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专题13 热 学 4 大考点概览 考点01 分子动理论 固体与液体 考点02 气体实验定律与理想气体状态方程 考点03 热力学定律与气体实验定律的综合应用 考点04 变质量气体问题 一、单选题 1.(2026·江苏南通·一模)将某种液体滴在玻璃板表面,形成扁平球形的液滴,如图所示。现将玻璃板竖 直插入该液体中,稳定后玻璃板左右两侧的液面形状可能正确的是( ) A. B. C. D. 4.(2026·广东汕头·一模)“工夫茶”是潮汕地区的传统饮茶习俗。如图所示,热水倒入茶托上的玻璃 盖碗后盖上杯盖,在水面和杯盖间就封闭了一部分空气(可视为理想气体)。下列说法正确的是( ) 考点1 分子动理论 固体与液体 A.玻璃盖碗是非晶体 B.水温越高,每个水分子运动的速率越大 C.温度降低,玻璃盖碗内壁单位面积所受气体分子的平均作用力变大 D.水滴落在干净的茶托上会自然摊开,这说明水不能浸润茶托 5.(2026·江苏·一模)如图所示为甲、乙两分子间的作用力F 与分子间距离r 的关系图像。若甲固定,乙 从无穷远处逐渐靠近甲,则分子势能最小时分子间距离为( ) A.r1 B.r2 C.r3 D.r4 6.(2026·山东·一模)关于分子动理论,下列说法正确的是( ) A.图甲中,状态①的温度比状态②的温度高 B.图甲中,两条曲线如果完整,下方的面积不相等 C.由图乙可知,当分子间的距离从 逐渐减小为 时,分子势能不断减小 D.图丙中分子间作用力与分子间距的关系图中,阴影部分面积表示分子势能差值,与零势能点的选取 有关 8.(2026·山东菏泽·一模)水银具有强毒性与不可降解性,根据《关于汞的水俣公约》,从2026 年1 月 1 日起,我国禁止生产水银体温计。水银体温计断裂后,逸出的水银在玻璃表面形成球形的水银滴并能轻 松滚落。下列说法正确的是( ) A.水银能浸润玻璃 B.水银很难被压缩是因为液体分子间不存在空隙 C.水银滴呈球形是因为水银滴表面层分子间引力与斥力相等 D.将两端开口的细玻璃管竖直插入水银中,管内水银面低于管外水银面 9.(2026·山东日照·一模)一定质量的理想气体,在相同体积、不同温度时分子速率分布如图中①、②所 示。下列说法正确的是( ) A.状态①的温度高于状态②的温度 B.状态①的压强小于状态②的压强 C.状态①的分子数密度大于状态②的分子数密度 D.图线①与横轴所围的面积大于图线②与横轴所围的面积 10.(2026·黑龙江哈尔滨·一模)对下列各图的理解,正确的是( ) A.图甲是同一部分气体在不同温度下的图线,可知温度 B.图乙冰箱的工作原理表明热量可以自发地从低温物体传到高温物体 C.图丙方解石的双折射现象体现了其光学性质的各向异性 D.图丁玻璃管中的水银液面呈凸形,表明水银能浸润玻璃 13.(2026·辽宁大连·一模)已知某地空气的密度为 ,假设此地空气为理想气体,气体分子平均动能为 Ek,单个气体分子的质量为m,建立适当的模型,估计当地大气压强p0的大小最接近于( ) A. B. C. D. 二、多选题 14.(2026·贵州安顺·一模)若液体对某种固体是浸润的,当液体装在由这种固体物质做成的细管中时( ) A.产生毛细现象时,液体在毛细管中一定上升 B.管中的液体表面一定下凹 C.液体跟固体接触的面积有收缩的趋势D.液体跟固体接触的面积有扩大的趋势 15.(2026·山东济南·一模)关于四幅图片中的信息,下列说法正确的是( ) A.甲图中薄板一定是非晶体 B.乙图说明气体分子的速率分布随温度变化而变化,且 C.丙图说明了微粒分子做无规则运动 D.丁图中分子间距为 时,分子力为零 一、单选题 1.(2026·贵州六盘水·二模)某车主汽车中控仪表盘实时显示四个完全相同轮胎内气体压强(单位: )及温度(单位:℃)如图所示,不计轮胎形变,轮胎内气体可视为理想气体,则四个轮胎中,充气最多 的轮胎是( ) 考点2 气体实验定律与理想气体状态方程 A.