2025高中物理一輪復(fù)習(xí) 熱學(xué) 測試卷（解析版）

第十五章熱學(xué)

測試卷

（考試時(shí)間：90分鐘試卷滿分：100分）

注意事項(xiàng)：

1.本試卷分第I卷（選擇題）和第n卷（非選擇題）兩部分。答卷前，考生務(wù)必將自己的班級、姓名、

學(xué)號填寫在試卷上。

2.回答第I卷時(shí)，選出每小題答案后，將答案填在選擇題上方的答題表中。

3.回答第n卷時(shí)，將答案直接寫在試卷上。

第I卷（選擇題共48分）

一、選擇題（共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1-8題只有一項(xiàng)符合題

目要求，第9-12題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。）

1.自嗨鍋是一種自熱火鍋，加熱時(shí)既不用火也不插電，主要利用發(fā)熱包內(nèi)的物質(zhì)與水接觸，釋放出熱量。

自嗨鍋的蓋子上有一個(gè)透氣孔，如果透氣孔堵塞，容易造成爆炸，非常危險(xiǎn)。關(guān)于這種自嗨鍋，下列說法

正確的是（）

A.自嗨鍋爆炸的瞬間，盒內(nèi)氣體吸收熱量

B.自嗨鍋爆炸的瞬間，盒內(nèi)氣體溫度降低

C.自嗨鍋爆炸的短時(shí)間內(nèi)，單位時(shí)間單位面積上撞擊容器壁的次數(shù)增多

D.如果氣孔沒有堵塞，能夠聞到自嗨鍋內(nèi)食物的香味是因?yàn)榉肿拥牟祭蔬\(yùn)動

【答案】B

【詳解】AB.在自嗨鍋爆炸的瞬間，盒內(nèi)氣體對外做功，且來不及與外界進(jìn)行熱量交換，根據(jù)熱力學(xué)第一

定律可知，盒內(nèi)氣體內(nèi)能減少，溫度降低，故A錯(cuò)誤，B正確；

C.爆炸短時(shí)間內(nèi)，溫度迅速降低，分子平均速率減小，氣體體積迅速膨脹，分子數(shù)密度減小，故單位時(shí)間

單位面積上分子撞擊容器壁的次數(shù)減小，故c錯(cuò)誤；

D.如果氣孔沒有堵塞，能夠聞到火鍋的香味是因?yàn)榉肿訜徇\(yùn)動導(dǎo)致的擴(kuò)散現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤。故選B。

2.分子力廠與分子間距離/■的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是（）

A.當(dāng)片〃時(shí)，分子勢能最大

B.當(dāng)片T2時(shí)，分子勢能最小

C.當(dāng)廣大于〃時(shí)，分子間距離越大，分子勢能越大

D.當(dāng)廠小于時(shí)，分子間距離減少，分子勢能增大

【答案】c

【詳解】當(dāng)片「2時(shí)，圖線最低點(diǎn)。分子距離在〃與-2之間時(shí)，分子間作用力為引力，減小分子距離分子力

做正功，分子勢能減??；分子距離在「大于功時(shí)，分子間距離越大，分子力做負(fù)功，分子勢能越大。C正確，

ABD錯(cuò)誤。故選C。

3.2021年12月9日，在“天宮課堂”中“太空教師”王亞平往水球中注入一個(gè)氣泡，氣泡靜止在水中，如圖

所示，此時(shí)（）

A,氣泡內(nèi)氣體在界面處對水產(chǎn)生壓強(qiáng)

B.氣泡內(nèi)分子熱運(yùn)動停止

C.水球外表面的水分子比水球內(nèi)的水分子密集

D.水與氣泡界面處，水分子間作用力表現(xiàn)為斥力

【答案】A

【詳解】A.由于在失重狀態(tài)下，氣泡內(nèi)氣體在界面處存在壓力差，所以對水產(chǎn)生壓強(qiáng)，故A正確；

B.氣泡內(nèi)分子在永不停息的進(jìn)行熱運(yùn)動，不會停止，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C.水球外表面出現(xiàn)表面張力，則水球外表面的水分子比水球內(nèi)的水分子稀疏，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D.水與氣泡界面處，水分子較為稀疏，水分子間作用力表現(xiàn)為引力，故D錯(cuò)誤。故選A。

