專題13 熱學(xué)-2024年高考真題和模擬題物理分類匯編（含答案）

專題13熱學(xué)-2024年高考真題和模擬題物理分類匯編（含答案）專題13熱學(xué)1.(2024.河北卷考題)9.如圖，水平放置的密閉絕熱汽缸被導(dǎo)熱活塞分成左右兩部分，左側(cè)封閉一定質(zhì)量的理想氣體，右側(cè)為真空，活塞與汽缸右壁中央用一根輕質(zhì)彈簧水平連接。汽缸內(nèi)壁光滑且水平長度大于彈簧自然長度，彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi)且體積忽略不計(jì)。活塞初始時(shí)靜止在汽缸正中間，后因活塞密封不嚴(yán)發(fā)生緩慢移動，活塞重新靜止后（）A.彈簧恢復(fù)至自然長度B.活塞兩側(cè)氣體質(zhì)量相等C.與初始時(shí)相比，汽缸內(nèi)氣體的內(nèi)能增加D.與初始時(shí)相比，活塞左側(cè)單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)減少2.（2024年新課標(biāo)考題）8.如圖，一定量理想氣體的循環(huán)由下面4個(gè)過程組成：1→2為絕熱過程（過程中氣體不與外界交換熱量），2→3為等壓過程，3→4為絕熱過程，4→1為等容過程。上述四個(gè)過程是四沖程柴油機(jī)工作循環(huán)的主要過程。下列說法正確的是（）A.1→2過程中，氣體內(nèi)能增加 B.2→3過程中，氣體向外放熱C.3→4過程中，氣體內(nèi)能不變 D.4→1過程中，氣體向外放熱3.（2024年山東卷考題）6.一定質(zhì)量理想氣體經(jīng)歷如圖所示的循環(huán)過程，a→b過程是等壓過程，b→c過程中氣體與外界無熱量交換，c→a過程是等溫過程。下列說法正確的是（）A.a→b過程，氣體從外界吸收的熱量全部用于對外做功B.b→c過程，氣體對外做功，內(nèi)能增加C.a→b→c過程，氣體從外界吸收的熱量全部用于對外做功D.a→b過程，氣體從外界吸收的熱量等于c→a過程放出的熱量4.（2024全國甲卷考題）13.如圖，四個(gè)相同的絕熱試管分別倒立在盛水的燒杯a、b、c、d中，平衡后燒杯a、b、c中的試管內(nèi)外水面的高度差相同，燒杯d中試管內(nèi)水面高于試管外水面。已知四個(gè)燒杯中水的溫度分別為、、、，且。水的密度隨溫度的變化忽略不計(jì)。下列說法正確的是（）A.a中水的飽和氣壓最小B.a、b中水的飽和氣壓相等C.c、d中水的飽和氣壓相等D.a、b中試管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)相等E.d中試管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)比c中的大5.（2024年上海卷考題）1.通過“用油膜法估測油酸分子的大小”的實(shí)驗(yàn)可推測油酸分子的直徑約為（）A. B. C. D.6.（2024年上海卷考題）2.驗(yàn)證氣體體積隨溫度變化關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，用支架將封有一定質(zhì)量氣體的注射器和溫度傳感器固定在盛有熱水的燒杯中。實(shí)驗(yàn)過程中，隨著水溫的緩慢下降，記錄多組氣體溫度和體積的數(shù)據(jù)。（1）不考慮漏氣因素，符合理論預(yù)期的圖線是____________A．B．C．D．（2）下列有助于減小實(shí)驗(yàn)誤差的操作是____________A．實(shí)驗(yàn)前測量并記錄環(huán)境溫度B．實(shí)驗(yàn)前測量并記錄大氣壓強(qiáng)C．待溫度讀數(shù)完全穩(wěn)定后才記錄數(shù)據(jù)D．測量過程中保持水面高于活塞下端7.（2024年江西卷考題）13.可逆斯特林熱機(jī)的工作循環(huán)如圖所示。一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)完成循環(huán)過程，和均為等溫過程，和均為等容過程。已知，氣體在狀態(tài)A的壓強(qiáng)，體積，氣體在狀態(tài)C的壓強(qiáng)。求：（1）氣體在狀態(tài)D的壓強(qiáng)；（2）氣體在狀態(tài)B的體積。8.（2024年安徽卷考題）13.某人駕駛汽車，從北京到哈爾濱，在哈爾濱發(fā)現(xiàn)汽車的某個(gè)輪胎內(nèi)氣體的壓強(qiáng)有所下降（假設(shè)輪胎內(nèi)氣體的體積不變，且沒有漏氣，可視為理想氣體）。于是在哈爾濱給該輪胎充入壓強(qiáng)與大氣壓相同的空氣，使其內(nèi)部氣體的壓強(qiáng)恢復(fù)到出發(fā)時(shí)的壓強(qiáng)（假設(shè)充氣過程中，輪胎內(nèi)氣體的溫度與環(huán)境相同，且保持不變）。已知該輪胎內(nèi)氣體的體積，從北京出發(fā)時(shí)，該輪胎氣體的溫度，壓強(qiáng)。哈爾濱的環(huán)境溫度，大氣壓強(qiáng)取。求：（1）在哈爾濱時(shí)，充氣前該輪胎氣體壓強(qiáng)的大小。（2）充進(jìn)該輪胎的空氣體積。9.（2024年廣東卷考題）13.差壓閥可控制氣體進(jìn)行單向流動，廣泛應(yīng)用于減震系統(tǒng)。如圖所示，A、B兩個(gè)導(dǎo)熱良好的氣缸通過差壓閥連接，A內(nèi)輕質(zhì)活塞的上方與大氣連通，B內(nèi)氣體體積不變。當(dāng)A內(nèi)氣體壓強(qiáng)減去B內(nèi)氣體壓強(qiáng)大于時(shí)差壓閥打開，A內(nèi)氣體緩慢進(jìn)入B中；當(dāng)該差值小于或等于時(shí)差壓閥關(guān)閉。當(dāng)環(huán)境溫度時(shí)，A內(nèi)氣體體積，B內(nèi)氣體壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)，已知活塞的橫截面積，，，重力加速度大小取，A、B內(nèi)的氣體可視為理想氣體，忽略活塞與氣缸間的摩擦、差壓閥與連接管內(nèi)的氣體體積不計(jì)。當(dāng)環(huán)境溫度降到時(shí)：（1）求B內(nèi)氣體壓強(qiáng)；（2）求A內(nèi)氣體體積；（3）在活塞上緩慢倒入鐵砂，若B內(nèi)氣體壓強(qiáng)回到并保持不變，求已倒入鐵砂的質(zhì)量。10.（2024年山東卷考題）16.圖甲為戰(zhàn)國時(shí)期青銅汲酒器，根據(jù)其原理制作了由中空圓柱形長柄和儲液罐組成的汲液器，如圖乙所示。長柄頂部封閉，橫截面積S1=1.0cm2，長度H=100.0cm，側(cè)壁有一小孔A。儲液罐的橫截面積S2=90.0cm2，高度h=20.0cm，罐底有一小孔B。汲液時(shí)，將汲液器豎直浸入液體，液體從孔B進(jìn)入，空氣由孔A排出；當(dāng)內(nèi)外液面相平時(shí)，長柄浸入液面部分的長度為x；堵住孔A，緩慢地將汲液器豎直提出液面，儲液罐內(nèi)剛好儲滿液體。已知液體密度ρ=1.0×103kg/m3，重力加速度大小g=10m/s2，大氣壓p0=1.0×105Pa。整個(gè)過程溫度保持不變，空氣可視為理想氣體，忽略器壁厚度。（1）求x；（2）松開孔A，從外界進(jìn)入壓強(qiáng)為p0、體積為V的空氣，使?jié)M儲液罐中液體緩緩流出，堵住孔A，穩(wěn)定后罐中恰好剩余一半的液體，求V。11.（2024全國甲卷考題）14.如圖，一豎直放置的汽缸內(nèi)密封有一定量的氣體，一不計(jì)厚度的輕質(zhì)活塞可在汽缸內(nèi)無摩擦滑動，移動范圍被限制在卡銷a、b之間，b與汽缸底部的距離，活塞的面積為。初始時(shí)，活塞在卡銷a處，汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)、溫度與活塞外大氣的壓強(qiáng)、溫度相同，分別為和。在活塞上施加豎直向下的外力，逐漸增大外力使活塞緩慢到達(dá)卡銷b處（過程中氣體溫度視為不變），外力增加到并保持不變。（1）求外力增加到時(shí)，卡銷b對活塞支持力大?。唬?）再將汽缸內(nèi)氣體加熱使氣體溫度緩慢升高，求當(dāng)活塞剛好能離開卡銷b時(shí)氣體的溫度。12.(2024年江蘇卷考題)12.某科研實(shí)驗(yàn)站有一個(gè)密閉容器，容器內(nèi)有溫度為300K，壓強(qiáng)為105pa的氣體，容器內(nèi)有一個(gè)面積0.06平方米的觀測臺，現(xiàn)將這個(gè)容器移動到月球，容器內(nèi)的溫度變成240K，整個(gè)過程可認(rèn)為氣體的體積不變，月球表面為真空狀態(tài)。求：（1）氣體現(xiàn)在的壓強(qiáng)；（2）觀測臺對氣體的壓力。13.(2024浙江1月卷考題)19.如圖所示，一個(gè)固定在水平面上的絕熱容器被隔板A分成體積均為的左右兩部分。面積為的絕熱活塞B被鎖定，隔板A的左側(cè)為真空，右側(cè)中一定質(zhì)量的理想氣體處于溫度、壓強(qiáng)的狀態(tài)1。抽取隔板A，右側(cè)中的氣體就會擴(kuò)散到左側(cè)中，最終達(dá)到狀態(tài)2。然后解鎖活塞B，同時(shí)施加水平恒力F，仍使其保持靜止，當(dāng)電阻絲C加熱時(shí)，活塞B能緩慢滑動（無摩擦），使氣體達(dá)到溫度的狀態(tài)3，氣體內(nèi)能增加。已知大氣壓強(qiáng)，隔板厚度不計(jì)。（1）氣體從狀態(tài)1到狀態(tài)2是___（選填“可逆”或“不可逆”）過程，分子平均動能____（選填“增大”、“減小”或“不變”）；（2）求水平恒力F的大?。唬?）求電阻絲C放出的熱量Q。14.(2024年湖北卷考題)13.如圖所示，在豎直放置、開口向上的圓柱形容器內(nèi)用質(zhì)量為m的活塞密封一部分理想氣體，活塞橫截面積為S，能無摩擦地滑動。初始時(shí)容器內(nèi)氣體的溫度為，氣柱的高度為h。當(dāng)容器內(nèi)氣體從外界吸收一定熱量后，活塞緩慢上升再次平衡。已知容器內(nèi)氣體內(nèi)能變化量ΔU與溫度變化量ΔT的關(guān)系式為，C為已知常數(shù)，大氣壓強(qiáng)恒為，重力加速度大小為g，所有溫度為熱力學(xué)溫度。