左前轮 B.右前轮 C.左后轮 D.右后轮 2.(2026·黑龙江哈尔滨·一模)哈尔滨市地铁列车运行的平稳性与车厢的震动密切相关,车厢底部安装的 空气弹簧可以有效减震。空气弹簧可简化成由活塞、气缸和缸内封闭的一定质量的气体构成,乘客上下车 及剧烈颠簸均能引起车厢震动,从而引起缸内气体的状态变化。列车沿某路段行驶时,缸内气体(视为理 想气体)从A 状态经B 状态变化到C 状态,p-V 图像如图所示,下列说法正确的是( ) A.从A 到B 的过程中,缸内气体的内能减小 B.从B 到C 的过程中,缸内气体对外界做功 C.分子平均动能A 状态大于C 状态 D.单位体积分子数A 状态大于B 状态 3.(2026·江苏镇江·一模)如图所示,把上端封闭、下端开口的玻璃管竖直插入水中后,将玻璃管缓慢向 下移动。若管内气体温度保持不变,则管内气体( ) A.压强小于大气压强 B.内能增大 C.单位体积内的分子数保持不变 D.单位面积上分子撞击器壁的作用力变大 4.(2026·河北唐山·一模)如图所示,水平地面上固定一导热良好的气缸,用活塞封闭一定质量的理想气 体。若气缸周围环境温度和大气压强保持不变,现向左缓慢推动活塞,则气缸内的气体( ) A.压强变大 B.压强变小 C.温度降低 D.温度升高 二、多选题 5.(2026·重庆沙坪坝·一模)在电梯的轿厢中,有一质量 ,内部横截面积 的汽缸,现 用一个质量 的活塞封闭了一定质量的理想气体。初始时,汽缸静置在轿厢底部,气柱高度 ,如图甲所示。若用绳子连接活塞将汽缸悬挂在轿厢的顶部,轿厢以加速度 匀加速上升达到稳 定时气柱高度 ,如图乙所示。已知大气压强 ,轿厢内温度不变,汽缸导热性能良 好且不计活塞与汽缸壁间的摩擦,重力加速度 取 。下列说法正确的是( ) A.图甲静止状态下,汽缸内气体的压强 B.图乙轿厢加速运动时,汽缸内气体的压强 C.图乙轿厢加速运动时,加速度的大小为 D.图乙轿厢加速运动时,加速度的大小为 6.(2026·山东淄博·一模)如图,一汽缸水平固定在静止的小车上,一质量为m、横截面积为S 的活塞将 一定质量的气体封闭在汽缸内,平衡时活塞与汽缸底相距L。现让小车以一较小的水平恒定加速度a 向右 加速运动,稳定时发现活塞相对于汽缸移动了一定的距离。已知大气压强为 ,不计汽缸和活塞间的摩擦, 且小车运动时,大气对活塞的压强仍可视为 ,整个过程中气体温度保持不变,气体可视为理想气体,则 此时( ) A.汽缸内气体的压强为 B.汽缸内气体的压强为 C.活塞移动的距离为 D.活塞移动的距离为 三、解答题 7.(2026·山东·一模)某种肺活量测试的规则为:一次尽力吸气(气体在人体内热力学温度可视为 ), 快速尽力呼出后,呼出气体的温度可视为不变,压强变为大气压强 ,体积为 (未知),则 为肺活 量测试的结果。甲同学用如图甲所示的装置进行测试,绝热气缸的底面积为、总高度为 ,导热活塞可 在气缸内无摩擦滑动而不漏气,活塞的质量和厚度均忽略不计。测试前,气缸顶部的小孔和底部软管均与 大气连通,活塞位于气缸底部,环境大气压强为 、热力学温度为 ;测试时,先将气缸顶部的小孔密闭, 甲同学尽力吸气后,快速尽力呼出,通过软管把气体吹入气缸中活塞的下部,然后关闭软管的阀门,稳定 时如图乙所示,活塞上升的高度为,软管内气体忽略不计,吸气和呼气中水蒸气的影响可忽略不计,人 呼出的气体可视为理想气体。求: (1)该次测试中,甲同学的肺活量 ; (2)若甲同学测试后活塞上升的高度 ,乙同学按照相同的方法在环境温度为 时进行测试,测试后活 塞上升的高度 ,则甲乙两人的肺活量之比是多少。 8.(2026·江苏·一模)如图甲所示,潜水钟是一种潜水装置,可输送潜水员下潜,并提供水下逗留和作业 的平台以延长潜水时间。将潜水钟简化为如图乙所示的用轻质活塞密封的导热圆筒,圆筒内的横截面积为 S=2.5m2,高度h=3.0m。