北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟A版物理
专题十五 热学
五年高考
考点过关练
考点一 分子动理论 内能
1. (2023北京,1,3分)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
答案 A
2. (2020北京,10,3分)分子力F随分子间距离r的变化如图所示。将两分子从相距r=r
2
处释放,仅考虑这两个分子间的作用,下列说法正确的是 ( )
A.从r=r 到r=r 分子间引力、斥力都在减小
2 0
B.从r=r 到r=r 分子力的大小先减小后增大
2 1
C.从r=r 到r=r 分子势能先减小后增大
2 0
D.从r=r 到r=r 分子动能先增大后减小
2 1
答案 D
考点二 固体、液体和气体
3. [2020江苏单科,13A(1)](多选)玻璃的出现和使用在人类生活里已有四千多年的历史,
它是一种非晶体。下列关于玻璃的说法正确的有 ( )
A.没有固定的熔点
第 1 页 共 19 页第 1 页 共 19 页
北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟A版物理
B.天然具有规则的几何形状
C.沿不同方向的导热性能相同
D.分子在空间上周期性排列
答案 AC
4. (2023江苏,3,4分)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
答案 B
5. (2023辽宁,5,4分)“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
答案 B
6. [2023全国甲,33(2),10分]一高压舱内气体的压强为1.2个大气压,温度为17 ℃,密
度为1.46 kg/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;
第 2 页 共 19 页第 2 页 共 19 页
北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟A版物理
(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,求高压舱
内气体的密度。
答案 (ⅰ)1.41 kg/m3 (ⅱ)1.18 kg/m3
7. (2023河北,13,8分)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0.1 cm2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300 K时,气柱长度l为10 cm;当外
界温度缓慢升高到310 K时,气柱长度变为50 cm。已知外界大气压恒为1.0×105 Pa,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1 mol氮气在1.0×105 Pa、
273 K状态下的体积约为22.4 L,阿伏加德罗常数N 取6.0×1023 mol-1。
A
答案 (1)0.4 J (2)119 cm3 (3)2.9×1021
考点三 热力学定律 能量守恒定律
8. [2023全国甲,33(1),5分](多选)在一汽缸中用活塞封闭着一定量的理想气体,发生下
列缓慢变化过程,气体一定与外界有热量交换的过程是 ( )
A.气体的体积不变,温度升高
B.气体的体积减小,温度降低
C.气体的体积减小,温度升高
D.气体的体积增大,温度不变
E.气体的体积增大,温度降低
答案 ABD
第 3 页 共 19 页第 3 页 共 19 页
北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟A版物理
9. [2022湖南,15(1),5分](多选)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
答案 ABE
10. (2023福建,11,3分)一定质量的理想气体经历了A→B→C→D→A的循环过程后回
到状态A,其p⁃V图如图所示。完成一次循环,气体内能 (填“增加”“减少”或
“不变”),气体对外界 (填“做正功”“做负功”或“不做功”),气体
(填“吸热”“放热”或“不吸热也不放热”)。
答案 不变 做正功 吸热
11. [2022广东,15(1),6分]利用空调将热量从温度较低的室内传递到温度较高的室外环
境,这个过程 (选填“是”或“不是”)自发过程。该过程空调消耗了电能,空调
排放到室外环境的热量 (选填“大于”“等于”或“小于”)从室内吸收的热量。
答案 不是 大于
第 4 页 共 19 页第 4 页 共 19 页
北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟A版物理
模型强化练
模型一 玻璃管⁃液柱模型
1. [2020课标Ⅲ,33(2),10分]如图,两侧粗细均匀、横截面积相等、高度均为H=18 cm
的U形管,左管上端封闭,右管上端开口。右管中有高h =4 cm的水银柱,水银柱上表面离
0
管口的距离l=12 cm。管底水平段的体积可忽略。环境温度为T =283 K,大气压强p =76
1 0
cmHg。
(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?
