高考物理模拟题分类训练(03期)专题17热学(教师版含解析).docx

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1、专题17 热学1(2021届福建省龙岩市高三质检)如图是某同学用手持式打气筒对一只篮球打气的情景。打气前篮球内气压等于1.1atm，每次打入的气体的压强为1.0atm、体积为篮球容积的0.05倍，假设整个过程中篮球没有变形，不计气体的温度变化，球内气体可视为理想气体()A打气后，球内每个气体分子对球内壁的作用力增大B打气后，球内气体分子对球内壁单位面积的平均作用力增大C打气6次后，球内气体的压强为1.4atmD打气6次后，球内气体的压强为1.7atm【答案】BC【解析】打气后，由于气体的温度不变，分子平均动能不变，球内气体分子对球壁的平均作用力不变，但是球内每个气体分子对球内壁的作用力不一定增

2、大，A错误；打气后，球内气体的压强变大，即球内气体分子对球内壁单位面积的平均作用力增大，B正确；打气6次后，由玻意耳定律，解得p=1.4atm，即球内气体的压强为1.4atm，C正确，D错误。故选BC。2(2021届福建省名校联盟高三大联考)2020年12月8日，中国和尼泊尔共同宣布了珠穆朗玛峰海拔的最新测定数据：8848.86米，这展示了我国测绘技术的发展成果，对于珠峰地区的生态环境保护等具有重大意义登山队员在禁登高峰的时候必须带上专业的登山装备，某队员戴了登山手表攀登珠穆朗玛峰，手表是密封的，表内温度27时气体压强为(常温下的大气压强值)，当他登上峰顶时，峰顶气压为，表内温度为；则此登山手

3、表表面玻璃可以承受的内外压强差至少为( )ABCD【答案】C【解析】根据 则此登山手表表面玻璃可以承受的内外压强差至少为，故选C。3(2021届广东省惠州市高三三调)下列关于热现象的描述正确的是()A根据热力学定律，热机的效率可以达到100%B做功和热传递都是通过能量转化的方式改变系统内能的C温度是描述热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同D物体由大量分子组成，其单个分子的运动是无规则的，大量分子的运动也是无规律的【答案】C【解析】根据热力学第二定律，热机的效率不可以达到100%，故A错误；做功是通过能量转化的方式改变系统内能，热传递是通过热量转移的方式改变系统内能，实

4、质不同，故B错误；根据热平衡定律可知，温度是描述热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同，故C正确；物体由大量分子组成，其单个分子的运动是无规则的，大量分子的运动具有统计规律，故D错误。故选C。4(2021届湖北省八市高三联考)一定质量的理想气体由状态a开始，经历ab、bc、ca三个过程回到原状态，其p-T图像如图所示，气体在三个状态的体积分别为Va、Vb、Vc，压强分别为pa、pb、pc。已知，则下列说法正确的是()A B C从状态a到状态b，气体对外做功D从状态c到状态a，气体从外界吸热【答案】D【解析】由题图可知，从状态a到状态b属于等容过程，气体体积不变，由理想气

5、体状态方程可得，又，得，所以A错误；由题图可知，从状态b到状态c属于等温过程，气体温度不变，由理想气体状态方程可得，得，所以B错误；从状态a到状态b，气体体积不变，所以气体不会对外做功，所以C错误；从状态c到状态a，可以等效为先从状态c到状态b，再从状态b到状态a。从状态c到状态b，温度不变，即气体内能不变；体积增大，所以气体对外做功，即，由热力学第一定律可得，可知气体要从外界吸收热量。从状态b到状态a，体积不变，即，温度升高，即，由热力学第一定律可得，可知气体要从外界吸收热量。所以从状态c到状态a，气体从外界吸热。所以D正确。故选D。5(2021届湖北省八市高三联考)某同学记录2021年3月

6、10日教室内温度如下：时刻6：009：0012：0015：0018：00温度1215182317教室内气压可认为不变，则当天15：00与9：00相比，下列说法正确的是()A教室内所有空气分子动能均增加B教室内空气密度减少C教室内单位体积内的分子个数一定增加D单位时间碰撞墙壁单位面积的气体分子数一定减少【答案】BD【解析】温度是分子平均动能的标志，温度升高则分子的平均动能增大，不是所有空气分子动能均增加，故A错误；压强不变，当温度升高时，气体体积增大，因此教室内的空气质量将减少，教室体积不变，则密度减小，故B正确；由B可知密度减小，单位体积内分子数减小，故C错误；与9点相比，15点时教室内的温度