求（1）再次平衡時(shí)容器內(nèi)氣體的溫度。（2）此過程中容器內(nèi)氣體吸收的熱量。15.(2024年遼寧卷考題)13.如圖，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n1：n2=5：1，原線圈接在電壓峰值為Um的正弦交變電源上，副線圈的回路中接有阻值為R的電熱絲，電熱絲密封在絕熱容器內(nèi)，容器內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的理想氣體。接通電路開始加熱，加熱前氣體溫度為T0。（1）求變壓器的輸出功率P；（2）已知該容器內(nèi)的氣體吸收的熱量Q與其溫度變化量ΔT成正比，即Q=CΔT，其中C已知。若電熱絲產(chǎn)生的熱量全部被氣體吸收，要使容器內(nèi)的氣體壓強(qiáng)達(dá)到加熱前的2倍，求電熱絲的通電時(shí)間t。16.（2024年湖南卷考題）13．一個(gè)充有空氣的薄壁氣球，氣球內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p、體積為V。氣球內(nèi)空氣可視為理想氣體。（1）若將氣球內(nèi)氣體等溫膨脹至大氣壓強(qiáng)p0，求此時(shí)氣體的體積V0（用p0、p和V表示）；（2）小贊同學(xué)想測量該氣球內(nèi)氣體體積V的大小，但身邊僅有一個(gè)電子天平。將氣球置于電子天平上，示數(shù)為m=8.66×10?3kg（此時(shí)須考慮空氣浮力對該示數(shù)的影響）。小贊同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)，此時(shí)氣球內(nèi)氣體壓強(qiáng)p和體積V還滿足：(p?p0)(V?VB0)=C，其中p0=1.0×105Pa為大氣壓強(qiáng)，VB0=0.5×10?3m3為氣球無張力時(shí)的最大容積，C=18J為常數(shù)。已知該氣球自身質(zhì)量為m0=8.40×10?3kg，外界空氣密度為ρ0=1.3kg/m3，求氣球內(nèi)氣體體積V的大小。一、單選題1．（2024·山東濟(jì)寧·三模）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)歷過程，其中是等溫過程，是等壓過程，是等容過程。下列說法正確的是（）A．完成一次循環(huán)，氣體向外界放熱B．a(chǎn)、b、c三個(gè)狀態(tài)中，氣體在c狀態(tài)分子平均動能最大C．過程中，氣體放出的熱量大于外界對氣體做的功D．過程中，容器壁在單位時(shí)間內(nèi)、單位面積上受到氣體分子撞擊的次數(shù)會增加2．（2024·山東青島·三模）如圖為某品牌卡車的氣囊減震裝置，當(dāng)路面不平時(shí)，車體會突然下沉擠壓氣囊，該過程中關(guān)于氣囊內(nèi)的氣體，下列說法正確的是（）A．外界對氣體做的功小于氣體內(nèi)能的增加B．氣體溫度升高，每個(gè)分子的動能都增大C．氣體分子對氣囊單位面積的平均撞擊力增大D．氣體壓強(qiáng)增大的唯一原因是因?yàn)闅怏w分子運(yùn)動變得劇烈3．（2024·山東濰坊·三模）如圖所示，開口向右的絕熱汽缸，用絕熱光滑活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，輕繩左端連接活塞，另一端跨過光滑定滑輪連接質(zhì)量為m的小桶，小桶靜止，氣體處于狀態(tài)1?，F(xiàn)接通電熱絲一段時(shí)間后斷電，活塞向右移動L后靜止，氣體處于狀態(tài)2。由狀態(tài)1到狀態(tài)2氣體內(nèi)能增加量為。重力加速度大小為g，外界大氣壓強(qiáng)不變。下列說法正確的是（

）A．狀態(tài)2相比狀態(tài)1，每個(gè)分子的速率都增大B．狀態(tài)2相比狀態(tài)1，分子單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積器壁上的次數(shù)減少C．由狀態(tài)1到狀態(tài)2，氣體內(nèi)能的增加量等于電熱絲釋放的熱量D．電熱絲釋放的熱量為4．（2024·山東煙臺·三模）如圖所示，汽缸開口向上置于水平面上，活塞與汽缸之間有一個(gè)氣球，氣球內(nèi)、外有質(zhì)量相等的同種氣體，活塞靜止，此時(shí)氣球外部氣體甲的壓強(qiáng)小于氣球內(nèi)部氣體乙的壓強(qiáng)。現(xiàn)緩慢向下推動活塞，使其下降一段距離，氣體甲的壓強(qiáng)仍小于氣體乙的壓強(qiáng)。已知汽缸內(nèi)和氣球內(nèi)的氣體均可視為理想氣體，活塞與汽缸均絕熱，活塞與汽缸壁之間無摩擦，氣球?qū)崃己?。則此過程中（

）A．氣體甲內(nèi)能增加量大于氣體乙內(nèi)能增加量B．氣體甲的每個(gè)氣體分子做無規(guī)則熱運(yùn)動的速率均加快C．活塞對氣體甲做的功等于氣體甲內(nèi)能增加量D．活塞對氣體甲做的功小于甲、乙兩部分氣體內(nèi)能增加量之和5．（2024·江西鷹潭·二模）如圖所示為靜置堅(jiān)硬玻璃瓶，用橡膠塞密封住壓強(qiáng)為1atm的一定體積空氣，從早晨到中午，因太陽暴曬致使橡膠塞突然蹦出。假設(shè)瓶中空氣可視為理想氣體，玻璃與外界能緩慢熱交換，外部大氣壓強(qiáng)為1atm，下列說法正確的是（）A．橡膠塞蹦出前，瓶中空氣壓強(qiáng)不變B．橡膠塞蹦出前，瓶中空氣內(nèi)能增量大于從外界所吸熱量C．橡膠塞蹦出的短暫過程，瓶內(nèi)空氣溫度會迅速下降D．橡膠塞蹦出的短暫過程，瓶內(nèi)空氣內(nèi)能減少量等于橡膠塞動能增加量6．（2024·河北保定·三模）兩端封閉、粗細(xì)均勻的玻璃管內(nèi)，一段水銀柱將內(nèi)部的理想氣體分隔成A、B兩段，當(dāng)玻璃管豎直靜止時(shí)，A、B兩段的長度相等，如圖甲所示；僅將玻璃管旋轉(zhuǎn)，再次平衡時(shí)，A、B兩段的長度之比為1：2，如圖乙所示。下列說法正確的是（

）A．圖甲中A、B兩段氣體的壓強(qiáng)的比值為B．圖甲中A、B兩段氣體的壓強(qiáng)的比值為C．圖乙中A、B兩段氣體的壓強(qiáng)的比值為D．圖乙中A、B兩段氣體的壓強(qiáng)的比值為7．（2024·河北邯鄲·模擬預(yù)測）拔罐是中醫(yī)傳統(tǒng)養(yǎng)生療法之一，以罐為工具，將點(diǎn)燃的紙片放入一個(gè)小罐內(nèi)，當(dāng)紙片燃燒完時(shí)，迅速將火罐開口端緊壓在皮膚上，火罐就會緊緊地“吸”在皮膚上，造成局部瘀血，以達(dá)到通經(jīng)活絡(luò)、祛風(fēng)散寒等作用的療法。封閉氣體質(zhì)量變化不計(jì)，可以看作理想氣體?；鸸蕖拔钡狡つw上的短時(shí)間內(nèi)，下列說法正確的是（）A．火罐“吸”在皮膚上的主要原因是火罐內(nèi)的氣體稍有體積減小，溫度降低，壓強(qiáng)減小B．火罐“吸”在皮膚上的主要原因是火罐內(nèi)的氣體稍有體積減小，溫度升高，壓強(qiáng)增大C．火罐內(nèi)的氣體吸收熱量，內(nèi)能增大D．火罐內(nèi)氣體分子單位時(shí)間內(nèi)撞擊火罐底部的次數(shù)增加8．（2024·山東濟(jì)南·三模）如圖所示，帶玻璃管的塞子塞住玻璃瓶口，瓶中裝有部分水，水逐漸流出的過程中，瓶內(nèi)氣體溫度保持不變，下列關(guān)于瓶內(nèi)封閉氣體的判斷正確的是（）A．壓強(qiáng)增大 B．壓強(qiáng)不變C．吸熱 D．放熱9．（2024·重慶九龍坡·三模）空氣炸鍋是利用高溫空氣循環(huán)技術(shù)加熱食物。圖為某型號空氣炸鍋簡化模型圖，其內(nèi)部有一氣密性良好的內(nèi)膽，封閉了質(zhì)量、體積均不變可視為理想氣體的空氣，已知初始?xì)怏w壓強(qiáng)為p0＝1.0×105Pa，溫度為T0＝300K，加熱一段時(shí)間后氣體溫度升高到T＝360K，此過程中氣體吸收的熱量為4.2×103J，則（）A．升溫后所有氣體分子的動能都增大B．升溫后膽中氣體的壓強(qiáng)為1.5×105PaC．此過程膽中氣體的內(nèi)能增加量為4.2×103JD．升溫后壓強(qiáng)增大是由于單位體積的分子數(shù)增多了10．（2024·河北張家口·三模）某同學(xué)用硬質(zhì)圓柱形礦泉水瓶制作了一個(gè)水深測量儀，如圖所示。使用前先在礦泉水瓶內(nèi)注入一定量的水，擰緊瓶蓋并將礦泉水瓶倒置，水面到達(dá)礦泉水瓶圓柱部分，記錄該位置為基準(zhǔn)位置，測量基準(zhǔn)位置到瓶底的距離為H。使用時(shí)潛水員把該裝置帶入水下，保持瓶口向下豎直放置，擰開瓶蓋，穩(wěn)定后測量瓶內(nèi)水面到基準(zhǔn)位置的高度為h。已知大氣壓強(qiáng)為，水的密度為，重力加速度為g，忽略水溫變化，則礦泉水瓶內(nèi)水面所在處水的深度為（）A．B． C． D．11．（2024·浙江金華·三模）2022年11月21日中國空間站第三次太空授課中演示了紫色水球從“活躍”到“懶惰”的過程。如圖所示，用注射器向水球噴氣，水球發(fā)生振動。向水球射入一枚質(zhì)量10g的鋼球，鋼球留在水球中，再用注射器以相同方式向水球噴氣，水球振動幅度減小。則（）A．首次噴氣水球振幅較大一定是因?yàn)樽⑸淦鲊姎獾念l率與水球的固有頻率相等B．水球振動中不破裂，是因?yàn)橹行牡乃畬ν饷娴乃腥f有引力的作用C．鋼球射入水球而未穿出，是水的表面張力起了作用D．鋼球在水中受到浮力為0.1N12．（2024·江蘇·二模）如圖所示，兩端開口的細(xì)玻璃管豎直插入水中，由于毛細(xì)現(xiàn)象管中水會沿管上升一段高度。如果沿虛線處將玻璃管上方截去，則穩(wěn)定后的現(xiàn)象是（）A．B．C．D．二、多選題13．（2024·全國·模擬預(yù)測）如圖所示為神州17號與空間站對接后的結(jié)構(gòu)簡圖，核心艙和氣閘艙內(nèi)氣體的壓強(qiáng)均為，宇航員需要出艙檢修設(shè)備，先由核心艙進(jìn)入氣閘艙后，關(guān)閉內(nèi)閘門A，通過抽氣機(jī)抽取氣閘艙內(nèi)的氣體，每次抽氣都將抽出的氣體排放在核心艙中。當(dāng)氣閘艙內(nèi)的壓強(qiáng)降到一定值后，打開外閘門B，宇航員出倉，同時(shí)將剩余氣體排到外太空的真空環(huán)境中。若氣閘艙的容積為V，核心艙的容積為8V，真空抽氣機(jī)每次抽氣的體積為，不考慮抽氣過程中溫度的變化，忽略宇航員自身的體積，下列說法正確的是（