4.通電霧化玻璃能滿足玻璃的通透性和保護(hù)隱私的雙重要求，被廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域。如圖所示，通電霧化

玻璃是將液體高分子晶膜固化在兩片玻璃之間，未通電時(shí)，看起來像一塊毛玻璃不透明；通電后，看起來

A.是液態(tài)的晶體

B.具有光學(xué)性質(zhì)的各向同性

C.不通電時(shí)，入射光在滴品層發(fā)生了全反射，導(dǎo)致光線無法通過

D.通電時(shí)，入射光在通過液晶層后按原有方向傳播

【答案】D

【詳解】AB.液態(tài)是介于晶體和液體之間的中間狀態(tài)，具有液體流動性又具有晶體光學(xué)性質(zhì)的各向異性，

故A、B錯(cuò)誤；

CD.不通電時(shí)，即在自然條件下，液晶層中的液晶分子無規(guī)則排列，入射光在液晶層發(fā)生了漫反射，穿過

玻璃的光線少，所以像毛玻璃不透明。通電時(shí)，液晶分子迅速從無規(guī)則排列變?yōu)橛幸?guī)則排列，入射光在通

過液晶層后按原方向傳播，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。

5.氣閘艙是載人航天器中供航天員進(jìn)入太空或由太空返回用的氣密性裝置，其原理如圖所示。座艙M與氣

閘艙N之間裝有閥門K,座艙M中充滿空氣，氣閘艙N內(nèi)為真空。航天員從太空返回氣閘艙N后，打開

閥門K,M中的氣體進(jìn)入N中，最終達(dá)到平衡。此過程中氣體與外界沒有熱交換，艙內(nèi)氣體可視為理想氣

體，下列說法正確的是（）

A.氣體體積膨脹，對外做功，內(nèi)能減小

B.氣體對外不做功，氣體內(nèi)能不變

C.氣體溫度降低，體積增大，壓強(qiáng)減小

D.N中氣體可以自發(fā)地全部退回到M中

【答案】B

【詳解】ABC.由于氣閘艙N內(nèi)為真空，所以氣體在膨脹過程中不會對外做功，又系統(tǒng)與外界沒有熱交換，

由熱力學(xué)第一定律AU=W+Q,可知?dú)怏w內(nèi)能不變，對于一定質(zhì)量的理想氣體內(nèi)能不變，則溫度不變，由

PV=C,且氣體體積增大可知，氣體壓強(qiáng)減小，故B正確，AC錯(cuò)誤；

D.根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀變化都是不可逆的，故N中氣體不可能自發(fā)地全

部退回到M中，故D錯(cuò)誤。故選B。

6.如圖所示，兩種不同的金屬組成一個(gè)回路，接觸頭1置于熱水杯中，接觸頭2置于冷水杯中，此時(shí)回路

中電流計(jì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這是溫差電現(xiàn)象假設(shè)此過程電流做功為W,接觸頭1從熱水中吸收的熱量為Q/,冷水

從接觸頭2吸收的熱量為Q,根據(jù)熱力學(xué)第二定律可得（）

C.QI<Q2D.QI+Q2=W

【答案】B

【詳解】根據(jù)熱力學(xué)第二定律，不可能從單一熱源吸收熱量使之全部用來做功，而不產(chǎn)生其他影響；所以

從熱水中吸收的熱量Q應(yīng)該大于電流做的功W,即Q>W根據(jù)能量守恒定律和熱力學(xué)第二定律，從熱水中

吸收的熱量轉(zhuǎn)化成了兩部分，一部分電能W,另一部分是冷水吸收的熱量。2故選B。

7.密閉在鋼瓶中的理想氣體，如圖所示是該氣體在a、b狀態(tài)時(shí)的分子速率分布圖像。下面關(guān)于氣體在。、

b狀態(tài)的敘述，正確的是（）

各速率區(qū)間的分子數(shù)

