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2026 届高三物理二轮复习专项训练：热学专题 气体实验定
律的综合应用问题
一、单选题
1．用铝制易拉罐制作温度计，一透明薄吸管里有一段油柱（长度不计）粗细均匀，吸管与
罐密封性良好，罐内气体可视为理想气体，已知罐体积为
，薄吸管底面积
，
罐外吸管总长度为20cm，当温度为27℃时，油柱离罐口10cm，不考虑大气压强变化，下
列说法正确的是（ ）
A．若在吸管上标注等差温度值，则刻度左密右疏
B．该装置所测温度不高于31.5℃
C．该装置所测温度不低于23.5℃
D．其他条件不变，缓慢把吸管拉出来一点，则油柱离罐口距离增大
2．如图所示，容积为
的汽缸固定在水平地面上，汽缸壁及活塞导热性能良好，活塞面
积为S，厚度不计。汽缸两侧的单向阀门（气体只进不出）均与打气筒相连，开始活塞两
侧封闭空气的体积均为V，压强均为
。现用打气筒向活塞左侧打气15 次，向活塞右侧打
气10 次。已知打气筒每次能打入压强为
﹑体积为
的空气，外界温度恒定，空气视为
理想气体，不计活塞与汽缸间的摩擦。则稳定后汽缸内空气的压强为（ ）
A．
B．
C．
D．
3．历史上因为阴极射线管真空度不高，高速电子运动时受空气阻力的影响，没有观察到电
子的有效偏转，人们一度认为电子不带电，后来卢瑟福改进仪器，才发现电子在电场中的
偏转，进而说明电子是带负电的另一种新粒子。某同学为了自制真空管，采用抽气装置对
某一体积为V 的玻璃管进行抽气，初始时，气体的压强等于大气压p0，已知每次能从玻璃
管中抽走气体的体积为V0，其中
，抽气过程温度不变，经过n 次抽气后，玻璃管
中气体的压强p 和剩余气体的质量与原有气体质量的比值分别为（ ）
A．
，
B．
，
C．
，
D．
，
4．如图所示，导热良好的密闭容器内封闭有压强为p0的空气，现用抽气筒缓慢从容器底
部的阀门处（只出不进）抽气两次．已知抽气筒每次抽出空气的体积为容器容积的
，空
气可视为理想气体，则容器内剩余空气和抽出空气的质量之比为（ ）
A．
B．
C．
D．
5．常见的气压式水枪玩具内部原理如图所示。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，水立即从枪口喷出。若在水不断喷出的过程中，罐
内温度始终保持不变，则罐内气体（ ）
A．压强变大
B．内能减少
C．对外做功
D．对外放热
6．如图所示，将粗细均匀且一端开口的玻璃管水平放置，管内用长为
的水银封闭
着一段长为
的空气柱。若将玻璃管开口向上缓慢地竖直起来，空气柱长度变为
，已知环境温度恒为
，管内气体可视为理想气体。下列选项正确的是（
）
A．大气压强为70cmHg
B．玻璃管竖直放置时内部封闭气体压强为75cmHg
C．竖直状态下，单个气体分子撞击器壁的平均力变大
D．竖直状态下，为了使封闭气体长度变为
，可以将封闭气体的温度缓慢升高
7．如图所示，一端封闭的玻璃管用
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
。设大气压强为
，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放置，玻璃管静止不动时，空气柱的长度是（ ）
A．
B．
C．
D．
8．一容积为V0的金属氧气瓶内装有可视为理想气体的氧气。用该氧气瓶先后给甲、乙两