）A．n次抽氣后，氣閘艙內(nèi)的氣體壓強(qiáng)為B．n次抽氣并排放到核心艙后，核心艙內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為C．打開外閘門B，氣體膨脹對外界做功D．第一次抽氣排放到核心艙后，核心艙內(nèi)氣體壓強(qiáng)的增加量為14．（2024·河北承德·二模）如圖甲、乙所示，分別表示兩分子間的作用力、分子勢能與兩分子間距離的關(guān)系。分子a固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O處，分子b從處以某一速度向分子a運(yùn)動（運(yùn)動過程中僅考慮分子間作用力），假定兩個(gè)分子的距離為無窮遠(yuǎn)時(shí)它們的分子勢能為0，則（）A．圖甲中分子間距從到，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力B．分子b運(yùn)動至和位置時(shí)動能可能相等C．圖乙中一定大于圖甲中D．若圖甲中陰影面積，則兩分子間最小距離小于15．（2024·山東煙臺·二模）如圖所示為卡諾逆循環(huán)過程（制冷機(jī)）的圖像，該循環(huán)由兩個(gè)等溫過程和兩個(gè)絕熱過程組成，全過程以理想氣體為工作物質(zhì)，工作物質(zhì)與低溫?zé)嵩春透邷責(zé)嵩唇粨Q熱量的過程為等溫過程，脫離熱源后的過程為絕熱過程。圖中虛線、為兩條等溫線。下列說法中正確的是（

）A．一個(gè)循環(huán)過程中，外界對氣體做的功大于氣體對外界做的功B．a(chǎn)→b過程氣體壓強(qiáng)減小只是由于單位體積內(nèi)分子數(shù)減少導(dǎo)致的C．a(chǎn)→b過程氣體對外界做的功等于c→d過程外界對氣體做的功D．d→a過程氣體向外界釋放的熱量等于b→c過程從低溫?zé)嵩次盏臒崃咳?、?shí)驗(yàn)題16．（2024·浙江·三模）使用如圖1裝置做“探究氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，已知壓力表通過細(xì)管與注射器內(nèi)的空氣柱相連，細(xì)管隱藏在柱塞內(nèi)部未在圖中標(biāo)明。(1)為了探究壓強(qiáng)p與體積V的關(guān)系，在測得需要的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，為達(dá)到“探究”的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，用圖像法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，從下列選項(xiàng)中選出需要的步驟并按順序排列______。A．作圖像，根據(jù)畫出的圖線猜測p與V的關(guān)系B．作圖像，根據(jù)畫出的圖線猜測p與V的關(guān)系C．作圖像，對p與V關(guān)系的猜測進(jìn)行檢驗(yàn)D．作圖像，對p與V關(guān)系的猜測進(jìn)行檢驗(yàn)E．檢驗(yàn)正確，得出p與V關(guān)系的結(jié)論(2)第1小組為了探究一定質(zhì)量的氣體在不同溫度時(shí)發(fā)生等溫變化是否遵循相同的規(guī)律，進(jìn)行了兩次實(shí)驗(yàn)，得到的圖像如圖2所示。第2小組根據(jù)某次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的圖如圖3所示。下列說法正確的是______A．實(shí)驗(yàn)前應(yīng)將注射器里的空氣完全排出B．為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，可以在柱塞上涂上潤滑油，以減少摩擦C．由圖2可知，第1小組的兩次實(shí)驗(yàn)氣體溫度大小關(guān)系為D．如圖3所示，若第2小組實(shí)驗(yàn)操作正確，則為聯(lián)通空氣柱與壓力表細(xì)管的體積(3)如圖4所示，小明從狀態(tài)A緩慢拉升柱塞，使其到達(dá)狀態(tài)B（體積為）。若此時(shí)突然提升柱塞，使其快速到達(dá)體積，則此時(shí)對應(yīng)下圖中的狀態(tài)（填“C”、“D”、“E”、“F”）（圖中A、B、E為同一等溫線上的點(diǎn)）四、解答題17．（2024·廣東·三模）一內(nèi)壁光滑的汽缸豎直放置，通過輕桿連接的兩活塞a、b之間封閉有一定質(zhì)量的理想氣體，如圖所示。初始時(shí)，兩活塞均處于靜止?fàn)顟B(tài)，且兩活塞到汽缸連接處MN的距離相等，封閉氣體的熱力學(xué)溫度為。已知兩活塞a、b的質(zhì)量分別為，，橫截面積，重力加速度大小為g，大氣壓強(qiáng)恒為。（1）若使封閉氣體緩慢降溫使活塞a恰好移動到連接處MN，求此時(shí)氣體的溫度；（2）若在活塞a上緩慢添加細(xì)砂使活塞a恰好移動到連接處MN，封閉氣體溫度不變，求最終所加細(xì)砂的總質(zhì)量。18．（2024·山東濰坊·三模）如圖為某興趣小組制作的供水裝置，圓柱形氣缸內(nèi)部長度40cm，輕活塞將其分為左右兩部分，左部為儲水室，儲水室上部一根細(xì)管連接進(jìn)水口和出水口；右部為氣室，氣室尾部有一氣閥。初始時(shí)出水口打開，儲水室內(nèi)無水，氣閥關(guān)閉，輕活塞位于氣缸中央。現(xiàn)通過氣閥給氣室充氣至壓強(qiáng)為0.17MPa，然后關(guān)閉氣閥和出水口。打開進(jìn)水口開關(guān)，開始注水，活塞緩慢向右移動，當(dāng)氣室壓強(qiáng)為0.34MPa時(shí)停止注水。已知活塞橫截面積為，外界大氣壓強(qiáng)為。氣體看作理想氣體，整個(gè)過程溫度不變，由于水的重力產(chǎn)生的壓強(qiáng)可忽略，活塞厚度、摩擦不計(jì)，求：（1）從氣閥充入的氣體和原有氣體質(zhì)量之比；（2）注水結(jié)束后，打開出水口，當(dāng)氣室壓強(qiáng)下降到0.25MPa時(shí)，排出水的體積。19．（2024·山東青島·三模）如圖是一款杯蓋上帶吸管的透明塑料水杯，在溫度恒為27℃的室內(nèi)，向杯內(nèi)注入開水并迅速蓋上杯蓋，吸管上端封閉，杯蓋與杯身間有縫隙，發(fā)現(xiàn)吸管下端有氣泡溢出。當(dāng)水與吸管內(nèi)氣體溫度降為97℃時(shí)，吸管下端不再有氣泡溢出，水面距離吸管上端為2cm，吸管總長為22cm。已知外界大氣壓強(qiáng)，水的密度，吸管內(nèi)氣體可視為理想氣體，重力加速度。（1）求從吸管內(nèi)溢出氣體的質(zhì)量與吸管內(nèi)初始?xì)怏w質(zhì)量的比值；（2）將水杯拿到室外，靜置一段時(shí)間后，將杯蓋豎直緩慢拿出，吸管最下端有一段4cm高的水柱，求此時(shí)室外溫度。20．（2024·甘肅·高考真題）如圖，剛性容器內(nèi)壁光滑、盛有一定量的氣體，被隔板分成A、B兩部分，隔板與容器右側(cè)用一根輕質(zhì)彈簧相連（忽略隔板厚度和彈簧體積）。容器橫截面積為S、長為2l。開始時(shí)系統(tǒng)處于平衡態(tài)，A、B體積均為Sl，壓強(qiáng)均為，彈簧為原長?，F(xiàn)將B中氣體抽出一半，B的體積變?yōu)樵瓉淼?。整個(gè)過程系統(tǒng)溫度保持不變，氣體視為理想氣體。求：（1）抽氣之后A、B的壓強(qiáng)。（2）彈簧的勁度系數(shù)k。21．（23-24高三下·四川雅安·階段練習(xí)）如圖所示，A為豎直放置的導(dǎo)熱汽缸，其質(zhì)量、高度，B為質(zhì)量的導(dǎo)熱活塞，汽缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量（遠(yuǎn)小于汽缸的質(zhì)量）的理想氣體，B與水平地面間連有勁度系數(shù)的輕彈簧，A與B的橫截面積均為。當(dāng)整個(gè)裝置靜止時(shí)，活塞B距汽缸底部的高度為?；钊c汽缸間緊密接觸且無摩擦，活塞和汽缸壁的厚度均不計(jì)，外界大氣壓強(qiáng)，環(huán)境溫度不變，彈簧原長，取重力加速度大小。（i）求剛開始汽缸A靜止時(shí)內(nèi)部氣體的壓強(qiáng)p；（ii）用力從汽缸頂端緩緩上提汽缸A，求活塞B剛要離開A時(shí)，活塞B上升的高度H。