A.Ta>Tb

B.pa<Pb

C.圖中狀態(tài)。曲線下的面積比狀態(tài)b曲線下的面積大

D.從狀態(tài)。到狀態(tài)8,氣體的內(nèi)能減小

【答案】B

【詳解】A.由圖可知，b中速率大分子占據(jù)的比例較大，則說明6對應(yīng)的平均動能較大，6對應(yīng)的溫度較

高，故A錯(cuò)誤；

B.由于鋼瓶內(nèi)氣體的體積不變，而Ta<Tb,根據(jù)■二。，可知pa<pb故B正確；

C.圖中狀態(tài)。曲線下的面積和狀態(tài)6曲線下的面積相等，故C錯(cuò)誤；

D.理想氣體內(nèi)能只與溫度有關(guān)，而b對應(yīng)的溫度較高，所以在圖中狀態(tài)匕的內(nèi)能比狀態(tài)。的內(nèi)能大，則從

狀態(tài)。到狀態(tài)6,氣體的內(nèi)能增大，故D錯(cuò)誤。故選B。

8.P-V圖像中，一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷“f6-過程又回到狀態(tài)。，圖像中的6c段與橫軸平行,

段與縱軸平行。下列說法正確的是（）

八夕

A.由a->6是等溫變化過程

B.由外界對氣體做的功小于氣體向外界放出的熱量

C.由c->a氣體從外界吸收的熱量小于氣體內(nèi)能的增加量

D.由。-c氣體內(nèi)能增加

【答案】B

【詳解】A.根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程pV="RT,可得afb氣體壓強(qiáng)降低、體積增大，但是無法判斷狀態(tài)。

和狀態(tài)6的0丫的大小關(guān)系，所以不能判斷。到b溫度的變化，故A錯(cuò)誤；

B.氣體由c壓強(qiáng)不變，體積變小，可得溫度T降低，內(nèi)能減少（△[/<（））,根據(jù)AU=W+Q結(jié)合體積

變小外界對氣體做正功（W>0）,可得此時(shí)氣體對外界放出熱量（。<0）,且放出的熱量大于外界對氣體

做的功，故B正確；

C.氣體由Cfa氣體體積不變，壓強(qiáng)增大，所以溫度升高，內(nèi)能增大，根據(jù)AU=W+Q可知，氣體的內(nèi)能

增加量等于從外界吸收的熱量，故C錯(cuò)誤；

D.由于氣體在。狀態(tài)的溫度高于c,則可知?dú)怏w從a-6->。氣體內(nèi)能減小，故D錯(cuò)誤。故選B。

9.浙江大學(xué)高分子系高超教授的課題組制備出了一種超輕氣凝膠，它刷新了目前世界上最輕的固體材料的

紀(jì)錄，彈性和吸油能力令人驚喜，這種被稱為“全碳?xì)饽z”的固態(tài)材料密度僅是空氣密度的，。設(shè)氣凝膠的

密度為2（單位為kg/n?）,摩爾質(zhì)量為M（單位為kg/mol）,阿伏加德羅常數(shù)為則下列說法正確的是

（）

A.。千克氣凝膠所含的分子數(shù)N="NA

M

M

B.氣凝膠的摩爾體積匕。i=一

P

M

C.每個(gè)氣凝膠分子的體積％=廠

NAP

D.每個(gè)氣凝膠分子的直徑d=?匹萬

VM

【答案】ABC

【詳解】A.akg氣凝膠的摩數(shù)為〃=三則1kg氣凝膠所含有的分子數(shù)為N="S=萼，A正確；

MM

M

B.氣凝膠的摩爾體積為匕“=一故B正確；B正確，

C.Imol氣凝膠中包含NA個(gè)分子，故每個(gè)氣凝膠分子的體積為匕=癡一，C正確:

