關(guān)注公眾號(hào)：屋里學(xué)家獲取更多優(yōu)質(zhì)資源！大題精練-03熱力學(xué)計(jì)算問題-備考2025年高考物理題型突破講練一、氣體壓強(qiáng)的求法1．（2023高二下·玉溪期末）一端封閉的玻璃管倒插入水銀槽中，管豎直放置時(shí)，管內(nèi)水銀面比管外高h(yuǎn)（cm），上端空氣柱長(zhǎng)為L(zhǎng)（cm），如圖所示，已知大氣壓強(qiáng)為HcmHg，則此時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)是（）A．(L+?)cmHg B．(H??)cmHg C．(H+?)cmHg D．(H?L)cmHg【答案】B【知識(shí)點(diǎn)】壓強(qiáng)及封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)算【解析】【解答】由等壓面法，選管外水銀面為等壓面，有p+p?=p0，得封閉氣體壓強(qiáng)為p=2．（2024高二下·滕州月考）如圖所示，活塞的質(zhì)量為m，缸套的質(zhì)量為m0，通過彈簧吊在天花板上，汽缸內(nèi)封住一定質(zhì)量的氣體，缸套和活塞間無摩擦，活塞面積為S，大氣壓強(qiáng)為p0，則封閉氣體的壓強(qiáng)A．p=p0+C．p=p0?【答案】C【知識(shí)點(diǎn)】壓強(qiáng)及封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)算【解析】【解答】以汽缸底為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件可得

pS+Mg=p0S

解得

p=p3．（2024高二下·唐山月考）如圖，把一粗細(xì)均勻的玻璃管開口端插入到水銀中，如果當(dāng)時(shí)大氣壓強(qiáng)為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（標(biāo)準(zhǔn)大氣壓強(qiáng)為76cmHg），管內(nèi)外水銀面高度差h為20cm，則管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為（）A．20cmHg B．56cmHg C．76cmHg D．96cmHg【答案】D【知識(shí)點(diǎn)】壓強(qiáng)及封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)算【解析】【解答】管內(nèi)氣體壓強(qiáng)等于管內(nèi)外水銀面高度差產(chǎn)生的液體壓強(qiáng)加大氣壓強(qiáng)，根據(jù)壓強(qiáng)平衡可得

p=ρg?+p0

水銀的壓強(qiáng)可以用高度表示，因此管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為

p=96cmHg4．（2024高三上·于都開學(xué)考）如圖所示，用彈簧測(cè)力計(jì)拉著一支薄壁平底玻璃管將它開口向下插入汞槽中，由于管內(nèi)有一部分空氣，此時(shí)試管內(nèi)汞面比管外汞面高?2．管內(nèi)汞柱總長(zhǎng)為?1，玻璃管重力為G，橫截面積為S，大氣壓強(qiáng)為p0A．G+ρg?1SC．p0S?pS 【答案】B【知識(shí)點(diǎn)】氣體熱現(xiàn)象的微觀意義【解析】【解答】考查液柱和空氣柱的壓強(qiáng)問題，會(huì)根據(jù)平衡條件列式求解相應(yīng)物理量。由于試管上端封閉，對(duì)h2高的汞柱下端受力分析得：pS+ρg對(duì)玻璃管有：F+pS=G+聯(lián)立解得：F=G+ρg故選B。

【分析】根據(jù)液柱和玻璃管分別列平衡方程并聯(lián)立解答。5．（2023高二下·黔西期末）如圖甲所示，一端封閉且粗細(xì)均勻的足夠長(zhǎng)直玻璃管水平放置，用長(zhǎng)為20cm的水銀柱封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，封閉氣柱長(zhǎng)度為32cm，大氣壓強(qiáng)恒為76cmHg。現(xiàn)將玻璃管順時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)90°，如圖乙所示。再將玻璃管順時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)53°，如圖丙所示。已知?dú)怏w溫度始終不變，取sin53°=0.8cos53°=0.6，下列說法正確的是（）A．圖乙狀態(tài)的氣體壓強(qiáng)大于圖丙B．若玻璃管從圖乙狀態(tài)自由下落，氣柱長(zhǎng)度將增大C．圖乙氣柱長(zhǎng)度為40cmD．圖丙氣柱長(zhǎng)度為38cm【答案】D【知識(shí)點(diǎn)】壓強(qiáng)及封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)算【解析】【解答】A、由平衡條件可知圖乙中的氣體壓強(qiáng)為p則p圖丙中氣體壓強(qiáng)p則p即圖乙狀態(tài)的壓強(qiáng)小于圖丙，A錯(cuò)誤。

B、若玻璃管從圖乙狀態(tài)開始自由下落，則氣柱壓強(qiáng)與外界大氣壓相同，由等溫變化可知，壓強(qiáng)增大，氣柱長(zhǎng)度減小，B錯(cuò)誤。