22．（2024·青海·模擬預(yù)測）一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)A開始，經(jīng)歷B、C兩個(gè)狀態(tài)又回到狀態(tài)A，其壓強(qiáng)p與體積V的關(guān)系圖像如圖所示，圖中p0、V0均為已知，AB的反向延長線經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)O，BC與縱軸平行，△ABC的面積為S0，已知?dú)怏w在狀態(tài)B時(shí)的熱力學(xué)溫度為T0，求：（1）氣體在狀態(tài)A時(shí)的熱力學(xué)溫度；（2）氣體在狀態(tài)C時(shí)的壓強(qiáng)。23．（2024·四川成都·三模）如圖（a）所示，水平放置的絕熱容器被隔板A分成體積均為V的左右兩部分。面積為S的絕熱活塞B被鎖定，隔板A的右側(cè)為真空，左側(cè)有一定質(zhì)量的理想氣體處于溫度為T、壓強(qiáng)為p的狀態(tài)1。抽取隔板A，左側(cè)中的氣體就會擴(kuò)散到右側(cè)中，最終達(dá)到狀態(tài)2。然后將絕熱容器豎直放置如圖（b）所示，解鎖活塞B，B恰能保持靜止，當(dāng)電阻絲C加熱氣體，使活塞B緩慢滑動，穩(wěn)定后，氣體達(dá)到溫度為的狀態(tài)3，該過程電阻絲C放出的熱量為Q。已知大氣壓強(qiáng)，且有，不計(jì)隔板厚度及一切摩擦阻力，重力加速度大小為g。（ⅰ）求絕熱活塞B的質(zhì)量；（ⅱ）求氣體內(nèi)能的增加量。24．（2024·河北·三模）如圖所示，高為的細(xì)玻璃管開口向上豎直放置于水平地面上，長度為的水銀柱密封一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)溫度時(shí)，水銀恰與管口齊平。大氣壓強(qiáng)，則：（1）如果保持溫度不變，讓玻璃管緩慢傾斜，當(dāng)水銀流出一半時(shí)，管口離地高度是多少？（2）如果保持玻璃管豎直，給玻璃管緩慢加熱，當(dāng)水銀流出一半時(shí)，溫度是多少？（熱力學(xué)溫度）25．（2024·黑龍江佳木斯·三模）為測量小車加速度，某同學(xué)設(shè)計(jì)了圖示裝置，圓柱形氣缸固定在車廂底面，水平輕彈簧分別連接活塞與車廂右壁，活塞可在氣缸內(nèi)無摩擦滑動，缸內(nèi)密閉著氣體，當(dāng)溫度時(shí)，彈簧無形變，活塞與缸底間的氣柱長.已知活塞質(zhì)量橫截面積，外界大氣壓強(qiáng)，彈簧勁度系數(shù)為800N/m，彈簧形變始終在彈性限度內(nèi)。（1）小車靜止，緩慢加熱缸內(nèi)氣體，使其溫度由升至，活塞靜止時(shí)，彈簧壓縮量為，試求溫度；（2）小車某次運(yùn)動過程中，保持溫度不變，活塞相對氣缸靜止時(shí)，彈簧伸長量為，試求小車的加速度(保留3位有效數(shù)字)。專題13熱學(xué)1.(2024.河北卷考題)9.如圖，水平放置的密閉絕熱汽缸被導(dǎo)熱活塞分成左右兩部分，左側(cè)封閉一定質(zhì)量的理想氣體，右側(cè)為真空，活塞與汽缸右壁中央用一根輕質(zhì)彈簧水平連接。汽缸內(nèi)壁光滑且水平長度大于彈簧自然長度，彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi)且體積忽略不計(jì)?；钊跏紩r(shí)靜止在汽缸正中間，后因活塞密封不嚴(yán)發(fā)生緩慢移動，活塞重新靜止后（）A.彈簧恢復(fù)至自然長度B.活塞兩側(cè)氣體質(zhì)量相等C.與初始時(shí)相比，汽缸內(nèi)氣體的內(nèi)能增加D.與初始時(shí)相比，活塞左側(cè)單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)減少【答案】ACD【解析】A．初始狀態(tài)活塞受到左側(cè)氣體向右的壓力和彈簧向左的彈力處于平衡狀態(tài)，彈簧處于壓縮狀態(tài)。因活塞密封不產(chǎn)，可知左側(cè)氣體向右側(cè)真空漏出。左側(cè)氣體壓強(qiáng)變小，右側(cè)出現(xiàn)氣體，對活塞有向左的壓力，最終左、右兩側(cè)氣體壓強(qiáng)相等，且彈簧恢復(fù)原長，故A正確；B．由題知活塞初始時(shí)靜止在汽缸正中間，但由于活塞向左移動，左側(cè)氣體體積小于右側(cè)氣體體積，則左側(cè)氣體質(zhì)量小于右側(cè)氣體質(zhì)量，故B錯(cuò)誤；C．密閉的氣缸絕熱，與外界沒有能量交換，但彈簧彈性勢能減少了，可知?dú)怏w內(nèi)能增加，故C正確；D．初始時(shí)氣體在左側(cè)，最終氣體充滿整個(gè)氣缸，則初始左側(cè)單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)應(yīng)該是最終左側(cè)的兩倍，故D正確。故選ACD。2.（2024年新課標(biāo)考題）8.如圖，一定量理想氣體的循環(huán)由下面4個(gè)過程組成：1→2為絕熱過程（過程中氣體不與外界交換熱量），2→3為等壓過程，3→4為絕熱過程，4→1為等容過程。上述四個(gè)過程是四沖程柴油機(jī)工作循環(huán)的主要過程。下列說法正確的是（）A.1→2過程中，氣體內(nèi)能增加 B.2→3過程中，氣體向外放熱C.3→4過程中，氣體內(nèi)能不變 D.4→1過程中，氣體向外放熱【答案】AD【解析】A．1→2為絕熱過程，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知此時(shí)氣體體積減小，外界對氣體做功，故內(nèi)能增加，故A正確；B．2→3為等壓過程，根據(jù)蓋呂薩克定律可知?dú)怏w體積增大時(shí)溫度增加，內(nèi)能增大，此時(shí)氣體體積增大，氣體對外界做功，故氣體吸收熱量，故B錯(cuò)誤；C．3→4為絕熱過程，此時(shí)氣體體積增大，氣體對外界做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w內(nèi)能減小，故C錯(cuò)誤；D．4→1為等容過程，根據(jù)查理定律可知壓強(qiáng)減小時(shí)溫度減小，故內(nèi)能減小，由于體積不變，故可知?dú)怏w向外放熱，故D正確。故選AD。3.（2024年山東卷考題）6.一定質(zhì)量理想氣體經(jīng)歷如圖所示的循環(huán)過程，a→b過程是等壓過程，b→c過程中氣體與外界無熱量交換，c→a過程是等溫過程。下列說法正確的是（）A.a→b過程，氣體從外界吸收的熱量全部用于對外做功B.b→c過程，氣體對外做功，內(nèi)能增加C.a→b→c過程，氣體從外界吸收的熱量全部用于對外做功D.a→b過程，氣體從外界吸收的熱量等于c→a過程放出的熱量【答案】C【解析】A．a(chǎn)→b過程壓強(qiáng)不變，是等壓變化且體積增大，氣體對外做功W<0，由蓋-呂薩克定律可知即內(nèi)能增大，，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知過程，氣體從外界吸收的熱量一部分用于對外做功，另一部分用于增加內(nèi)能，A錯(cuò)誤；B．方法一：過程中氣體與外界無熱量交換，即又由氣體體積增大可知，由熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w內(nèi)能減少。方法二：過程為等溫過程，所以，結(jié)合分析可知所以b到c過程氣體的內(nèi)能減少。故B錯(cuò)誤；C．過程為等溫過程，可知根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知過程，氣體從外界吸收的熱量全部用于對外做功，C正確；D．根據(jù)熱力學(xué)第一定律結(jié)合上述解析可知：一整個(gè)熱力學(xué)循環(huán)過程，整個(gè)過程氣體對外做功，因此熱力學(xué)第一定律可得故過程氣體從外界吸收的熱量不等于過程放出的熱量，D錯(cuò)誤。故選C。4.（2024全國甲卷考題）13.如圖，四個(gè)相同的絕熱試管分別倒立在盛水的燒杯a、b、c、d中，平衡后燒杯a、b、c中的試管內(nèi)外水面的高度差相同，燒杯d中試管內(nèi)水面高于試管外水面。已知四個(gè)燒杯中水的溫度分別為、、、，且。水的密度隨溫度的變化忽略不計(jì)。下列說法正確的是（）A.a中水的飽和氣壓最小B.a、b中水的飽和氣壓相等C.c、d中水的飽和氣壓相等D.a、b中試管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)相等E.d中試管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)比c中的大【答案】ACD【解析】A．同一物質(zhì)的飽和氣壓與溫度有關(guān)，溫度越大，飽和氣壓越大，a中水的溫度最低，則a中水的飽和氣壓最小，故A正確；B．同理，a中水的溫度小于b中水的溫度，則a中水的飽和氣壓小于b中水的飽和氣壓，故B錯(cuò)誤；C．c中水的溫度等于d中水的溫度，則c、d中水的飽和氣壓相等，故C正確；D．設(shè)大氣壓強(qiáng)為，試管內(nèi)外水面的高度差為，則a、b中試管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)均為故D正確；E．d中試管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為c中試管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為可知，故E錯(cuò)誤。故選ACD。5.（2024年上海卷考題）1.通過“用油膜法估測油酸分子的大小”的實(shí)驗(yàn)可推測油酸分子的直徑約為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】通過“用油膜法估測油酸分子的大小”的實(shí)驗(yàn)可推測油酸分子的直徑約為或，故選C。6.（2024年上海卷考題）2.驗(yàn)證氣體體積隨溫度變化關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，用支架將封有一定質(zhì)量氣體的注射器和溫度傳感器固定在盛有熱水的燒杯中。實(shí)驗(yàn)過程中，隨著水溫的緩慢下降，記錄多組氣體溫度和體積的數(shù)據(jù)。（1）不考慮漏氣因素，符合理論預(yù)期的圖線是____________A．B．C．D．（2）下列有助于減小實(shí)驗(yàn)誤差的操作是____________A．實(shí)驗(yàn)前測量并記錄環(huán)境溫度B．實(shí)驗(yàn)前測量并記錄大氣壓強(qiáng)C．待溫度讀數(shù)完全穩(wěn)定后才記錄數(shù)據(jù)D．測量過程中保持水面高于活塞下端【答案】①.A②.C【解析】[1]實(shí)驗(yàn)過程中壓強(qiáng)不變，根據(jù)可得可知，在壓強(qiáng)不變的情況下，氣體體積與熱力學(xué)溫度成正比，與攝氏溫度成一次函數(shù)關(guān)系，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A（2）[2]A．環(huán)境溫度不影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)前測量并記錄環(huán)境溫度并不能減小實(shí)驗(yàn)誤差，故A錯(cuò)誤；B．