答案 (ⅰ)12.9 cm (ⅱ)363 K
2. [2023全国乙,33(2),10分]如图,竖直放置的封闭玻璃管由管径不同、长度均为20
cm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10 cm。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1 cm。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cmHg为压强单位)
答案 74.36 cmHg 54.36 cmHg
3. [2021全国乙,33(2),10分]如图,一玻璃装置放在水平桌面上,竖直玻璃管A、B、C
粗细均匀,A、B两管的上端封闭,C管上端开口,三管的下端在同一水平面内且相互连通。
A、B两管的长度分别为l =13.5 cm,l =32 cm。将水银从C管缓慢注入,直至B、C两管
1 2
第 5 页 共 19 页第 5 页 共 19 页
北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟A版物理
内水银柱的高度差h=5 cm。已知外界大气压为p =75 cmHg。求A、B两管内水银柱的
0
高度差。
答案 1 cm
4. [2020课标Ⅱ,33(2),10分]潜水钟是一种水下救生设备,它是一个底部开口、上部封
闭的容器,外形与钟相似。潜水钟在水下时其内部上方空间里存有空气,以满足潜水员水
下避险的需要。为计算方便,将潜水钟简化为截面积为S、高度为h、开口向下的圆筒;
工作母船将潜水钟由水面上方开口向下吊放至深度为H的水下,如图所示。已知水的密
度为ρ,重力加速度大小为g,大气压强为p ,H h,忽略温度的变化和水密度随深度的变化。
0
(ⅰ)求进入圆筒内水的高度l;
≫
(ⅱ)保持H不变,压入空气使筒内的水全部排出,求压入的空气在其压强为p 时的体积。
0
ρgH ρgSHh
答案 (ⅰ) h (ⅱ)
p +ρgH p
0 0
模型二 活塞⁃汽缸模型
5. (2023新课标,21,6分)(多选)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
第 6 页 共 19 页第 6 页 共 19 页
北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟A版物理
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
答案 AD
6. [2022湖南,15(2),8分]如图,小赞同学设计了一个液体拉力测量仪。一个容积
V =9.9 L的导热汽缸下接一圆管,用质量m =90 g、横截面积S=10 cm2的活塞封闭一定质
0 1
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m =10 g的
2
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h=10 cm,外界大气压
强p =1.01×105 Pa,重力加速度取10 m/s2,环境温度保持不变。求
0
(ⅰ)活塞处于A位置时,汽缸中的气体压强p ;
1
(ⅱ)活塞处于B位置时,液体对金属丝拉力F的大小。
答案 (ⅰ)1×105 Pa (ⅱ)1 N
7. [2022全国甲,33(2),10分]如图,容积均为V 、缸壁可导热的A、B两汽缸放置在压
0
强为p 、温度为T 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
0 0
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
1 1
积分别为 V 和 V 。环境压强保持不变,不计活塞的质量和体积,忽略摩擦。
0 0
8 4
(ⅰ)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;
(ⅱ)将环境温度缓慢改变至2T ,然后用气泵从开口C向汽缸内缓慢注入气体,求A汽缸中
0
的活塞到达汽缸底部后,B汽缸内第Ⅳ部分气体的压强。
第 7 页 共 19 页第 7 页 共 19 页
北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟A版物理
4 9
答案 (ⅰ) T (ⅱ) p
0 0
3 4
8. (2023湖北,13,10分)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,横截面积分别为S、2S,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
1 1
量的沙子,直至右侧活塞下降 H,左侧活塞上升 H。已知大气压强为p ,重力加速度大小
0
3 2
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。
18 2p S 2p S
答案 (1) p (2) 0 0
17 0 17H 17g
三年模拟
考点强化练
考点一 分子动理论 内能
1. (2024届河南上学期一联,6)(多选)下列说法中,正确的是 ( )