C、圖乙和圖甲的氣柱壓強(qiáng)相等，則氣柱長(zhǎng)度相同，均為32cm，C錯(cuò)誤。

D、由A可知圖丙中氣柱壓強(qiáng)為64cmHg，由等溫變化可知p解得VD正確。

故答案為：D

【分析】對(duì)管中氣體進(jìn)行分析，根據(jù)平衡條件計(jì)算三種狀態(tài)下氣柱壓強(qiáng)的大小，再由理想氣體狀態(tài)方程計(jì)算氣柱的長(zhǎng)度。6．（2023高二下·福州期末）如圖所示，一粗細(xì)均勻的U型玻璃管開口向上豎直放置，左、右兩管都封有一定質(zhì)量的理想氣體A、B，水銀面a、b間的高度差為h1，水銀柱cd的長(zhǎng)度為h2，且?2=?1，A．A氣體的壓強(qiáng)大于外界大氣壓強(qiáng)B．B氣體的壓強(qiáng)變化量大于A氣體的壓強(qiáng)變化量C．水銀面c上升的高度小于水銀面a下降的高度D．水銀面a、b間新的高度差小于右管上段新水銀柱的長(zhǎng)度【答案】B【知識(shí)點(diǎn)】壓強(qiáng)及封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)算【解析】【解答】A、取出水銀前PA=P0+ρg?2?ρg?1=P0，右管中取出部分水銀后h2減小，再次達(dá)到平衡時(shí)，A中氣體壓強(qiáng)小于大氣壓強(qiáng)，A錯(cuò)誤。

C、B管中的壓強(qiáng)PB=P0二、氣體實(shí)驗(yàn)定律的應(yīng)用7．（2024高二下·南昌月考）如圖所示，某裝置中豎直放置一內(nèi)壁光滑、開口向上的圓柱形容器，圓柱形容器用一定質(zhì)量的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，外界大氣壓強(qiáng)為p0，當(dāng)裝置靜止時(shí)，容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)為1.1p0，活塞下表面與容器底面的距離為?A．0.25g B．1.5g C．2.75g D．11.5g【答案】C【知識(shí)點(diǎn)】氣體的等溫變化及玻意耳定律【解析】【解答】裝置靜止時(shí)，對(duì)活塞分析：P0S+mg=1.1P0S，裝置加速上升時(shí)，由牛頓第二定律：PS?mg?P08．（2024高二下·南昌月考）如圖所示，長(zhǎng)L=34cm的粗細(xì)均勻的長(zhǎng)直玻璃管豎直放置，上端開口，用長(zhǎng)L=15cm的水銀將一定質(zhì)量的氣體封閉在管的下端，穩(wěn)定后氣體長(zhǎng)度l=10cm。已知外界大氣壓p0A．9cm B．10cm C．14cm D．15cm【答案】B【知識(shí)點(diǎn)】氣體的等溫變化及玻意耳定律；壓強(qiáng)及封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)算【解析】【解答】設(shè)水銀柱長(zhǎng)度為x，玻璃管的橫截面積為S，此時(shí)氣體壓強(qiáng)：P2=（P0+ρ水銀gx）cmHg，氣體體積為V2=（L?x）S，開始時(shí)體積氣體9．（2024·海南）用鋁制易拉罐制作溫度計(jì)，一透明薄吸管里有一段油柱（長(zhǎng)度不計(jì)）粗細(xì)均勻，吸管與罐密封性良好，罐內(nèi)氣體可視為理想氣體，已知罐體積為330cm3，薄吸管底面積A．若在吸管上標(biāo)注等差溫度值，則刻度左密右疏B．該裝置所測(cè)溫度不高于31.5℃C．該裝置所測(cè)溫度不低于23.5℃D．其他條件不變，緩慢把吸管拉出來一點(diǎn)，則油柱離罐口距離增大【答案】B【知識(shí)點(diǎn)】氣體的等壓變化及蓋-呂薩克定律【解析】【解答】A.被封閉氣體發(fā)生等壓變化，由蓋-呂薩克定律得

V1T1=V2T

其中V1=V0+Sl1=330cm3+0.5×10cm3=335cm3，T1=273+27(K)=300K，V2=V0+Sl2=330+0.5×(cm3)，代入解得

T=3067x+1980067(K)

根據(jù)T=t+273K，可知10．（2024高三上·簡(jiǎn)陽月考）一端封閉粗細(xì)均勻的足夠長(zhǎng)導(dǎo)熱性能良好的細(xì)玻璃管內(nèi)，封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，如圖所示。已知水銀柱的長(zhǎng)度?=5cm，玻璃管開口斜向上，在傾角θ=30°的光滑斜面上以一定的初速度上滑，穩(wěn)定時(shí)被封閉的空氣柱長(zhǎng)為L(zhǎng)=40cm，大氣壓強(qiáng)始終為p0A．若細(xì)玻璃管開口向上豎直放置且靜止不動(dòng)，則封閉氣體的長(zhǎng)度LB．被封閉氣體的壓強(qiáng)為pC．若細(xì)玻璃管開口豎直向下靜止放置，由于環(huán)境溫度變化，封閉氣體的長(zhǎng)度L=40cm，則現(xiàn)在的溫度與原來溫度之比為D．若用沿斜面向上的外力使玻璃管以a2=1【答案】A,C【知識(shí)點(diǎn)】理想氣體與理想氣體的狀態(tài)方程【解析】【解答】B．根據(jù)壓強(qiáng)的計(jì)算公式得出不同狀態(tài)下的氣體壓強(qiáng)，設(shè)玻璃管在光滑斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度為a1m解得a對(duì)水銀柱，根據(jù)牛頓第二定律p其中m=ρV=ρS?解得被封閉氣體的壓強(qiáng)p故B錯(cuò)誤；A．本題考查了氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用，根據(jù)題意分析清楚氣體狀態(tài)變化過程、求出氣體的狀態(tài)參量是解題的前提，應(yīng)用玻意耳定律即可解題。若細(xì)玻璃管開口向上豎直放置且靜止不動(dòng)，被封閉氣體的壓強(qiáng)p被封閉氣體做等溫變化，則p解得封閉氣體的長(zhǎng)度L故A正確；C．若細(xì)玻璃管開口豎直向下靜止放置，被封閉氣體的壓強(qiáng)p氣體做等容變化，根據(jù)查理列式求解則p可得T故C正確；D．若用沿斜面向上的外力使玻璃管以a2p其中m=ρV=ρS?被封閉氣體做等溫變化，應(yīng)用玻意耳定律列式求解，則p解得p4=78cmHg故D錯(cuò)誤。故選AC。

