文档文本内容
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
专题18 热学
考点
五年考情（2020-2024）
命题趋势
考点1 分子动
理论（含实
验）
2020 年北京卷、全国卷；
2021 年北京卷、重庆卷；
2022 年江苏卷、湖南卷；
2023 年海南卷、北京卷；
2024 年上海卷等
气体实验定律是高考物理中
的一个重要考点，近年来的高考
命题趋势显示以下几个特点：
考点要求提高：气体实验定
律在高考中的要求有所提高，从
原来的Ⅰ类要求（识记与了解）
提升到了Ⅱ类要求（理解与掌
握，并能熟练运用）。这意味着
考生需要对这些知识点有更深入
的理解和应用能力。
重视基础性：高考物理命题
重视基础，倾向于采用学生熟悉
的素材、背景和语言，使学生能
够运用熟悉的思维方式进行思
考，展示他们在学习和社会生活
中的认知积累水平。例如，物理
学史一直是考查的热点。
考查主干知识：高考物理命
题重点考查主干知识，高频考点
保持稳定。气体实验定律作为热
学中的一个重要部分，自然也是
考查的重点之一。
理论联系实际：高考物理注
重考查理论与实际相结合的试
题，题目内容和表现形式可能是
新的，但核心是突出学科基本思
想和基本方法，贴近学科本质，
考查运用理论解决实际问题的能
力。
图像问题：高考物理中，气
考点2 气体状
态方程及热力
学第一定律综
合
每年每省必考
1
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
体图像问题是一个常见的考查形
式，要求考生能够根据气体的状
态参量（如压强、体积、温度）
的变化，分析气体的状态变化，
并应用气体实验定律解决问题。
多过程变化问题：高考物理
中，多过程变化问题要求考生综
合分析多个气体状态变化过程，
考查学生的逻辑思维能力和解决
考点01 分子动理论
1．（2023·北京·统考高考真题）夜间由于气温降低，汽车轮胎内的气体压强变低。与白天相比，夜间
轮胎内的气体（ ）
A．分子的平均动能更小
B．单位体积内分子的个数更少
C．所有分子的运动速率都更小
D．分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更大
2．（2023·海南·统考高考真题）下列关于分子力和分子势能的说法正确的是（ ）
A．分子间距离大于r0时，分子间表现为斥力
B．分子从无限远靠近到距离r0处过程中分子势能变大
C．分子势能在r0处最小
D．分子间距离小于r0且减小时，分子势能在减小
3．（2021·重庆·高考真题）图1 和图2 中曲线
分别描述了某物理量随分之间的距离变化的规
律，
为平衡位置。现有如下物理量：①分子势能，②分子间引力，③分子间斥力，④分子间引力和斥力
的合力，则曲线
对应的物理量分别是（ ）
2
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
A．①③②
B．②④③
C．④①③
D．①④③
4．（2021·北京·高考真题）比较45C 的热水和100C 的水蒸气，下列说法正确的是（ ）
A．热水分子的平均动能比水蒸气的大
B．热水的内能比相同质量的水蒸气的小
C．热水分子的速率都比水蒸气的小
D．热水分子的热运动比水蒸气的剧烈
5．（2020·北京·统考高考真题）分子力
随分子间距离的变化如图所示。将两分子从相距
处释
放，仅考虑这两个分子间的作用力，下列说法正确的是（ ）
A．从
到
分子间引力、斥力都在减小
B．从
到
分子力的大小先减小后增大
C．从
到
分子势能先减小后增大
D．从
到
分子动能先增大后减小
6．(多选)（2022·湖南·统考高考真题）利用“涡流效应”可实现冷热气体的分离。如图，一冷热气体
分离装置由喷嘴、涡流室、环形管、分离挡板和冷热两端管等构成。高压氮气由喷嘴切向流入涡流室中，
然后以螺旋方式在环形管中向右旋转前进，分子热运动速率较小的气体分子将聚集到环形管中心部位，而
分子热运动速率较大的气体分子将聚集到环形管边缘部位。气流到达分离挡板处时，中心部位气流与分离
挡板碰撞后反向，从A 端流出，边缘部位气流从B 端流出。下列说法正确的是（ ）
A．A 端为冷端，B 端为热端
B．A 端流出的气体分子热运动平均速率一定小于B 端流出的
C．A 端流出的气体内能一定大于B 端流出的
D．该装置气体进出的过程满足能量守恒定律，但违背了热力学第二定律
E．该装置气体进出的过程既满足能量守恒定律，也满足热力学第二定律
7.（2024·上海·高考题）通过“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验可推测油酸分子的直径约为（
）
A.
B.
C.
D.