NAP

D.設(shè)每個(gè)氣凝膠分子的直徑為d,則有匕=4就3解得』=；孚_,D錯(cuò)誤。故選ABC。

6V*夕

10.如圖為伽利略設(shè)計(jì)的一種測溫裝置示意圖，玻璃管的上端與導(dǎo)熱良好的薄玻璃泡連通，下端插入水中,

玻璃泡中封閉有一定量的理想氣體。下列關(guān)于該溫度計(jì)分析的說法正確的是（）

A.若外界壓強(qiáng)不變，發(fā)現(xiàn)玻璃管內(nèi)水面上升，說明外界溫度升高

B.若外界壓強(qiáng)不變，發(fā)現(xiàn)玻璃管內(nèi)水面上升，說明外界溫度降低

C.若外界溫度不變，發(fā)現(xiàn)玻璃管內(nèi)水面上升，可能外界氣體壓強(qiáng)增大

D.若外界溫度不變，發(fā)現(xiàn)玻璃管內(nèi)水面下降，可能外界氣體壓強(qiáng)增大

【答案】BC

【詳解】AB.設(shè)玻璃泡中氣體壓強(qiáng)為小外界大氣壓強(qiáng)為p',則p'=p+Og力氣泡內(nèi)溫度與外界相同。外界

壓強(qiáng)不變，水面上升，所以氣體體積減小，根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程"=C可知，溫度一定降低，B正確，

T

A錯(cuò)誤；

C.若外界溫度不變，則管內(nèi)氣體溫度不變，發(fā)現(xiàn)玻璃管內(nèi)水面上升，氣體體積減小，根據(jù)理想氣體的狀態(tài)

方程牛=C可知管內(nèi)氣體壓強(qiáng)一定增大，根據(jù)p=p+0gzz可知，外界氣體壓強(qiáng)一定增大，C正確；

D.若外界溫度不變，則管內(nèi)氣體溫度不變，發(fā)現(xiàn)玻璃管內(nèi)水面下降，氣體體積增大，根據(jù)理想氣體的狀態(tài)

方程牛=c可知管內(nèi)氣體壓強(qiáng)一定減小，根據(jù)p'=p+0g〃可知，外界氣體壓強(qiáng)一定減小，D錯(cuò)誤；故選

BC。

11.如圖所示，水銀柱上面封閉一段氣體，管內(nèi)外水銀面高度差〃=72cm,大氣壓強(qiáng)為76cmHg,下列說法

正確的是（）

A.將管稍上提，//變大

B.將管下插至D項(xiàng)所述位置時(shí)，管內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)大于76cmHg

C.將管下插至D項(xiàng)所述位置時(shí)，管內(nèi)外水銀面高度差小于70cm

D.將管下插至管頂與管外水銀面高度差為70cm時(shí)，管內(nèi)外水銀面高度差也是70cm

【答案】AC

【詳解】A.水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)與封閉空氣柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)之和等于外界大氣壓，即R+Og〃=P。若將管稍上

提，管內(nèi)空氣柱的體積增大，由于溫度不變，根據(jù)玻意耳定律可知，封閉空氣柱的壓強(qiáng)減小，所以水銀柱

的高度場變大，故A正確；

BCD.將管下插至管頂與管外水銀面高度差為70cm時(shí)，管內(nèi)封閉氣體體積變小，壓強(qiáng)增大，所以管內(nèi)外液

面差變小，即管內(nèi)外水銀面高度差小于70cm,管內(nèi)封閉氣體壓強(qiáng)小于76cmHg,故C正確，BD錯(cuò)誤。

故選ACo

12.如圖所示，足夠深的導(dǎo)熱容器用質(zhì)量為〃八橫截面積為S的導(dǎo)熱活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞下