个完全相同的氧气袋充气，每个氧气袋充气前袋内均无气体，充满氧气后容积均为V，且
每次充气结束时氧气袋和氧气瓶中的气体压强相同。整个过程中，氧气温度保持不变。则
充满氧气后，甲、乙两个氧气袋中的气体压强之比为（ ）
A．
B．
C．1
D．
9．如图所示，高度为h 的薄圆筒，某次工作时将筒由水面上方开口向下吊放至深度为
的水下，已知水的密度为
，重力加速度
，大气压强
为
，桶内空气可视为理想气体且h 远小于H，忽略筒内气体温度的变化和水
的密度随深度的变化，保持H 不变，用气泵将空气压入筒内，使筒内的水全部排出，则压
入气体的质量与筒内原气体质量的比值约为（ ）
A．8
B．7
C．6
D．5
10．如图所示，长度为
的细玻璃管开口向上竖直放置，一段长为
的水银柱把一定质量
的理想气体封闭在玻璃管内，气体的长度为
，热力学温度为
，压强为
。已知大气
压强为
，下列说法正确的是（ ）
A．若管内气体的热力学温度缓慢降低，则气体做等容变化
B．若管内气体的热力学温度缓慢升高，则气体做等压变化
C．若管内气体的热力学温度缓慢降低到
，则水银柱的上表面到管口的距离为
D．若管内气体的热力学温度缓慢升高，则当水银柱的长度变为
时，管内气体的压
强为
二、多选题
11．拔火罐是一种以罐（导热性良好）为工具，利用燃火、抽气等方法产生负压，使之吸
附于体表，造成局部瘀血，以达到通经活络、行气活血、消肿止痛、祛风散寒等作用的中
医疗法。封闭气体质量变化不计，可以看作理想气体。火罐“吸”到皮肤上的短时间内
（体积变化可不计），封闭气体（ ）
A．温度降低，压强减小
B．温度升高，压强增大
C．吸收热量，内能增大
D．放出热量，内能减小
12．如图所示，水平面上有一个导热汽缸，用一定质量的活塞密封一定质量的理想气体，
不计活塞与气缸的摩擦，当环境温度缓慢升高时，下列说法正确的是（ ）
A．气缸内的气体压强增大
B．理想气体对外做功
C．理想气体的内能减小
D．气缸壁上单位面积单位时间撞击的分子数减少
13．有一种测量气温的简易装置，其结构如图所示，大玻璃泡A 内封闭有一定量的空气，
与A 相连的B 管插在水银槽中，管内水银面的高度x 可反映玻璃泡内空气的温度（即环境
温度），已知该温度计是按照标准大气压
进行温度刻度的。当温度为27℃时，
B 管内水银面的高度为16cm。B 管的体积与大玻璃泡A 的体积相比可忽略不计，下列说法
正确的是（ ）
A．该测温装置利用了气体的等容变化的规律
B．当温度为27℃时，封闭气体的压强相当于91cm 高的水银柱产生的压强
C．若把该温度计置于高山顶进行测温，已知高山顶的大气压低于标准大气压，则温度
的测量值偏大
D．若该温度计因某种原因漏掉一部分气体，则温度的测量值偏大
14．如图所示为打气筒模型图，在给自行车打气的过程时，首先迅速压下打气筒活塞，当
打气筒内气体压强大于某个值时筒内阀门打开，气体开始进入自行车车胎内，反复操作。
完成打气过程，设筒内气体在进入车胎前质量不变，气体可以看成理想气体，下列有关筒
内气体在进入车胎前的说法中正确的是（ ）
A．迅速压下打气筒活塞过程中筒内气体温度升高
B．迅速压下打气筒活塞过程中筒内气体内能不变
C．压下打气筒活塞过程中筒内气体压强增大
D．压下活塞过程中越来越费力是因为筒内气体分子间一直表现为斥力，并且越来越大
15．云南省具有独特立体的气候，水果品质高、错季优势明显，既是水果产业大省，又是
水果产业强省。有一批水果要从昆明空运到北京，为了在长途运输中保护水果，人们会选