3
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
8．（2022·江苏·高考真题）自主学习活动中，同学们对密闭容器中的氢气性质进行讨论，下列说法中
正确的是（ ）
A．体积增大时，氢气分子的密集程度保持不变
B．压强增大是因为氢气分子之间斥力增大
C．因为氢气分子很小，所以氢气在任何情况下均可看成理想气体
D．温度变化时，氢气分子速率分布中各速率区间的分子数占总分子数的百分比会变化
9．（2020·全国·统考高考真题）分子间作用力F 与分子间距r 的关系如图所示，r= r1时，F=0。分子间
势能由r 决定，规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零。若一分子固定于原点O，另一分子从距O 点
很远处向O 点运动，在两分子间距减小到r2的过程中，势能_____（填“减小“不变”或“增大”）；在
间距由r2减小到r1的过程中，势能_____ （填“减小”“不变”或“增大”）；在间距等于r1处，势能
_____（填“大于”“等于”或“小于”）零。
10．（2023·山东·统考高考真题）利用图甲所示实验装置可探究等温条件下气体压强与体积的关系。将
带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上，注射器内封闭一定质量的空气，下端通过塑料管与压强传感器相
连。活塞上端固定一托盘，托盘中放入砝码，待气体状态稳定后，记录气体压强
和体积
（等于注射器
示数
与塑料管容积
之和），逐次增加砝码质量，采集多组数据并作出拟合曲线如图乙所示。
回答以下问题：
（1）在实验误差允许范围内，图乙中的拟合曲线为一条过原点的直线，说明在等温情况下，一定质量的
气体___________。
A．
与
成正比 B．
与
成正比
（2）若气体被压缩到
，由图乙可读出封闭气体压强为___________
（保留3 位有效数字）。
（3）某组同学进行实验时，一同学在记录数据时漏掉了
，则在计算
乘积时，他的计算结果与同组
正确记录数据同学的计算结果之差的绝对值会随
的增大而___________（填“增大”或“减小”）。
考点02 气体状态方程及热力学第一定律综合
1.（多选）(2024·河北·高考题) 如图，水平放置的密闭绝热汽缸被导热活塞分成左右两部分，左侧封
闭一定质量的理想气体，右侧为真空，活塞与汽缸右壁中央用一根轻质弹簧水平连接。汽缸内壁光滑且水
平长度大于弹簧自然长度，弹簧的形变始终在弹性限度内且体积忽略不计。活塞初始时静止在汽缸正中
4
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
间，后因活塞密封不严发生缓慢移动，活塞重新静止后（ ）
A. 弹簧恢复至自然长度 B. 活塞两侧气体质量相等
C. 与初始时相比，汽缸内气体的内能增加
D. 与初始时相比，活塞左侧单位体积内气体分子数减少
2.（多选）（2024·新课标·高考题）如图，一定量理想气体的循环由下面4 个过程组成：1→2 为绝热过
程（过程中气体不与外界交换热量），2→3 为等压过程，3→4 为绝热过程，4→1 为等容过程。上述四个
过程是四冲程柴油机工作循环的主要过程。下列说法正确的是（ ）
A. 1→2 过程中，气体内能增加
B. 2→3 过程中，气体向外放热
C. 3→4 过程中，气体内能不变
D. 4→1 过程中，气体向外放热
3.（2024·山东·高考题） 一定质量理想气体经历如图所示的循环过程，a→b 过程是等压过程，b→c 过
程中气体与外界无热量交换，c→a 过程是等温过程。下列说法正确的是（ ）
A. a→b 过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功
B. b→c 过程，气体对外做功，内能增加
C. a→b→c 过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功
D. a→b 过程，气体从外界吸收的热量等于c→a 过程放出的热量
4.（多选）（2024·全国甲卷·高考题）如图，四个相同的绝热试管分别倒立在盛水的烧杯a、b、c、d
中，平衡后烧杯a、b、c 中的试管内外水面的高度差相同，烧杯d 中试管内水面高于试管外水面。已知四
个烧杯中水的温度分别为
、
、
、
，且
。水的密度随温度的变化忽略不计。下列说
法正确的是（ ）
5
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
A. a 中水的饱和气压最小 B. a、b 中水的饱和气压相等
C. c、d 中水的饱和气压相等 D. a、b 中试管内气体的压强相等
E. d 中试管内气体的压强比c 中的大
5．（2023·辽宁·统考高考真题）“空气充电宝”是一种通过压缩空气实现储能的装置，可在用电低谷
时储存能量、用电高峰时释放能量。“空气充电宝”某个工作过程中，一定质量理想气体的p-T 图像如图
所示。该过程对应的p-V 图像可能是（ ）
A．
B．
C．
D．
6．（2021·山东·高考真题）血压仪由加压气囊、臂带，压强计等构成，如图所示。加压气囊可将外界
空气充入臂带，压强计示数为臂带内气体的压强高于大气压强的数值，充气前臂带内气体压强为大气压强，
体积为V；每次挤压气囊都能将
