第17講.熱學(xué)（原卷版）-2024高考二輪復(fù)習(xí)

2024高考二輪復(fù)習(xí)二十五講第17講、熱學(xué)第一部分織網(wǎng)點(diǎn)睛，綱舉目張一、分子動(dòng)理論、內(nèi)能及熱力學(xué)定律1．建構(gòu)學(xué)問體系2．突破三類估算問題(1)油膜法估算分子直徑：d＝eq\f(V,S)V為純油酸體積，S為單分子油膜面積(2)分子總數(shù)：N＝nNA＝eq\f(m,Mm)·NA＝eq\f(V,Vm)NA[留意]對(duì)氣體而言，N≠eq\f(V,V個(gè))。(3)兩種模型：球模型：V＝eq\f(4,3)πR3(適用于估算液體、固體分子直徑)。立方體模型：V＝a3(適用于估算氣體分子間距)。二、固體、液體和氣體1．建構(gòu)學(xué)問體系2.規(guī)避三個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)(1)晶體與非晶體之間可以相互轉(zhuǎn)化。有些晶體屬于同素異形體，如金剛石和石墨。(2)溫度上升，氣體分子動(dòng)能總和增加，但內(nèi)能不肯定增加。(3)氣體對(duì)容器壁的壓強(qiáng)是氣體分子頻繁碰撞的結(jié)果，而地球表面的大氣壓強(qiáng)可認(rèn)為是大氣受到地球的引力而產(chǎn)生的。三、氣體試驗(yàn)定律及抱負(fù)氣體狀態(tài)方程1．建構(gòu)學(xué)問體系2．把握三個(gè)要點(diǎn)(1)壓強(qiáng)的計(jì)算①被活塞、汽缸封閉的氣體，通常分析活塞或汽缸的受力，應(yīng)用平衡條件或牛頓其次定律求解。②應(yīng)用平衡條件或牛頓其次定律求解，得出的壓強(qiáng)單位為Pa。若應(yīng)用p＝p0＋h或p＝p0－h(huán)來表示壓強(qiáng)，則壓強(qiáng)p的單位為cmHg或mmHg。(2)合理選取氣體變化所遵循的規(guī)律列方程①若氣體質(zhì)量肯定，p、V、T均發(fā)生變化，則選用抱負(fù)氣體狀態(tài)方程列式求解。②若氣體質(zhì)量肯定，p、V、T中有一個(gè)量不發(fā)生變化，則選用對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)定律列方程求解。(3)多個(gè)爭辯對(duì)象的問題由活塞、液柱相聯(lián)系的“兩團(tuán)氣”問題，要留意查找兩團(tuán)氣之間的壓強(qiáng)、體積或位移關(guān)系，列出幫助方程，最終聯(lián)立求解。其次部分實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練，高考真題演練1.（2023高考海南卷）下列關(guān)于分子力和分子勢能的說法正確的是（）A.分子間距離大于r0時(shí)，分子間表現(xiàn)為斥力B.分子從無限遠(yuǎn)靠近到距離r0處過程中分子勢能變大C.分子勢能在r0處最小D.分子間距離小于r0且減小時(shí)，分子勢能在減小2．（2023年6月高考浙江選考科目）下列說法正確的是（）A．熱量能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體B．液體的表面張力方向總是跟液面相切C．在不同的慣性參考系中，物理規(guī)律的形式是不同的D．當(dāng)波源與觀看者相互接近時(shí)，觀看者觀測到波的頻率大于波源振動(dòng)的頻率3．（2023全國高考新課程卷）如圖，一封閉著抱負(fù)氣體的絕熱汽缸置于水平地面上，用輕彈簧連接的兩絕熱活塞將汽缸分為f、g、h三部分，活塞與汽缸壁間沒有摩擦。初始時(shí)彈簧處于原長，三部分中氣體的溫度、體積、壓強(qiáng)均相等?，F(xiàn)通過電阻絲對(duì)f中的氣體緩慢加熱，停止加熱并達(dá)到穩(wěn)定后（）A．