【分析】根據(jù)題意求出氣體的狀態(tài)參量，氣體溫度不變，發(fā)生等溫變化，應(yīng)用玻意耳定律求出氣柱的長(zhǎng)度。11．（2024高二下·山西月考）如圖所示，粗細(xì)均勻的內(nèi)壁光滑細(xì)長(zhǎng)直玻璃管一端開口，另一端連接球形玻璃容器、一段長(zhǎng)為L(zhǎng)=19cm的水銀柱將容器中的理想氣體封閉．裝置被固定，細(xì)長(zhǎng)直玻璃管豎直開口向上，被封閉的理想氣體的溫度為T0=300K，體積為V0A．水銀柱長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉淼?倍，理想氣體的壓強(qiáng)也變?yōu)樵瓉淼?倍B．將封閉的理想氣體的溫度增加60K，其體積才能保持不變C．加入水銀后，讓容器豎直向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)（細(xì)長(zhǎng)直玻璃管豎直開口向上），并保持氣體的體積V0，溫度T0D．加入水銀后，讓容器豎直向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)（細(xì)長(zhǎng)直玻璃管豎直開口向上），并保持氣體的體積V0、溫度T0【答案】D【知識(shí)點(diǎn)】氣體的等容變化及查理定律【解析】【解答】A．根據(jù)受力平衡可得p1則有p故A錯(cuò)誤：B．由等容變化規(guī)律可得p結(jié)合T可得Δ故B正確：C．若讓容器向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)（細(xì)長(zhǎng)直玻璃管豎直開口向上），當(dāng)氣體的體積不變，溫度也保持T0p故C錯(cuò)誤；D．設(shè)長(zhǎng)度為2L=2×19cm的水銀柱的質(zhì)量為m，細(xì)玻璃管的橫截面積為S，由牛頓第二定律可得p設(shè)水銀柱的密度為ρ，由p結(jié)合m=ρS×2L=ρS×38cm，p綜合解得a=故D正確。故選D。

【分析】等壓變換根據(jù)查理定律，等溫變化根據(jù)玻意耳定律列式求解。12．（2024高二下·大名月考）如圖甲所示，氣缸左右側(cè)壁導(dǎo)熱，其它側(cè)壁絕熱，平放在水平面上．質(zhì)量為m、橫截面積為S的絕熱活塞將氣缸分隔成A、B兩部分，每部分都封閉有氣體，此時(shí)兩部分氣體體積相等．外界溫度T0（1）若將氣缸緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，直到氣缸豎直如圖乙所示，穩(wěn)定后A、B兩部分氣體體積之比變?yōu)?∶1，整個(gè)過程不漏氣，求此時(shí)B部分氣體的壓強(qiáng)。（2）將丙圖中B的底端加一絕熱層，對(duì)B部分氣體緩慢加熱，使A、B兩部分氣體體積再次相等，求此時(shí)B部分氣體的溫度T．【答案】（1）解：假設(shè)開始時(shí)，AB兩部分體積共為V，此時(shí)p將氣缸緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，直到氣缸豎直如圖乙所示時(shí)設(shè)A部分壓強(qiáng)為p'A由玻意耳定律得：對(duì)A：p對(duì)B：p聯(lián)立解得p（2）解：對(duì)B部分氣體緩慢加熱，使A、B兩部分氣體體積再次相等，A回到最初狀態(tài)，此時(shí)p從乙到丙過程，對(duì)B由理想氣體狀態(tài)方程得p聯(lián)立解得T=【知識(shí)點(diǎn)】理想氣體與理想氣體的狀態(tài)方程；氣體的等溫變化及玻意耳定律【解析】【分析】（1）將氣缸緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，直到氣缸豎直如圖乙所示，A、B兩部分氣體做等溫變化，由活塞的受力平衡求出汽缸內(nèi)A、B兩部分氣體的壓強(qiáng)關(guān)系，再根據(jù)玻意耳定律列式求解；（2）以B部分氣體為研究對(duì)象，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程列式求解。13．（2023高三上·南京月考）如圖所示，在足夠長(zhǎng)的光滑斜面上，有一端封閉的導(dǎo)熱玻璃管。玻璃管內(nèi)部液柱封閉了一定量的理想氣體，外界溫度保持不變。在斜面上靜止釋放玻璃管，當(dāng)液柱在玻璃管中相對(duì)穩(wěn)定后，以下說法正確的是（）A．封閉氣體的長(zhǎng)度將變長(zhǎng)B．封閉氣體的分子平均動(dòng)能減小C．封閉氣體壓強(qiáng)小于外界大氣壓D．單位時(shí)間內(nèi)，玻璃管內(nèi)壁單位面積上所受氣體分子撞擊次數(shù)增加【答案】A【知識(shí)點(diǎn)】牛頓第二定律；氣體的等溫變化及玻意耳定律；氣體熱現(xiàn)象的微觀意義【解析】【解答】設(shè)外界大氣壓為，液柱的質(zhì)量為m，玻璃管的截面積為S，斜面傾角為θ，重力加速度為g。