本實(shí)驗(yàn)壓強(qiáng)不變，實(shí)驗(yàn)前測量并記錄大氣壓強(qiáng)不能減小實(shí)驗(yàn)誤差，故B錯(cuò)誤；C．待溫度讀數(shù)完全穩(wěn)定后才記錄數(shù)據(jù)，穩(wěn)定后的數(shù)據(jù)更加接近真實(shí)數(shù)據(jù)，故能減小誤差，故C正確；D．測量過程中保持水面高于活塞下端不能減少誤差，故D錯(cuò)誤。故選C7.（2024年江西卷考題）13.可逆斯特林熱機(jī)的工作循環(huán)如圖所示。一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)完成循環(huán)過程，和均為等溫過程，和均為等容過程。已知，氣體在狀態(tài)A的壓強(qiáng)，體積，氣體在狀態(tài)C的壓強(qiáng)。求：（1）氣體在狀態(tài)D的壓強(qiáng)；（2）氣體在狀態(tài)B的體積?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）從D到A狀態(tài)，根據(jù)查理定律解得（2）從C到D狀態(tài)，根據(jù)玻意耳定律解得8.（2024年安徽卷考題）13.某人駕駛汽車，從北京到哈爾濱，在哈爾濱發(fā)現(xiàn)汽車的某個(gè)輪胎內(nèi)氣體的壓強(qiáng)有所下降（假設(shè)輪胎內(nèi)氣體的體積不變，且沒有漏氣，可視為理想氣體）。于是在哈爾濱給該輪胎充入壓強(qiáng)與大氣壓相同的空氣，使其內(nèi)部氣體的壓強(qiáng)恢復(fù)到出發(fā)時(shí)的壓強(qiáng)（假設(shè)充氣過程中，輪胎內(nèi)氣體的溫度與環(huán)境相同，且保持不變）。已知該輪胎內(nèi)氣體的體積，從北京出發(fā)時(shí)，該輪胎氣體的溫度，壓強(qiáng)。哈爾濱的環(huán)境溫度，大氣壓強(qiáng)取。求：（1）在哈爾濱時(shí)，充氣前該輪胎氣體壓強(qiáng)的大小。（2）充進(jìn)該輪胎的空氣體積?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）由查理定律可得其中，，代入數(shù)據(jù)解得，在哈爾濱時(shí)，充氣前該輪胎氣體壓強(qiáng)的大小為（2）由玻意耳定律代入數(shù)據(jù)解得，充進(jìn)該輪胎空氣體積為9.（2024年廣東卷考題）13.差壓閥可控制氣體進(jìn)行單向流動，廣泛應(yīng)用于減震系統(tǒng)。如圖所示，A、B兩個(gè)導(dǎo)熱良好的氣缸通過差壓閥連接，A內(nèi)輕質(zhì)活塞的上方與大氣連通，B內(nèi)氣體體積不變。當(dāng)A內(nèi)氣體壓強(qiáng)減去B內(nèi)氣體壓強(qiáng)大于時(shí)差壓閥打開，A內(nèi)氣體緩慢進(jìn)入B中；當(dāng)該差值小于或等于時(shí)差壓閥關(guān)閉。當(dāng)環(huán)境溫度時(shí)，A內(nèi)氣體體積，B內(nèi)氣體壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)，已知活塞的橫截面積，，，重力加速度大小取，A、B內(nèi)的氣體可視為理想氣體，忽略活塞與氣缸間的摩擦、差壓閥與連接管內(nèi)的氣體體積不計(jì)。當(dāng)環(huán)境溫度降到時(shí)：（1）求B內(nèi)氣體壓強(qiáng)；（2）求A內(nèi)氣體體積；（3）在活塞上緩慢倒入鐵砂，若B內(nèi)氣體壓強(qiáng)回到并保持不變，求已倒入鐵砂的質(zhì)量?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】（1、2）假設(shè)溫度降低到時(shí)，差壓閥沒有打開，A、B兩個(gè)氣缸導(dǎo)熱良好，B內(nèi)氣體做等容變化，初態(tài)，末態(tài)根據(jù)代入數(shù)據(jù)可得A內(nèi)氣體做等壓變化，壓強(qiáng)保持不變，初態(tài)，末態(tài)根據(jù)代入數(shù)據(jù)可得由于假設(shè)成立，即（3）恰好穩(wěn)定時(shí)，A內(nèi)氣體壓強(qiáng)為B內(nèi)氣體壓強(qiáng) 此時(shí)差壓閥恰好關(guān)閉，所以有代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得10.（2024年山東卷考題）16.圖甲為戰(zhàn)國時(shí)期青銅汲酒器，根據(jù)其原理制作了由中空圓柱形長柄和儲液罐組成的汲液器，如圖乙所示。長柄頂部封閉，橫截面積S1=1.0cm2，長度H=100.0cm，側(cè)壁有一小孔A。儲液罐的橫截面積S2=90.0cm2，高度h=20.0cm，罐底有一小孔B。汲液時(shí)，將汲液器豎直浸入液體，液體從孔B進(jìn)入，空氣由孔A排出；當(dāng)內(nèi)外液面相平時(shí)，長柄浸入液面部分的長度為x；堵住孔A，緩慢地將汲液器豎直提出液面，儲液罐內(nèi)剛好儲滿液體。已知液體密度ρ=1.0×103kg/m3，重力加速度大小g=10m/s2，大氣壓p0=1.0×105Pa。整個(gè)過程溫度保持不變，空氣可視為理想氣體，忽略器壁厚度。（1）求x；（2）松開孔A，從外界進(jìn)入壓強(qiáng)為p0、體積為V的空氣，使?jié)M儲液罐中液體緩緩流出，堵住孔A，穩(wěn)定后罐中恰好剩余一半的液體，求V?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）由題意可知緩慢地將汲液器豎直提出液面過程只能夠，氣體發(fā)生等溫變化，所以有又因?yàn)榇霐?shù)據(jù)聯(lián)立解得（2）當(dāng)外界氣體進(jìn)入后，以所有氣體為研究對象有又因?yàn)榇霐?shù)據(jù)聯(lián)立解得11.（2024全國甲卷考題）14.如圖，一豎直放置的汽缸內(nèi)密封有一定量的氣體，一不計(jì)厚度的輕質(zhì)活塞可在汽缸內(nèi)無摩擦滑動，移動范圍被限制在卡銷a、b之間，b與汽缸底部的距離，活塞的面積為。初始時(shí)，活塞在卡銷a處，汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)、溫度與活塞外大氣的壓強(qiáng)、溫度相同，分別為和。在活塞上施加豎直向下的外力，逐漸增大外力使活塞緩慢到達(dá)卡銷b處（過程中氣體溫度視為不變），外力增加到并保持不變。（1）求外力增加到時(shí)，卡銷b對活塞支持力大?。唬?）再將汽缸內(nèi)氣體加熱使氣體溫度緩慢升高，求當(dāng)活塞剛好能離開卡銷b時(shí)氣體的溫度。【答案】（1）100N；（2）327K【解析】（1）活塞從位置到過程中，氣體做等溫變化，初態(tài)、末態(tài)、根據(jù)解得此時(shí)對活塞根據(jù)平衡條件解得卡銷b對活塞支持力的大?。?）將汽缸內(nèi)氣體加熱使氣體溫度緩慢升高，當(dāng)活塞剛好能離開卡銷b時(shí)，氣體做等容變化，初態(tài)，末態(tài)，對活塞根據(jù)平衡條件解得設(shè)此時(shí)溫度為，根據(jù)解得12.(2024年江蘇卷考題)12.某科研實(shí)驗(yàn)站有一個(gè)密閉容器，容器內(nèi)有溫度為300K，壓強(qiáng)為105pa的氣體，容器內(nèi)有一個(gè)面積0.06平方米的觀測臺，現(xiàn)將這個(gè)容器移動到月球，容器內(nèi)的溫度變成240K，整個(gè)過程可認(rèn)為氣體的體積不變，月球表面為真空狀態(tài)。求：（1）氣體現(xiàn)在的壓強(qiáng)；（2）觀測臺對氣體的壓力?！敬鸢浮浚?）8×104Pa；（2）4.8×103N【解析】（1）由題知，整個(gè)過程可認(rèn)為氣體的體積不變，則有解得p2=8×104Pa（2）根據(jù)壓強(qiáng)的定義，觀測臺對氣體的壓力F=p2S=4.8×103N13.(2024浙江1月卷考題)19.如圖所示，一個(gè)固定在水平面上的絕熱容器被隔板A分成體積均為的左右兩部分。面積為的絕熱活塞B被鎖定，隔板A的左側(cè)為真空，右側(cè)中一定質(zhì)量的理想氣體處于溫度、壓強(qiáng)的狀態(tài)1。抽取隔板A，右側(cè)中的氣體就會擴(kuò)散到左側(cè)中，最終達(dá)到狀態(tài)2。然后解鎖活塞B，同時(shí)施加水平恒力F，仍使其保持靜止，當(dāng)電阻絲C加熱時(shí)，活塞B能緩慢滑動（無摩擦），使氣體達(dá)到溫度的狀態(tài)3，氣體內(nèi)能增加。已知大氣壓強(qiáng)，隔板厚度不計(jì)。（1）氣體從狀態(tài)1到狀態(tài)2是___（選填“可逆”或“不可逆”）過程，分子平均動能____（選填“增大”、“減小”或“不變”）；（2）求水平恒力F的大??；（3）求電阻絲C放出的熱量Q?！敬鸢浮浚?）氣體從狀態(tài)1到狀態(tài)2是不可逆過程，分子平均動能不變；（2）；（3）【解析】【解析】（1）根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，氣體從狀態(tài)1到狀態(tài)2是不可逆過程，由于隔板A的左側(cè)為真空，可知?dú)怏w從狀態(tài)1到狀態(tài)2，氣體不做功，又沒有發(fā)生熱傳遞，所以氣體的內(nèi)能不變，氣體的溫度不變，分子平均動能不變。（2）氣體從狀態(tài)1到狀態(tài)2發(fā)生等溫變化，則有解得狀態(tài)2氣體的壓強(qiáng)為解鎖活塞B，同時(shí)施加水平恒力F，仍使其保持靜止，以活塞B為對象，根據(jù)受力平衡可得解得（3）當(dāng)電阻絲C加熱時(shí)，活塞B能緩慢滑動（無摩擦），使氣體達(dá)到溫度的狀態(tài)3，可知?dú)怏w做等壓變化，則有可得狀態(tài)3氣體的體積為該過程氣體對外做功為根據(jù)熱力學(xué)第一定律可得解得氣體吸收的熱量為可知電阻絲C放出的熱量為14.(2024年湖北卷考題)13.