h中的氣體內(nèi)能增加B．f與g中的氣體溫度相等C．f與h中的氣體溫度相等D．f與h中的氣體壓強(qiáng)相等4.（2023高考全國甲卷）（5分）在一汽缸中用活塞封閉者肯定量的抱負(fù)氣體，發(fā)生下列緩慢變化過程，氣體肯定與外界有熱量交換的過程是。A.氣體體積不變，溫度上升，B.氣體體積減小，溫度降低C.氣體體積減小，溫度上升D.氣體體積增大，溫度不變E.氣體體積增大，溫度降低5.（2）（2023高考全國甲卷）（10分）一高壓艙內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為1.2個(gè)大氣壓，溫度為17℃，密度為1.46kg/m3。（i）上升氣體溫度并釋放出艙內(nèi)部分氣體以保持壓強(qiáng)不變，求氣體溫度升至27℃時(shí)艙內(nèi)氣體的密度；（ii）保持溫度27℃不變，再釋放艙內(nèi)部分氣體使艙內(nèi)壓強(qiáng)降至1.0個(gè)大氣壓，求艙內(nèi)氣體的密度。6.（1）.（2023高考全國乙卷）對(duì)于肯定量的抱負(fù)氣體，經(jīng)過下列過程，其初始狀態(tài)的內(nèi)能與末狀態(tài)的內(nèi)能可能相等的是（）A.等溫增壓后再等溫膨脹B等壓膨脹后再等溫壓縮C.等容減壓后再等壓膨脹D.等容增壓后再等壓壓縮E.等容增壓后再等溫膨脹7.（2）（2023高考全國乙卷）如圖，豎直放置的封閉玻璃管由管徑不同、長度均為的A、B兩段細(xì)管組成，A管的內(nèi)徑是B管的2倍，B管在上方。管內(nèi)空氣被一段水銀柱隔開。水銀柱在兩管中的長度均為。現(xiàn)將玻璃管倒置使A管在上方，平衡后，A管內(nèi)的空氣柱長度轉(zhuǎn)變。求B管在上方時(shí)，玻璃管內(nèi)兩部分氣體的壓強(qiáng)。（氣體溫度保持不變，以為壓強(qiáng)單位）8（2023學(xué)業(yè)水公平級(jí)考試上海卷）一個(gè)絕熱密閉容器，裝有肯定質(zhì)量的氣體。容器以肯定速度平移時(shí)，突然施加外力使其停止，容器中的氣體溫度，氣體分子碰撞容器壁的猛烈程度（選填：“變大”、“變小”或“不變”）9.（2023學(xué)業(yè)水公平級(jí)考試上海卷）導(dǎo)熱性能良好、內(nèi)壁光滑的氣缸開口向上放在水平桌面上，輕質(zhì)活塞封閉了肯定質(zhì)量的氣體，活塞上放置了一個(gè)質(zhì)量為m的砝碼，穩(wěn)定時(shí)活塞距離氣缸底的高度為h，轉(zhuǎn)變所放砝碼的質(zhì)量，得到了對(duì)應(yīng)的h。以m為縱軸，1/h為橫軸，畫出的圖線為一條傾斜直線，其斜率為k，在縱軸的截距為b，已知活塞橫截面積為S，由此可知大氣壓為；不放砝碼時(shí)h為。10.（2023高考選擇性考試遼寧卷）“空氣充電寶”是一種通過壓縮空氣實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能的裝置，可在用電低谷時(shí)儲(chǔ)存能量、用電高峰時(shí)釋放能量?！翱諝獬潆妼殹蹦硞€(gè)工作過程中，肯定質(zhì)量抱負(fù)氣體的p-T圖像如圖所示。該過程對(duì)應(yīng)的p-V圖像可能是（）A. B.C. D.11.（2023高考江蘇學(xué)業(yè)水平選擇性考試）在“探究氣體等溫變化的規(guī)律”的試驗(yàn)中，試驗(yàn)裝置如圖所示。利用注射器選取一段空氣柱為爭辯對(duì)象。下列轉(zhuǎn)變空氣柱體積的操作正確的是（）A.把柱塞快速地向下壓B.把柱塞緩慢地向上拉C.在橡膠套處接另一注射器，快速推動(dòng)該注射器柱塞D.在橡膠套處接另一注射器，緩慢推動(dòng)該注射器柱塞12.（2023天津卷）如圖是爬山所帶氧氣瓶，氧氣瓶里的氣體容積質(zhì)量不變，爬高過程中，溫度減小，則氣體（）A.