AC．玻璃管和液柱均處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，封閉氣體的壓強(qiáng)為p1=p0+mgsinθS

釋放玻璃管穩(wěn)定后，整體的加速度大小為a=gsinθ，

此時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)為，對(duì)液柱，根據(jù)牛頓第二定律可得p0S+mgsinθ?p14．（2024高三下·重慶市模擬）如圖，一水平放置的汽缸中由橫截面積為S的活塞封閉有一定量的理想氣體，中間的隔板將氣體分為A、B兩部分；初始時(shí)，A、B兩部分氣柱的長(zhǎng)度均為L(zhǎng)0，壓強(qiáng)均等于大氣壓p0，已知隔板與汽?壁間的最大靜摩擦力為（1）當(dāng)活塞向右移動(dòng)多大距離時(shí)隔板開始移動(dòng)？（2）若隔板向右緩慢移動(dòng)了L0【答案】（1）解：對(duì)于氣體A，初態(tài)pV設(shè)當(dāng)活塞向右移動(dòng)x1p體積V根據(jù)玻意耳定律可得p即p解得x（2）解：對(duì)于氣體B，初態(tài)pV設(shè)當(dāng)活塞向右移動(dòng)x2距離時(shí)隔板向右移動(dòng)LV根據(jù)玻意耳定律可得p解得p此時(shí)氣體A的壓強(qiáng)為p體積V根據(jù)玻意耳定律可得p即p解得x【知識(shí)點(diǎn)】氣體的等溫變化及玻意耳定律；壓強(qiáng)及封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)算【解析】【分析】（1）通過對(duì)活塞進(jìn)行受力分析可得到氣體壓強(qiáng)的表達(dá)式，根據(jù)理想氣體做等溫變化的特點(diǎn)，利用玻意耳定律可求出移動(dòng)的距離；（2）對(duì)氣體B分析，根據(jù)體積變化，結(jié)合玻意耳定律可求出末狀態(tài)的壓強(qiáng)大小，利用兩氣體的壓強(qiáng)關(guān)系式可求出移動(dòng)距離。三、熱力學(xué)第一定律的理解及應(yīng)用15．（2025·四川模擬）某同學(xué)制作了一個(gè)小型噴泉裝置，如圖甲所示兩個(gè)瓶子均用瓶塞密閉，兩瓶用彎管連通，左瓶插有兩端開口的直管。左瓶裝滿水，右瓶充滿空氣。用沸水澆右瓶時(shí)，左瓶直管有水噴出，如圖乙所示，水噴出的過程中，裝置內(nèi)的氣體（）A．內(nèi)能比澆水前大B．壓強(qiáng)與澆水前相等C．所有分子的動(dòng)能都比澆水前大D．對(duì)水做的功等于水重力勢(shì)能的增量【答案】A【知識(shí)點(diǎn)】理想氣體與理想氣體的狀態(tài)方程；熱力學(xué)第一定律及其應(yīng)用【解析】【解答】本題考查理想氣體狀態(tài)方程及溫度與內(nèi)能的關(guān)系。

A．用沸水澆右瓶時(shí)，裝置內(nèi)氣體的溫度升高，所以內(nèi)能增大，故A正確；

B．水能噴出的原因就是裝置內(nèi)氣體的壓強(qiáng)增大，故B錯(cuò)誤；

C．裝置內(nèi)氣體的溫度升高，氣體分子的平均動(dòng)能增大，但并不是所有分子的動(dòng)能都增大，故C錯(cuò)誤；

D．水噴出時(shí)有動(dòng)能，故瓶?jī)?nèi)氣體對(duì)水做的功等于水動(dòng)能的增量和重力勢(shì)能增量之和，故D錯(cuò)誤。

故答案為：A。

【分析】瓶?jī)?nèi)氣體溫度升高，內(nèi)能比澆水前大，分析壓強(qiáng)變化，溫度升高，分子平均動(dòng)能增大，但并非所有分子的動(dòng)能都比澆水前大，根據(jù)能量守恒定律分析。16．（2025·內(nèi)蒙古模擬）如圖，一絕熱汽缸中理想氣體被輕彈簧連接的絕熱活塞分成a、b兩部分，活塞與缸壁間密封良好且沒有摩擦。初始時(shí)活塞靜止，緩慢倒置汽缸后（）A．a(chǎn)的壓強(qiáng)減小 B．b的溫度降低C．b的所有分子速率均減小 D．彈簧的彈力一定增大【答案】B【知識(shí)點(diǎn)】熱力學(xué)第一定律及其應(yīng)用【解析】【解答】熱力學(xué)第一定律：熱量可以從一個(gè)物體傳遞到另一個(gè)物體，也可以與機(jī)械能或其他能量互相轉(zhuǎn)換，但是在轉(zhuǎn)換過程中，能量的總值保持不變，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為Q=△U+W。ABC．初始時(shí)活塞靜止，緩慢倒置汽缸后，a部分氣體體積減小，b部分氣體體積增大，故a的壓強(qiáng)增大，b的壓強(qiáng)減小，由于是絕熱汽缸和絕熱活塞，則Q=0根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=W可得ΔUa則a的溫度升高，b的溫度降低，b的氣體分子的平均速率減小，并不是所有分子速率均減小，故AC錯(cuò)誤，B正確；D．由于不知初始狀態(tài)，a、b兩部分氣體的壓強(qiáng)以及彈簧處于哪種狀態(tài)，所以無法判斷倒置汽缸后彈簧的彈力的變化，D錯(cuò)誤。故答案為：B。【分析】初始時(shí)活塞靜止，緩慢倒置汽缸后，b的體積增大，a的體積減小，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程及熱力學(xué)第一定律分析。17．（2024·海南）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始經(jīng)ab、bc、ca三個(gè)過程回到原狀態(tài)，已知ab垂直于T軸，bc延長(zhǎng)線過O點(diǎn)，下列說法正確的是（）A．be過程外界對(duì)氣體做功 B．ca過程氣體壓強(qiáng)不變C．a(chǎn)b過程氣體放出熱量 D．ca過程氣體內(nèi)能減小【答案】A,C【知識(shí)點(diǎn)】理想氣體與理想氣體的狀態(tài)方程；熱力學(xué)第一定律及其應(yīng)用；熱力學(xué)圖像類問題【解析】【解答】A、由V-T圖可知，bc過程中氣體體積減小，所以外界對(duì)氣體做功，故A正確；