下潜前活塞处于筒口处,封闭气体的压强等于大气压,温度为t=27℃。现将圆筒 开口向下,由水面上方沿竖直方向缓慢下潜至作业深度时,活塞恰好位于距筒口 处。已知潜水钟内的 封闭气体可视为理想气体,不计活塞与圆筒间的摩擦,下潜过程中气体温度保持不变,海水的密度 ρ=1.0×103kg/m3,大气压强p0=1.0×105Pa,热力学温度与摄氏温度的关系为T=t+273K,重力加速度 g=10m/s2。 (1)求在作业深度处,筒口距离海面的深度H; (2)若保持作业深度不变,潜水钟内气体的温度降低后活塞静止在距离筒口 处,求此时潜水钟内气体的 温度。 9.(2026·陕西渭南·一模)如图为某同学用铝制易拉罐制作的温度计。粗细均匀的透明薄吸管里有一段油 柱(长度不计),吸管与罐密封性良好,罐内气体可视为理想气体,已知罐的容积为 ,薄吸管底面 积为 ,罐外吸管总长度为 ,当温度为 时,油柱离罐口 ,不考虑大气压强变化,取绝 对零度为 ,求此温度计的测温范围。(最终结果温度单位用 ,保留一位小数。) 10.(2026·陕西延安·一模)冬季,一辆汽车停放在哈尔滨某地下车库,车库内温度为 。司机检查发 现车胎气压正常。次日,车辆驶出车库,在阳光下暴晒,轮胎内气体温度升至45℃。假设轮胎无气体泄漏, 且车胎气压变化极小忽略不计。 (1)求轮胎内气体在45℃时的体积与在 时的体积之比; (2)若低温时胎内气体体积为40L,求高温时气体体积(结果保留一位小数)。 11.(2026·贵州毕节·一模)如图,一个横截面积为S 与缸壁垂直的轻质活塞将气缸分为A、B 两室。活塞 中心与A 室左侧缸壁中心通过一根轻弹簧相连。初始时阀门K 关闭,A 室充满压强为 的氮气,体积为 ; B 室也充有氮气,体积为 ,整个系统静止且弹簧处于原长。现打开阀门K,向A 室中缓慢充入同种气体, 关闭阀门K,活塞再次静止时,A 室压强变为 、体积变为 。活塞与缸壁间密封良好且无摩擦,环 境温度不变,缸壁导热性能良好。把氮气视为理想气体,求: (1)活塞再次静止时B 室内气体的压强; (2)弹簧的劲度系数。 12.(2026·广东·一模)研究小组暑假去长白山游学,设计了测量大气压强的实验装置。如图,带有刻度 的导热良好的圆柱形容器里用活塞密封一定质量的空气,游学出发前,在实验室里测得装置水平放置时密 封空气的长度 ,环境温度为 ,大气压强 。研究小组到达长白山山脚 处时 环境温度也为 ,此时装置水平放置时密封空气的长度 。研究小组到达长白山山顶 处时, 环境温度为 ,此时装置水平放置时密封空气的长度还是 。 空气可视为理想气体,不计活塞 与容器内壁的摩擦力。求: (1)长白山山脚 处的大气压强 ; (2)长白山山顶 处的大气压强 。 13.(2026·贵州贵阳·一模)如图,一上端有卡销、容积为 的内壁光滑的汽缸竖直放置在水平地面上, 一定质量的理想气体被一厚度不计的活塞密封在汽缸内。初始时封闭气体压强为 ( 为大气压强), 温度为 ,体积为 。现对气体缓慢加热,使活塞刚好上升到卡销处时停止加热,然后立即在活塞上 加细砂并保持缸内气体温度不变,让活塞缓慢下降,使缸内气体体积变回 。求: (1)活塞刚上升到卡销处时,缸内气体的温度; (2)所加细砂的总质量与活塞质量的比值。 14.(2026·云南·一模)玻璃瓶可做成测量水深的简易装置。如图所示,白天潜水员在水面上将100mL 水 装入容积为400mL 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250mL。将瓶内气体视为理想气体,全程气体不泄漏。已知瓶身长度相对水深可忽略,取 大气压强 水的密度 重力加速度g=10m/s2,求: (1)若气体温度保持不变,求水底的压强p1和水的深度h; (2)若白天水底温度为27℃,夜晚水底的温度为24 ℃,水底压强不变。