對(duì)外做功 B.內(nèi)能減小 C.吸取熱量 D.壓強(qiáng)不變13.（2023高考江蘇學(xué)業(yè)水平選擇性考試）如圖所示，密閉容器內(nèi)肯定質(zhì)量的抱負(fù)氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B。該過程中（）A.氣體分子的數(shù)密度增大B.氣體分子的平均動(dòng)能增大C.單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對(duì)單位面積器壁的作用力減小D.單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的氣體分子數(shù)減小14．（9分）（2023廣東卷）在駐波聲場作用下，水中小氣泡四周液體的壓強(qiáng)會(huì)發(fā)生周期性變化，使小氣泡周期性膨脹和收縮，氣泡內(nèi)氣體可視為質(zhì)量不變的抱負(fù)氣體，其膨脹和收縮過程可簡化為如圖所示的圖像，氣泡內(nèi)氣體先從壓強(qiáng)為、體積為、溫度為的狀態(tài)等溫膨脹到體積為、壓強(qiáng)為的狀態(tài)，然后從狀態(tài)絕熱收縮到體積為、壓強(qiáng)為、溫度為的狀態(tài)到過程中外界對(duì)氣體做功為．已知和．求：（1）的表達(dá)式；（2）的表達(dá)式；（3）到過程，氣泡內(nèi)氣體的內(nèi)能變化了多少？14.（2023高考山東高中學(xué)業(yè)水公平級(jí)考試）肯定質(zhì)量的抱負(fù)氣體，初始溫度為，壓強(qiáng)為。經(jīng)等容過程，該氣體吸取的熱量后溫度上升；若經(jīng)等壓過程，需要吸取的熱量才能使氣體溫度上升。下列說法正確的是（）A.初始狀態(tài)下，氣體的體積為 B.等壓過程中，氣體對(duì)外做功 C.等壓過程中，氣體體積增加了原體積的 D.兩個(gè)過程中，氣體的內(nèi)能增加量都為15.（2023學(xué)業(yè)水公平級(jí)考試上海卷）如圖所示，肯定質(zhì)量的抱負(fù)氣體經(jīng)受ab、bc、cd和da四個(gè)過程，期中ab和cd為雙曲線的一部分，則下列溫度大小關(guān)系正確的是A.Ta＞TbB.Tb＞TcC.Tc＞TdD.Td＞Ta16.（2023高考福建卷）肯定質(zhì)量的抱負(fù)氣體經(jīng)受了A→B→C→D→A的循環(huán)過程后回到狀態(tài)A，其圖如圖所示。完成一次循環(huán)，氣體內(nèi)能_________（填“增加”“削減”或“不變”），氣體對(duì)外界_________（填“做正功”“做負(fù)功”或“不做功”），氣體______（填“吸熱”“放熱”“不吸熱”或“不放熱”）。17.（2023高考河北卷）如圖，某試驗(yàn)小組為測量一個(gè)葫蘆的容積，在葫蘆開口處豎直插入一根兩端開口、內(nèi)部橫截面積為的均勻透亮?????長塑料管，密封好接口，用氮?dú)馀趴諆?nèi)部氣體，并用一小段水柱封閉氮?dú)狻Ｍ饨鐪囟葹闀r(shí)，氣柱長度為；當(dāng)外界溫度緩慢上升到時(shí)，氣柱長度變?yōu)?。已知外界大氣壓恒為，水柱長度不計(jì)。（1）求溫度變化過程中氮?dú)鈱?duì)外界做的功；（2）求葫蘆的容積；（3）試估算被封閉氮?dú)夥肿拥膫€(gè)數(shù)（保留2位有效數(shù)字）。已知氮?dú)庠跔顟B(tài)下的體積約為，阿伏伽德羅常數(shù)取。18.（2023高考山東高中學(xué)業(yè)水公平級(jí)考試）利用圖甲所示試驗(yàn)裝置可探究等溫條件下氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系。