方設(shè)有兩個(gè)卡口，初態(tài)時(shí)活塞與卡口間的作用力大小為:,活塞離氣缸底部的高度為〃，環(huán)境溫度To之

一一3

后環(huán)境溫度逐漸升高至某一溫度T,活塞離氣缸底部的距離變?yōu)榇笕?。不?jì)活塞與容器間的摩擦，重力加速

2

7

A.圖甲為此過程的V-T圖像，其中心=:4

6

7

B.圖乙為此過程的p-T圖像，其中

7

C.圖丙為此過程的p-V圖像，此過程中氣體對外做功為記

D.圖丙為此過程的p-V圖像，封閉氣體在兩個(gè)階段升高相同溫度時(shí)，吸收的熱量相等

【答案】BC

【詳解】A.初始時(shí)刻，對活塞受力分析有mg+-綜-”S=0解得口=|必當(dāng)活塞對卡口剛好沒有作用

7

力時(shí),對活塞受力分析有mg+p°S-p2s=。解得p2=-p.從初始時(shí)刻到活塞與卡口剛好沒有作用力的過程

中，氣體的體積不變，由查理定律有空=華解得7；=:品從活塞與卡口沒有相互作用到活塞與氣缸底部距

1。7i6

3VV7

離為:/7過程中，封閉氣體的壓強(qiáng)不變，由蓋一呂薩克定律有U=,解得

2TiTi~4

所以整個(gè)過程中氣體的JT圖、p-T圖、p-V圖分別如甲、乙、丙所示

故A錯(cuò)誤,B正確；

17

C.在氣體做等壓變化時(shí)，氣體對外做功，有卬=025?力=歷。浦/2故C正確；

D.封閉氣體在兩個(gè)階段升高相同溫度，氣體內(nèi)能的增加量相等，第一個(gè)階段與外界沒有功的交換，吸收的

熱量全部增加內(nèi)能，第二個(gè)階段溫度升高時(shí)還要對外做功，所以吸收的熱量一部分對外做功，一部分增加

內(nèi)能，因此溫度升高相同溫度第二個(gè)階段吸收熱量要多些，故D錯(cuò)誤。故選BC。

第II卷（非選擇題共52分）

二、非選擇題

13.（6分）在“油膜法估測油酸分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，通過宏觀量的測量間接計(jì)算確定微觀量。

（1）本實(shí)驗(yàn)利用了油酸分子易在水面上形成（選填“單層”或“多層”）分子油膜的特性。若將含有

純油酸體積為丫的一滴油酸酒精溶液滴到水面上，形成面積為s的油酸薄膜，則由此可估測油酸分子的直

徑為d-0

（2）將0.2mL的純油酸配制成2000mL的油酸酒精溶液，接著用滴管向量筒內(nèi)滴加80滴上述溶液，量筒中

的溶液體積增加了1mL。若把一滴這樣的油酸酒精溶液滴入足夠大的盛水的淺盤中（水中撒了琲子粉），由

于酒精溶于水，油酸在水面展開，穩(wěn)定后形成的油膜的形狀如圖所示。己知每一小方格的邊長為1cm,則可

估算出油酸分子的直徑大小是m（計(jì)算結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。

（3）某同學(xué)將實(shí)驗(yàn)中得到的計(jì)算結(jié)果和實(shí)際值比較，發(fā)現(xiàn)計(jì)算結(jié)果偏大，可能的原因是o

A.水面上瘴子粉撒得過多，油酸未完全散開

B.求每滴溶液中純油酸的體積時(shí)，1mL溶液的滴數(shù)多記了10滴

C.計(jì)算油膜面積時(shí)，只數(shù)了完整的方格數(shù)

D.油酸酒精溶液長時(shí)間放置，酒精揮發(fā)使溶液的濃度增大

【答案】單層IxlO-10AC/CA

【詳解】（1）口][2]本實(shí)驗(yàn)利用了油酸分子易在水面上形成單層分子油膜的特性。若將含有純油酸體積為V

的一滴油酸酒精溶液滴到水面上，形成面積為s的油酸薄膜，則由此可估測油酸分子的直徑為六千

（2）[3]利用數(shù)格子的方法，油酸膜的面積約為S=1.15xl（T2m2,1滴這樣的溶液中的純油酸體積為

V=Lx山-xl（T6m3=L25xl0T2m3油酸分子的直徑大小是d=上?Hxl0T0m

802000S

V

（3）[4]A.水面上瘴子粉撒得太多，油膜沒有充分展開，即算出的油膜層面積偏小，根據(jù)六總

可知所測的分子直徑d明顯偏大，故A正確；

B.求每滴溶液中純油酸的體積時(shí)，1mL溶液的滴數(shù)多記了10滴，得出的油酸體積偏小，所測的分子直徑

d偏小，故B錯(cuò)誤；

C.計(jì)算油膜面積時(shí)，只數(shù)了完整的方格數(shù)，算出的油膜層面積偏小，所測的分子直徑d明顯偏大，故C正

確；

D.若油酸酒精溶液長時(shí)間放置，酒精揮發(fā)使溶液的濃度變大，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理仍然按照揮發(fā)前的濃度計(jì)算,