的外界空气充入臂带中，经5 次充气后，臂带内气体体积变为
，
压强计示数为
。已知大气压强等于
，气体温度不变。忽略细管和压强计内的气体体积。
则V 等于（ ）
A．
B．
C．
D．
7．（2020·天津·统考高考真题）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。若在不
断喷出的过程中，罐内气体温度始终保持不变，则气体（ ）
A．压强变大
B．对外界做功
6
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
C．对外界放热
D．分子平均动能变大
8．（多选）（2021·湖南·高考真题）如图，两端开口、下端连通的导热汽缸，用两个轻质绝热活塞
（截面积分别为
和
）封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦。在左端活塞上缓慢加细沙，
活塞从
下降高度到
位置时，活塞上细沙的总质量为
。在此过程中，用外力
作用在右端活塞上，
使活塞位置始终不变。整个过程环境温度和大气压强
保持不变，系统始终处于平衡状态，重力加速度为
。下列说法正确的是（ ）
A．整个过程，外力
做功大于0，小于
B．整个过程，理想气体的分子平均动能保持不变
C．整个过程，理想气体的内能增大
D．整个过程，理想气体向外界释放的热量小于
E．左端活塞到达
位置时，外力
等于
9．（2023·江苏·统考高考真题）如图所示，密闭容器内一定质量的理想气体由状态A 变化到状态B。该
过程中（ ）
A．气体分子的数密度增大 B．气体分子的平均动能增大
C．单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力减小
D．单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数减小
10．（2022·北京·高考真题）如图所示，一定质量的理想气体从状态a 开始，沿图示路径先后到达状态
b 和c。下列说法正确的是（ ）
A．从a 到b，气体温度保持不变
B．从a 到b，气体对外界做功
C．从b 到c，气体内能减小
D．从b 到c，气体从外界吸热
11．（2020·北京·统考高考真题）如图所示，一定量的理想气体从状态A 开始，经历两个过程，先后到
达状态B 和C。有关A、B 和C 三个状态温度
和
的关系，正确的是（ ）
7
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
A．
B．
C．
D．
12．（多选）（2022·全国·统考高考真题）一定量的理想气体从状态a 变化到状态b，其过程如
图
上从a 到b 的线段所示。在此过程中（ ）
A．气体一直对外做功
B．气体的内能一直增加
C．气体一直从外界吸热
D．气体吸收的热量等于其对外做的功
E．气体吸收的热量等于其内能的增加量
13．（多选）（2021·海南·高考真题）如图，一定质量的理想气体从状态a 出发，经过等容过程到达状
态b，再经过等温过程到达状态c，直线
过原点。则气体（ ）
A．在状态c 的压强等于在状态a 的压强
B．在状态b 的压强小于在状态c 的压强
C．在
的过程中内能保持不变
D．在
的过程对外做功
14．（2022·北京·高考真题）如图所示，一定质量的理想气体从状态a 开始，沿图示路径先后到达状态
b 和c。下列说法正确的是（ ）
8
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
A．从a 到b，气体温度保持不变
B．从a 到b，气体对外界做功
C．从b 到c，气体内能减小
D．从b 到c，气体从外界吸热
15．（2020·北京·统考高考真题）如图所示，一定量的理想气体从状态A 开始，经历两个过程，先后到
达状态B 和C。有关A、B 和C 三个状态温度
和
的关系，正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
16．（多选）（2022·全国·统考高考真题）一定量的理想气体从状态a 经状态b 变化到状态c，其过程
如
图上的两条线段所示，则气体在（ ）
A．状态a 处的压强大于状态c 处的压强
B．由a 变化到b 的过程中，气体对外做功
C．由b 变化到c 的过程中，气体的压强不变
D．由a 变化到b 的过程中，气体从外界吸热
E．由a 变化到b 的过程中，从外界吸收的热量等于其增加的内能
17．（多选）（2023·山西·统考高考真题）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（
）
A．h 中的气体内能增加
B．f 与g 中的气体温度相等
C．f 与h 中的气体温度相等
D．f 与h 中的气体压强相等
18．（多选）（2022·天津·高考真题）采用涡轮增压技术可提高汽车发动机效率。将涡轮增压简化为以
下两个过程，一定质量的理想气体首先经过绝热过程被压缩，然后经过等压过程回到初始温度，则（
）
A．绝热过程中，气体分子平均动能增加
B．绝热过程中，外界对气体做负功
C．等压过程中，外界对气体做正功
D．等压过程中，气体内能不变
9
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
19．（多选）（2022·全国·统考高考真题）一定量的理想气体从状态a 经状态b 变化到状态c，其过程