將帶有刻度的注射器豎直固定在鐵架臺(tái)上，注射器內(nèi)封閉肯定質(zhì)量的空氣，下端通過塑料管與壓強(qiáng)傳感器相連。活塞上端固定一托盤，托盤中放入砝碼，待氣體狀態(tài)穩(wěn)定后，記錄氣體壓強(qiáng)和體積（等于注射器示數(shù)與塑料管容積之和），逐次增加砝碼質(zhì)量，采集多組數(shù)據(jù)并作出擬合曲線如圖乙所示?；卮鹨韵聠栴}：（1）在試驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，圖乙中的擬合曲線為一條過原點(diǎn)的直線，說明在等溫狀況下，肯定質(zhì)量的氣體___________。A．與成正比B．與成正比（2）若氣體被壓縮到，由圖乙可讀出封閉氣體壓強(qiáng)為___________（保留3位有效數(shù)字）。（3）某組同學(xué)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，一同學(xué)在記錄數(shù)據(jù)時(shí)漏掉了，則在計(jì)算乘積時(shí)，他的計(jì)算結(jié)果與同組正確記錄數(shù)據(jù)同學(xué)的計(jì)算結(jié)果之差的確定值會(huì)隨的增大而___________（填“增大”或“減小”）。19.（2023高考海南卷）某飲料瓶內(nèi)密封肯定質(zhì)量抱負(fù)氣體，時(shí)，壓強(qiáng)（1）時(shí)，氣壓是多大？（2）保持溫度不變，擠壓氣體，使之壓強(qiáng)與（1）時(shí)相同時(shí)，氣體體積為原來的多少倍？20.（2023高考湖南卷）汽車剎車助力裝置能有效為駕駛員踩剎車省力．如圖，剎車助力裝置可簡化為助力氣室和抽氣氣室等部分構(gòu)成，連桿與助力活塞固定為一體，駕駛員踩剎車時(shí)，在連桿上施加水平力推動(dòng)液壓泵實(shí)現(xiàn)剎車．助力氣室與抽氣氣室用細(xì)管連接，通過抽氣降低助力氣室壓強(qiáng)，利用大氣壓與助力氣室的壓強(qiáng)差實(shí)現(xiàn)剎車助力．每次抽氣時(shí)，打開，閉合，抽氣活塞在外力作用下從抽氣氣室最下端向上運(yùn)動(dòng)，助力氣室中的氣體布滿抽氣氣室，達(dá)到兩氣室壓強(qiáng)相等；然后，閉合，打開，抽氣活塞向下運(yùn)動(dòng)，抽氣氣室中的全部氣體從排出，完成一次抽氣過程．已知助力氣室容積為，初始?jí)簭?qiáng)等于外部大氣壓強(qiáng)，助力活塞橫截面積為，抽氣氣室的容積為．假設(shè)抽氣過程中，助力活塞保持不動(dòng)，氣體可視為抱負(fù)氣體，溫度保持不變．（1）求第1次抽氣之后助力氣室內(nèi)的壓強(qiáng)；（2）第次抽氣后，求該剎車助力裝置為駕駛員省力的大?。?1.（2023高考湖北卷）如圖所示，豎直放置在水平桌面上的左右兩汽缸粗細(xì)均勻，內(nèi)壁光滑，橫截面積分別為S、，由體積可忽視的細(xì)管在底部連通。兩汽缸中各有一輕質(zhì)活塞將肯定質(zhì)量的抱負(fù)氣體封閉，左側(cè)汽缸底部與活塞用輕質(zhì)細(xì)彈簧相連。初始時(shí)，兩汽缸內(nèi)封閉氣柱的高度均為H，彈簧長度恰好為原長?，F(xiàn)往右側(cè)活塞上表面緩慢添加肯定質(zhì)量的沙子，直至右側(cè)活塞下降，左側(cè)活塞上升。已知大氣壓強(qiáng)為，重力加速度大小為g，汽缸足夠長，汽缸內(nèi)氣體溫度始終不變，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。求（1）最終汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)。（2）彈簧的勁度系數(shù)和添加的沙子質(zhì)量。22．