B、根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程pVT=C，可知V=pTC，則V-T圖像與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率越大，壓強(qiáng)越小，因此ca過程氣體壓強(qiáng)逐漸減小，故B錯(cuò)誤；

C、由V-T圖可知，ab過程的氣體體積減小，溫度不變，所以外界對(duì)氣體做功，且內(nèi)能不變，根據(jù)

△U=W+Q可知，氣體放出熱量，故C正確；

D、由V-T圖可知，ca過程氣體溫度升高，則內(nèi)能增大，故D錯(cuò)誤。

故選：AC。18．（2024高三上·望城開學(xué)考）將壓癟的乒乓球（未漏氣）浸泡在熱水中，一段時(shí)間后乒乓球便恢復(fù)原狀，乒乓球內(nèi)部氣體（視為理想氣體）經(jīng)歷了由A→B→C的變化過程，V—T圖像如圖所示，T為熱力學(xué)溫度，已知理想氣體的內(nèi)能與熱力學(xué)溫度成正比，則下列結(jié)論正確的是（）A．狀態(tài)A、B的壓強(qiáng)大小相等B．從狀態(tài)B到狀態(tài)C，氣體內(nèi)能不變C．A→B→C過程，球內(nèi)氣體對(duì)外所做的功小于氣體從外界吸收的熱量D．在狀態(tài)A與狀態(tài)C時(shí)乒乓球內(nèi)氣體壓強(qiáng)之比為1：2【答案】C,D【知識(shí)點(diǎn)】理想氣體與理想氣體的狀態(tài)方程；熱力學(xué)第一定律及其應(yīng)用；氣體的等壓變化及蓋-呂薩克定律【解析】【解答】A．在V?T圖像中，過原點(diǎn)的傾斜的直線為等壓變化，由題圖可知，狀態(tài)A、B兩點(diǎn)不在過原點(diǎn)的同一直線上，因此狀態(tài)A、B的壓強(qiáng)大小不相等，A錯(cuò)誤；B．從狀態(tài)B到狀態(tài)C，氣體的溫度升高，則氣體內(nèi)能增大，B錯(cuò)誤；C．A→B→C過程，球內(nèi)氣體的體積增大，球內(nèi)氣體對(duì)外做功，即W<0，氣體的溫度升高，球內(nèi)氣體的內(nèi)能增大，即ΔU>0，由熱力學(xué)第一定律

ΔU=W+Q

D．氣體在狀態(tài)A到狀態(tài)C時(shí)，由理想氣體狀態(tài)方程可得

p解得

pA:p【分析】根據(jù)理想氣體知識(shí)分析：

1.理解V-T圖像各點(diǎn)坐標(biāo)的意義，能夠分析不同狀態(tài)下三個(gè)狀態(tài)參量的關(guān)系。

2.能夠根據(jù)圖像分析氣體溫度變化，體積變化，結(jié)合熱力學(xué)第一定律分析氣體內(nèi)能的的變化。19．（2024高二下·貴陽月考）如圖8所示、橫截面積S=0.01m2的薄壁汽缸開口向上豎直放置，a、b為固定在汽缸內(nèi)壁的卡口，a、b之間的距離?=5cm，b到汽缸底部的距離H=45cm，質(zhì)量m=10kg的水平活塞與汽缸內(nèi)壁接觸良好，只能在a、b之間移動(dòng)，剛開始時(shí)缸內(nèi)理想氣體的壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng)p0=1×10（1）求當(dāng)活塞剛要離開卡口b時(shí)，缸內(nèi)氣體的熱力學(xué)溫度T1（2）求當(dāng)缸內(nèi)氣體的熱力學(xué)溫度T2=500K時(shí)，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)（3）在以上全過程中氣體內(nèi)能增量ΔU=250J，求全過程缸內(nèi)氣體吸收的熱量Q。【答案】（1）解：當(dāng)活塞剛要離開卡口b時(shí)，設(shè)此時(shí)缸內(nèi)壓強(qiáng)為p1根據(jù)受力平衡可得p1根據(jù)查理定律有p0解得T1（2）解：假設(shè)當(dāng)活塞恰好與卡口a處接觸時(shí)缸內(nèi)氣體熱力學(xué)溫度為T3，此時(shí)體積為V根據(jù)蓋—呂薩克定律有HST解得T3所以氣體在活塞到達(dá)卡扣a后繼續(xù)做等容變化⑥根據(jù)查理定律有p2解得p2（3）解：當(dāng)緩慢升高缸內(nèi)氣體的溫度時(shí)，由前面的分析可知，活塞從b到a的過程中，氣體做等壓變化，壓強(qiáng)為p1，到達(dá)缸a處時(shí)，溫度升高到T3，然后氣體再做等容變化，直到溫度升高到T2根據(jù)熱力學(xué)第一定律Q=ΔU+W=305J⑩【知識(shí)點(diǎn)】熱力學(xué)第一定律及其應(yīng)用；氣體的等壓變化及蓋-呂薩克定律；氣體的等容變化及查理定律；壓強(qiáng)及封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)算【解析】【分析】（1）當(dāng)活塞剛要離開卡口b時(shí)，卡口與活塞之間的作用力為零，對(duì)活塞進(jìn)行受力分析，根據(jù)平衡條件確定此時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)，該加熱過程封閉氣體發(fā)生等容變化，再結(jié)合查理定律進(jìn)行解答；

