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
1.命题情境源自生产生活中的与气体、液体、固体等热学探究情境，解题时能从具体情境中抽象出物理模
型，正确应用相应知识点解决物理实际问题。
2. 考查知识主要集中在三个方面:①分子运动论;②气体;③固体、液体、气体物态变化④热力学定律和能量
守恒定律
3.计算题经常结合生活生产场景中与气体有关问题，利用气体实验定律和理想气体状态方程来解题。
4.实验题经常出现油膜法估算分子直径和探究气体实验定律等实验。
一 分子动理论、内能及热力学定律
1.分子动理论要掌握的“一个桥梁、三个核心”
(1)宏观量与微观量的转换桥梁
(2)分子模型、分子数
①分子模型：球模型V＝πR3，立方体模型V＝a3.
②分子数：N＝nNA＝NA＝NA(固体、液体)．
(3)分子运动：分子永不停息地做无规则运动，温度越高，分子的无规则运动越剧烈，即平均速率越大，
但某个分子的瞬时速率不一定大．
(4)分子势能、分子力与分子间距离的关系．
2.理想气体相关三量ΔU、W、Q 的分析思路
(1)内能变化量ΔU 的分析思路
①由气体温度变化分析气体内能变化．温度升高，内能增加；温度降低，内能减少．
②由公式ΔU＝W＋Q 分析内能变化．
(2)做功情况W 的分析思路
①由体积变化分析气体做功情况．体积膨胀，气体对外界做功；体积被压缩，外界对气体做功．
②由公式W＝ΔU－Q 分析气体做功情况．
重难点17 热学
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
(3)气体吸、放热Q 的分析思路：一般由公式Q＝ΔU－W 分析气体的吸、放热情况．
二 固体、液体和气体
1．固体和液体的主要特点
(1)晶体和非晶体的分子结构不同，表现出的物理性质不同．晶体具有确定的熔点，单晶体表现出各向
异性，多晶体和非晶体表现出各向同性．晶体和非晶体在适当的条件下可以相互转化．
(2)液晶是一种特殊的物质状态，所处的状态介于固态和液态之间，液晶具有流动性，在光学、电学物
理性质上表现出各向异性．
(3)液体的表面张力使液体表面具有收缩到最小的趋势，表面张力的方向跟液面相切．
2．饱和汽压的特点
液体的饱和汽压与温度有关，温度越高，饱和汽压越大，且饱和汽压与饱和汽的体积无关．
3.相对湿度
某温度时空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比．即B＝.
4．对气体压强的两点理解
(1)气体对容器壁的压强是气体分子频繁碰撞的结果，温度越高，气体分子数密度越大，气体对容器壁
因碰撞而产生的压强就越大．
(2)地球表面大气压强可认为是大气重力产生的．
三 气体实验定律与理想气体状态方程
1．气体压强的几种求法
(1)参考液片法：选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象，分析液片两侧受力情况，建立平衡
方程，消去面积，得到液片两侧压强相等方程，求得气体的压强．
(2)力平衡法：选与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象进行受力分析，得到液柱(或活塞)的受力平衡方
程，求得气体的压强．
(3)等压面法：在连通器中，同一种液体(中间不间断)同一深度处压强相等．
(4)加速运动系统中封闭气体压强的求法：选与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象，进行受力分析，
利用牛顿第二定律列方程求解．
2．巧选“充气、抽气、灌气(分装)、漏气”问题中的研究对象——化变质量为定质量
在“充气、抽气、灌气(分装)、漏气”问题中通过巧选研究对象可以把变质量问题转化为定质量的问
题．
(1)充气问题
设想将充进容器内的气体用一个无形的弹性口袋收集起来，那么当我们取容器和口袋内的全部气体为