如
图上的两条线段所示，则气体在（ ）
A．状态a 处的压强大于状态c 处的压强
B．由a 变化到b 的过程中，气体对外做功
C．由b 变化到c 的过程中，气体的压强不变
D．由a 变化到b 的过程中，气体从外界吸热
E．由a 变化到b 的过程中，从外界吸收的热量等于其增加的内能
20．（多选）（2021·全国·高考真题）如图，一定量的理想气体从状态
经热力学过程
、
、
后又回到状态a。对于
、
、
三个过程，下列说法正确的是（ ）
A．
过程中，气体始终吸热
B．
过程中，气体始终放热
C．
过程中，气体对外界做功
D．
过程中，气体的温度先降低后升高
E．
过程中，气体的温度先升高后降低
21．（2022·重庆·高考真题）2022 年5 月15 日，我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇创造了海拔
9032 米的大气科学观测世界纪录。若在浮空艇某段上升过程中，艇内气体温度降低，体积和质量视为不变，
则艇内气体（ ）（视为理想气体）
A．吸收热量
B．压强增大
C．内能减小
D．对外做负功
22．（2022·江苏·高考真题）如图所示，一定质量的理想气体分别经历
和
两个过程，其中
为等温过程，状态b、c 的体积相同，则（ ）
A．状态a 的内能大于状态b
B．状态a 的温度高于状态c
C．
过程中气体吸收热量
D．
过程中外界对气体做正功
23．（2022·江苏·高考真题）自主学习活动中，同学们对密闭容器中的氢气性质进行讨论，下列说法中
正确的是（ ）
10
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
A．体积增大时，氢气分子的密集程度保持不变
B．压强增大是因为氢气分子之间斥力增大
C．因为氢气分子很小，所以氢气在任何情况下均可看成理想气体
D．温度变化时，氢气分子速率分布中各速率区间的分子数占总分子数的百分比会变化
24．（2022·辽宁·高考真题）一定质量的理想气体从状态a 变化到状态b，其体积V 和热力学温度T 变化
图像如图所示，此过程中该系统（ ）
A．对外界做正功B．压强保持不变
C．向外界放热
D．内能减少
25．（2022·湖北·统考高考真题）一定质量的理想气体由状态a 变为状态c，其过程如p—V 图中a→c 直
线段所示，状态b 对应该线段的中点。下列说法正确的是（ ）
A．a→b 是等温过程 B．a→b 过程中气体吸热
C．a→c 过程中状态b 的温度最低 D．a→c 过程中外界对气体做正功
26．（2023·湖南·统考高考真题）汽车刹车助力装置能有效为驾驶员踩刹车省力．如图，刹车助力装置
可简化为助力气室和抽气气室等部分构成，连杆
与助力活塞固定为一体，驾驶员踩刹车时，在连杆
上施加水平力推动液压泵实现刹车．助力气室与抽气气室用细管连接，通过抽气降低助力气室压强，利用
大气压与助力气室的压强差实现刹车助力．每次抽气时，
打开，
闭合，抽气活塞在外力作用下从抽
气气室最下端向上运动，助力气室中的气体充满抽气气室，达到两气室压强相等；然后，
闭合，
打
开，抽气活塞向下运动，抽气气室中的全部气体从
排出，完成一次抽气过程．已知助力气室容积为
，
初始压强等于外部大气压强
，助力活塞横截面积为，抽气气室的容积为
。假设抽气过程中，助力活
塞保持不动，气体可视为理想气体，温度保持不变。
（1）求第1 次抽气之后助力气室内的压强
；
（2）第
次抽气后，求该刹车助力装置为驾驶员省力的大小
。
27．（2023·湖北·统考高考真题）如图所示，竖直放置在水平桌面上的左右两汽缸粗细均匀，内壁光滑，
11
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
横截面积分别为S、
，由体积可忽略的细管在底部连通。两汽缸中各有一轻质活塞将一定质量的理想气
体封闭，左侧汽缸底部与活塞用轻质细弹簧相连。初始时，两汽缸内封闭气柱的高度均为H，弹簧长度恰
好为原长。现往右侧活塞上表面缓慢添加一定质量的沙子，直至右侧活塞下降
，左侧活塞上升
。
已知大气压强为
，重力加速度大小为g，汽缸足够长，汽缸内气体温度始终不变，弹簧始终在弹性限度
内。求：
（1）最终汽缸内气体的压强。
（2）弹簧的劲度系数和添加的沙子质量。
28．（2023·全国·统考高考真题）如图，竖直放置的封闭玻璃管由管径不同、长度均为
的A、B 两
段细管组成，A 管的内径是B 管的2 倍，B 管在上方。管内空气被一段水银柱隔开。水银柱在两管中的长度
均为
。现将玻璃管倒置使A 管在上方，平衡后，A 管内的空气柱长度改变
。求B 管在上方时，玻
璃管内两部分气体的压强。（气体温度保持不变，以
为压强单位）
12
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
29．（2022·海南·高考真题）足够长的玻璃管水平放置，用长
的水银封闭一段长为
的空气柱，
大气压强为
，环境温度为
，将玻璃管缓慢顺时针旋转到竖直，则：
①空气柱是吸热还是放热
②空气柱长度变为多少
③当气体温度变为
时，空气柱长度又是多少？
30．（2022·广东·高考真题）玻璃瓶可作为测量水深的简易装置。如图所示，潜水员在水面上将
水装入容积为
的玻璃瓶中，拧紧瓶盖后带入水底，倒置瓶身，打开瓶盖，让水进入瓶中，稳定后测
得瓶内水的体积为