择泡沫箱、珍珠棉、瓦楞纸或充气袋等材料，减少碰撞和挤压。已知昆明的气温为27°C，
压强为80kPa，北京气温是37°C，压强是101kPa。有一个比较薄的塑料充气袋，在昆明密
封时不受挤压时恰好处于充饱状态，袋内气体可视为理想气体。这个充气袋空运到北京后
发生的现象是（ ）
A．充气袋将会变瘪
B．充气袋将会更加饱满
C．充气袋内气体内能将会减小
D．充气袋内气体内能将会增大
三、解答题
16．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）
17．气体弹簧是车辆上常用的一种减震装置，其简化结构如图所示。直立圆柱形密闭汽缸
导热良好，面积为S 的活塞通过连杆与车轮轴连接。初始时汽缸内密闭一段长度为
，压
强为
的理想气体。汽缸与活塞间的摩擦忽略不计。车辆载重时相当于在汽缸顶部增加一
个物体
，稳定时汽缸下降了
，气体温度保持不变。
（1）求物体A 的重力大小；
（2）已知大气压强为
，为使汽缸升到原位置，求需向汽缸内充入与汽缸温度相同大气
的体积。
18．如图所示，竖直面内有一粗细均匀的U 形玻璃管。初始时，U 形管右管上端封有压强
的理想气体A，左管上端封有长度
的理想气体B，左右两侧水银面高
度差
，此时A、B 气体的温度均为
。
（1）求初始时理想气体B 的压强；
（2）保持气体A 温度不变，对气体B 缓慢加热，求左侧液面下降4cm 时气体B 的温度。
19．篮球在器材室被打入温度为7℃的空气后，球内压强为
。比赛过程中，篮球内
气体的温度升高为27℃。比赛中，篮球被刺出一小孔开始漏气，换下置于馆内稳定后温度
为17℃，压强为
。将空气看成理想气体，认为整个过程中篮球的容积不变，
忽略温度变化对大气压的影响。求：
（1）温度升高至27℃时球内气体的压强；
（2）篮球漏出空气的质量与比赛前篮球内空气质量的比值。
20．浇花水温与气温相差太大易伤害花卉。如图为养花人常使用的气压式浇花喷壶结构图，
喷壶装入水后旋紧喷头套，通过拉杆打气按压后，按下泄压阀即可喷水（不喷水时泄压阀
处于关闭状态）。某次取水温
的井水装入壶中旋紧后搁置一段时间，待壶中水温达
到环境温度
时再浇水。已知大气压强恒为
，喷壶导热性良好，壶
中气体可视为理想气体，装水旋紧壶中密闭气体温度视为与井水同温。
（1）求壶中水温达到环境温度时壶中压强大小p（最后结果小数点后保留两位有效数字）；
（2）若同样量的井水经过搁置达到环境温度再装入壶中，立即通过拉杆打气按压使壶中压
强达到（1）问壶中的压强大小p（按压过程中壶内气体温度可视为不变），求压进气体的
质量与壶内水面上原有气体的质量之比（最后结果用分式表示）。
《2026 届高三物理二轮复习专项训练：热学专题 气体实验定律的综合应用问题》参考答
案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
C
D
C
D
A
B
A
D
题号
11
12
13
14
15
答案
AD
BD
AC
AC
AD
1．B
【详解】A．由盖—吕萨克定律得
其中
，
，
代入解得
根据
可知
故若在吸管上标注等差温度值，则刻度均匀，故A 错误；
BC．当
时，该装置所测的温度最高，代入解得
故该装置所测温度不高于
，当
时，该装置所测的温度最低，代入解得
故该装置所测温度不低于
，故B 正确，C 错误；
D．其他条件不变，缓慢把吸管拉出来一点，由盖—吕萨克定律可知，油柱离罐口距离不
变，故D 错误。
故选B。
2．C
【详解】根据题意可知，设稳定后汽缸内空气的压强为