如圖所示，在豎直放置、開口向上的圓柱形容器內(nèi)用質(zhì)量為m的活塞密封一部分理想氣體，活塞橫截面積為S，能無摩擦地滑動。初始時(shí)容器內(nèi)氣體的溫度為，氣柱的高度為h。當(dāng)容器內(nèi)氣體從外界吸收一定熱量后，活塞緩慢上升再次平衡。已知容器內(nèi)氣體內(nèi)能變化量ΔU與溫度變化量ΔT的關(guān)系式為，C為已知常數(shù)，大氣壓強(qiáng)恒為，重力加速度大小為g，所有溫度為熱力學(xué)溫度。求（1）再次平衡時(shí)容器內(nèi)氣體的溫度。（2）此過程中容器內(nèi)氣體吸收的熱量?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）氣體進(jìn)行等壓變化，則由蓋呂薩克定律得，即解得（2）此過程中氣體內(nèi)能增加氣體對外做功此過程中容器內(nèi)氣體吸收的熱量15.(2024年遼寧卷考題)13.如圖，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n1：n2=5：1，原線圈接在電壓峰值為Um的正弦交變電源上，副線圈的回路中接有阻值為R的電熱絲，電熱絲密封在絕熱容器內(nèi)，容器內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的理想氣體。接通電路開始加熱，加熱前氣體溫度為T0。（1）求變壓器的輸出功率P；（2）已知該容器內(nèi)的氣體吸收的熱量Q與其溫度變化量ΔT成正比，即Q=CΔT，其中C已知。若電熱絲產(chǎn)生的熱量全部被氣體吸收，要使容器內(nèi)的氣體壓強(qiáng)達(dá)到加熱前的2倍，求電熱絲的通電時(shí)間t?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）由原線圈正弦交流電的峰值可知變壓器輸入電壓有效值為設(shè)變壓器副線圈的輸出電壓為U2，根據(jù)理想變壓器的電壓與匝數(shù)之間的關(guān)系有聯(lián)立解得理想變壓器輸出功率等于R的熱功率，即（2）設(shè)加熱前容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p0，則加熱后氣體的壓強(qiáng)為2p0，溫度為T2，容器內(nèi)的氣體做等容變化，則有由知?dú)怏w吸收的熱量根據(jù)熱力學(xué)第一定律，氣體的體積不變，所以W=0，容器是絕熱容器，則電熱絲產(chǎn)生的熱量全部被氣體吸收聯(lián)立整理得解得16.（2024年湖南卷考題）13．一個(gè)充有空氣的薄壁氣球，氣球內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p、體積為V。氣球內(nèi)空氣可視為理想氣體。（1）若將氣球內(nèi)氣體等溫膨脹至大氣壓強(qiáng)p0，求此時(shí)氣體的體積V0（用p0、p和V表示）；（2）小贊同學(xué)想測量該氣球內(nèi)氣體體積V的大小，但身邊僅有一個(gè)電子天平。將氣球置于電子天平上，示數(shù)為m=8.66×10?3kg（此時(shí)須考慮空氣浮力對該示數(shù)的影響）。小贊同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)，此時(shí)氣球內(nèi)氣體壓強(qiáng)p和體積V還滿足：(p?p0)(V?VB0)=C，其中p0=1.0×105Pa為大氣壓強(qiáng)，VB0=0.5×10?3m3為氣球無張力時(shí)的最大容積，C=18J為常數(shù)。已知該氣球自身質(zhì)量為m0=8.40×10?3kg，外界空氣密度為ρ0=1.3kg/m3，求氣球內(nèi)氣體體積V的大小。【答案】（1）；（2）【解析】（1）理想氣體做等溫變化，根據(jù)玻意耳定律有解得（2）設(shè)氣球內(nèi)氣體質(zhì)量為，則對氣球進(jìn)行受力分析如圖所示根據(jù)氣球的受力分析有結(jié)合題中p和V滿足的關(guān)系為解得一、單選題1．（2024·山東濟(jì)寧·三模）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)歷過程，其中是等溫過程，是等壓過程，是等容過程。下列說法正確的是（）A．完成一次循環(huán)，氣體向外界放熱B．a(chǎn)、b、c三個(gè)狀態(tài)中，氣體在c狀態(tài)分子平均動能最大C．過程中，氣體放出的熱量大于外界對氣體做的功D．過程中，容器壁在單位時(shí)間內(nèi)、單位面積上受到氣體分子撞擊的次數(shù)會增加【答案】C【析解】A．完成一次循環(huán)，氣體的內(nèi)能不變，過程，氣體體積增大，氣體對外界做功，過程，氣體體積減小，外界對氣體做功，由于過程氣體的壓強(qiáng)大于過程氣體壓強(qiáng)，則氣體對外做功大于外界對氣體做功，過程，氣體體積不變，氣體不做功，由熱力學(xué)第一定律可知，完成一次循環(huán)，氣體吸熱，故A錯(cuò)誤；BC．過程中，氣體的壓強(qiáng)不變，體積減小，則氣體的溫度降低，內(nèi)能減小，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體放出的熱量大于外界對氣體做的功，c狀態(tài)氣體溫度最低，氣體在c狀態(tài)分子平均動能最小，故B錯(cuò)誤，C正確；D．過程中，氣體溫度不變，分子的平均動能不變，壓強(qiáng)減小，由氣體壓強(qiáng)的微觀解釋可知，容器壁在單位時(shí)間內(nèi)、單位面積上受到氣體分子撞擊的次數(shù)會減少，故D錯(cuò)誤。故選C。2．（2024·山東青島·三模）如圖為某品牌卡車的氣囊減震裝置，當(dāng)路面不平時(shí)，車體會突然下沉擠壓氣囊，該過程中關(guān)于氣囊內(nèi)的氣體，下列說法正確的是（）A．外界對氣體做的功小于氣體內(nèi)能的增加B．氣體溫度升高，每個(gè)分子的動能都增大C．氣體分子對氣囊單位面積的平均撞擊力增大D．氣體壓強(qiáng)增大的唯一原因是因?yàn)闅怏w分子運(yùn)動變得劇烈【答案】C【解析】A．車體會突然下沉擠壓氣囊，外界對氣體做的功等于氣體內(nèi)能的增加，故A錯(cuò)誤；B．氣體溫度升高，氣體的平均動能增大，但是不一定每一個(gè)氣體分子的動能都增大，故B錯(cuò)誤；C．由于溫度升高，分子平均速率增大，體積減小，分子密度增大，氣體分子對氣囊單位面積的平均撞擊力增大，故C正確；D．氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因是大量氣體分子對容器壁的持續(xù)的、無規(guī)則撞擊產(chǎn)生的，氣體壓強(qiáng)由氣體分子的數(shù)密度和平均動能決定，故D錯(cuò)誤。故選C。3．（2024·山東濰坊·三模）如圖所示，開口向右的絕熱汽缸，用絕熱光滑活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，輕繩左端連接活塞，另一端跨過光滑定滑輪連接質(zhì)量為m的小桶，小桶靜止，氣體處于狀態(tài)1。現(xiàn)接通電熱絲一段時(shí)間后斷電，活塞向右移動L后靜止，氣體處于狀態(tài)2。由狀態(tài)1到狀態(tài)2氣體內(nèi)能增加量為。重力加速度大小為g，外界大氣壓強(qiáng)不變。下列說法正確的是（

）A．狀態(tài)2相比狀態(tài)1，每個(gè)分子的速率都增大B．狀態(tài)2相比狀態(tài)1，分子單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積器壁上的次數(shù)減少C．由狀態(tài)1到狀態(tài)2，氣體內(nèi)能的增加量等于電熱絲釋放的熱量D．電熱絲釋放的熱量為【答案】B【解析】A．由狀態(tài)1到狀態(tài)2氣體內(nèi)能增加，溫度升高，分子平均動能增大，分子熱運(yùn)動平均速率增大，不是每個(gè)分子的運(yùn)動速率都增大，故A錯(cuò)誤；B．狀態(tài)2相比狀態(tài)1壓強(qiáng)不變，溫度升高，分子平均動能增大，體積增大，分子數(shù)密度減小，由壓強(qiáng)的微觀解釋可知，分子單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積器壁上的次數(shù)減少，故B正確；C．由狀態(tài)1到狀態(tài)2，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體內(nèi)能的增加量等于電熱絲釋放的熱量減去氣體對外做的功，故C錯(cuò)誤；D．設(shè)大氣壓強(qiáng)為，活塞的橫截面積為，氣體壓強(qiáng)為，由平衡方程得活塞向右移動L過程中，對外做功由熱力學(xué)第一定律得得氣體吸收的熱量即電熱絲釋放的熱量，故D錯(cuò)誤。故選B。4．（2024·山東煙臺·三模）如圖所示，汽缸開口向上置于水平面上，活塞與汽缸之間有一個(gè)氣球，氣球內(nèi)、外有質(zhì)量相等的同種氣體，活塞靜止，此時(shí)氣球外部氣體甲的壓強(qiáng)小于氣球內(nèi)部氣體乙的壓強(qiáng)?，F(xiàn)緩慢向下推動活塞，使其下降一段距離，氣體甲的壓強(qiáng)仍小于氣體乙的壓強(qiáng)。已知汽缸內(nèi)和氣球內(nèi)的氣體均可視為理想氣體，活塞與汽缸均絕熱，活塞與汽缸壁之間無摩擦，氣球?qū)崃己谩t此過程中（