。将瓶内气体视为理想气体，全程气体不泄漏且温度不变。大气压强
取
，重力加速度g 取
，水的密度
取
。求水底的压强p 和水的深度h。
13
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
31．（2022·河北·统考高考真题）水平放置的气体阻尼器模型截面如图所示，汽缸中间有一固定隔板，
将汽缸内一定质量的某种理想气体分为两部分，“H”型连杆活塞的刚性连杆从隔板中央圆孔穿过，连杆
与隔板之间密封良好。设汽缸内、外压强均为大气压强
。活塞面积为S，隔板两侧气体体积均为
，
各接触面光滑。连杆的截面积忽略不计。现将整个装置缓慢旋转至竖直方向，稳定后，上部气体的体积为
原来的
，设整个过程温度保持不变，求：
（i）此时上、下部分气体的压强；
（ii）“H”型连杆活塞的质量（重力加速度大小为g）。
32．（2022·湖南·统考高考真题）如图，小赞同学设计了一个液体拉力测量仪。一个容积
的导
热汽缸下接一圆管，用质量
、横截面积
的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞与圆管壁
间摩擦不计。活塞下端用轻质细绳悬挂一质量
的U 形金属丝，活塞刚好处于A 位置。将金属丝部
分浸入待测液体中，缓慢升起汽缸，使金属丝从液体中拉出，活塞在圆管中的最低位置为B。已知A、B 间
距离
，外界大气压强
，重力加速度取
，环境温度保持不变，求：
（1）活塞处于A 位置时，汽缸中的气体压强
；
（2）活塞处于B 位置时，液体对金属丝拉力F 的大小。
14
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
33．（2022·山东·统考高考真题）某些鱼类通过调节体内鱼鳔的体积实现浮沉。如图所示，鱼鳔结构可
简化为通过阀门相连的A、B 两个密闭气室，A 室壁厚、可认为体积恒定，B 室壁簿，体积可变；两室内气
体视为理想气体，可通过阀门进行交换。质量为M 的鱼静止在水面下H 处。B 室内气体体积为V，质量为
m；设B 室内气体压强与鱼体外压强相等、鱼体积的变化与B 室气体体积的变化相等，鱼的质量不变，鱼鳔
内气体温度不变。水的密度为ρ，重力加速度为g。大气压强为p0，求：
（1）鱼通过增加B 室体积获得大小为a 的加速度、需从A 室充入B 室的气体质量m；
（2）鱼静止于水面下H1处时，B 室内气体质量m1。
34．（2023·海南·统考高考真题）某饮料瓶内密封一定质量理想气体，
时，压强
。
（1）
时，气压是多大？
（2）保持温度不变，挤压气体，使之压强与（1）时相同时，气体体积为原来的多少倍？
35．（2023·浙江·高考真题）某探究小组设计了一个报警装置，其原理如图所示。在竖直放置的圆柱形
容器内用面积
、质量
的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动。开始时气体
15
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
处于温度
、活塞与容器底的距离
的状态A。环境温度升高时容器内气体被加热，活塞
缓慢上升
恰好到达容器内的卡口处，此时气体达到状态B。活塞保持不动，气体被继续加热至温度
的状态C 时触动报警器。从状态A 到状态C 的过程中气体内能增加了
。取大气压
，求气体。
（1）在状态B 的温度；
（2）在状态C 的压强；
（3）由状态A 到状态C 过程中从外界吸收热量Q。
36．（2021·重庆·高考真题）定高气球是种气象气球，充气完成后，其容积变化可以忽略。现有容积为
的某气罐装有温度为
、压强为
的氦气，将该气罐与未充气的某定高气球连通充气。当充气完成后达
到平衡状态后，气罐和球内的温度均为
，压强均为
，
为常数。然后将气球密封并释放升空至某预定
高度，气球内气体视为理想气体，假设全过程无漏气。
（1）求密封时定高气球内气体的体积；
（2）若在该预定高度球内气体重新达到平衡状态时的温度为
，求此时气体的压强。
37．（2021·江苏·高考真题）如图所示，一定质量理想气体被活塞封闭在汽缸中，活塞的面积为S，与
汽缸底部相距L，汽缸和活塞绝热性能良好，气体的压强、温度与外界大气相同，分别为
和
。现接通
电热丝加热气体，一段时间后断开，活塞缓慢向右移动距离L 后停止，活塞与汽缸间的滑动摩擦为f，最
大静摩擦力等于滑动摩擦力，整个过程中气体吸收的热量为Q，求该过程中
（1）内能的增加量
；
（2）最终温度T。
16
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
38．（2021·河北·高考真题）某双层玻璃保温杯夹层中有少量空气，温度为27℃时，压强为
。
（1）当夹层中空气的温度升至37℃，求此时夹层中空气的压强；
（2）当保温杯外层出现裂隙，静置足够长时间，求夹层中增加的空气质量与原有空气质量的比值，设环
境温度为27℃，大气压强为
。
39．（2021·湖南·高考真题）小赞同学设计了一个用电子天平测量环境温度的实验装置，如图所示。导
热汽缸开口向上并固定在桌面上，用质量
、截面积
的活塞封闭一定质量的理想气体，
活塞与汽缸壁间无摩擦。一轻质直杆中心置于固定支点
上，左端用不可伸长的细绳竖直悬挂活塞，右端
用相同细绳竖直悬挂一个质量
的铁块，并将铁块放置到电子天平上。当电子天平示数为