A.水乃“生命之源”,已知水的摩尔质量为18 g/mol,密度为1×103 kg/m3,阿伏加德罗常
数为6.02×1023 mol-1,则1毫升水中所含水分子的个数约为3.3×1022
B.某种物质的导热性具有各向同性的特点,这说明该物质一定是非晶体
C.我们常常能看到,油滴会漂浮于水面之上,这说明油不浸润水
第 8 页 共 19 页第 8 页 共 19 页
北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟A版物理
D.由气体压强的微观解释可知,气体压强不仅仅取决于分子与容器壁碰撞时冲击力大小,
还与碰撞频率密切相关,所以气体温度升高时压强未必增大
答案 AD
2. (2024届江苏海安高级中学一测,3)如图所示是密闭在钢瓶中的理想气体在a、b状
态时的分子运动速率分布图像。下面关于气体在a、b状态的叙述,正确的是 ( )
A.T >T
a b
B.p <p
a b
C.图中状态a曲线与横轴所围的面积比状态b曲线与横轴所围的面积大
D.从状态a到状态b,气体的内能减小
答案 B
考点二 固体、液体和气体
3. (2024届广东茂名一中开学考,1)两端开口的洁净玻璃管竖直插入液体中,管中液面如
图所示,则 ( )
A.该液体对玻璃是不浸润的
B.玻璃管竖直插入任何液体中,管中液面都会下降
C.减小管的直径,管中液面会上升
D.液体和玻璃间的相互作用比液体分子间的相互作用强
答案 A
4. (2023届江苏扬州高邮学情调研,3)下列选项正确的是 ( )
A.液体温度越高,悬浮颗粒越大,布朗运动越剧烈
B.若某物质表现为各向同性,则该物质一定是非晶体
第 9 页 共 19 页第 9 页 共 19 页
北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟A版物理
C.单晶硅中原子排列成空间点阵结构,因此其他物质分子不能扩散到单晶硅中
D.液晶态既具有液体的流动性,又在一定程度上具有晶体分子的规则排列的性质
答案 D
5. (2023届河北唐山、邯郸期末)(多选)如图所示,足够深的导热容器用质量为M、横
截面积为S的导热活塞封闭一定质量的理想气体,活塞下方设有两个卡口,初态时活塞与
1
卡口间的作用力大小为 mg,活塞离容器底部的高度为h,环境温度为T 。之后环境温度
2 0
逐渐升高,当温度升高至T 时,活塞即将与卡口分离,当温度升高至T 时,活塞离容器底部
1 2
3
的距离变为 h。不计活塞与容器间的摩擦,重力加速度为g,大气压强为p 保持不变且
2 0
2
mg= p S。整个过程中,关于气体的图像及说法正确的是( )
0
5
7
A.图甲为此过程的V⁃T图像,其中T = T
2 0
6
7
B.图乙为此过程的p⁃T图像,其中p = p
2 0
5
7
C.图丙为此过程的p⁃V图像,此过程中气体对外做功为 p Sh
0
10
D.图丙为此过程的p⁃V图像,封闭气体在两个阶段升高相同温度时,吸收的热量相等
第 10 页 共 19 页第 10 页 共 19 页
北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟A版物理
答案 BC
考点三 热力学定律 能量守恒定律
6. (2023届浙江金华一中3月月考,3)关于热力学定律的表述与理解,下列说法正确的是(
)
A.热力学第一定律指出,不可能达到绝对零度
B.热力学第一定律阐述了热传递具有方向性
C.热力学第二定律指出气体向真空的自由膨胀是不可逆的
D.热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体”
答案 C
7. (2024届浙江杭州期中,19)如图所示,绝热的活塞把n mol某气体(可视为理想气体)
密封在水平放置的绝热汽缸内。汽缸固定,大气压强为p ,汽缸内的电热丝可以以恒定热
0
功率缓慢加热汽缸内气体。初始时,气体的体积为V 、温度为T 、压强为p 。现分别进
0 0 0
行两次独立的实验操作,操作1:固定活塞,电热丝工作一段时间t ,达到热平衡后气体的温
1
度为2T 。操作2:活塞可在汽缸内无摩擦地滑动,电热丝工作一段时间t ,达到热平衡后
0 2
气体的温度也为2T 。已知1 mol该气体温度升高1 K时其内能的增量为已知恒量k,可
0
认为电热丝产生的热量全部被气体吸收,题中温度单位为开尔文,结果均用题中字母表示。
求:
(1)操作1结束后汽缸内气体的压强p ;
1
(2)操作2过程中外界对气体做的功;
(3)两次电热丝工作时间t 和t 之比。
1 2
答案 (1)2p (2)-p V (3) nkT
0 0 0 0
nkT +p V
0 0 0
模型综合练
模型一 玻璃管⁃液柱模型
第 11 页 共 19 页第 11 页 共 19 页
北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟A版物理
1. (2024届皖豫名校联盟一考,2)如图所示,一端封闭的玻璃管用19 cm的水银柱封闭一
定质量的理想气体,玻璃管水平放置时,气柱长为L。设大气压强为76 cmHg,环境温度保
持不变,当玻璃管置于倾角为30°的斜面上且开口端沿斜面向上静止不动时,空气柱的长
度是 ( )