（8分）（2023年6月高考浙江選考科目）如圖所示，導(dǎo)熱良好的固定直立圓筒內(nèi)用面積，質(zhì)量的活塞封閉肯定質(zhì)量的抱負(fù)氣體，活塞能無摩擦滑動(dòng)。圓筒與溫度300K的熱源接觸，平衡時(shí)圓筒內(nèi)氣體處于狀態(tài)A，其體積。緩慢推動(dòng)活塞使氣體達(dá)到狀態(tài)B，此時(shí)體積。固定活塞，上升熱源溫度，氣體達(dá)到狀態(tài)C，此時(shí)壓強(qiáng)。已知從狀態(tài)A到狀態(tài)C，氣體從外界吸取熱量；從狀態(tài)B到狀態(tài)C，氣體內(nèi)能增加；大氣壓。（1）氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B，其分子平均動(dòng)能________（選填“增大”、“減小”或“不變”），圓筒內(nèi)壁單位面積受到的壓力________（選填“增大”、“減小”或“不變”）；（2）求氣體在狀態(tài)C的溫度Tc；（3）求氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B過程中外界對(duì)系統(tǒng)做的功W。第三部分思路歸納，內(nèi)化方法(1)集中現(xiàn)象、布朗運(yùn)動(dòng)、熱運(yùn)動(dòng)的對(duì)比現(xiàn)象集中現(xiàn)象布朗運(yùn)動(dòng)熱運(yùn)動(dòng)活動(dòng)主體分子微小固體顆粒分子區(qū)分分子的運(yùn)動(dòng)，發(fā)生在固體、液體、氣體任何兩種物質(zhì)之間比分子大得多的微粒的運(yùn)動(dòng)，只能在液體、氣體中發(fā)生分子的運(yùn)動(dòng)，不能通過光學(xué)顯微鏡直接觀看到共同點(diǎn)①都是無規(guī)章運(yùn)動(dòng)②都隨溫度的上升而更加激烈聯(lián)系集中現(xiàn)象、布朗運(yùn)動(dòng)都反映無規(guī)章的熱運(yùn)動(dòng)(2)對(duì)物體內(nèi)能的理解①等于物體中全部分子的熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能與分子勢能的總和，是狀態(tài)量。②對(duì)于給定的物體，其內(nèi)能大小由物體的溫度和體積打算。③物體的內(nèi)能與物體的位置凹凸、運(yùn)動(dòng)速度大小無關(guān)。(3)．晶體和非晶體比較比較晶體非晶體單晶體多晶體外形規(guī)章不規(guī)章不規(guī)章熔點(diǎn)固定固定不固定特性各向異性各向同性各向同性（4）.液晶的性質(zhì)液晶是一種特殊的物質(zhì)，既可以流淌，又可以表現(xiàn)出單晶體的分子排列特點(diǎn)，在光學(xué)性質(zhì)上表現(xiàn)出各向異性。（5）．液體的表面張力使液體表面有收縮到球形的趨勢，表面張力的方向跟液面相切。（6）．飽和汽壓的特點(diǎn)液體的飽和汽壓與溫度有關(guān)，溫度越高，飽和汽壓越大，且飽和汽壓與飽和汽的體積無關(guān)。（7）．相對(duì)濕度某溫度時(shí)空氣中水蒸氣的實(shí)際壓強(qiáng)與同溫下水的飽和汽壓的百分比，即：B＝eq\f(p,ps)×100%。（8）對(duì)熱力學(xué)定律的理解(i)轉(zhuǎn)變物體內(nèi)能的方式有兩種，只敘述一種轉(zhuǎn)變方式是無法確定內(nèi)能變化的。(ii)熱力學(xué)第肯定律ΔU＝Q＋W中W和Q的符號(hào)可以這樣確定：只要此項(xiàng)轉(zhuǎn)變對(duì)內(nèi)能增加有正貢獻(xiàn)的即為正。(iii)對(duì)熱力學(xué)其次定律的理解：熱量可以由低溫物體傳遞到高溫物體，也可以從單一熱源吸取熱量全部轉(zhuǎn)化為功，但不引起其他變化是不行能的。