时，测得环境温度
。设外界大气压强
，重力加速度
。
（1）当电子天平示数为
时，环境温度
为多少？
17
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
（2）该装置可测量的最高环境温度
为多少？
40．（2020·海南·统考高考真题）如图，圆柱形导热汽缸长
，缸内用活塞（质量和厚度均不
计）密闭了一定质量的理想气体，缸底装有一个触发器D，当缸内压强达到
时，D 被触发，
不计活塞与缸壁的摩擦。初始时，活塞位于缸口处，环境温度
，压强
。
(1)若环境温度不变，缓慢向下推活塞，求D 刚好被触发时，到缸底的距离；
(2)若活塞固定在缸口位置，缓慢升高环境温度，求D 刚好被触发时的环境温度。
41．（2022·海南·高考真题）足够长的玻璃管水平放置，用长
的水银封闭一段长为
的空气柱，
大气压强为
，环境温度为
，将玻璃管缓慢顺时针旋转到竖直，则：
①空气柱是吸热还是放热
②空气柱长度变为多少
③当气体温度变为
时，空气柱长度又是多少？
18
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
42．（2022·全国·统考高考真题）如图，一竖直放置的汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成，汽缸中活
塞Ⅰ和活塞Ⅱ之间封闭有一定量的理想气体，两活塞用一轻质弹簧连接，汽缸连接处有小卡销，活塞Ⅱ不
能通过连接处。活塞Ⅰ、Ⅱ的质量分别为
、m，面积分别为
、S，弹簧原长为l。初始时系统处于平
衡状态，此时弹簧的伸长量为
，活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸连接处的距离相等，两活塞间气体的温度为
。已
知活塞外大气压强为
，忽略活塞与缸壁间的摩擦，汽缸无漏气，不计弹簧的体积。（重力加速度常量
g）
（1）求弹簧的劲度系数；
（2）缓慢加热两活塞间的气体，求当活塞Ⅱ刚运动到汽缸连接处时，活塞间气体的压强和温度。
43．（2020·全国·统考高考真题）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？
19
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
44．（2022·福建·高考真题）带有活塞的汽缸内封闭一定质量的理想气体，气体开始处于a 状态，然后
经过
状态变化过程到达c 状态。在
图中变化过程如图所示。
（1）气体从a 状态经过
到达b 状态的过程中压强____________。（填“增大”、“减小”或“不
变”）
（2）气体从b 状态经过
到达c 状态的过程要____________。（填“吸收”或“放出”）热量。
45．（2023·全国·统考高考真题）一高压舱内气体的压强为1.2 个大气压，温度为17℃，密度为
1.46kg/m3。
（i）升高气体温度并释放出舱内部分气体以保持压强不变，求气体温度升至27℃时舱内气体的密度；
（ii）保持温度27℃不变，再释放出舱内部分气体使舱内压强降至1.0 个大气压，求舱内气体的密度。
20
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
46．（2022·重庆·高考真题）某同学探究一封闭汽缸内理想气体的状态变化特性，得到压强p 随温度t
的变化如图所示。已知图线Ⅰ描述的是体积为
的等容过程，当温度为
时气体的压强为
；图线Ⅱ描述
的是压强为
的等压过程。取
为
，求
①等容过程中，温度为
时气体的压强；
②等压过程中，温度为
时气体的体积。
47．（2022·全国·统考高考真题）如图，容积均为
、缸壁可导热的A、B 两汽缸放置在压强为
、温
度为
的环境中；两汽缸的底部通过细管连通，A 汽缸的顶部通过开口C 与外界相通：汽缸内的两活塞将
缸内气体分成I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四部分，其中第II、Ⅲ部分的体积分别为
和
、环境压强保持不变，
不计活塞的质量和体积，忽略摩擦。
（1）将环境温度缓慢升高，求B 汽缸中的活塞刚到达汽缸底部时的温度；
（2）将环境温度缓慢改变至
，然后用气泵从开口C 向汽缸内缓慢注入气体，求A 汽缸中的活塞到达汽
缸底部后，B 汽缸内第Ⅳ部分气体的压强。
21
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
48．（2021·湖北·统考高考真题）质量为m 的薄壁导热柱形汽缸，内壁光滑，用横截面积为的活塞封
闭一定量的理想气体。在下述所有过程中，汽缸不漏气且与活塞不脱离。当汽缸如图(a)竖直倒立静置时。
缸内气体体积为V1，。温度为T1。已知重力加速度大小为g，大气压强为p0。
(1)将汽缸如图(b)竖直悬挂，缸内气体温度仍为T1，求此时缸内气体体积V2；
(2)如图(c)所示，将汽缸水平放置，稳定后对汽缸缓慢加热，当缸内气体体积为V3时，求此时缸内气体的
温度。
49．（2021·辽宁·统考高考真题）如图（a）所示，“系留气球”是一种用缆绳固定于地面、高度可控
的氦气球，作为一种长期留空平台，具有广泛用途。图（b）为某一“系留气球”的简化模型图；主、副
气囊通过无漏气、无摩擦的活塞分隔，主气囊内封闭有一定质量的氦气（可视为理想气体），副气囊与大