7、变大，空气分子的平均动能增大，教室内气体分子密度减小，又因为教室内气压不变，那么单位时间内碰撞墙壁单位面积的气体分子数一定减少，故D正确。故选BD。6(2021届湖南省永州市高三二模)下列说法正确的是()A分子间距离减小时分子势能一定减小B温度相同的氢气和氧气，它们分子的平均速率不同C若气体分子总数不变而气体温度升高，则气体压强可能不变D叶面上的露珠呈球形是因为重力作用的结果E.第二类永动机不可能制成是因为它违背了热力学第二定律【答案】BCE【解析】当分子间作用力表现为斥力时，分子间距离减小时分子势能增大。A错误；温度相同的氢气和氧气，其分子平均动能相同，但是分子质量不同，所以它们分子的平均速

8、率不同。B正确；若气体分子总数不变而气体温度升高，则当体积增大时，其压强也可能不变。C正确；叶面上的露珠呈球形是因为液体表面张力作用的结果。D错误；第二类永动机不可能制成是因为它违背了热力学第二定律，即能量转化或转移具有方向性。E正确。故选BCE。7下列说法正确的是()A扩散现象在气体、液体和固体中都能发生B热量不可能从低温物体传到高温物体C一定质量的某种理想气体在等压膨胀的过程中，内能一定增加D布朗运动是液体分子对液体中悬浮微粒的撞击作用不平衡的结果E.某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积为，则阿伏加德罗常数可表示为【答案】ACD【解析】扩散现象是由物质分子无规则热运动产生的分子迁移现象，可

9、以在固体、液体、气体中产生，扩散速度与温度和物质的种类有关，故A正确；在一定条件下，热量可能从低温物体传到高温物体，故B错误；一定量的理想气体在等压膨胀过程中，根据理想状态的状态方程，可知气体的温度一定升高，所以内能一定增加，故C正确；根据布朗运动的原因可知，液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子对它的撞击作用不平衡的结果，故D正确；由于气体分子间距离较大，摩尔体积与分子体积的比值不等于阿伏伽德罗常数，故E错误。故选ACD。8(2021届湖南省长沙十五校高三联考)在某一带有活塞的密闭容器内质量为的理想气体在时的图线为图中的曲线乙。若为此容器内充满质量为的该理想气体在温度为时的曲线；为此容器内充满该

10、理想气体在温度为时的曲线。分子平均动能与热力学温度关系为，是一个常数；理想气体状态方程，为气体物质的量，为理想气体常数。下列说法中哪些是正确的_。A、均为曲线丙B为曲线丙，为曲线丁C在同一体积时，气体分子单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数，曲线代表的气体较曲线代表的气体多D在同一压强时，气体分子单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数，曲线代表的气体较曲线代表的气体少E.曲线与曲线代表的气体在相同体积时，温度均加热至，则压强之比为【答案】ADE【解析】X理想气体的热力学温度为600K，Y理想气体的热力学温度为300K，原有理想气体的热力学温度为300K，X、Y、原有理想气体的物质的量之比为1：1

11、：2，根据可知，X、Y理想气体乘积为原有理想气体的2倍，由图像可知，、均为曲线丙，故A正确，B错误；由于X、Y理想气体的物质的量之比为1：2，则在同一体积时，X理想气体的分子数是Y理想气体的一半，气体分子单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数，曲线代表的气体较曲线代表的气体少，故C错误；由于X、Y理想气体的物质的量之比为1：2，同一压强下，体积也相同，则气体分子单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数，曲线代表的气体较曲线代表的气体少，故D正确；根据可知，由于X、Y理想气体的物质的量之比为1：2，则曲线与曲线代表的气体在相同体积时，温度均加热至，则压强之比为，故E正确。故选ADE。9(2021届湖南