（9）熱力學(xué)定律與氣體試驗(yàn)定律的綜合問題的處理方法（10）“汽缸”模型的三種常見問題(i)氣體系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，需要綜合應(yīng)用氣體試驗(yàn)定律和物體的平衡條件解題。(ii)氣體系統(tǒng)處于非平衡狀態(tài)，需要綜合應(yīng)用氣體試驗(yàn)定律和牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題。(iii)兩個(gè)或多個(gè)汽缸封閉著幾部分氣體，并且汽缸之間相互關(guān)聯(lián)的問題，解答時(shí)應(yīng)分別爭辯各部分氣體，找出它們各自遵循的規(guī)律，并寫出相應(yīng)的方程，還要寫出各部分氣體之間壓強(qiáng)或體積的關(guān)系式，最終聯(lián)立求解。（11）求解液柱封閉氣體問題的四點(diǎn)提示(1)液體因重力產(chǎn)生的壓強(qiáng)大小為p＝ρgh(其中h為氣、液接觸面至液面的豎直高度)。(2)不要漏掉大氣壓強(qiáng)，同時(shí)又要盡可能平衡掉某些大氣的壓力。(3)有時(shí)直接應(yīng)用連通器原理——連通器內(nèi)靜止的液體，同種液體在同一水平面上各處壓強(qiáng)相等。(4)當(dāng)液體為水銀時(shí)，可機(jī)敏應(yīng)用壓強(qiáng)單位“cmHg”，使計(jì)算過程簡捷。（12）等效法求解變質(zhì)量的氣體問題在“充氣、抽氣”模型中可以假設(shè)把充進(jìn)或抽出的氣體包含在氣體變化的始、末狀態(tài)中，即用等效法把變質(zhì)量問題轉(zhuǎn)化為恒定質(zhì)量的問題。(i)充氣中的變質(zhì)量問題設(shè)想將充進(jìn)容器內(nèi)的氣體用一個(gè)無形的彈性口袋收集起來，那么當(dāng)我們?nèi)∪萜骱涂诖鼉?nèi)的全部氣體為爭辯對(duì)象時(shí)，這些氣體狀態(tài)不管怎樣變化，其質(zhì)量總是不變的。這樣，就將變質(zhì)量的問題轉(zhuǎn)化成質(zhì)量肯定的問題了。(ii)抽氣中的變質(zhì)量問題用抽氣筒對(duì)容器抽氣的過程中，對(duì)每一次抽氣而言，氣體質(zhì)量發(fā)生變化，其解決方法同充氣問題類似，假設(shè)把每次抽出的氣體包含在氣體變化的始、末狀態(tài)中，即用等效法把變質(zhì)量問題轉(zhuǎn)化為恒定質(zhì)量的問題。（13）試驗(yàn)：用油膜法估測油酸分子的大小利用油酸酒精溶液在安靜的水面上形成單分子油膜，將油酸分子看作球形，測出肯定體積油酸溶液在水面上形成的油膜面積，用d＝eq\f(V,S)計(jì)算出油膜的厚度，其中V為一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積，S為油膜面積，這個(gè)厚度就近似等于油酸分子的直徑。第四部分最新模擬集萃，提升應(yīng)試力量1.（10分）(2024湖南邵陽市1月第一次聯(lián)考)目前邵陽市正在如火如茶的進(jìn)行“創(chuàng)國衛(wèi)”行動(dòng)，提倡文明出行，綠色出行，自行車是綠色出行的主要工具。某同學(xué)在出行前，發(fā)覺自行車胎氣壓不足，他拿打氣筒給自行車充氣，充氣前車胎氣壓為，車胎容積V為2L。每次打氣筒充入車胎的氣體壓強(qiáng)為，體積，打10次后（不考慮氣體溫度和車胎容積的變化）。（1）此時(shí)車胎內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為多少？（2）充入的氣體與原來氣體質(zhì)量之比k為多少？2.(2024年1月湖北十堰市調(diào)研)如圖所示，一上粗下細(xì)薄壁玻璃管，其上端開口、下端封閉。