气连通。轻弹簧右端固定、左端与活塞连接。当气球在地面达到平衡时，活塞与左挡板刚好接触，弹簧处
于原长状态。在气球升空过程中，大气压强逐渐减小，弹簧被缓慢压缩。当气球上升至目标高度时，活塞
与右挡板刚好接触，氦气体积变为地面时的1.5 倍，此时活塞两侧气体压强差为地面大气压强的
。已知
地面大气压强p0=1.0×105Pa、温度T0=300K，弹簧始终处于弹性限度内，活塞厚度忽略不计。
（1）设气球升空过程中氦气温度不变，求目标高度处的大气压强p；
（2）气球在目标高度处驻留期间，设该处大气压强不变。气球内外温度达到平衡时，弹簧压缩量为左、
右挡板间距离的
。求气球驻留处的大气温度T。
22
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
50．（2021·河北·高考真题）某双层玻璃保温杯夹层中有少量空气，温度为27℃时，压强为
。
（1）当夹层中空气的温度升至37℃，求此时夹层中空气的压强；
（2）当保温杯外层出现裂隙，静置足够长时间，求夹层中增加的空气质量与原有空气质量的比值，设环
境温度为27℃，大气压强为
。
51．（2020·山东·统考高考真题）中医拔罐的物理原理是利用玻璃罐内外的气压差使罐吸附在人体穴位
上，进而治疗某些疾病。常见拔罐有两种，如图所示，左侧为火罐，下端开口；右侧为抽气拔罐，下端开
口，上端留有抽气阀门。使用火罐时，先加热罐中气体，然后迅速按到皮肤上，自然降温后火罐内部气压
低于外部大气压，使火罐紧紧吸附在皮肤上。抽气拔罐是先把罐体按在皮肤上，再通过抽气降低罐内气体
压强。某次使用火罐时，罐内气体初始压强与外部大气压相同，温度为450 K，最终降到300 K，因皮肤凸
起，内部气体体积变为罐容积的
。若换用抽气拔罐，抽气后罐内剩余气体体积变为抽气拔罐容积的
，
罐内气压与火罐降温后的内部气压相同。罐内气体均可视为理想气体，忽略抽气过程中气体温度的变化。
求应抽出气体的质量与抽气前罐内气体质量的比值。
23
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
52.（2024·江西·高考题）可逆斯特林热机的工作循环如图所示。一定质量的理想气体经
完成
循环过程，
和
均为等温过程，
和
均为等容过程。已知
，气体在状
态A 的压强
，体积
，气体在状态C 的压强
。求：
（1）气体在状态D 的压强
；
（2）气体在状态B 的体积
。
53.（2024·安徽·高考题）某人驾驶汽车，从北京到哈尔滨，在哈尔滨发现汽车的某个轮胎内气体的压
强有所下降（假设轮胎内气体的体积不变，且没有漏气，可视为理想气体）。于是在哈尔滨给该轮胎充入
压强与大气压相同的空气，使其内部气体的压强恢复到出发时的压强（假设充气过程中，轮胎内气体的温
度与环境相同，且保持不变）。已知该轮胎内气体的体积
，从北京出发时，该轮胎气体的温度
，压强
。哈尔滨的环境温度
，大气压强
取
。求：
（1）在哈尔滨时，充气前该轮胎气体压强的大小。
（2）充进该轮胎的空气体积。
24
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
54.（2024·广东·高考题） 差压阀可控制气体进行单向流动，广泛应用于减震系统。如图所示，A、B 两
个导热良好的气缸通过差压阀连接，A 内轻质活塞的上方与大气连通，B 内气体体积不变。当A 内气体压强
减去B 内气体压强大于
时差压阀打开，A 内气体缓慢进入B 中；当该差值小于或等于
时差压阀关
闭。当环境温度
时，A 内气体体积
，B 内气体压强
等于大气压强
，已知
活塞的横截面积
，
，
，重力加速度大小取
，A、B 内
的气体可视为理想气体，忽略活塞与气缸间的摩擦、差压阀与连接管内的气体体积不计。当环境温度降到
时：
（1）求B 内气体压强
；
（2）求A 内气体体积
；
（3）在活塞上缓慢倒入铁砂，若B 内气体压强回到
并保持不变，求已倒入铁砂的质量
。
55.（2024·山东·高考题）图甲为战国时期青铜汲酒器，根据其原理制作了由中空圆柱形长柄和储液罐
组成的汲液器，如图乙所示。长柄顶部封闭，横截面积S1=1.0cm2，长度H=100.0cm，侧壁有一小孔A。储
液罐的横截面积S2=90.0cm2，高度h=20.0cm，罐底有一小孔B。汲液时，将汲液器竖直浸入液体，液体从
孔B 进入，空气由孔A 排出；当内外液面相平时，长柄浸入液面部分的长度为x；堵住孔A，缓慢地将汲液
器竖直提出液面，储液罐内刚好储满液体。已知液体密度ρ=1.0×103kg/m3，重力加速度大小g=10m/s2，
大气压p0=1.0×105Pa。整个过程温度保持不变，空气可视为理想气体，忽略器壁厚度。
（1）求x；
（2）松开孔A，从外界进入压强为p0、体积为V 的空气，使满储液罐中液体缓缓流出，堵住孔A，稳
定后罐中恰好剩余一半的液体，求V。
56.（2024·全国·高考题） 如图，一竖直放置的汽缸内密封有一定量的气体，一不计厚度的轻质活塞可
25
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
在汽缸内无摩擦滑动，移动范围被限制在卡销a、b 之间，b 与汽缸底部的距离
，活塞的面积为
。初始时，活塞在卡销a 处，汽缸内气体的压强、温度与活塞外大气的压强、温度相同，分
别为
和