（2）由于不確定該溫度下活塞是否與卡口a接觸，假設(shè)活塞恰好與卡口a接觸，根據(jù)蓋呂薩克定律確定此時(shí)封閉氣體的溫度，再根據(jù)500k與該臨界溫度的關(guān)系，判斷此時(shí)活塞是否與卡口a接觸，接觸后，封閉氣體做等容變化，再根據(jù)查理定律進(jìn)行解答；

（3）活塞從離開卡口b到剛接觸卡口a的過程，封閉氣體做等壓變化，氣體對(duì)外做功。接觸卡口a后，氣體做等容變化，氣體不做功，再根據(jù)氣體功的定義結(jié)合熱力學(xué)第一定律進(jìn)行解答。20．（2024高三·成都模擬）如圖（a），豎直圓柱形汽缸導(dǎo)熱性良好，用橫截面積為S的活塞封閉一定量的理想氣體，活塞質(zhì)量為m0，此時(shí)活塞靜止，距缸底高度為H。在活塞上放置質(zhì)量為m1（未知）的物塊靜止后，活塞距缸底高度為H'=23H，如圖（b（1）求物塊質(zhì)量m1（2）活塞上仍放質(zhì)量為m1物塊，為使得活塞回到距缸底為H的高度，求密封氣體的熱力學(xué)溫度T應(yīng)緩慢上升為多少；若此過程中氣體內(nèi)能增加了ΔU，求該過程中缸內(nèi)氣體從外界吸收的熱量Q【答案】（1）解：以被密封氣體為研究對(duì)象，初態(tài)，由力的平衡條件有m0g+p0S=p1S，

活塞從位置H到位置23H，氣體發(fā)生等溫變化，由玻意耳定律可知p1HS=p（2）解：活塞從23H位置回到H位置的過程，氣體發(fā)生等壓變化，

由蓋—呂薩克定律有H'ST1=HST2，

解得T2=450K，【知識(shí)點(diǎn)】熱力學(xué)第一定律及其應(yīng)用；氣體的等溫變化及玻意耳定律；氣體的等壓變化及蓋-呂薩克定律【解析】【分析】（1）分析出氣體變化前后的狀態(tài)參量，結(jié)合一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)方程計(jì)算出活塞距缸底的距離；

（2）先根據(jù)一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)方程計(jì)算出氣體的體積，再結(jié)合熱力學(xué)第一定律計(jì)算出氣體內(nèi)能的變化量。四、破鼎提升21．（2025·河南模擬）汽車輪胎壓力表的示數(shù)為輪胎內(nèi)部氣體壓強(qiáng)與外部大氣壓強(qiáng)的差值。一汽車在平原地區(qū)行駛時(shí)，壓力表示數(shù)為2.6p0(p0是1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)，輪胎內(nèi)部氣體溫度為315KA．0.6p0 B．0.7【答案】B【知識(shí)點(diǎn)】理想氣體與理想氣體的狀態(tài)方程；氣體的等容變化及查理定律【解析】【解答】查理定律：（1）文字表述：一定質(zhì)量的某種氣體，在體積不變的情況下，壓強(qiáng)p與熱力學(xué)溫度T成正比。（2）表達(dá)式：p=CT（其中C為常量）。根據(jù)題意可知：在平原地區(qū)時(shí)，輪胎內(nèi)部壓強(qiáng)為p溫度T設(shè)在高原地區(qū)輪胎內(nèi)部壓強(qiáng)為p2T輪胎做等容變化，根據(jù)p解得p該高原地區(qū)的大氣壓強(qiáng)p=3故答案為：B。

【分析】根據(jù)題意分別設(shè)置初、末狀態(tài)的壓強(qiáng)和溫度，結(jié)合查理功率列式求解。22．（2024高三上·靖遠(yuǎn)期中）如圖所示，接開水后擰緊保溫杯杯蓋，待水冷卻后就很難擰開。現(xiàn)向保溫杯中倒入半杯熱水后，擰緊杯蓋，此時(shí)杯內(nèi)氣體溫度為77℃，壓強(qiáng)與外界相同。測(cè)得環(huán)境溫度為7℃，外界大氣壓強(qiáng)為1.0×10A．9×104Pa B．8×104Pa【答案】B【知識(shí)點(diǎn)】氣體的等容變化及查理定律【解析】【解答】本題主要考查了一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)方程，解題的關(guān)鍵點(diǎn)是分析出氣體變化前后的狀態(tài)參量，結(jié)合查理定律即可完成分析。杯內(nèi)氣體發(fā)生等容變化，根據(jù)查理定律有p其中pTT解得p故選B。