，左侧气体体积为
，则右侧气
体体积为
，由玻意耳定律，对左侧气体有
对右侧气体有
联立解得
故选C。
3．C
【详解】根据题意可知，经过一次抽气有
解得
同理，第二次抽气后玻璃管中气体压强为
则经过n 次抽气后，管中气体压强
原有气体压强变为
，则体积会变为
，由玻意耳定律可得
又有
联立可得
故选C。
4．D
【详解】设容器的容积为
，则每次抽出空气的体积为
，设第一次抽气后容器内剩余空
气的压强为
，假设将容器内剩余气体等温压缩到压强为p0时的体积为V，根据玻意尔定
律，第一次抽气，有
第二次抽气，有
剩余气体
容器内剩余空气和抽出空气的质量之比为
解得
故选D。
5．C
【详解】A．喷水过程中，气体体积增大，根据等温变化
罐内气体压强减小，故A 错误；
B．温度不变，内能不变，故B 错误；
C．气体体积增大，气体对外做功，故C 正确；
D．根据热力学第一定律
内能不变，气体对外做功，则气体吸收热量，故D 错误。
故选C。
6．D
【详解】AB．玻璃管水平放置时管内气体压强为
，体积为
玻璃管竖直放置时管内气体压强为
，体积为
由玻意耳定律可得
解得
，
，A、B 错误；
C．竖直状态下，气体温度与环境温度相同，恒为
，故气体分子平均速率相同，
撞击器壁的平均力不变，C 错误；
D．竖直状态下，温度升高时，气体经历等压变化，由盖吕萨克定律
，又因为
解得
，故
，所以
即可以将封闭气体的温度缓慢升高
，D 正确。
故选D。
7．A
【详解】气体初始压强
初始体积
气体末状态压强
末状态体积
根据玻意耳定律
解得
故选A。
8．B
【详解】设甲充气前，氧气瓶内气体压强为p0，甲充气后气体压强为p 甲，由玻意耳定律有
乙充气后气体压强为p 乙，则
联立可得
故选B。
9．A
【详解】设在
的水下桶内气体占据空间的长度为
，压强为
，根据平衡条件可
得
根据玻意耳定律有
解得
h 远小于H，所以增加气体后，压强不变，温度不变，增加的气体的体积为
原来气体的体积为
压入气体的质量与筒内原气体质量的比值约为
故选A。
10．D
【详解】A．若管内气体的温度缓慢降低，则水银柱缓慢降低，水银柱长度不变，气体的
压强不变，气体做等压变化，选项 A 错误；
B．初状态水银柱上表面与玻璃管口齐平，若气体的温度缓慢升高，则气体的体积增大，
水银柱将溢出，气体的压强减小，气体不做等压变化，选项 B 错误；
C．若管内气体的温度缓慢降低到
，则气体做等压变化，由等压变化规律
可得气体的长度减半，长度变为
，水银柱下降
，水银柱上表面到管口的距离为
，选项 C 错误；
D．因为管内气体的温度缓慢升高，则当水银柱的长度变为
时，水银柱压强0.5p0，外
界大气压p0，气体的压强为
，选项 D 正确。
故选D。
11．AD
【详解】AB．在刚开始的短时间内，认为火罐内部气体体积不变，由于火罐导热性良好，
所以火罐内气体温度迅速降低，根据理想气体状态方程
，可知气体压强减小，在
外界大气压的作用下火罐“吸”在皮肤上，A 正确，B 错误；
C．气体温度迅速降低，则气体内能减小，
，因体积变化不计，即W=0，根据热力
学第一定律
，可得Q<0，即气体向外放热，C 错误，D 正确。
故选AD。
12．BD
【详解】A．环境温度缓慢升高且不计活塞与气缸的摩擦，对活塞受力分析可知，气体压
强不变，故A 错误；
B．压强不变，温度升高，体积增加，气体对外做功，故B 正确；
C．一定质量的理想气体的内能只跟温度有关，温度升高，内能增加，故C 错误；