求夜晚瓶内气体体积。 15.(2026·广东深圳·一模)某兴趣小组做空气喷泉实验。在一体积为V 的厚玻璃瓶里装满开水,随后把 开水倒掉,用带有细管的橡胶塞把瓶口封住,此时温度传感器显示瓶内气体的温度为 。立即把玻璃瓶倒 置且将细管浸入到水槽中,固定玻璃瓶,稍后可以看到瓶内喷泉现象。已知初始时水槽液面上方细管长度 为h,水的密度 ,大气压强为 ,重力加速度为g,忽略细管容积、橡胶塞和传感器体积。 (1)当细管上端恰好有水溢出时,求瓶内气体的温度大小 ; (2)当细管中的水恰好不再喷出时,水槽液面下降了0.2h。瓶内气体温度为 ,瓶内水面低于细管上端口。 求进入瓶内水的体积大小 。 一、单选题 1.(2026·内蒙古包头·一模)热泵空调被广泛视为缓解电动汽车冬季续航焦虑的关键技术之一,其核心原 理是通过“逆卡诺循环”实现热量的搬运,它能在冬季从低温环境中提取热量送入车厢,能效比(制热量 与耗电量之比)在2.0~4.5 之间,可提升续航20~30km。关于热泵空调,下列说法正确的是( ) 考点3 热力学定律与气体实验定律的综合应用 A.其工作过程违背了热力学第二定律 B.制热循环中,其向车厢放出的热量全部来自消耗的电能 C.在绝热压缩过程中,压缩机对制冷剂(视为理想气体)做功,可使其升压升温 D.当制冷剂温度升高时,组成它的所有分子的热运动速率都增大 2.(2026·黑龙江齐齐哈尔·一模)如图所示,一定质量的理想气体经历 状态变化,其中a 状态的温度为 , 为等温过程。下列说法正确的是( ) A.c 状态的温度为 B.d 状态的压强为 C. 的过程中,所有气体分子的运动速率都增加 D. 的过程中,气体对外界做正功 3.(2026·山东聊城·一模)卡诺循环是只有两个热源的简单循环。一定质量的理想气体经历如图所示的卡 诺循环过程,该循环由 、 两个等温过程和 、 两个绝热过程组成。下列说法正 确的是( ) A.气体在状态 的温度低于在状态 的温度 B. 过程中单位时间内气体分子碰撞单位面积器壁的次数不变 C. 过程中气体从外界吸收的热量等于 过程中放出的热量 D. 过程中气体对外做的功等于 过程中外界对气体做的功 4.(2026·山东德州·一模)如图所示,开口向右的水平固定导热汽缸用横截面积为的光滑活塞封闭一定 质量的理想气体。跨过光滑定滑轮的轻绳一端连接活塞,另一端连接质量为 的小桶,小桶静止,气体处 于状态1。一段时间后由于温度降低,活塞向左缓慢移动 后静止,气体处于状态2。由状态1 到状态2 气 体内能减小量为 。已知重力加速度为 ,外界大气压强始终为 。从状态1 到状态2 封闭气体向外放 出的热量为( ) A. B. C. D. 5.(2026·湖北·一模)密闭容器内装有一定质量的理想气体,从状态a 开始,经状态b、c、d 再回到状态 a,如图所示,其中图线bc、da 平行于横轴.下列说法正确的是( ) A.从a 到b,气体从外界吸热 B.从b 到c,单位时间内气体分子对容器壁单位面积的碰撞次数增多 C.从c 到d,气体内能减小 D.从d 到a,外界对气体做功 6.(2026·山西晋城·一模)如图所示,粗细均匀的长直玻璃管两端开口,插在水银槽的水银中并保持固定, 管中有一段水银柱,玻璃管外水银液面为a,玻璃管内水银液面为b,管中气体为理想气体,现从上管口 缓慢倒入一段水银,在倒入水银的过程中,整个装置温度保持不变,下列判断正确的是( ) A.a、b 液面高度差不变 B.管中气体分子数密度减小 C.管中气体分子平均速率增大 D.管中气体放出热量 7.(2026·江苏南通·一模)上端封闭、下端开口的导热玻璃管倒扣在水槽中,处于静止状态。现缓慢向上 提起玻璃管、管下端未离开水面,如图所示。则此过程中管内( ) A.气体分子数密度变大 B.气体分子平均动能变小 C.水面上升 D.气体放热 8.(2026·辽宁大连·一模)一定质量的理想气体经历如图所示的循环过程,其中 过程是绝热过程, 下列说法正确的是( ) A. 