12、师范大学附中高三模拟)下列说法中正确的是_。APM2.5在空气中的运动属于分子热运动B扩散现象可以在液体、气体中发生，也能在固体中发生C物体放出热量，温度一定降低D液体不浸润固体的原因是，附着层的液体分子比液体内部的分子稀疏E.单位时间内，气体分子对容器壁单位面积上的碰撞次数减少，气体的压强不一定减小【答案】BDE【解析】PM2.5在空气中的运动不属于分子热运动，是分子团整体的运动，故A错误；扩散现象可以在液体、气体中发生，也能够在固体中发生，故B正确；物体放出热量时，若同时外界对物体做功，则温度可以升高，故C错误；液体不浸润固体的原因是，附着层的液体分子比液体内部稀疏，也就是说，附着层内液体

13、分子间的距离大于分子力平衡的距离，附着层液体分子间的作用表现为引力，附着层液体分子有收缩的趋势，就像液体表面张力的作用一样。这样的液体与固体之间表现为不浸润，故D正确；气体的压强与单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数以及分子对器壁的平均撞击力有关，若温度升高，分子对器壁的平均撞击力增大，单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减少，气体的压强不一定减小，故E正确。故选BDE。10(2021届辽宁省铁岭市六校高三一模)封闭在气缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D，其体积V与热力学温度T关系如图所示，其中O、A、D三点在同一直线上。在状态变化的过程中，说法正确的是()A从A变化到B

14、气体的压强变小B从B变到C的过程中气体体积增大，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减小C从B到C的过程，气体分子的平均动能增大D从A经B到C的过程中气体的密度不断减小【答案】B【解析】从状态A变化到状态B，体积不变，由，可知压强变大，故A错误；从B变到C的过程中气体体积增大，而温度不变，气体分子的平均动能不变，则单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减小，故B正确，C错误；从状态A变化到状态B，体积不变，气体的质量不变，则密度不变；B到C的过程中气体的体积变大，密度减小，故D错误；故选B。11(2021届广东省江门市高三一模)太空宇航员的航天服能保持与外界绝热，为宇航员提供适宜的环境。若在地面

15、上航天服内气体的压强为标准大气压，到达太空后由于外部气压降低，航天服急剧膨胀，内部气体体积增大。若所研究气体视为理想气体，则宇航员由地面到太空的过程中，若不采取任何措施，航天服内气体内能_(选填“增大”“减小”或“不变”)。为使航天服内气体保持恒温，应给内部气体_(选填“制冷”或“加热”。)【答案】减小 加热 【解析】12气体膨胀对外做功，则W0，绝热时Q=0，根据U=W+Q可知，Ur0阶段，分子加速度_，(填“增大”、“减小”、“先增大后减小”或“先减小后增大”)分子势能_。(填“增大”或“减小”)。【答案】先增大后减小 减小 【解析】1由图可知，分子间的引力先增大后减小，由牛顿第二定律可知

16、，分子的加速度先增大后减小；2靠近过程中分子引力做正功，分子势能减小。14(2021届广东省梅州市高三质检)如图所示，一定质量的理想气体由状态a经过等压变化到达状态b，再从状态b经过等容变化到达状态c。状态a与状态c温度相等。则：气体在状态a的温度_在状态b的温度，气体在状态a的内能_在状态c的内能(选填“小于”、“等于”或“大于”)；从状态b到状态c的过程中，气体_(选填“吸热”或“放热”)【答案】小于 等于 放热 【解析】1气体从状态a到状态b发生等压变化，根据盖-吕萨克定律知，体积增大，温度升高，所以气体在状态a的温度小于在状态b的温度。2理想气体的内能只与温度有关，a、c两状态温度相等

17、，内能相等，所以气体在状态a的内能等于气体在状态c的内能。3气体从b到c状态，体积不变，温度降低，内能减少，做功为零，根据热力学第一定律，应该放出热量。15(2021届广东省名校联盟高三联考)一定量的理想气体从状态开始，经历等温或等压过程回到原状态，其图像如图所示。其中对角线的延长线过原点。气体从状态变化到状态的过程，气体对外做的功_(选填“大于”、“等于”或“小于”)气体从外界吸收的热量。气体在状态的体积_(选填“大于”、“等于”或“小于”)气体在状态的体积。气体从状态变化到状态外界对气体做的功_(选填“大于”、“等于”或“小于”)气体从状态变化到状态气体对外界做的功。【答案】等于 等于 等