D．温度升高，气体分子的平均动能增加，每个分子撞击器壁的平均力增大，而压强不变，
根据压强的微观解释可知单位面积单位时间撞击器壁的分子数减少，故D 正确。
故选BD。
13．AC
【详解】A．根据题意，B 管的体积与大玻璃泡A 的体积相比可忽略不计，可知在B 中液
面移动时，可近似认为气体体积不变，即该测温装置利用了气体的等容变化的规律，故A
正确；
B．温度为27℃时，封闭气体的压强
即封闭气体的压强相当于59cm 高的水银柱产生的压强，故B 错误；
C．根据查理定律有
其中
即有
可知，温度升高，管内水银面的高度x 降低，即管中刻度从上往下，表示的温度逐渐升高，
若把该温度计置于高山顶进行测温，由于高山顶的大气压低于标准大气压，对管中气体有
温度一定时，管中气体压强运动，大气压强减小，可知管内液面的高度比山底的低一些，
则温度的测量值偏高，故C 正确；
D．根据
可知，若该温度计因某种原因漏掉一部分气体，管中气体的压强减小，可知管内液面上升，
根据上述，温度的测量值偏小，故D 错误。
故选AC。
14．AC
【详解】AB．迅速压下打气筒活塞过程中，外界对气体做功，时间短，来不及发生热交换，
气体的内能增加，筒内气体温度升高，故A 正确，B 错误；
C．压下打气筒活塞过程中筒内气体体积减小且温度升高，则气体压强增大，故C 正确；
D．压下活塞过程中越来越费力是因为筒内气体压强越来越大，故D 错误。
故选AC。
15．AD
【详解】AB．根据理想气体状态方程
解得
气体体积缩小，充气袋将会变瘪，A 正确，B 错误；
CD．气体温度升高，内能增大，C 错误，D 正确。
故选AD。
16．
，
【详解】设B 管在上方时上部分气压为pB，则此时下方气压为pA，此时有
倒置后A 管气体压强变小，即空气柱长度增加1cm，A 管中水银柱减小1cm，A 管的内径
是B 管的2 倍，则
可知B 管水银柱增加4cm，空气柱减小4cm；设此时两管的压强分别为
、
，所以有
倒置前后温度不变，根据玻意耳定律对A 管有
对B 管有
其中
联立以上各式解得
17．（1）
；（2）
【详解】（1）设稳定时汽缸内气体压强为
，根据玻意耳定律有
解得
则物体
的重力大小为
（2）设充入的气体体积为
，则有
解得
18．（1）
；（2）
【详解】（1）根据题意，设初始时理想气体B 的压强为
，则有
解得
（2）左侧液面下降4cm 时，右侧液面上升4cm，初状态理想气体A 的长度为
压强为
，末状态理想气体A 的长度为
压强为
，则有
解得
则末状态理想气体B 的压强为
对气体B 有
解得
19．（1）
；（2）
【详解】（1）设球内气体温度为27℃时得压强为
，初态气体压强为
，初态
气体温度
27℃气体温度
比赛过程中，气体做等容变化，则
解得
（2）设篮球的体积为
篮球内27℃气体变为17℃时的体积为
，密度为
，根据理想气体状态方程
解得
比赛前篮球内空气质量
篮球漏出空气的质量
所以篮球漏出空气的质量与比赛前篮球内空气质量之比
解得
20．（1）
；（2）
【详解】（1）装入壶中的井水旋紧封闭后体积不变，设壶中水温达到环境温度时壶中压强
大小为p，根据查理定律
①
井水热力学温度
②
环境热力学温度
③
得壶中水温达到环境温度时壶中压强大小
④
（2）在环境温度下，设壶内水面上空气体积为V，压进气体的体积为
，根据玻意耳定
律
⑤
由⑤得
解得
⑦
压进气体和原有气体的压强相同，由于同种气体在相同压强和相同温度下密度相等，故压
进气体的质量与壶内原有气体的质重之比
⑧