8L 9L 4L
A. B.L C. D.
9 8 5
答案 A
2. (2023届湖北武汉武昌期末,9)(多选)有人设计了一种测温装置,其结构如图所示。
玻璃泡A内封有一定质量的理想气体,与A连通的B管插在水银槽中。由管内水银面的
高度x可知A内气体的温度(即环境温度),并可由B管上的刻度直接读出。在标准大气
压(p =76 cmHg)下,当温度t 为27 ℃时,x =16 cm,将此高度处标记为27 ℃的刻度线。该
0 1 1
温度计在标准大气压下标记好温度后,将其带到海拔很高的高山上测量当地温度。设B
管的体积与玻璃泡A的体积相比可忽略。下列说法正确的是 ( )
A.在标准大气压下,当温度t 为27 ℃时,玻璃泡A内气体的压强p =60 cmHg
1 1
B.在标准大气压下,t 为-3 ℃的刻度线标记在x =20 cm处
2 2
C.由于高山上的真实压强比标准大气压小,则温度的测量值比实际温度高
D.由于高山上的真实压强比标准大气压小,则温度的测量值比实际温度低
答案 AC
3. (2024届湖北部分学校8月起点考试,13)如图所示,一下端封闭、上端开口的粗细均
匀的玻璃管竖直静置,长度l =16 cm的水银柱封闭了一段空气(视为理想气体)柱,空气柱
2
的长度l =10 cm。外界大气压强恒为p =76 cmHg,环境温度保持不变,取重力加速度大小
1 0
g=10 m/s2。
(1)求玻璃管竖直静置时管内封闭空气的压强p ;
1
第 12 页 共 19 页第 12 页 共 19 页
北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟A版物理
(2)若使玻璃管向上做加速度大小a=5 m/s2的匀加速直线运动,求稳定后管内空气柱的长
度l 。
3
答案 (1)92 cmHg (2)9.2 cm
模型二 活塞⁃汽缸模型
4. (2023届河北邢台部分学校2月月考,6)一圆柱形绝热汽缸水平固定,开口向右,底部
透明,横截面积为S。汽缸内的两隔板A、B将汽缸分成Ⅰ、Ⅱ两室,其中隔板A绝热,隔
板B导热,隔板可在汽缸内无摩擦地移动。B的右侧与水平弹簧相连。初始时,弹簧处于
拉伸状态,两室内均封闭有体积为V 、温度为T 的理想气体。现用红外线对Ⅰ室底部进
0 0
4V
行照射,隔板缓慢移动。稳定后,B隔板向右移动了 0。已知大气压强为p ,环境温度保
0
3S
p S
持不变,照射前、后弹簧的弹力大小均为 0 ,弹簧始终处在弹性限度内。则A隔板向右
2
移动的距离Δx为( )
V V 3V 2V
A. 0 B. 0 C. 0 D. 0
2S S 2S S
答案 D
5. (2024届湖北部分高中10月联考,4)如图所示,三个完全相同内壁光滑且导热性能良
好的汽缸,用三个质量相等的活塞密封住质量相等的空气。现让a汽缸处于静止状态,b
汽缸做自由落体运动,c汽缸在倾角为30°的光滑固定斜面上,向下做匀加速直线运动。不
考虑空气阻力,环境温度保持不变,各个活塞均相对于汽缸保持静止,a,b,c三个汽缸内空
气柱对应的长度关系为 ( )
第 13 页 共 19 页第 13 页 共 19 页
北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟A版物理
A.L =L>L B.L =L=L
b c a b c a
C.L >L>L D.L >L=L
b c a b c a
答案 A
6. (2023届山东济宁一模,15)如图甲所示,两端开口的导热汽缸水平固定,A、B是厚度
不计的两轻活塞,可在汽缸内无摩擦滑动,两轻活塞用一轻杆相连,缸内封闭有理想气体。
L
A、B静止时,缸内两部分气柱的长度分别为L和 ,现用轻质细线将活塞B与重物C拴
2
接,如图乙所示。已知活塞A、B面积S 、S 的关系为S =2S =2S,大气压强为p ,重力加速
1 2 1 2 0
p S
度为g,重物C质量为m= 0 ,环境温度保持不变。当两活塞再次静止时,求:
4g
(1)汽缸内气体的压强;
(2)活塞移动的距离x。
5 L
答案 (1) p (2)
0
4 2
微专题专练
微专题24 热力学第一定律与气体实验定律的综合应用
第 14 页 共 19 页第 14 页 共 19 页
北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟A版物理
1. [2020课标Ⅲ,33(1),5分](多选)如图,一开口向上的导热汽缸内,用活塞封闭了一定质
量的理想气体,活塞与汽缸壁间无摩擦。现用外力作用在活塞上,使其缓慢下降。环境温
度保持不变,系统始终处于平衡状态。在活塞下降过程中( )
A.气体体积逐渐减小,内能增加
B.气体压强逐渐增大,内能不变
C.气体压强逐渐增大,放出热量
D.外界对气体做功,气体内能不变
E.外界对气体做功,气体吸收热量
答案 BCD
2. (2023山东,9,4分)(多选)一定质量的理想气体,初始温度为300 K,压强为1×105 Pa。
经等容过程,该气体吸收400 J的热量后温度上升100 K;若经等压过程,需要吸收600 J的
热量才能使气体温度上升100 K。下列说法正确的是( )
A.初始状态下,气体的体积为6 L
B.等压过程中,气体对外做功400 J
1
C.等压过程中,气体体积增加了原体积的
4
D.两个过程中,气体的内能增加量都为400 J
答案 AD
3. [2022全国乙,33(1),5分](多选)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T⁃V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