18、于 【解析】1 气体从状态变化到状态的过程中，温度不变，内能不变；压强减小，根据理想气体状态方程可知体积增大，对外做功，根据热力学第一定律可知即气体从状态a变化到状态b的过程，气体对外做的功等于气体从外界吸收的热量。2由图可知a、c均在过原点的直线上，P-T图像的斜率为体积的倒数，所以气体在状态a的体积等于气体在状态b的体积；3在bc过程中，等压变化，温度降低，内能减小U0温度降低，体积减小，外界对气体做功，根据可得bc过程中外界对气体做功Wbc=pVbc=CTbcda过程中，气体对外界做功所以在bc过程中外界对气体做的功等于在da过程中气体对外界做的功。16(2021届广东省汕头市高三一模)

19、拔罐是中医传统养生疗法之一，以罐为工具，将点燃的火源放入小罐内加热，然后移走火源并迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地“吸”在皮肤上。假设罐内封闭气体质量不变，可以看作理想气体。与刚压在皮肤上的时刻对比，火罐“吸”到皮肤上经一段时间后，火罐内气体的内能_，压强_，单位体积内的分子数_。(都选填“增大”、“减小”或“不变”)【答案】减小 减小 不变 【解析】1把罐扣在皮肤上，罐内空气的体积等于火罐的容积，体积不变，气体经过热传递，温度不断降低，气体的内能减小；2气体发生等容变化，温度不断降低，由查理定律可知，气体的压强减小；3 罐内封闭气体质量不变，总分子数不变，而体积也不变，则单位体积

20、内的分子数不变。17(2021届广东省深圳市高三一调)严寒的冬天，“泼水成冰”。洒向空中的热水迅速降温并结冰。热水在降温过程中，水分子热运动的平均动能_(填“增大”或“减小”)：一定质量的 水变成冰的过程中，内能_(“增大”或“减小”)，分子平均间距_(填“增大”或“减小”)，请结合自然现象或所学知识，简要说出分子平均间距变化的判断依据_。【答案】减小 减小 增大 冰可以漂浮在水中，说明冰的密度比水要小，分子间距比水大 【解析】1 温度是分子平均动能的标志，热水在降温过程中，水分子热运动的平均动能减小。2 的水变成的冰的过程是凝固过程，凝固放热，所以水放出热量，温度不变，内能减小。3 的水变成

21、冰的过程中，体积要变大，则分子平均间距增大。4 冰可以漂浮在水中，说明冰的密度比水要小，质量不变，体积变大，分子间距比水大。18(2021届广东省湛江市高三模拟)中午时车胎内气体(视为理想气体)的温度高于清晨时的温度，若不考虑车胎体积的变化，则与清晨相比，中午时车胎内气体分子的平均动能_，车胎内气体分子在单位时间内对车胎内壁单位面积的碰撞次数_。(均选填“增大”、“减小”或“不变”)【答案】增大 增大 【解析】1当车胎内气体的温度升高时，车胎内气体分子的平均动能增大。2在分子数和体积不变的情况下，由于气体分了的平均速率变大，气体分子在单位时间内对车胎内壁单位面积的碰撞次数增大。19(2021届

22、广东省肇庆市高三统测)如图所示，一绝热容器被薄隔板K隔开成A、B两部分。已知A内有一定量的理想气体，B内被抽为真空。现将隔板K抽开，A内气体进人B空间，最终达到平衡状态。则A内气体对外_(选填“做正功”“做负功”或“不做功”)；气体的内能_(选填“增加”“不变”或“减少”)。【答案】不做功 不变 【解析】1B内被抽为了真空,将隔板K抽开，属于气体在真空中膨胀，不做功。2气体没有对外做功，并且容器为绝热容器，也没有热传导。根据热力学第一定律，气体的内能不变。20(2021届广东省执信中学高三模拟)如图所示，水平放置的封闭绝热汽缸，被绝热隔板A分为左、右两部分，左侧为理想气体，右侧为真空。突然抽去

23、隔板A，气体充满整个汽缸，气体的温度_(选填“升高”“降低”或者“不变”)；然后，用活塞B将气体压缩，回到初始位置，气体的温度_(选填“升高”“降低”或者“不变”)。【答案】不变 升高 【解析】1由于抽出隔板后，外界没有对气体做功，也没有热传递，因此气体的内能不变，温度不变。2外界对气体做功，没有热传递，根据热力学第一定律，气体内能增加，温度升高。21(2021届广东省珠海市高三质检)分子间作用力F与分子间距离r的关系如图所示，r=r0时，F=0。相距较远的两个分子距离减小到r0的过程中，分子间的作用力表现为_(填“引力”或“斥力”)，分子势能_(填“先减小后增大”“先增大后减少”“一直增大”