一段水銀將管內(nèi)氣體分為兩部分。圖中粗管和細(xì)管的長度均為，粗管的橫截面積是細(xì)管的橫截面積的兩倍，大氣壓強(qiáng)。初始時(shí)，粗管和細(xì)管內(nèi)水銀的長度均為，氣體的熱力學(xué)溫度均為。（1）求初始時(shí)細(xì)管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；（2）若將粗管的管口封閉（不漏氣），對(duì)細(xì)管內(nèi)氣體緩慢加熱，直至細(xì)管內(nèi)水銀剛好全部進(jìn)入粗管，粗管內(nèi)氣體的溫度不變，兩管內(nèi)的氣體均可視為抱負(fù)氣體，求此時(shí)細(xì)管內(nèi)氣體的熱力學(xué)溫度。3.（2024年1月安徽皖豫名校其次次考試）如圖所示，一豎直放置的汽缸被輕活塞AB和固定隔板CD分成兩個(gè)氣室，CD上安裝一單向閥門，當(dāng)氣室2壓強(qiáng)大于氣室1時(shí)，單向閥門可向下開啟。氣室1內(nèi)氣體壓強(qiáng)為，氣室2內(nèi)同種氣體壓強(qiáng)為，氣柱長均為L，活塞面積為S，活塞與汽缸間無摩擦，汽缸導(dǎo)熱性能良好?，F(xiàn)在活塞上方漸漸增放質(zhì)量為的細(xì)砂，重力加速度為g，大氣壓為，求：（1）活塞AB下降的距離；（2）氣室1內(nèi)氣體最終的壓強(qiáng)。4.（2024江西紅色十校9月聯(lián)考）如圖所示為肯定質(zhì)量的抱負(fù)氣體由a→b→c→a的狀態(tài)變化的p－V圖像，ab段與縱軸平行，bc段與橫軸平行，氣體在a、c狀態(tài)時(shí)內(nèi)能相等，則下列說法正確的是（）A.a→b過程，氣體分子的平均動(dòng)能不變B.b→c過程，氣體吸取的熱量小于對(duì)外做的功C.c→a過程，氣體內(nèi)能先增大后減小D.a→b→c→a過程，氣體對(duì)外做的功大于外界對(duì)氣體做的功。5.（2024山西三重教育聯(lián)盟9月聯(lián)考）自行車輪胎氣壓假如過小不僅不好騎而且又很簡潔損壞內(nèi)胎，甚至使車輪變形；輪胎氣壓假如過大會(huì)使輪胎的緩沖性能下降，抗沖擊力量降低，簡潔發(fā)生爆胎，所以必需保持合適的輪胎氣壓來延長輪胎的使用壽命。某人用打氣筒給閑置很久的自行車打氣，自行車內(nèi)胎的容積V=1.8L，胎內(nèi)原來空氣的壓強(qiáng)p1=1.0×105Pa，溫度為室溫27℃，設(shè)每打一次可打入壓強(qiáng)為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的空氣V0=100cm3。打氣過程中由于壓縮氣體做功和摩擦生熱，打了n=36次后胎內(nèi)溫度上升到33℃。（一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓p0=1.0×105Pa）（1）假設(shè)車胎因膨脹而增大的體積可以忽視不計(jì)，則此時(shí)車胎內(nèi)空氣的壓強(qiáng)為多少；（2）自行車輪胎氣壓在室溫狀況下標(biāo)準(zhǔn)壓強(qiáng)p2=2.7×105Pa，假如此次打氣恢復(fù)常溫后胎壓過大（未超過車胎承受范圍），需要放出一部分氣體，使車胎內(nèi)氣壓在室溫狀況下達(dá)到2.7×105Pa，試求輪胎內(nèi)剩余氣體的質(zhì)量與放出氣體的質(zhì)量的比值。6.（2024黑龍江大慶第一次質(zhì)檢）肯定量的抱負(fù)氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，該氣體的熱力學(xué)溫度T與壓強(qiáng)p的變化關(guān)系如T-p圖中從a到b的線段所示。在此過程中（）A.外界始終對(duì)氣體做正功 B.