过程,气体分子的平均动能增大 B. 过程,气体做等温变化 C. 过程,单位时间单位面积撞击器壁的分子数增大 D. 过程,气体从外界吸收热量 二、多选题 9.(2026·山东临沂·一模)在研究一定质量理想气体的压强p、体积V、热力学温度T 的关系时,在直角 坐标系中作出如图所示的图像,其中长方体OABC-MNPQ 有三条边在坐标轴上,D、E、F、G 是对应边的 中点,H、I 是对角线MP、PC 的中点,IH 是DEFG 平面内的一条双曲线。气体从状态H 开始经HP、PI、 IH 三个过程回到原状态H,则下列说法正确的是( ) A.H 到P 气体体积增大 B.H 到P 气体分子平均动能减少 C.I 到H 外界对气体做功,气体向外界放热 D.P 到I 单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力增大 10.(2026·辽宁沈阳·一模)如图,某同学向固定容积为V 的气瓶中注入质量为m 的水,然后将瓶竖直倒 立固定。现用打气筒通过带阀门的金属管向瓶内打入空气,打气结束时瓶内高压气体的体积为0.5V,温度 为T,压强为p。打开金属管阀门,若假设瓶内的水在极短时间内以恒定的速率喷出,当水完全喷出时, 瓶内气体的温度下降为0.98T,瓶内气体可视为理想气体,质量不变。内能变化量与温度变化量满足 的关系( 为常量),此过程可视为绝热过程,不计水的重力做功,下列说法正确的是 ( ) A.当水完全喷出时,瓶内气体压强为0.5p B.当水完全喷出时,瓶内气体压强为0.49p C.水喷射的恒定的速率是 D.水喷射的恒定的速率是 11.(2026·河北·一模)一理想气体系统经历一循环过程a→b→c→d→a,其p–V 图如图所示,其中d→a 过 程气体温度不变。下列说法正确的是( ) A.a→b 过程气体分子的平均动能增加 B.b→c 过程气体向外界放出热量 C.状态c、a 的体积和压强满足 D.a→b→c→d→a 过程气体从外界吸收热量 12.(2026·河北保定·一模)一定质量的理想气体,经历了如图所示的 、 、 三个过程, 其中c、a、O 三点共线, 与T 轴平行。下列说法正确的是( ) A.气体在 过程中对外界做正功 B.气体在 过程中的体积不变 C.气体在 过程中向外界放出热量 D.气体在 过程中单位体积的分子数增大 三、解答题 13.(2026·广东深圳·一模)如图所示,竖直放置在水平面上的两汽缸底部由容积可忽略的细管连接,左、 右两汽缸粗细均匀,内壁光滑,横截面积分别为S、2S,左、右两汽缸内各有一个活塞将缸内封闭一定质 量的理想气体,左、右活塞质量分别为0.5m、2m,轻质细弹簧上端与天花板连接、下端与左侧汽缸内活 塞相连。初始时,两缸内活塞离缸底的距离均为h,两活塞相平,大气压强为 ,重力加速度大小为 g,汽缸导热性能良好,环境温度为 ,封闭气体质量保持不变,弹簧的劲度系数为k,弹簧始终在弹性限 度内,汽缸足够长,求: (1)开始时弹簧的形变量; (2)使环境温度缓慢升高为2 ,则右侧汽缸中活塞移动的距离为多少? (3)若(2)过程中系统内能增加了 ,则系统吸收的热量为多少? 14.(2026·海南·一模)某智能家居公司开发了一种火灾预警系统,该系统能够通过实时监测环境温度的 变化来实现火灾预警,其原理如图所示,固定在水平地面上的导热汽缸内,表面涂有导电物质的质量为 M、横截面积为S 的活塞密封一定质量的理想气体。汽缸内气体的热力学温度为T₀,活塞距汽缸底部的高 度为h,要求当环境的热力学温度为 时报警,不计活塞与汽缸之间的摩擦。外界大气压恒为p₀,重力 加速度大小为g。 (1)求系统刚好报警时,活塞较常态时上升的距离d; (2)若从常态(汽缸内气体的温度为T₀)到系统恰好报警的过程中气体吸收了热量Q,求气体内能的变化量 。 15.