24、或“一直减少”)。【答案】引力 一直减少 【解析】1当分子间距离大于r0时，分子引力大于斥力，分子力表现为引力。2相距较远的两个分子距离减小到r0的过程中，分子力做正功，分子势能减小。22(2021届广东省惠州市高三三调)气体温度计结构如图所示玻璃测温泡A内充有理想气体,通过细玻璃管B和水银压强计相连开始时A处于冰水混合物中,左管C中水银面在O点处,右管D中水银面高出O点h1=14 cm,后将A放入待测恒温槽中,上下移动D,使C中水银面仍在O点处,测得D中水银面高出O点h2=44 cm。(已知外界大气压为标准大气压,标准大气压相当于76 cm高水银柱产生的压强)(1)求恒温槽的温度_；(2)此

25、过程A内气体内能_(选填“增大”或“减小”),气体不对外做功,气体将_(选填“吸热”或“放热”)。【答案】T2=364K(或91 ) 增大 吸热 【解析】(1)设恒温槽的温度为T2,由题意知T1=273 KA内气体发生等容变化,根据查理定律得p1=p0+ph1p2=p0+ph2联立代入数据得T2=364 K(或91 ) (2)此过程中A内气体温度升高,则内能增大;体积不变,则W=0;根据热力学第一定律有U=Q+W,得Q0,即气体将吸热23(2021届广东省肇庆市高三统测)如图所示，某洗车的高压水枪由长方体储水箱、空气压缩机、进气管、进水管和出水管几部分组成，其中水箱的体积为5m3，底面面积为1

26、m2，出水管紧靠水箱顶部。为检测水箱是否漏气，将4m3的水注入水箱，关闭进水管阀门；再用空气压缩机将一大气压下体积为1.4m3空气压入储水箱；打开出水管阀门，查看水箱内剩余水的体积即可判别是否漏气。忽略进、出水管及进气管中气体和水的体积，已知一个大气压相当于10m高的水柱产生的压强，温度保持不变，若水箱不漏气，求剩余水的体积应为多少？【答案】3m3【解析】整个过程中水箱内温度保持不变，设放水结束后水箱内气体的压强为p2，体积为V2，出水管中超出水箱内水面的水柱高度为h米，根据题意可知p1=10mH2O V1=2.4m3p2=(10+h)mH2O V2=hS由玻意耳定律可得p1V1=p2V2水箱

27、内剩余水的体积V=5-hS解得V=3m324(2021届广东省执信中学高三模拟)武汉疫情期间，从辽宁调入一大批钢瓶氧气，每个钢瓶容积为40L，在辽宁测得氧气压强为1.2107Pa，环境温度为-23 ，长途运输到武汉方舱医院时，当地医院室内温度27(钢瓶的热胀冷缩可以忽略)。现使用其中一个大钢瓶，对容积5L小钢瓶缓慢分装，小钢瓶分装前内部可视为真空，分装后每个小钢瓶压强为2105Pa供病人使用，要求大钢瓶内压强降到5105Pa时就停止分装，在分装过程中大小钢瓶温度均保持不变。(1)到达武汉方舱医院后大钢瓶内氧气的压强为多少?(2)一大钢瓶氧气可分装多少个小钢瓶供病人使用?【答案】(1) 1.44

28、107Pa；(2) 556个【解析】(1)钢瓶容积不变，p1=1.2107Pa，T1=250K，T2=300K，由查理定律p2=1.44107Pa(2)先以大钢瓶中气体为研究对象，研究压强降到p3=5105Pa过程再以装入小钢瓶的全部气体为研究对象，研究压强降到过程，n=556个。25(2021届辽宁省沈阳市高三质量监测)某严冬的早晨，司机小王发现自家汽车仪表盘显示左前轮胎压偏低，只有180 kPa，如图所示。于是他将车开到附近汽车修理厂，用TPMS(胎压监测胎压系统)做进一步检测并准备给左前轮充气，当天早晨室外温度为。若将汽车轮胎内气体视为理想气体，正常情况下，汽车胎压为200 kPa，轮胎