）A．氣體甲內(nèi)能增加量大于氣體乙內(nèi)能增加量B．氣體甲的每個(gè)氣體分子做無規(guī)則熱運(yùn)動的速率均加快C．活塞對氣體甲做的功等于氣體甲內(nèi)能增加量D．活塞對氣體甲做的功小于甲、乙兩部分氣體內(nèi)能增加量之和【答案】D【解析】A．氣球?qū)崃己?，則氣球內(nèi)外氣體溫度總相等，一定質(zhì)量的理想氣體內(nèi)能只與溫度有關(guān)，故氣體甲內(nèi)能增加量等于氣體乙內(nèi)能增加量，A錯(cuò)誤；B．活塞對氣體甲做正功，氣體甲內(nèi)能增大，溫度升高，氣體分子平均速率增大，不是每個(gè)氣體分子做無規(guī)則熱運(yùn)動的速率均加快，B錯(cuò)誤；C．活塞與汽缸均絕熱，氣體與外界無熱量交換?；钊麑怏w甲做功的同時(shí)，橡皮膜收縮，氣體甲也對氣體乙做功，故活塞對氣體甲做的功大于氣體甲內(nèi)能增加量，C錯(cuò)誤；D．活塞對氣體甲做功的同時(shí)，橡皮膜收縮，由能量守恒活塞對氣體甲做的功與橡皮膜釋放的彈性勢能之和等于甲、乙兩部分氣體內(nèi)能增加量之和，故活塞對氣體甲做的功小于甲、乙兩部分氣體內(nèi)能增加量之和，D正確。故選D。5．（2024·江西鷹潭·二模）如圖所示為靜置堅(jiān)硬玻璃瓶，用橡膠塞密封住壓強(qiáng)為1atm的一定體積空氣，從早晨到中午，因太陽暴曬致使橡膠塞突然蹦出。假設(shè)瓶中空氣可視為理想氣體，玻璃與外界能緩慢熱交換，外部大氣壓強(qiáng)為1atm，下列說法正確的是（）A．橡膠塞蹦出前，瓶中空氣壓強(qiáng)不變B．橡膠塞蹦出前，瓶中空氣內(nèi)能增量大于從外界所吸熱量C．橡膠塞蹦出的短暫過程，瓶內(nèi)空氣溫度會迅速下降D．橡膠塞蹦出的短暫過程，瓶內(nèi)空氣內(nèi)能減少量等于橡膠塞動能增加量【答案】C【解析】A．橡膠塞蹦出前，瓶中氣體溫度升高，氣體分子平均動能增大，空氣壓強(qiáng)增大，故A錯(cuò)誤；B．橡膠塞蹦出前，外界對氣體不做功，由熱力學(xué)第一定律，可知瓶中空氣內(nèi)能增量等于從外界所吸熱量，故B錯(cuò)誤；C．橡膠塞蹦出的短暫過程，外界對氣體做負(fù)功，瓶內(nèi)氣體內(nèi)能減小，瓶內(nèi)空氣溫度會迅速下降，故C正確；D．橡膠塞蹦出的短暫過程，瓶內(nèi)空氣內(nèi)能減少、瓶內(nèi)氣體對外放熱，瓶內(nèi)空氣內(nèi)能減少量大于對橡膠塞所做的功，因此瓶內(nèi)空氣內(nèi)能減少量大于橡膠塞動能增加量，故D錯(cuò)誤。故選C。6．（2024·河北保定·三模）兩端封閉、粗細(xì)均勻的玻璃管內(nèi)，一段水銀柱將內(nèi)部的理想氣體分隔成A、B兩段，當(dāng)玻璃管豎直靜止時(shí)，A、B兩段的長度相等，如圖甲所示；僅將玻璃管旋轉(zhuǎn)，再次平衡時(shí)，A、B兩段的長度之比為1：2，如圖乙所示。下列說法正確的是（

）A．圖甲中A、B兩段氣體的壓強(qiáng)的比值為B．圖甲中A、B兩段氣體的壓強(qiáng)的比值為C．圖乙中A、B兩段氣體的壓強(qiáng)的比值為D．圖乙中A、B兩段氣體的壓強(qiáng)的比值為【答案】B【解析】設(shè)水銀柱的長度為，將玻璃管旋轉(zhuǎn)，再次平衡時(shí)，設(shè)A的長度為，則B的長度為，玻璃管豎直靜止時(shí)，A、B兩段的長度為玻璃管豎直靜止時(shí)，有將玻璃管旋轉(zhuǎn)，再次平衡時(shí)，有氣體做等溫變化，則聯(lián)立解得，，，則，故選B。7．（2024·河北邯鄲·模擬預(yù)測）拔罐是中醫(yī)傳統(tǒng)養(yǎng)生療法之一，以罐為工具，將點(diǎn)燃的紙片放入一個(gè)小罐內(nèi)，當(dāng)紙片燃燒完時(shí)，迅速將火罐開口端緊壓在皮膚上，火罐就會緊緊地“吸”在皮膚上，造成局部瘀血，以達(dá)到通經(jīng)活絡(luò)、祛風(fēng)散寒等作用的療法。封閉氣體質(zhì)量變化不計(jì)，可以看作理想氣體?；鸸蕖拔钡狡つw上的短時(shí)間內(nèi)，下列說法正確的是（）A．火罐“吸”在皮膚上的主要原因是火罐內(nèi)的氣體稍有體積減小，溫度降低，壓強(qiáng)減小B．火罐“吸”在皮膚上的主要原因是火罐內(nèi)的氣體稍有體積減小，溫度升高，壓強(qiáng)增大C．火罐內(nèi)的氣體吸收熱量，內(nèi)能增大D．火罐內(nèi)氣體分子單位時(shí)間內(nèi)撞擊火罐底部的次數(shù)增加【答案】A【解析】AB．在剛開始的短時(shí)間內(nèi)，火罐內(nèi)部氣體體積稍有減小，由于火罐導(dǎo)熱性良好，所以火罐內(nèi)氣體溫度迅速降低，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知?dú)怏w壓強(qiáng)減小，在外界大氣壓的作用下火罐“吸”在皮膚上，故A正確，B錯(cuò)誤；C．氣體的體積稍有減小，可忽略，則而溫度迅速降低，則氣體內(nèi)能減小根據(jù)熱力學(xué)第一定律，可得即氣體向外放熱，故C錯(cuò)誤；D．因氣體的體積稍有減小，可忽略不計(jì)，則單位體積內(nèi)的分子數(shù)不變，而氣體的溫度降低，則分子的平均動能減小，分子的平均速率變小，則火罐內(nèi)氣體分子單位時(shí)間內(nèi)撞擊火罐底部的次數(shù)變少，故D錯(cuò)誤。故選A。8．（2024·山東濟(jì)南·三模）如圖所示，帶玻璃管的塞子塞住玻璃瓶口，瓶中裝有部分水，水逐漸流出的過程中，瓶內(nèi)氣體溫度保持不變，下列關(guān)于瓶內(nèi)封閉氣體的判斷正確的是（）A．壓強(qiáng)增大 B．壓強(qiáng)不變C．吸熱 D．放熱【答案】C【解析】AB．根據(jù)玻意耳定律可知，瓶內(nèi)封閉氣體的體積增大，壓強(qiáng)減小，故AB錯(cuò)誤；CD．封閉氣體的體積增大，氣體對外做功，溫度不變，則氣體的內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，可知?dú)怏w吸熱，故C正確，D錯(cuò)誤；故選C。9．（2024·重慶九龍坡·三模）空氣炸鍋是利用高溫空氣循環(huán)技術(shù)加熱食物。圖為某型號空氣炸鍋簡化模型圖，其內(nèi)部有一氣密性良好的內(nèi)膽，封閉了質(zhì)量、體積均不變可視為理想氣體的空氣，已知初始?xì)怏w壓強(qiáng)為p0＝1.0×105Pa，溫度為T0＝300K，加熱一段時(shí)間后氣體溫度升高到T＝360K，此過程中氣體吸收的熱量為4.2×103J，則（）A．升溫后所有氣體分子的動能都增大B．升溫后膽中氣體的壓強(qiáng)為1.5×105PaC．此過程膽中氣體的內(nèi)能增加量為4.2×103JD．升溫后壓強(qiáng)增大是由于單位體積的分子數(shù)增多了【答案】C【解析】A．升溫后分子平均動能變大，并非所有氣體分子的動能都增大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．根據(jù)，解得升溫后膽中氣體的壓強(qiáng)為：p=1.2×105Pa，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．此過程膽中氣體體積不變，則W=0，吸收的熱量為Q=4.2×103J，則氣體內(nèi)能增加量為?U=Q=4.2×103J選項(xiàng)C正確；D．氣體體積不變，則單位氣體體積的分子數(shù)不變，升溫后氣體分子平均速率變大，可知壓強(qiáng)增大不是由于單位體積的分子數(shù)增多了，而是氣體分子對器壁的平均碰撞力增大了，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。10．（2024·河北張家口·三模）某同學(xué)用硬質(zhì)圓柱形礦泉水瓶制作了一個(gè)水深測量儀，如圖所示。使用前先在礦泉水瓶內(nèi)注入一定量的水，擰緊瓶蓋并將礦泉水瓶倒置，水面到達(dá)礦泉水瓶圓柱部分，記錄該位置為基準(zhǔn)位置，測量基準(zhǔn)位置到瓶底的距離為H。使用時(shí)潛水員把該裝置帶入水下，保持瓶口向下豎直放置，擰開瓶蓋，穩(wěn)定后測量瓶內(nèi)水面到基準(zhǔn)位置的高度為h。已知大氣壓強(qiáng)為，水的密度為，重力加速度為g，忽略水溫變化，則礦泉水瓶內(nèi)水面所在處水的深度為（）A．B． C． D．【答案】B【解析】設(shè)礦泉水瓶內(nèi)水面所在處水的深度為，則礦泉水瓶內(nèi)水面所在處水的壓強(qiáng)為初始時(shí)礦泉水瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)為，設(shè)礦泉水瓶橫截面積為，則初始時(shí)氣體體積入水后氣體體積氣體為等溫變化，由玻意耳定律可得解得故選B?！军c(diǎn)睛】本題以水深測量儀為素材，創(chuàng)設(shè)探索問題情境，考查應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程解決問題的能力，考查學(xué)生理解問題和分析綜合問題能力。11．（2024·浙江金華·三模）2022年11月21日中國空間站第三次太空授課中演示了紫色水球從“活躍”到“懶惰”的過程。如圖所示，用注射器向水球噴氣，水球發(fā)生振動。向水球射入一枚質(zhì)量10g的鋼球，鋼球留在水球中，再用注射器以相同方式向水球噴氣，水球振動幅度減小。則（）A．首次噴氣水球振幅較大一定是因?yàn)樽⑸淦鲊姎獾念l率與水球的固有頻率相等B．水球振動中不破裂，是因?yàn)橹行牡乃畬ν饷娴乃腥f有引力的作用C．鋼球射入水球而未穿出，是水的表面張力起了作用D．鋼球在水中受到浮力為0.1N【答案】C【解析】A．根據(jù)動量定理，力的沖量相同的情況下，質(zhì)量小的物體獲得的速度大，振幅也大，故A錯(cuò)誤；BC．水球振動中不破裂，鋼球射入水球而未穿出，是水的表面張力起了作用，故B錯(cuò)誤，C正確。D．太空中處于失重狀態(tài)，浮力為0，故D錯(cuò)誤；故選C。12．（2024·江蘇·二模）如圖所示，兩端開口的細(xì)玻璃管豎直插入水中，由于毛細(xì)現(xiàn)象管中水會沿管上升一段高度。如果沿虛線處將玻璃管上方截去，則穩(wěn)定后的現(xiàn)象是（）A．B．C．D．【答案】D【解析】因開始時(shí)液柱在管中上升一定高度且液面呈現(xiàn)凹狀，可知液體關(guān)于玻璃管是浸潤的；如果沿虛線處將玻璃管上方截去，則穩(wěn)定后液面仍呈現(xiàn)凹狀，且液體不可能向外噴出。故選D。二、多選題13．（2024·全國·模擬預(yù)測）如圖所示為神州17號與空間站對接后的結(jié)構(gòu)簡圖，核心艙和氣閘艙內(nèi)氣體的壓強(qiáng)均為，宇航員需要出艙檢修設(shè)備，先由核心艙進(jìn)入氣閘艙后，關(guān)閉內(nèi)閘門A，通過抽氣機(jī)抽取氣閘艙內(nèi)的氣體，每次抽氣都將抽出的氣體排放在核心艙中。當(dāng)氣閘艙內(nèi)的壓強(qiáng)降到一定值后，打開外閘門B，宇航員出倉，同時(shí)將剩余氣體排到外太空的真空環(huán)境中。若氣閘艙的容積為V，核心艙的容積為8V，真空抽氣機(jī)每次抽氣的體積為，不考慮抽氣過程中溫度的變化，忽略宇航員自身的體積，下列說法正確的是（