即算出的純油酸體積偏小，則所測的分子直徑d明顯偏小，故D錯(cuò)誤。故選AC。

14.（8分）用氣體壓強(qiáng)傳感器做“探究氣體等溫變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。

（1）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)下列說法正確的是o

A.為保證封閉氣體的氣密性，應(yīng)在柱塞與注射器壁間涂上潤滑油

B.為方便推拉柱塞，應(yīng)用手握住注射器

C.為節(jié)約時(shí)間，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)快速推拉柱塞和讀取數(shù)據(jù)

D.實(shí)驗(yàn)中氣體的壓強(qiáng)和體積都可以通過數(shù)據(jù)采集器獲得

（2）A組同學(xué)在操作規(guī)范、不漏氣的前提下，測得多組壓強(qiáng)p和體積丫的數(shù)據(jù)并作出丫-^圖線，發(fā)現(xiàn)圖

線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)，如圖丙所示；圖中縱截距代表的物理含義是;實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的誤差屬于

(選填“系統(tǒng)誤差”或“偶然誤差”)。

(3)若A組同學(xué)利用所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的圖線，應(yīng)該是。

(4)B組同學(xué)測得多組壓強(qiáng)p和體積丫的數(shù)據(jù)后，在p-《坐標(biāo)平面上描點(diǎn)作圖，因壓縮氣體過程中注射

器漏氣，則作出的圖線應(yīng)為圖中(選填“①"或②')。

匕

0V

【答案】A膠管內(nèi)氣體體積的相反數(shù)系統(tǒng)誤差B②

【詳解】(1)[1]A.在柱塞與注射器壁間涂上潤滑油，可以保證封閉氣體的氣密性，A正確；

B.用手握住注射器，會使氣體溫度升高，不符合實(shí)驗(yàn)要求，B錯(cuò)誤；

C.應(yīng)緩慢推拉柱塞和讀取數(shù)據(jù)，C錯(cuò)誤；

D.只有壓強(qiáng)可以通過數(shù)據(jù)采集器采集，D錯(cuò)誤。故選A。

(2)⑵[3]設(shè)膠管內(nèi)氣體體積AW根據(jù)玻意耳定律有p(V+AV)=C解得造成圖線不過原點(diǎn)的

原因是由于膠管內(nèi)存在氣體，圖中縱截距代表的物理含義是膠管內(nèi)氣體體積的相反數(shù)，該誤差屬于系統(tǒng)誤

差。

(3)[4]被封閉氣體的初始體積為％+AV,壓強(qiáng)為外，末狀態(tài)的體積為V+AV,根據(jù)玻意耳定律得

p0(%+AV)=p(V+AV)解得p=可知，V越小，/越大，隨著V減小，則壓強(qiáng)趨近于某一值。

故選B。

(4)[5]由于存在漏氣，則pV減小，故圖線應(yīng)為②。

15.（8分）如圖所示，水平面上靜止放置著一根左端封閉右端開口且粗細(xì)均勻、導(dǎo)熱性良好的細(xì)玻璃管，

玻璃管的橫截面積為S,管中有一段長為d的水銀柱，左側(cè)封閉著一段長為乙的空氣（視為理想氣體）柱。

已知重力加速度大小為g,水銀的密度為夕，環(huán)境的熱力學(xué)溫度為不計(jì)任何阻力。

（1）現(xiàn)使玻璃管以大小為a的加速度水平向右加速運(yùn)動，穩(wěn)定后管內(nèi)空氣柱長為4,求大氣壓強(qiáng)Pi；

（2）若將玻璃管右側(cè)緩慢抬起至豎直，并緩慢升高管內(nèi)氣體的溫度，使玻璃管內(nèi)空氣柱的長度仍為乙，求