29、最大限压为300 kPa，汽车轮胎容积为V0。(1)若用某款电动充气泵给左前轮充气，每分钟充入压强为100 kPa的气体体积，那么充气几分钟可以使轮胎内气压达到汽车正常行驶要求？(忽略充气过程轮胎体积和温度变化)(2)若该车充气后开入室内地下停车场，停车场温度为，充分热交换后，该车轮胎内气压是多少？是否有爆胎危险？(忽略此过程胎内气体体积变化)【答案】(1)；(2)，没有爆胎危险【解析】(1)以即将充入车胎内的气体为研究对象，设充气t分钟可使轮胎内气体压强达到200kPa，则新充入车胎内气体产生的压强由玻意耳定律其中联立解得(2)以充气后车胎内所有气体为研究对象，则，设充分热交换后轮胎内气体压

30、强为p4，温度初态和末态体积相同，由查理定律得解得，该胎压没超过限压300kPa，所以没有爆胎危险。26如图所示，长为l100cm、上端开口、下端封闭、粗细均匀的玻璃管竖直放置，在玻璃管中注入长度为h25cm的水银柱，稳定后被封闭的空气柱的长度为l151cm。现将玻璃管缓慢旋转至开口向下竖直放置，此过程中被封闭的空气柱的温度保持不变，已知大气压强p075cmHg。(1)若玻璃管在旋转的过程中被封闭的空气柱的质量保持不变，求玻璃管开口向下时，管内空气柱的长度。(2)若玻璃管在旋转的过程中被封闭的空气柱的质量发生了变化，当玻璃管开口向下时，管内水银柱的长度不变，且其下端恰好与管口相平，求空气柱质量

31、的改变量m与原来封闭的空气柱的质量m的比值。【答案】(1)85cm；(2)【解析】(1)玻璃管开口向上时，空气柱的压强cmHg，设玻璃管开口向下时，水银部分溢出，此时管内水银柱的长度为x(cm)，玻璃管的横截面积为S，空气柱的压强cmHg空气柱的长度cm由玻意耳定律有，代入数据得10051=(75x)(100x)解得x=15cm，cm。(2)玻璃管开口向下时，空气柱的长度cm，空气桂的压强cmHg，设压强为p1、长度为l1的空气柱在压强为p3时的长度为，由玻意耳定律有得解得。27(2021届湖北省武汉市高三质检)在抗击新冠肺炎疫情期间，很多公共场所采用压缩式喷雾器来消毒。如图所示，喷雾器药液桶

32、的总容积为V0，初始时，进液口和喷液口均关闭，桶内药液上方空气的压强为3p0，体积为。打开喷液口，喷洒消毒液，一段时间后关闭喷液口，此时药液桶内空气的强为2p0。不考虑打气筒与药液桶连接管内空气的体积，整个过程视为等温变化，大气压为标准大气压强p0。(1)关闭喷液口时，已喷出的消毒液体积是多少？(2)每次打气，能打入压强为p0、体积为的空气，为了使药液桶内空气压强不小于3p0，至少需要打气多少次？【答案】(1)；(2)10次【解析】(1)已封闭气体为研究对象，由于气体发生等温变化，可知，解得(2)等温变化可得，解得次。28(2021届湖北省九师联盟高三联考)导热性能良好的汽缸内壁顶部有一固定卡

33、环，卡环到汽缸底部高度20cm，一个质量为1kg的活塞将汽缸内气体封闭，汽缸内壁光滑，活塞与汽缸内壁气密性好，静止时，活塞与卡环接触，已知大气压强为1105Pa，环境温度为300K，当环境温度降为280K时，卡环对活塞的压力刚好为零，重力加速度取10m/s2，活塞的截面积为5cm2，不计活塞的厚度，求：(1)开始时，卡环对活塞的压力；(2)当环境温度为200K时，在活塞上放一个质量为2kg的重物，当活塞稳定时，活塞离缸底的距离。【答案】(1)；(2)h=15cm【解析】(1)设开始时缸内气体的压强为p1，当环境温度降为280K时，缸内气体的压强气体发生等容变化，则解得开始时解得(2)在活塞上加