(2026·甘肃·一模)如图所示,在竖直放置的圆柱形绝热气缸内用一轻质绝热活塞(质量不计)密封 一定质量的理想气体。初始时刻,活塞静止在距离缸底高为 的位置,缸内气体的压强为 ,温度为 。 现通过电热丝(未画出)对缸内气体缓慢加热,直至活塞上升到初始位置上方距离为 的位置。已知外界 大气压强恒为 ,活塞与气缸内壁间的滑动摩擦力大小恒为 ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,活塞的横 截面积为,气缸不漏气,求: (1)活塞刚要向上滑动时,缸内气体的压强和温度; (2)若从开始加热到活塞缓慢上升至距离为 的过程中,缸内气体吸收的总热量为 ,则此过程中缸内气体 内能增加了多少? 16.(2026·山东泰安·一模)某充气式座椅简化模型如图所示,导热性能良好的两个汽缸 通过活塞 分别封闭质量相等的两部分同种理想气体 ,活塞通过轻弹簧相连,整个装置竖直静置在水平地 面上。已知两个汽缸 的质量均为 (汽缸壁的厚度不计),活塞的横截面积均为S,活塞的质量和 厚度不计。初始环境温度为 ,封闭气体的初始长度均为 ,在环境温度缓慢升至 过程中, 气 体总内能增加了 。已知轻弹簧的劲度系数为 、原长为 ,弹簧形变始终在弹性限度 内,大气压强为 ,重力加速度为 ,活塞始终未脱离汽缸,不计活塞与汽缸之间的摩擦。求: (1)环境温度为 时,活塞 离水平地面的高度; (2)升温过程A 气体从外界吸收的热量。 17.(2026·湖南邵阳·一模)“拔火罐”是我国传统医学的一种疗法。治疗时,医生用点燃的酒精棉球加 热一个小罐内的空气,随后迅速把小罐倒扣在需要治疗的部位。加热后小罐内空气温度为,室内温度为 ,罐内气体从温度冷却至温度 过程中向外界放出热量6.65J。已知 , 。大气压强为 ,不考虑因皮肤被吸入罐内导致空气体积变化的影响。求: (1)冷却至温度 时罐内气体的压强; (2)从温度自然冷却至室温 过程中罐内气体内能的变化。 18.(2026·山东临沂·一模)如图所示的绝热圆筒汽缸内装有两个活塞,上面活塞外面覆盖着绝热层(与 外面的热交换可忽略),其质量为m;底部活塞导热性能优良,质量可忽略不计。汽缸Ⅰ、Ⅱ内各封闭了 1mol 的单原子分子理想气体。初始时,两个活塞均处于静止状态,两部分气体温度均为 ,压强相同,两 活塞的间距及下面活塞到缸底的距离均为d.现利用加热装置(图中未画)对Ⅱ部分气体进行缓慢加热直 到温度上升至 ,上面活塞与汽缸间的摩擦可忽略,下面活塞位置始终不变,气体不发生泄漏,重力加 速度为g,大气压强为 ,活塞横截面积均为S,已知1mol 的单原子分子理想气体在温度为T 时内能表达 式为 ,R 为普适气体常量。求: (1)从温度 加热到 过程中,两部分气体吸收的总热量Q; (2)温度加热到 时,下面活塞受到的摩擦力。 一、解答题 1.(2026·河北·一模)汽车胎压显示及电子报警系统对安全行驶有很好的保障作用。某型号汽车轮胎的正 常行驶胎压为2.0~3.0atm,超出这个范围电子报警系统会发出报警信息。某次一辆该型号汽车刚起动时系 统显示左前轮胎压为2.5atm,胎温为27℃。轮胎内气体视为理想气体,胎温与胎内气体温度相同,轮胎的 容积变化忽略不计,摄氏温度t 与热力学温度T 的关系是 。 (1)求该汽车正常行驶过程中左前轮胎压达到3.0atm 时,胎温为多少摄氏度。 (2)该汽车行驶一段时间后电子报警系统发出胎压过低的报警信息,系统显示左前轮胎压降为 ,胎温 为47℃。求此时轮胎泄漏气体与剩余气体的质量之比。 2.(2026·广东梅州·一模)如图所示,一位同学用容积2.0L 的可乐瓶制作“水导弹”。可乐瓶及瓶身装饰 物总质量 。可乐瓶固定在架子上,与水平地面夹角成 ,瓶内装入0.5L 水后密封,初始气体压 强为1atm。用打气筒进行打气,每次打入0.4L、1atm 的空气,当瓶内气压达5atm 时,活塞脱落,水高速 喷出,可乐瓶射出。