【分析】水冷卻后，杯內(nèi)氣體的溫度降低，在杯內(nèi)氣體質(zhì)量和體積一定時(shí)，封閉的氣體發(fā)生等容變化，根據(jù)查理定律列式得出氣體的壓強(qiáng)。23．（2024高二下·邢臺(tái)期中）圖為豎直放置的上粗下細(xì)的密閉細(xì)管，水銀柱將理想氣體分隔成A、B兩部分，初始溫度相同。使A、B升高相同溫度達(dá)到穩(wěn)定后，對(duì)應(yīng)的體積變化量分別為ΔVA、ΔVB，壓強(qiáng)變化量分別為ΔpA、A．ΔVA<ΔC．ΔpA【答案】C,D【知識(shí)點(diǎn)】氣體的等容變化及查理定律【解析】【解答】A、由于變化過程中氣體的總體積不變，因此有

ΔVA=ΔVB

故A錯(cuò)誤；

CD、假設(shè)液柱不動(dòng)，則A、B兩部分氣體發(fā)生等容變化，由查理定律對(duì)A部分氣體有

pAT=p'AT'

對(duì)B部分氣體有

pAT=p'BT'

設(shè)初始狀態(tài)水銀柱的高度為h，則有

pB=pA+ρg?

升高相同溫度后

p'A=T'TpA，p'B=T'TpB=T'T24．（2023高二下·哈爾濱期末）如下圖，是以狀態(tài)a為起始點(diǎn)、在兩個(gè)恒溫?zé)嵩粗g工作的卡諾逆循環(huán)過程（制冷機(jī)）的p?V圖像，虛線T1、TA．a(chǎn)→b過程氣體壓強(qiáng)減小完全是由于氣體的溫度降低導(dǎo)致的B．一個(gè)循環(huán)過程完成后，氣體對(duì)外放出熱量C．d→a過程向低溫?zé)嵩瘁尫诺臒崃康扔赽→c過程從高溫?zé)嵩次盏臒崃緿．a(chǎn)→b過程氣體對(duì)外做的功等于c→d過程外界對(duì)氣體做的功【答案】B,D【知識(shí)點(diǎn)】熱力學(xué)第一定律及其應(yīng)用；熱力學(xué)圖像類問題【解析】【解答】A、由理想氣體狀態(tài)方程P可知，pV越大，氣體的溫度T越高，結(jié)合圖像可知，a→b過程，氣體溫度降低，分子平均動(dòng)能減小。由圖可知?dú)怏w體積增大，氣體體積增大單位體積的分子數(shù)減少。因此a→b過程氣體壓強(qiáng)減小是單位體積內(nèi)分子數(shù)減少和分子平均動(dòng)能減小共同導(dǎo)致的，故A錯(cuò)誤；

B、根據(jù)p-V圖像與橫軸圍成的面積表示外界對(duì)氣體做的功（體積減小時(shí)），或氣體對(duì)外界做的功（體積增大時(shí)），可知一個(gè)循環(huán)過程完成后，外界對(duì)氣體做功為正值，由熱力學(xué)第一定律?U=W+Q可知Q<0所以氣體對(duì)外放出熱量，故B正確；

C、d→a過程氣體溫度不變，氣體內(nèi)能不變，氣體體積減小外界對(duì)氣體做功，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體向外界釋放的熱量等于外界對(duì)氣體做的功，即|b→c過程氣體氣體溫度不變，氣體內(nèi)能不變，氣體體積變大，氣體對(duì)外界做功，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體吸收的熱量等于氣體對(duì)外界做的功，即|p-V圖像與坐標(biāo)軸所圍圖形的面積等于氣體做的功，由圖示圖像可知，d→a過程p-V圖像的面積大于b→c過程p-V圖像的面積，即|則|即d→a過程向低溫?zé)嵩瘁尫诺臒崃看笥赽→c過程從高溫?zé)嵩次盏臒崃浚蔆錯(cuò)誤；

D、a→b過程氣體與c→d過程氣體溫度的變化量相等，兩個(gè)過程氣體內(nèi)能的變化量ΔU相等，a→b過程氣體與c→d過程都是絕熱過程，則Q=0由熱力學(xué)第一定律可知ΔU=W由于兩過程氣體內(nèi)能的變化量ΔU相等，即a→b過程氣體對(duì)外做的功等于c→d過程外界對(duì)氣體做的功，故D正確。

故答案為：BD

【分析】p-V圖像與橫軸圍成的面積表示外界對(duì)氣體做的功或氣體對(duì)外界做的功。根據(jù)圖像中各過程物理量的變化及熱力學(xué)第一定律進(jìn)行分析即可。五、直擊高考25．（2024·貴州）制作水火箭是青少年科技活動(dòng)的常見項(xiàng)目之一。某研究小組為了探究水火箭在充氣與噴水過程中氣體的熱學(xué)規(guī)律，把水火箭的塑料容器豎直固定，其中A、C分別是塑料容器的充氣口、噴水口，B是氣壓計(jì)，如圖（a）所示。在室溫環(huán)境下，容器內(nèi)裝入一定質(zhì)量的水，此時(shí)容器內(nèi)的氣體體積為V0，壓強(qiáng)為p0，現(xiàn)緩慢充氣后壓強(qiáng)變?yōu)椋?）設(shè)充氣過程中氣體溫度不變，求充入的氣體在該室溫環(huán)境下壓強(qiáng)為p0（2）打開噴水口閥門，噴出一部分水后關(guān)閉閥門，容器內(nèi)氣體從狀態(tài)M變化到狀態(tài)N，其壓強(qiáng)p與體積V的變化關(guān)系如圖（b）中實(shí)線所示，已知?dú)怏w在狀態(tài)N時(shí)的體積為V1，壓強(qiáng)為p（3）圖（b）中虛線MN【答案】（1）解：設(shè)充入的氣體在該室溫環(huán)境下壓強(qiáng)為p0時(shí)的體積為V，充氣過程中氣體溫度不變，則有