玻璃管內(nèi)空氣柱的熱力學(xué)溫度兀

￡1d

<-----------------——------->

一三三三三--------一旦―

［答案］（1）弩；（2）叫+g尸工

【詳解】（1）由玻意耳定律有。人5=。245對水銀柱受力分析有必5-網(wǎng)5=5^^解得小=a廠dp寧K

（2）當(dāng)玻璃管右側(cè)緩慢抬起至豎直時(shí)，由查理定律有空=與■由平衡條件有03s=（R+Qgd）S

解得r=g牛二/心

aL2

16.（8分）如圖1所示,導(dǎo)熱性能良好、內(nèi)壁光滑的汽缸開口向上放置,其上端口裝有固定卡環(huán)。質(zhì)量為4.0kg、

面積為8.0cn?的活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在缸內(nèi)，開始時(shí)缸內(nèi)封閉氣體的體積為4xl（T*m3。現(xiàn)緩慢

升高環(huán)境溫度，使氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)C,缸內(nèi)氣體體積隨溫度變化的圖像如圖2所示，氣體質(zhì)量保

持不變，已知大氣壓強(qiáng)為1.0xl（）5pa,重力加速度g取10m/s?。求：

（1）開始時(shí)環(huán)境的溫度多高；氣體變化到狀態(tài)C時(shí)氣體的壓強(qiáng)多大（壓強(qiáng)保留2位小數(shù)）；

（2）若氣體在整個(gè)過程中吸收的熱量為90J,則整個(gè)過程缸內(nèi)氣體內(nèi)能的增加量為多少。

八K/（xl0-4in3）

1

----H0L-----__8__>r/（xl°2K*s）

圖1圖2

【答案】（1）O=300K,pc=267xl（）5pa；（2）AU=60J

vv

【詳解】（1）氣體從A變化到3發(fā)生的是等壓變化，則曾=曾由圖2可知

1A

匕=4xlCT4m3,%=6xl(T4m3,〃=4.5*102]＜解得7；=3001€開始時(shí)，缸內(nèi)氣體壓p4=為+蟹=1.5xl()5pa

s

氣體從狀態(tài)B變化到狀態(tài)C,發(fā)生等容變化，則皆=空；PB=PA解得Pc=2.67x105pa

1C*1B

（2）氣體從A到3過程對外做功為W=PA（%-%）=30J根據(jù)熱力學(xué)第一定律，整個(gè)過程氣體內(nèi)能增量

△U=Q-W=60J

17.（10分）如圖所示，體積為％=2L的氣缸內(nèi)儲存有壓強(qiáng)為0=L5atm的理想氣體，充氣泵每次可以將體

積為乂=5L,壓強(qiáng)為p0=latm的理想氣體充入氣缸內(nèi)，抽氣筒每次可以從氣缸中抽出匕=3L氣體，且抽出

氣體的壓強(qiáng)和抽氣完畢后氣缸內(nèi)的氣體壓強(qiáng)相等。充氣時(shí)只打開進(jìn)氣閥門，抽氣時(shí)只打開排氣閥門，缸內(nèi)

氣體的溫度為T=300K,充入氣體的溫度與缸內(nèi)氣體的溫度相同，且充氣和抽氣的過程中氣體的溫度保持

不變。

（1）若只用充氣泵對初始狀態(tài)的氣缸充氣5次，求充氣后缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)。'和充入氣體的質(zhì)量與氣缸內(nèi)原

有氣體的質(zhì)量之比；

（2）若只用抽氣筒對初始狀態(tài)的氣缸抽氣2次，為使抽氣后氣缸內(nèi)的壓強(qiáng)與初始狀態(tài)相同，需將氣缸內(nèi)的

溫度變?yōu)槎嗌伲?/p>

接充氣泵^5^接抽氣筒

進(jìn)氣閥門排氣閥門

75

【答案】（1）14atm,