研究对象时，这些气体状态不管怎样变化，其质量总是不变的．这样，就将变质量问题转化为定质量问题．
(2)抽气问题
用抽气筒对容器抽气的过程中，对每一次抽气而言，气体质量发生变化，其解决方法同充气问题类似，
假设把每次抽出的气体包含在气体变化的始末状态中，即把变质量问题转化为定质量问题．
(3)灌气(分装)问题
将一个大容器里的气体分装到多个小容器中的问题，可以把大容器中的气体和多个小容器中的气体看
作整体作为研究对象，可将变质量问题转化为定质量问题．
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
(4)漏气问题
容器漏气过程中气体的质量不断发生变化，不能用理想气体状态方程求解．如果选容器内剩余气体为
研究对象，可将变质量问题转化为定质量问题．
四 气体的状态变化图象与热力学定律的综合问题
1．一定质量的理想气体的状态变化图象与特点
类别
图象
特点
其他图象
等温线
pV＝CT(其中C 为恒量)，pV 之
积越大，等温线温度越高，线离原
点越远
p＝CT，斜率k＝CT，即斜率越
大，温度越高
等容线
p＝T ，斜率k ＝，即斜率越
大，体积越小
等压线
V＝T，斜率k＝，即斜率越
大，压强越小
2.对热力学第一定律的考查有定性判断和定量计算两种方式
(1)定性判断
利用题中的条件和符号法则对W、Q、ΔU 中的其中两个量做出准确的符号判断，然后利用ΔU＝W＋Q
对第三个量做出判断．
(2)定量计算
一般计算等压变化过程的功，即W＝p·ΔV，然后结合其他条件，利用ΔU＝W＋Q 进行相关计算．
(3)注意符号正负的规定
若研究对象为气体，对气体做功的正负由气体体积的变化决定．气体体积增大，气体对外界做功，
W<0；气体的体积减小，外界对气体做功，W>0.
（建议用时：30 分钟）
1．（2024·云南昆明·统考一模）升降椅简化结构如图所示，座椅和圆柱形导热汽缸固定在一起，汽缸内封
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
闭了一定质量的理想气体。若封闭气体不泄漏且环境温度恒定，人坐上座椅到最终气体状态稳定的过程中，
下列说法正确的是（ ）
A．封闭气体的内能增加
B．封闭气体对外界做正功
C．封闭气体向外界放出了热量
D．封闭气体的分子平均动能增大
2．一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
3．一定质量的理想气体由状态a 经状态b 变为状态c，其过程如
图中
直线段所示，已知气
体在三个状态的内能分别为
、
、
，则（ ）
A．
B．
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
C．
D．
4．（2024·辽宁沈阳·统考一模）2021 年2 月21 日~4 月2 日，“深海一号”钻井平台搭载“蛟龙”号潜艇
赴西北太平洋深渊区开展7000 米级作业。若开始下潜时，“蛟龙”号潜艇内气体温度为
、压强为
，当下潜到某一深度时，艇内温度降到
。潜艇内气体视为理想气体，体积和质量不变，下
列关于艇内气体的说法，正确的是（ ）
A．
时，压强约为
B．
时，压强约为
C．下潜过程中，内能增加
D．下潜过程中，吸收热量
二、多选题
5．关于以下几幅图，下列说法正确的是（ ）
A．图1 实验表明，大量的豆粒对秤盘的频繁碰撞对秤盘产生了一个持续的均匀的压力，气体压强就是
这样产生的
B．图2 中，
对应曲线为同一气体在温度较高时的速率分布图
C．图3 是布朗运动产生原因的示意图，可以看出，微粒越大，液体分子沿各方向撞击它的数量越多，
布朗运动越明显
D．图4 中，若抽掉绝热容器中间的隔板，气体的温度不变
E．图5 中，液体表面层分子间相互作用表现为引力，正是因为引力才使得水黾可以停在水面上