已知水的密度 ,忽略空气阻力、可乐瓶体积变化和瓶内外空气温度 变化,忽略发射前瓶身离地高度,重力加速度 取 。求: 考点4 变质量气体问题 (1)要使可乐瓶底部的活塞脱落至少打气多少次; (2)若活塞脱落后,水以 全部喷出,可乐瓶的水平射程是多少。(忽略空气喷射的影响) 3.(2026·山东菏泽·一模)如图是医院用于静脉输液的示意图,倒置的输液瓶上方有一气室A,密封瓶口 处的软木塞上插有两根细管,其中a 管与大气相通且药液始终没有进入,b 管为输液软管,中间有一气室 B,管通过针头接入人体静脉,输液处由于液体压强高于静脉血压,药液顺利进入静脉。气室A 内气体温 度与室温相同,输液瓶近似为高度22cm 的圆柱体,瓶内总体积 。初始时,药液体积200ml,输 液一段时间后,药液体积减少至100ml。大气压强p0=1×105Pa,药液密度 ,重力加速度 ,a 管上端到瓶口的距离为L=2cm。求: (1)初始状态气室A 中封闭气体压强pA; (2)此过程中进入气室A 的空气与原有空气的质量比。 4.(2026·湖北襄阳·一模)车载气垫床体积小、重量轻、便于携带。现有一气垫床,充气前内部气体的压 强等于大气压强 ,体积为 ,使用充气筒给气垫床充气,使其内气体体积增加到 ,压强增加到 , 此充气过程中环境的热力学温度为 并保持不变,气垫床导热性能良好,气垫床内气体可视为理想气体。 (1)若充气过程中,该充气筒每次从大气中吸取压强为 的气体体积是恒定的。已知需打气220 次才能使气 垫床达到目标状态(内部体积9V,压强 求该充气筒每次吸取气体的体积 ; (2)若夜间环境的热力学温度降为 ,充好气后的气垫床体积减小到 ,求此时气垫床内气体的压强 。(答案用分数表示) 5.(2026·山东烟台·一模)如图所示,上、下端均开口的竖直气缸由大、小两个同轴圆筒组成,两圆筒足 够长且筒中各有一个厚度不计且导热性良好的光滑活塞,小活塞的横截面积为S、质量为m,大活塞的横 截面积为4S、质量为5m。两活塞用长为L 的刚性细杆连接,两活塞间封闭一定质量的气体,在距离大圆 筒底端 处有一水平小卡栓。开始时,位于大圆筒底端右侧的阀门K 处于关闭状态,两活塞处于静止状态, 活塞A 与卡栓间的距离为 ,现将阀门K 打开,抽气装置缓慢抽气,当杆对B 的作用力恰好为零时关闭 K。已知重力加速度为g,外界大气压强恒为 ,且 ,抽气管、卡栓和细杆体积不计,环境温度 保持不变,两活塞间封闭气体始终可视为理想气体。求: (1)抽气前杆对A 活塞的作用力大小和方向; (2)抽气装置抽出气体的质量与原先封闭气体的质量之比。 6.(2026·山东日照·一模)某氧气瓶容积 ,启用前瓶内温度 ,压强 ,瓶内氧 气可视为理想气体。 (1)若瓶内的压强超过 会报警,求报警时瓶内的最低温度 ; (2)某医院使用该氧气瓶为病房供氧,氧气以每分钟 的流量输出,输出氧气的压强稳定为1atm、 温度为27℃,瓶内压强降至 时停止输出,瓶内温度保持 不变。求: ①供氧时间; ②氧气瓶内最终剩余氧气与启用前氧气的质量之比。 7.(2026·山西朔州·一模)压力锅(高压锅)通过增大锅内气压来提高水的沸点,从而达到快速烹饪食物 的目的。其结构简化如图所示,锅盖上有两个气孔,气孔1 使锅内与外界连通,此时锅内气体压强与外界 大气压强相等。当锅内温度达到47℃时,气孔1 会封闭,将锅内外隔离。若锅内温度继续升高,锅内气体 压强增大,当压强增大到设计的最大值时,气体会顶起气孔2 上的限压阀。已知气孔2 的横截面积为 ,加热前锅内温度为 ,大气压强为 。忽略加热过程中水蒸气和食材(包括水)导 致的气体体积变化,气体可视为理想气体, 取 。 (1)若锅内压强设计的最大值为 ,求限压阀的质量; (2)当锅内压强达到 时打开气孔2,求稳定后高压锅内气体密度与打开气孔前的密度之比。(假设气体 温度不变) 8.(2026·河北承德·一模)在工业生产中氧气是一种常见的生产材料。