34、上重物后，最后稳定时，缸内气体的压强发生等温变化，则解得h=15cm29(2021届河北省张家口高三一模)如图所示，一根粗细均匀、长的细玻璃管开口朝下竖直放置，玻璃管中有段长的水银柱，上端封闭了一段长的空气柱，外界大气温度为27，外界大气压强恒为.现将玻璃管缓慢旋转至开口竖直向上，若空气柱可以看作理想气体，求：(1)开口竖直向上时，封闭空气柱的长度；(2)再对B端缓慢加热，封闭气柱温度为多少开时，水银柱上端恰好上升到管口处.【答案】(1)23.4cm；(2)750K【解析】(1)初态 ， ，末态，根据解得封闭空气柱的长度(2) 水银柱上端恰好上升到管口处，压强，体积 ，根据，解得：。30(20

35、21届河北省唐山市高三一模)2020年抗击新冠病毒已成为常态。如图为某学校所用手持3L消毒喷雾壶结构图，某同学装入1.5L水后旋紧壶盖，关闭喷水阀门，拉动手柄打气20次，每次打入气体体积相同，压强均为105Pa。从较高层教室窗口释放一软细塑料管并连接置于地面的喷壶嘴，接着打开喷水阀门，壶内水沿塑料软管上升停止上升时管内水面与壶内水面的高度差为10m。测出塑料软管每米容纳水 Vo=20ml，不考虑环境温度的变化和壶内喷水管的体积，g=10m/s2。求加压20次后壶内的气体压强为多少。【答案】2.3105Pa【解析】加压20次，对壶内封闭在水上方的空气和打入的空气做等温变化初态： 末态：压强设为，

36、 由玻意耳定律得打开喷水阀门，塑料软管内水停止上升时，壶内水面上方气压 由玻意耳定律得 解得2.3105Pa。31(2021届河北省邯郸市高三一模)如图所示，一竖直放置的汽缸内上下两活塞(质量均可忽略不计)之间封闭一定质量的理想气体，汽缸顶部竖直连接有横截面积为汽缸横截面积的足够长圆筒，圆筒上端与大气相通，活塞A上方的汽缸和圆筒内均装有水银，活塞B固定。当汽缸内气柱长时，水银柱的高度分别为和。两活塞与筒壁间的摩擦不计，外界大气压始终为，环境的热力学温度。求：(1)解除活塞B的固定，并用力缓慢推活塞B，若汽缸内气体温度不变，当水银刚好完全进入圆筒时，汽缸内气柱的长度；(2)若保持活塞B不动而给气

37、体加热，当水银刚好完全进入圆筒时，汽缸内气体的热力学温度T。【答案】(1)；(2)【解析】(1)由题意可得初始状态时，气体的压强当水银刚好完全进入圆筒时，气体的压强由玻意耳定律，解得。(2)由理想气体状态方程，解得。32(2021届河北省“五个一名校联盟”高三联考)据统计，自2020年爆发新型冠状病毒肺炎疫情以来，到2021年1月10日，全球确诊病例已经超过9000万，新冠疫情传播是非常迅速的。为了有效控制疫情传播，在转移患者时采用专用的负压救护车。负压救护车的核心是负压舱(如图)，它是一个负压隔离单元，其内部空间对应的尺寸为2500mm1500mm2000mm(长、宽、高)。它不工作时为开放

38、状态，工作时通过顶部循环过滤的进、排气高效净化系统保证隔离单元内为微负压环境及内部空气流通，为疑似病人提供新鲜空气，同时保护周围人员及周围环境不受病源体污染。已知大气压强p0=1.0105Pa，环境温度T0=280K，负压隔离单元正常工作时温度为T=300K，此时内部压强比外界低p=20Pa，空气视为理想气体。求：负压隔离单元从开放状态转为正常工作状态需向外界排出的空气占原空气的百分比(计算结果保留两位有效数字)。【答案】6.7【解析】以负压隔离单元内部气体为研究对象，初状态T0=280K，p0=1.0105Pa，V0=2500mm1500mm2000mm=7.5m3末状态T=300K，p=p

39、0-p=99980Pa设此时全部气体的体积为V，根据理想气体状态方程得在末状态排出气体的体积V=V-V0体积占比代入数据解得=6.7。33(2021届广东省珠海市高三质检)如图为高楼供水系统示意图，压力罐与水泵和气泵连接，其中压力罐的底面积为5m2、高为6m，开始罐内只有压强为1.0105Pa的气体，阀门k1、k2关闭，现启动k3水泵向罐内注水，当罐内气压达到2.4105Pa时水泵停止工作，当罐内气压低于1.2105Pa时水泵启动，假设罐内气体温度保持不变。求：(1)当压力罐内气压达到2.4105Pa时，求注入水的体积；(2)某一次停水，阀门k3关闭。当用户用水，使得罐内气压低至1.2105P