）A．n次抽氣后，氣閘艙內(nèi)的氣體壓強(qiáng)為B．n次抽氣并排放到核心艙后，核心艙內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為C．打開外閘門B，氣體膨脹對外界做功D．第一次抽氣排放到核心艙后，核心艙內(nèi)氣體壓強(qiáng)的增加量為【答案】AD【解析】A．對氣閘艙內(nèi)的氣體，第一次抽氣有解得第二次抽氣有解得可得n次抽氣后，氣閘艙內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為，A項(xiàng)正確；B．若每次排放前，抽氣機(jī)抽取的氣體的壓強(qiáng)均為，可得n次抽氣后可得核心艙內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為但實(shí)際上每次排放前，抽氣機(jī)抽取的氣體的壓強(qiáng)都小于，可知n次排放后，核心艙內(nèi)氣體的壓強(qiáng)小于，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．氣體向真空膨脹不對外界做功，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．第一次抽氣排放后解得核心艙內(nèi)氣體壓強(qiáng)的增加量為D項(xiàng)正確。故選AD。14．（2024·河北承德·二模）如圖甲、乙所示，分別表示兩分子間的作用力、分子勢能與兩分子間距離的關(guān)系。分子a固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O處，分子b從處以某一速度向分子a運(yùn)動（運(yùn)動過程中僅考慮分子間作用力），假定兩個(gè)分子的距離為無窮遠(yuǎn)時(shí)它們的分子勢能為0，則（）A．圖甲中分子間距從到，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力B．分子b運(yùn)動至和位置時(shí)動能可能相等C．圖乙中一定大于圖甲中D．若圖甲中陰影面積，則兩分子間最小距離小于【答案】BD【解析】A．圖甲中分子間距從到，分子間的力表現(xiàn)為引力，故A錯(cuò)誤；B．分子b從到和從到兩過程，若圖像與橫軸所圍面積相等，則分子力做功為0，動能變化量為0，分子b在和兩位置時(shí)動能可能相等，故B正確；C．圖甲中處分子力合力為0，分子b在此處分子勢能最小，應(yīng)對應(yīng)圖乙中處，即圖乙中一定小于圖甲中，故C錯(cuò)誤；D．若圖甲中陰影面積，則分子b從到過程分子力做功為0，分子b在處速度不為0，則分子b在r1處速度不為0，將繼續(xù)運(yùn)動，靠近分子a，故D正確。故選BD。15．（2024·山東煙臺·二模）如圖所示為卡諾逆循環(huán)過程（制冷機(jī)）的圖像，該循環(huán)由兩個(gè)等溫過程和兩個(gè)絕熱過程組成，全過程以理想氣體為工作物質(zhì)，工作物質(zhì)與低溫?zé)嵩春透邷責(zé)嵩唇粨Q熱量的過程為等溫過程，脫離熱源后的過程為絕熱過程。圖中虛線、為兩條等溫線。下列說法中正確的是（

）A．一個(gè)循環(huán)過程中，外界對氣體做的功大于氣體對外界做的功B．a(chǎn)→b過程氣體壓強(qiáng)減小只是由于單位體積內(nèi)分子數(shù)減少導(dǎo)致的C．a(chǎn)→b過程氣體對外界做的功等于c→d過程外界對氣體做的功D．d→a過程氣體向外界釋放的熱量等于b→c過程從低溫?zé)嵩次盏臒崃俊敬鸢浮緼C【解析】A．理想氣體狀態(tài)方程和圖形面積表示做功可知，外界對氣體做的功大于氣體對外界做的功，故一個(gè)循環(huán)過程中，外界對氣體做的功大于氣體對外界做的功，故A正確；B．由圖可知由理想氣體狀態(tài)方程可得由圖像可以看出，所以即過程氣體壓強(qiáng)減小是由于單位體積內(nèi)分子數(shù)減少和溫度降低導(dǎo)致的，故B錯(cuò)誤；C．因?yàn)閮蓚€(gè)過程是絕熱過程，過程氣體對外做的功，氣體溫度由減小到，等于過程外界對氣體做的功，氣體溫度由增加到，由熱力學(xué)第一定律可知，過程氣體對外做的功等于過程外界對氣體做的功，故C正確；D．等溫過程內(nèi)能變化為零，則由可知由圖像可知，過程外界對氣體做的功大于過程氣體對外做的功，所以過程向外界釋放的熱量大于過程從低溫?zé)嵩次盏臒崃?，故D錯(cuò)誤。故選AC。三、實(shí)驗(yàn)題16．（2024·浙江·三模）使用如圖1裝置做“探究氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，已知壓力表通過細(xì)管與注射器內(nèi)的空氣柱相連，細(xì)管隱藏在柱塞內(nèi)部未在圖中標(biāo)明。(1)為了探究壓強(qiáng)p與體積V的關(guān)系，在測得需要的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，為達(dá)到“探究”的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，用圖像法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，從下列選項(xiàng)中選出需要的步驟并按順序排列______。A．作圖像，根據(jù)畫出的圖線猜測p與V的關(guān)系B．作圖像，根據(jù)畫出的圖線猜測p與V的關(guān)系C．作圖像，對p與V關(guān)系的猜測進(jìn)行檢驗(yàn)D．作圖像，對p與V關(guān)系的猜測進(jìn)行檢驗(yàn)E．檢驗(yàn)正確，得出p與V關(guān)系的結(jié)論(2)第1小組為了探究一定質(zhì)量的氣體在不同溫度時(shí)發(fā)生等溫變化是否遵循相同的規(guī)律，進(jìn)行了兩次實(shí)驗(yàn)，得到的圖像如圖2所示。第2小組根據(jù)某次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的圖如圖3所示。下列說法正確的是______A．實(shí)驗(yàn)前應(yīng)將注射器里的空氣完全排出B．為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，可以在柱塞上涂上潤滑油，以減少摩擦C．由圖2可知，第1小組的兩次實(shí)驗(yàn)氣體溫度大小關(guān)系為D．如圖3所示，若第2小組實(shí)驗(yàn)操作正確，則為聯(lián)通空氣柱與壓力表細(xì)管的體積(3)如圖4所示，小明從狀態(tài)A緩慢拉升柱塞，使其到達(dá)狀態(tài)B（體積為）。若此時(shí)突然提升柱塞，使其快速到達(dá)體積，則此時(shí)對應(yīng)下圖中的狀態(tài)（填“C”、“D”、“E”、“F”）（圖中A、B、E為同一等溫線上的點(diǎn)）【答案】(1)ADE(2)CD(3)F【解析】（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可作p?V圖像，根據(jù)畫出的圖線猜測p與V的關(guān)系，再作圖像，對p與V關(guān)系的猜測進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)正確，得出p與V關(guān)系的結(jié)論。故選ADE。（2）A．實(shí)驗(yàn)是以注射器內(nèi)的空氣為研究對象，所以實(shí)驗(yàn)前注射器內(nèi)的空氣不能完全排出，故A錯(cuò)誤；B．為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，可以在柱塞上涂上潤滑油，以保證氣密性良好，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程pV=CT可知，離坐標(biāo)原點(diǎn)越遠(yuǎn)的等溫線溫度越高，則有，故C正確；D．設(shè)聯(lián)通空氣柱與壓力表細(xì)管的體積為，則有整理可知根據(jù)圖像可知為聯(lián)通空氣柱與壓力表細(xì)管的體積，故D正確；故選CD。（3）快速到達(dá)體積，氣體對外界做功，熱量幾乎不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，內(nèi)能減小，溫度降低，則對應(yīng)圖中的狀態(tài)F。四、解答題17．（2024·廣東·三模）一內(nèi)壁光滑的汽缸豎直放置，通過輕桿連接的兩活塞a、b之間封閉有一定質(zhì)量的理想氣體，如圖所示。初始時(shí)，兩活塞均處于靜止?fàn)顟B(tài)，且兩活塞到汽缸連接處MN的距離相等，封閉氣體的熱力學(xué)溫度為。已知兩活塞a、b的質(zhì)量分別為，，橫截面積，重力加速度大小為g，大氣壓強(qiáng)恒為。（1）若使封閉氣體緩慢降溫使活塞a恰好移動到連接處MN，求此時(shí)氣體的溫度；（2）若在活塞a上緩慢添加細(xì)砂使活塞a恰好移動到連接處MN，封閉氣體溫度不變，求最終所加細(xì)砂的總質(zhì)量?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）設(shè)活塞a、b到MN處的距離均為L，氣體緩慢降溫至活塞a恰好移到MN處過程，壓強(qiáng)不變，根據(jù)蓋-呂薩克定律有解得（2）初始時(shí)，設(shè)封閉氣體壓強(qiáng)為，研究a、b兩活塞及輕桿整體有設(shè)活塞a恰好移動到MN處時(shí)，封閉氣體壓強(qiáng)為，研究a、b兩活塞及輕桿整體有根據(jù)玻意耳定律有解得18．（2024·山東濰坊·三模）如圖為某興趣小組制作的供水