银面离地面的竖直高度为22cm，依据这些条件可求出这个封闭环境温度为多少摄
氏度？
13．（2024·广西·一模）某学校开展庆祝活动，使用气球渲染气氛。早晨，学校地表附
近的气温为27℃，大气压强为
，此时在地表附近的气球体积为
。若气球导热良好，
气球内所充的氦气可视为理想气体，气球内外气压差很小可以忽略。
（1）正午时大气压仍为
，此时地表附近的气球体积增大了
，求此时地表附近气
温达到多少℃？
（2）若某高处的大气压强为，气温为15℃，若气球悬停在这一高处时，气球体积变
为多少？
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