6．如图所示，开口向上、内壁光滑密封完好的绝热气缸水平放置，在气缸M、N 两处设有卡口，厚度不计
但具有一定质量的活塞只能在M、N 之间运动。开始时活塞停在
处，缸内压强为
，温度为
，现用
缸内电热丝缓慢加热，使活塞运动到
处，此时缸内压强为
，温度为
，再持续加热至温度为
。已
知外界大气压为
，缸内气体可视为理想气体。则整个过程中气缸内气体的p-T 图像及相关的说法正确的
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．p-T 图像可能如图甲所示。活塞上移过程中，气体对外做功，内能增加
B．p-T 图像可能如图乙所示。活塞静止于卡口M 处，加热时缸内气体分子动能增加
C．p-T 图像可能如图丙所示。
与
时刻，某些气体分子的动能可能相同
D．p-T 图像可能如图丁所示。从
到
过程，气体分子与气缸底部平均作用力增大
7．小明同学为测定某高原的大气压强进行以下实验。将总长L=24cm 的玻璃管开口端向下竖直插入装有水
银的烧杯中，并使玻璃管内外的液面相平，如图1 所示，测得玻璃管内封闭空气的长度。
，然后
将玻璃管缓慢地竖直上提，移出烧杯，如图2 所示，测得玻璃管内水银柱的长度
，已知一个标准
大气压等于76cm 水银柱高，记作
，室内温度
。
（1）玻璃管缓慢上提过程中，封闭气体（选填“吸收”或“释放”）热量；
（2）求高原的大气压强为多少厘米的水银柱高？
（3）若将玻璃管转置开口向上，并加热使水银柱刚好移到管口，如图3 所示，求此时管内气体的温度为多
少？若要将水银全部溢出，求需要将管内气体加热到多少温度？
8．高压氧舱是进行高压氧疗的设备。高压氧舱根据气压和氧气浓度的不同分为医用氧舱和民用氧舱。某
一民用高压氧舱内气体压强为1.5 倍大气压，温度为
，体积为
，密度为
。
（1）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
时，释放出气体的质量；
（2）保持温度27℃不变，再释放出舱内部分气体使舱内压强降至 1.2 倍大气压，求释放出气体的质量。
（建议用时：30 分钟）
一、单选题
1． “天宫课堂”中，宇航员王亚平演示了“液桥演示实验”，即在太空中，两个塑料板间用水搭建一座
长约10cm 的桥，如图1。受其启发，某学生设想“天地同一实验”，固在空间站和地面做同一个实验，观
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
察实验现象，下列说法正确的是（ ）
A．液桥的建立是由于液体表面存在张力，在地面做相同实验，也能观察到同样长度的桥
B．用图2 中的器材做单摆实验，空间站和地面实验现象相同
C．图3 相同密闭容器内装着完全相同的气体，在相同温度下，空间站和地面容器内气体压强不同
D．图4 将两端开口的圆柱形毛细管竖直插入水中，相同装置在空间站和地面观察到管中液面升高的高
度不同
2．如图所示，一定质量的某种理想气体，沿
图像中箭头所示方向，从状态
开始先后变化到状态
、
，再回到状态
。已知
状态气体温度为
。则下列说法正确的是（ ）（绝度零度取
）
A．气体在状态时的温度为
B．从状态
的过程中，气体对外界做功
C．气体在
过程中放出热量
D．气体在
过程中单位时间内撞击单位面积器壁上的气体分子个数增多
3．一定质量理想气体的状态变化如图所示，该图由4 段圆弧组成，表示该气体从状态 a 依次经状态b、
c、d，最终回到状态a 的状态变化过程，则下列说法正确的是（ ）
A．从状态a 到状态c 是等压膨胀
B．从状态c 到状态d 是等温变化
C．从状态a 到状态c，气体对外做功，内能减小
D．从状态a 经b、c、d 回到状态a，气体放出热量
4．（2024·广东惠州·统考二模）如图所示，一定质量的理想气体从状态a 变化到状态b，其过程如p-V 图
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