40、a时，气泵启动。为保证剩余水全部流入用户后，压力罐中气体的压强都不低于1.2105Pa，求气泵至少要充入压强为1.0105Pa的气体的体积。【答案】(1)；(2)【解析】(1)设注入水的体积为V，则根据玻意耳定律得解得(2)设充入气体的体积为，则有解得。34(2021届广东省汕头市高三一模)肺活量是在标准大气压下人一次尽力呼出空气的体积。()某实验小组在学习气体实验定律后，设计了“吹气球法”的小实验来粗测肺活量，如图。甲同学通过气球口用力一口气向气球内吹气(吹气前气球内部的空气可忽略不计)。气球没有被吹爆，此时气球可近似看成球形，半径为r，球内空气的压强为，空气可看作理想气体，设整个过程温度保

41、持不变，球体体积计算公式为。求甲同学的肺活量是多少？()某游泳运动员的肺活量为。在标准谁状态下。空气的摩尔体积为，阿伏加德罗常数，则该运动员一次能呼出的空气分子数为多少？(计算结果保留两位有效数字)【答案】()；()(个)【解析】()甲同学呼出气体作等温变化，设肺活量为，有，将代入可得。()空气的摩尔数，含有的分子数，解得(个)。35(2021届广东省名校联盟高三联考)如图，一定质量的理想气体位于体积为3的容器中，容器被光滑导热薄活塞分成AB两室，B室的体积是A室的两倍，A室容器上连接有一形管(U形管内气体的体积忽略不计)，两边水银柱高度差为。B室连接有一阀门K，可与大气相通。大气压强为，环境

42、温度为。求：()打开阀门K后，稳定后A室的气体体积变为多少；()打开阀门K后，为使U形管内水银柱恢复到初始高度，A室内气体温度升高到多少。【答案】()；()900K【解析】()对于A室的气体，在阀门K没有打开时，打开阀门，A室的气体达到稳定状态后，管内两边水银柱高度差为零，而，而联立解得()设A室内气体温度升到到T时，薄活塞恰到达容器最右端，A室内气体体积变为3，该过程A室内气体做等压变化。则有，解得T=450K。A室内气体达到3后，气体将做等容变化，气体压强将有变为2，则有解得T=900K。36(2021届广东省梅州市高三质检)如图所示，横截面积S=100cm2的容器内，有一个质量不计的轻活

43、塞，活塞的气密性良好，当容器内气体的温度T0=330K时，容器内外的压强均为p0=1.0105Pa，活塞和底面相距L=11cm，在活塞上放物体甲，活塞最终下降d=1cm后保持静止，容器内气体的温度仍为T0=330K，活塞与容器壁间的摩擦均不计，取g=10m/s2。(1)求物体甲的质量m1；(2)在活塞上再放上物体乙，若把容器内气体加热到T=360K，系统平衡后，活塞保持放上物体甲平衡后的位置不变，求物体乙的质量m2。【答案】(1)10kg；(2)10kg【解析】(1)活塞上放上物体甲后，系统稳定后气体的压强为容器内的气体做等温变化，则有解得m1=10kg。(3) 设活塞上再放上物体乙时系统稳定

44、后气体的压强为p，容器内的气体做等容变化，则有，由平衡条件，则有，解得m2=10kg。37(2021届广东省江门市高三一模)如图所示，一定质量的气体放在导热的容器中，一自带锁定装置的光滑薄导热活塞将容器分成A、B两室，A、B室的体积分别为和，A室左侧连接有阀门，一开始时阀门打开，锁定，A室容器上连接有一管内体积不计的U形管，两边水银柱高度差为，B室内气体压强等于外界大气压(已知外界大气压)。现关闭阀门，然后解锁，求A室最后的气体压强。【答案】【解析】A室气体开始的状态为B室气体开始的状态为关闭阀门，然后解锁，最后达到热平衡后有根据玻意耳定律可得整理得联立解得则A室最后的气体压强为。38(2021届广东省广州市高三一模)如图是由气缸、活塞柱、弹簧和上下支座构成的汽车减震装置，该装置的