某氧气钢瓶的容积为40L,常温下 瓶内的压强为120p0(p0为标准大气压),瓶内气体的密度为ρ,当瓶内压强等于5p0时需要重新充气。在 生产过程中每天需要用掉压强为2p0的氧气100L。不考虑气体温度的变化。求: (1)一瓶氧气可以使用多少天; (2)一瓶氧气使用14 天后瓶内气体的密度。 9.(2026·黑龙江哈尔滨·一模)按压式充气U 形头枕充气方便,收纳简便。某品牌按压式充气U 形头枕充 满气后,内部封闭气体的压强 、体积 。放置后因密封不严漏气,最终头枕内气体压 强与外界大气压 相等,体积收缩为 。已知空气可视为理想气体,且全过程气体温度恒定, 求: (1)漏气后,头枕内剩余气体质量与漏气前总质量的比值; (2)为将头枕恢复至初始状态( , ),每次按压充气气囊可冲入与头枕内气体同温度、 压强为 、体积为 的空气,则需要按压冲气囊的次数。 10.(2026·山东德州·一模)单向阀门可控制气体进行单向流动,广泛应用于各种充气、抽气设备中。如 图所示,A、B、C 三个导热良好的汽缸通过单向阀门a 和单向阀门b 连接,A 和C 的体积均不变,活塞可在 足够高的B 内无摩擦地上下移动,对阀门a 或阀门b,只有其左侧气体压强大于右侧气体压强时才能打开 使两侧气体连通;当左侧气体压强等于或小于右侧气体压强时处于关闭状态。开始时A、B、C 三个汽缸内 气体的压强大小相等、体积均为 、热力学温度均为 ,若周围环境温度升高至 后又降低为 (此 时气体没有液化)。已知活塞横截面积为S,不计连结相邻汽缸的细管和阀门内气体的体积。求: (1)周围环境温度升高至 时活塞距B 底面的高度; (2)周围环境温度又降低为 时活塞距B 底面的高度。 11.(2026·湖南株洲·一模)一种气压检测装置原理如图甲所示,图中定值电阻 ,恒流电源能输出 电流 且保持不变,压敏电阻 的阻值随气压p 的变化如图乙所示。 用该气压装置检测宇航服的气密性,如图丙。将充满空气的宇航服M 和检测装置放入气室中,将气室抽成 真空密封后,立即启动检测装置并开始计时,初始时M 的气压为 。已知M 漏气(漏出的空气 进入气室与宇航服M 间形成的空腔N)速度越来越慢,经过10h,若M 漏出空气质量小于初始质量的 8%,则M 的气密性达标。M、N 内的气压与各自内部空气的密度成正比,且比例系数相同;宇航服M 的 容积 和空腔的容积 均保持不变,且 。 (1)M 漏气过程中,恒流电源输出的功率________,电流表示数________;(填“增大”“减小”或“不 变”) (2)开始计时后经过5h,理想电流表示数为1.1A,此时N 内的气压为________Pa; (3)经检测,M 的气密性________(填“达标”或“不达标”); (4)在(2)的检测过程中,调整R 的阻值可以使电流表的示数变化范围最大。真空时电流表示数为 ,经 过5h 电流表示数为 ,要使 与 的差值最大,R 的阻值应为________Ω。(结果保留整数) 12.(2026·山东济宁·一模)如图所示,一竖直放置的导热圆筒高度 ,进行科学实验时,将圆筒开 口向下,由水面沿竖直方向缓慢下压,筒口距离水面的深度为 (未知)时,封闭气柱的长度恰好为 。 已知下压过程中气体温度保持不变,圆筒中的气体可视为理想气体,水的密度 ,大气压 强 ,重力加速度大小 。 (1)求 ; (2)若保持 不变,向圆筒内压入空气,使圆筒内的水恰好全部排出,求压入的空气质量与圆筒中原有的空 气质量之比 。











































































































































































