第 15 页 共 19 页第 15 页 共 19 页
北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟A版物理
答案 ABD
4. (2022江苏,7,4分)如图所示,一定质量的理想气体分别经历a→b和a→c两个过程,其
中a→b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.a→c过程中气体吸收热量
D.a→c过程中外界对气体做正功
答案 C
5. [2022全国甲,33(1),5分](多选)一定量的理想气体从状态a变化到状态b,其过程如
p⁃T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
答案 BCE
6. (2020山东,6,3分)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(V ,2p )、
0 0
b(2V ,p )、c(3V ,2p )。以下判断正确的是 ( )
0 0 0 0
第 16 页 共 19 页第 16 页 共 19 页
北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟A版物理
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
答案 C
7. (2024届河北邯郸一调,13)如图所示,带有加热装置(图中未画出)的绝热汽缸用轻杆
固定在天花板上。现用一个质量m=1 kg,面积S=100 cm2的绝热活塞将一定质量的理想
气体封闭在汽缸内。初始时缸内温度为300 K,活塞处于平衡状态,此时缸内气体处于状
态A,体积为V =600 cm3。现竖直向上缓慢将活塞推动1 cm,此时缸内气体处于状态B。
A
然后将活塞固定,同时启动汽缸内的加热装置,气体达到状态C,此时压强p =1.6×105
C
Pa。已知气体从状态A到状态C,内能增加25 J,从状态B到状态C吸收的热量为12 J。
已知大气压强p =1.01×105 Pa,重力加速度g=10 m/s2,不计活塞与汽缸之间的摩擦。
0
(1)求气体处于状态A时的压强;
(2)求气体在状态C时的温度T ;
C
(3)求气体从状态A到状态B过程中外界对气体做的功。
答案 (1)1×105 Pa (2)400 K (3)13 J
微专题25 气体变质量问题
1. (2021山东,4,3分)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60 cm3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5V,压强计示数为150 mmHg。已知大气压强等于
750 mmHg,气体温度不变。忽略细管和压强计内的气体体积。则V等于( )
第 17 页 共 19 页第 17 页 共 19 页
北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟A版物理
A.30 cm3 B.40 cm3 C.50 cm3 D.60 cm3
答案 D
2. [2021河北,15(2),8分]某双层玻璃保温杯夹层中有少量空气,温度为27 ℃时,压强为
3.0×103 Pa。
(ⅰ)当夹层中空气的温度升至37 ℃,求此时夹层中空气的压强;
(ⅱ)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1.0×105 Pa。
97
答案 (ⅰ)3.1×103 Pa (ⅱ)
3
3. (2023湖南,13,10分)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AB与助力活塞固定为一体,驾驶
员踩刹车时,在连杆AB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,K 打开,K 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
1 2
中的气体充满抽气气室,达到两气室压强相等;然后,K 闭合,K 打开,抽气活塞向下运动,
1 2
抽气气室中的全部气体从K 排出,完成一次抽气过程。已知助力气室容积为V ,初始压
2 0
强等于外部大气压强p ,助力活塞横截面积为S,抽气气室的容积为V 。假设抽气过程中,
0 1
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p ;
1
(2)第n次抽气后,求该刹车助力装置为驾驶员省力的大小ΔF。
V [ V n]
答案 (1) 0 p
0
(2) 1- ( 0 ) p
0
S
V +V V +V
0 1 0 1
第 18 页 共 19 页第 18 页 共 19 页
北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟A版物理
4. (2022山东,15,7分)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室壁薄,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p ,求:
0
(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Δm;
(2)鱼静止于水面下H 处时,B室内气体质量m 。
1 1
答案 (1)Mma (2)p +ρgH m
0 1
ρgV p +ρgH
0
第 19 页 共 19 页