全部氣體分子的動(dòng)能都始終減小C.氣體始終對(duì)外界放熱 D.氣體放出的熱量等于外界對(duì)其做的功7.（2024遼寧十校聯(lián)合體）如圖所示，容積為V氣缸由導(dǎo)熱材料制成，面積為S的活塞將氣缸分成容積比為的上下兩部分，氣缸上部通過細(xì)管與裝有某種液體的容器相連，細(xì)管上有一個(gè)閥門K。開頭時(shí)，K關(guān)閉，氣缸上部氣體壓強(qiáng)為。現(xiàn)將K打開，容器內(nèi)的液體緩慢地流入氣缸，當(dāng)流入的液體的體積為0.125V時(shí)，將K關(guān)閉，活塞平衡時(shí)其下方氣體的體積減小了0.25V，已知活塞的質(zhì)量為M，體積不計(jì)，外界環(huán)境溫度保持不變，重力加速度為g。求流入氣缸內(nèi)液體的密度。8.（2024南京六校聯(lián)合體調(diào)研）如圖所示，豎直放置內(nèi)壁光滑的絕熱氣缸中有加熱裝置，氣缸壁內(nèi)有卡槽，卡槽距缸底的高度H=1m。質(zhì)量M=2kg、橫截面積S=10cm2的活塞停在卡槽處，其下方封閉有肯定質(zhì)量壓強(qiáng)為p1=0.8×105Pa、溫度為T1=300K的抱負(fù)氣體，現(xiàn)通過加熱裝置對(duì)缸內(nèi)氣體緩慢加熱。已知外界大氣壓強(qiáng)p0=1×105Pa保持不變，重力加速度g取10m/s2。（1）求活塞剛要離開卡槽時(shí)缸內(nèi)氣體的熱力學(xué)溫度T2；（2）若活塞離開卡槽后連續(xù)上升了h=0.2m，該過程中氣體吸取了Q=100J的熱量，求該過程中氣體內(nèi)能的變化量U。9.（2024廣東名校開學(xué)考試）一只乒乓球在環(huán)境溫度為時(shí)，球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為、體積為V．某次乒乓球被踩癟，但沒有破，球內(nèi)氣體的體積變?yōu)椤，F(xiàn)將癟了的乒乓球放入熱水中，乒乓球恢復(fù)原形時(shí)，球內(nèi)氣體的溫度為。（1）乒乓球在熱水中恢復(fù)原形前，球內(nèi)氣體分子平均動(dòng)能如何變化？（2）求球被踩癟后和在熱水中恢復(fù)原形時(shí)，對(duì)應(yīng)球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)和。10．（10分）如圖，一容積為的粗細(xì)均勻?qū)釟飧祝髠?cè)有一閥門，正中間有厚度不計(jì)可自由移動(dòng)的輕活塞，活塞上有一個(gè)單向閥門（氣體只能從左側(cè)進(jìn)入右側(cè)），活塞和氣缸間不漏氣，氣缸內(nèi)空氣壓強(qiáng)為，通過閥門向氣缸內(nèi)緩慢充氣，每次能將壓強(qiáng)為，體積為。的空氣充入氣缸，共充氣4次。然后通過閥門向氣缸外緩慢抽氣，每次抽出空氣體積為）。空氣可視為抱負(fù)氣體。求：（1）充氣4次后，缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)；（2）抽氣2次后，右側(cè)氣體的體積；（3）左側(cè)氣體能否全部抽出？若不能請(qǐng)分析緣由，若能請(qǐng)計(jì)算抽氣幾次可將左側(cè)氣體全部抽出。11.（10分）(2023山東聊城期末)2023年5月30日，航天員景海鵬、朱楊柱、桂海潮搭載神舟十六號(hào)載人飛船在酒泉衛(wèi)星放射中心放射升空。航天員在進(jìn)行太空行走時(shí)必需穿上特制的航天服。假設(shè)出倉前航天服內(nèi)密封了肯定質(zhì)量的抱負(fù)氣體，體積為3L，壓強(qiáng)為1.0105Pa，溫度t1=27℃。（1）打開艙門前，航天員需將航天服內(nèi)氣壓降低，若此時(shí)航天服內(nèi)氣體的壓強(qiáng)降