解得

V=3V（2）解：容器內(nèi)氣體從狀態(tài)M變化到狀態(tài)N，由理想氣體的狀態(tài)方程可得

4可得

TN（3）解：由p?V圖像與橫坐標(biāo)軸所圍面積表示氣體做功可知，從M到N的過程對(duì)外做功更多，N和N'都是從M狀態(tài)變化而來，pVT應(yīng)該相同，可得可知從M到N的過程內(nèi)能降低的更少。由熱力學(xué)第一定律

ΔU=Q+W

可知，從M到N【知識(shí)點(diǎn)】理想氣體與理想氣體的狀態(tài)方程；熱力學(xué)第一定律及其應(yīng)用；氣體的等溫變化及玻意耳定律【解析】【分析】（1）對(duì)封閉氣體應(yīng)用玻意耳定律分析求解；（2）結(jié)合圖中數(shù)據(jù)，由理想氣體狀態(tài)方程求解；（3）根據(jù)p-V圖像與橫坐標(biāo)軸所圍面積表示氣體做功，分析兩種狀態(tài)下氣體對(duì)外做功的大小關(guān)系，再由根據(jù)熱力學(xué)第一定律得出結(jié)論。26．（2024·重慶）某救生手環(huán)主要由高壓氣罐密閉。氣囊內(nèi)視為理想氣體。密閉氣囊與人一起上浮的過程中。若氣囊內(nèi)氣體溫度不變，體積增大，則（）A．外界對(duì)氣囊內(nèi)氣體做正功 B．氣囊內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大C．氣囊內(nèi)氣體內(nèi)能增大 D．氣囊內(nèi)氣體從外界吸熱【答案】D【知識(shí)點(diǎn)】熱力學(xué)第一定律及其應(yīng)用；氣體的等溫變化及玻意耳定律【解析】【解答】AB．由于氣囊內(nèi)密閉氣體溫度不變，上浮過程中體積增大，根據(jù)

PVT=C

可得

V=CTP

溫度不變，體積變大，則壓強(qiáng)變小。體積變大，則氣體對(duì)外做功，故AB錯(cuò)誤；

CD．理想氣體內(nèi)能只與溫度有關(guān)，氣體溫度不變，額內(nèi)能不變，由熱力學(xué)第一定律有

ΔU=Q+W

即

Q=ΔU?W

由于氣體對(duì)外做功，則27．（2024·北京）一個(gè)氣泡從恒溫水槽的底部緩慢上浮，將氣泡內(nèi)的氣體視為理想氣體，且氣體分子個(gè)數(shù)不變，外界大氣壓不變．在上浮過程中氣泡內(nèi)氣體（）A．內(nèi)能變大 B．壓強(qiáng)變大 C．體積不變 D．從水中吸熱【答案】D【知識(shí)點(diǎn)】熱力學(xué)第一定律及其應(yīng)用；氣體的等溫變化及玻意耳定律【解析】【解答】A、氣泡上浮過程氣泡內(nèi)氣體的溫度不變，內(nèi)能不變，故A錯(cuò)誤；

B、設(shè)外界大氣壓為p0，則氣泡內(nèi)氣體壓強(qiáng)p=p0+ρgh，上浮過程h減小，所以氣泡內(nèi)氣體的壓強(qiáng)減小，故B錯(cuò)誤；

C、氣體經(jīng)歷等溫變化，由玻意耳定律pV=C可知，氣體的壓強(qiáng)減小，則氣體的體積變大，故C錯(cuò)誤；

D、上浮過程氣體體積變大，氣體對(duì)外界做功，則W＜0，氣體內(nèi)能不變，則ΔU=0，由熱力學(xué)第一定律ΔU=Q+W，可知Q＞0，所以氣體從水中吸熱，故D正確。

故選：D。

【分析】A、根據(jù)理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)分析；

B、根據(jù)氣泡內(nèi)氣體壓強(qiáng)p=p0+ρgh分析；

C、根據(jù)玻意耳定律分析；

D、根據(jù)熱力學(xué)第一定律分析。28．（2024·廣西）如圖甲，圓柱形管內(nèi)封裝一定質(zhì)量的理想氣體，水平固定放置，橫截面積S=500mm2的活塞與一光滑輕桿相連，活塞與管壁之間無摩擦。靜止時(shí)活塞位于圓管的b處，此時(shí)封閉氣體的長(zhǎng)度l0=200mm。推動(dòng)輕桿先使活塞從b處緩慢移動(dòng)到離圓柱形管最右側(cè)距離為5mm的a處，再使封閉氣體緩慢膨脹，直至活塞回到b處。設(shè)活塞從a處向左移動(dòng)的距離為x，封閉氣體對(duì)活塞的壓力大小為F，膨脹過程（1）求活塞位于b處時(shí)，封閉氣體對(duì)活塞的壓力大小；（2）推導(dǎo)活塞從a處到b處封閉氣體經(jīng)歷了等溫變化；（3）畫出封閉氣體等溫變化的p?