。在活塞上施加竖直向下的外力，逐渐增大外力使活塞缓慢到达卡销b 处（过程
中气体温度视为不变），外力增加到
并保持不变。
（1）求外力增加到
时，卡销b 对活塞支持力
大小；
（2）再将汽缸内气体加热使气体温度缓慢升高，求当活塞刚好能离开卡销b 时气体的温度。
57.（2024·江苏·高考题）某科研实验站有一个密闭容器，容器内有温度为300K，压强为105pa 的气体，
容器内有一个面积0.06 平方米的观测台，现将这个容器移动到月球，容器内的温度变成240K，整个过程
可认为气体的体积不变，月球表面为真空状态。求：
（1）气体现在的压强；
（2）观测台对气体的压力。
58.(2024·浙江·1 月高考题) 如图所示，一个固定在水平面上的绝热容器被隔板A 分成体积均为
的左右两部分。面积为
的绝热活塞B 被锁定，隔板A 的左侧为真空，右侧中一定
质量的理想气体处于温度
、压强
的状态1。抽取隔板A，右侧中的气体就会
26
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
扩散到左侧中，最终达到状态2。然后解锁活塞B，同时施加水平恒力F，仍使其保持静止，当电阻丝C 加
热时，活塞B 能缓慢滑动（无摩擦），使气体达到温度
的状态3，气体内能增加
。
已知大气压强
，隔板厚度不计。
（1）气体从状态1 到状态2 是___（选填“可逆”或“不可逆”）过程，分子平均动能____（选填
“增大”、“减小”或“不变”）；
（2）求水平恒力F 的大小；
（3）求电阻丝C 放出的热量Q。
59.（2024·湖北·高考题）如图所示，在竖直放置、开口向上的圆柱形容器内用质量为m 的活塞密封一部
分理想气体，活塞横截面积为S，能无摩擦地滑动。初始时容器内气体的温度为
，气柱的高度为h。当
容器内气体从外界吸收一定热量后，活塞缓慢上升
再次平衡。已知容器内气体内能变化量ΔU 与温度
变化量ΔT 的关系式为
，C 为已知常数，大气压强恒为
，重力加速度大小为g，所有温度为
热力学温度。求
（1）再次平衡时容器内气体的温度。
（2）此过程中容器内气体吸收的热量。
60.（2024·辽宁·高考题）如图，理想变压器原、副线圈的匝数比为n1：n2 = 5：1，原线圈接在电压峰
值为Um的正弦交变电源上，副线圈的回路中接有阻值为R 的电热丝，电热丝密封在绝热容器内，容器内封
闭有一定质量的理想气体。接通电路开始加热，加热前气体温度为T0。
（1）求变压器的输出功率P；
（2）已知该容器内的气体吸收的热量Q 与其温度变化量ΔT 成正比，即Q = CΔT，其中C 已知。若电
热丝产生的热量全部被气体吸收，要使容器内的气体压强达到加热前的2 倍，求电热丝的通电时间t。
27
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
61.（2024·湖南·高考题）一个充有空气的薄壁气球，气球内气体压强为p、体积为V。气球内空气可视
为理想气体。
（1）若将气球内气体等温膨胀至大气压强p0，求此时气体的体积V0（用p0、p 和V 表示）；
（2）小赞同学想测量该气球内气体体积V 的大小，但身边仅有一个电子天平。将气球置于电子天平
上，示数为m = 8.66 × 10−3kg（此时须考虑空气浮力对该示数的影响）。小赞同学查阅资料发现，此时
气球内气体压强p 和体积V 还满足：(p−p0)(V−VB0) = C，其中p0 = 1.0 × 105Pa 为大气压强，VB0 = 0.5
× 10−3m3为气球无张力时的最大容积，C = 18J 为常数。已知该气球自身质量为m0 = 8.40 × 10−3kg，外
界空气密度为ρ0 = 1.3kg/m3，求气球内气体体积V 的大小。
62．（2023·浙江·统考高考真题）如图所示，导热良好的固定直立圆筒内用面积
，质量
的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动。圆筒与温度300K 的热源接触，平衡时圆筒
内气体处于状态A，其体积
。缓慢推动活塞使气体达到状态B，此时体积
。固定活
塞，升高热源温度，气体达到状态C，此时压强
。已知从状态A 到状态C，气体从外界吸收
热量
；从状态B 到状态C，气体内能增加
；大气压
。
28
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
（1）气体从状态A 到状态B，其分子平均动能________（选填“增大”、“减小”或“不变”），圆筒内
壁单位面积受到的压力________（选填“增大”、“减小”或“不变”）；
（2）求气体在状态C 的温度Tc；
（3）求气体从状态A 到状态B 过程中外界对系统做的功W。
63．（2022·河北·统考高考真题）如图，绝热密闭容器中装有一定质量的某种理想气体和一个充有同种
气体的气球。容器内温度处处相同。气球内部压强大于外部压强。气球慢慢漏气后，容器中气球外部气体
的压强将______（填“增大”“减小”或“不变”）；温度将______（填“升高”“降低”或“不变”）。
64．（2021·福建·统考高考真题）如图，一定质量的理想气体由状态A 变化到状态B，该过程气体对外
___________（填“做正功”“做负功”或“不做功”），气体的温度___________（填“升高”“降低”
“先升高后降低”“先降低后升高”或“始终不变”）。
29