中从a 到b 的直线所示，在此过程中（ ）
A．气体温度一直下降
B．气体的内能先增大后减小
C．外界对气体一直做正功
D．气体吸收的热量一部分用于对外做功
二、多选题
5．（2024·四川内江·统考一模）喷雾型防水剂是现在市场上广泛销售的特殊防水剂。其原理是防水剂在玻
璃上形成一层薄薄的保护膜，形成类似于荷叶外表的效果，水滴以椭球形分布在玻璃表面，无法停留在玻
璃上，从而在遇到雨水的时候，雨水会自然流走，保持视野清晰，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．雨水分子在永不停息地做无规则运动
B．照片中的玻璃和水滴之间发生了浸润现象
C．水滴呈椭球形是液体表面张力和重力共同作用的结果
D．照片中水滴表面分子比水滴的内部密集
E．水滴与玻璃表面接触的那层水分子间距比水滴内部的水分子间距大
6．（2023·四川乐山·统考一模）一定质量的理想气体从状态a 开始，经历ab、bc、ca 三个过程回到原状态
a，变化过程的
图像如图所示，关于理想气体经历的三个过程，下列说法正确的是（ ）
A．a、b 两状态下气体温度之比为1：1
B．bc 过程中，气体一定从外界吸热
C．bc 过程中，气体体积变小，外界对气体做功
D．ca 过程中，气体压强增大，温度升高
E．ab 过程中，气体分子的平均动能保持不变
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
三、解答题
7．（2024·吉林白山·统考一模）如图是模拟汽车上常用的一种减震装置—气体弹簧的简化模型结构图。直
立圆柱形密闭气缸导热良好，面积为
的活塞通过连杆与车轮轴连接。初始时重力忽略不计的
气缸内密闭一段长度为
，压强等于大气压强
的理想气体。气缸与活塞间的摩擦忽
略不计。车辆载重时相当于在气缸顶部增加一个物体A，稳定时汽车重量由减震装置支撑，且封闭气体被
压缩了
，气体温度保持不变。
（1）求物体A 的重力大小；
（2）为使气缸升到原位置，求需向气缸内充入与气缸温度相同大气的体积。
8．（2024·青海·校联考一模）医院用的氧气瓶（导热性良好）如图所示，氧气瓶通过细管和右边封闭的均
匀玻璃直管（导热性良好，且其容积相对氧气瓶的容积可以忽略不计）相连，玻璃直管内用一很薄的水银
片（质量和厚度不计）在玻璃管下方封闭了一段空气柱
，开始时瓶内氧气的压强为10 个标准大气压，
封闭的空气柱
的长度为
，随着氧气的使用，一段时间后发现水银片上升了
（未到达玻璃管顶
部），使用过程中环境的热力学温度变成了原来的
，已知一个标准大气压为
，氧气与空气均视
为理想气体。求：
（1）此时氧气瓶内的压强；
（2）此时瓶内剩余氧气的质量占原来氧气总质量的百分比。
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
9．一个密闭容器内封闭有m=20g 可视为理想气体的氧气，氧气从状态A 变化到状态B 再变化到状态C，
其状态变化过程的
图像如图中带箭头的实线所示，已知氧气的摩尔质量为M=32g/mol，阿伏加德罗
常数为
，一个标准大气压为
。求：
（1）密闭容器中所封闭氧气分子的个数n 及每个氧气分子的质量
（结果保留2 位有效数字）；
（2）由状态A 到C 的整个过程中，被封闭氧气与外界间传递的热量Q。
10．自2020 年1 月1 日起，我国实施了乘用车强制性安装胎压监测系统（TPMS）的法规。汽车的正常胎
压除了可以提高行车的安全性、防止爆胎外，还可以提高汽车的燃油经济性及轮胎的使用寿命。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，
。求：
（1）在快速放出了适量气体后，胎内气体温度降低的原因；
（2）放出气体的质量与原来气体的质量之比；
（3）经过一段时间后轮胎内剩余气体温度又上升到
，则此时的胎压为多少。
10
