2022届高考物理二轮(福建专用)教学案-专题八第1课时　热学.docx

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1、专题八热学机械振动和机械波光和近代物理初步第1课时热学专题复习定位解决问题本专题复习热学的基本概念和规律，应用气体实验定律和理想气体状态方程解决“玻璃管类”和“活塞类”的气体性质分析问题。高考重点主要考查分子动理论；热力学定律和气体实验定律的应用；还可以把受力分析、平衡条件的应用及气体实验定律的应用结合在一起命题。题型难度新高考题型为选择题和计算题，选择题考查热学基本概念和规律，计算题考查热力学第一定律和气体实验定律的结合，难度一般为中低等。高考题型1热学基本概念和规律【例1】(2021江苏省普通高等学校全国统一考试模拟)据研究发现，新冠病毒感染的肺炎传播途径之一是气溶胶传播。气溶胶是指悬浮在

2、气体介质中的固态或液态颗粒所组成的气态分散系统。这些固态或液态颗粒的大小一般在103103 m之间。已知布朗运动微粒大小通常在106 m数量级。下列说法正确的是()图1A布朗运动是气体介质分子的无规则的运动B在布朗运动中，固态或液态颗粒越小，布朗运动越剧烈C在布朗运动中，颗粒无规则运动的轨迹就是分子的无规则运动的轨迹D当固态或液态颗粒很小时，能很长时间都悬浮在气体中，颗粒的运动属于布朗运动，能长时间悬浮是因为气体浮力作用答案B解析固态或液态颗粒在气体介质中的无规则运动是布朗运动，是气体分子无规则热运动撞击的结果，而不是悬浮颗粒受到气体浮力导致的，反映气体分子的无规则运动；颗粒越小，气体分子对颗

3、粒的撞击作用越不容易平衡，布朗运动越剧烈，故B正确，A、D错误；在布朗运动中，颗粒本身并不是分子，而是分子集团，所以颗粒无规则运动的轨迹不是分子无规则运动的轨迹，故C错误。【例2】由于水的表面张力，荷叶上的小水滴总是球形的。在小水滴表面层中，水分子之间的相互作用总体上表现为_(选填“引力”或“斥力”)。分子势能Ep和分子间距离r的关系图像如图2所示，能总体上反映小水滴表面层中水分子势能Ep的是图中_(选填“A”“B”或“C”)的位置。图2答案引力C解析在小水滴表面层中，分子之间的距离较大，水分子之间的作用力表现为引力。由于平衡位置对应的分子势能最小，在小水滴表面层中，分子之间的距离较大，所以能

4、总体上反映小水滴表面层中水分子势能Ep的是题图中C的位置。【拓展训练1】(多选)(2021湖北八市3月联考)某同学记录2021年3月10日教室内温度如下：时刻6：009：0012：0015：0018：00温度12 15 18 23 17 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教室内空气密度减小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

5、空气质量将减少，教室体积不变，则密度减小，故B正确；空气密度减小，单位体积内分子数减小，故C错误；与9：00相比，15：00时教室内的温度变大，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。【拓展训练2】(2021山东省普通高中学业水平选择性考试，2)如图3所示，密封的矿泉水瓶中，距瓶口越近水的温度越高。一开口向下、导热良好的小瓶置于矿泉水瓶中，小瓶中封闭一段空气。挤压矿泉水瓶，小瓶下沉到底部；松开后，小瓶缓慢上浮，上浮过程中，小瓶内气体()图3A内能减少B对外界做正功C增加的内能大于吸收的热量D增加的内能等

6、于吸收的热量答案B解析由于越接近矿泉水瓶口，水的温度越高，因此小瓶上浮的过程中，小瓶内气体温度升高，内能增加，A错误；在小瓶上升的过程中，小瓶内气体的温度逐渐升高，压强逐渐减小，根据C知气体体积增大，气体对外界做正功，B正确；小瓶上升过程，小瓶内气体内能增加，气体对外做功，根据热力学第一定律UWQ知吸收的热量大于增加的内能，C、D错误。高考题型2热力学定律与气体图像结合【例3】(多选)一定质量的理想气体由状态a等压膨胀到状态b，再等容增压到状态c，然后等温膨胀到状态d，最后经过一个复杂的过程回到状态a，其压强p与体积V的关系如图4所示。下列说法正确的是()图4A从a到b，每个气体分子的动能都增

7、大B从b到c，气体温度升高C从c到d，气体内能不变D从d到a，气体对外界做正功答案BC解析从a到b，p一定，由C知，V增大，T升高，气体分子的平均动能增大，但不是每个气体分子的动能都增大，A错误；从b到c，V一定，由C知，p增大，T升高，B正确；从c到d，等温膨胀，内能不变，C正确；从d到a，气体体积减小，外界对气体做功，D错误。【拓展训练3】(2021山东临沂市等级考试模拟)一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其pT图像如图5所示，下列判断正确的是()图5A气体在a状态的体积大于b状态的体积B气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能C在过程ca中气体向外界

8、放出的热量大于外界对气体做的功D在过程ab中气体从外界吸收的热量小于气体内能的增加量答案C解析由图可得，气体做等容变化，即VaVb，A项错误；一定量理想气体的内能取决于温度，气体在状态a时的内能小于它在状态c时的内能，B项错误；ca为等压过程，温度下降，体积减小，内能减少，即U0，根据UWQ，得|Q|W|，气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功，C项正确；ab为等容过程，温度升高，压强增大，内能增加，即U0，气体不做功，W0，气体从外界吸收的热量等于内能的增加量，D项错误。【拓展训练4】(2021广东潮州市第一次教学质检)封闭在汽缸内一定质量的理想气体由状态A经B、C到状态D，其体积V与热力

9、学温度T关系如图6所示，O、A、D三点在同一直线上，在A到D过程中，气体压强pA_pD(选填“”“”或“V甲V0，甲、乙气球内气体的压强分别为p甲和p乙，现把甲、乙两气球以及一个容积为VG的钢瓶用带阀门的三通细管(容积可忽略)连接，如图(b)所示。初始时，钢瓶内为真空，阀门K1和K2均为关闭状态。所有过程，气体温度始终保持不变。图7(1)打开阀门K1，甲气球体积将_(填“变大”“变小”或“不变”)；(2)打开阀门K1和K2，把甲、乙两气球内的所有气体压入钢瓶，求压入后钢瓶内气体的压强。答案(1)变小(2)解析(1)因为V乙V甲V0，由题图(a)可知p甲p乙，所以打开K1后，甲内气体向乙中流动，

10、V甲变小。(2)气体做等温变化，pGVGp甲V甲p乙V乙得pG。【拓展训练5】(2021河南新乡市二模)常用的医用氧气瓶容积V1200 L，在t127 的室内测得瓶内氧气的压强p13106 Pa，已知当钢瓶内外无气压差时供气停止。图8(1)求在温度t127 、压强p01105 Pa时，可放出该状态下氧气的体积V；(2)若将该氧气瓶移至t223 的环境中，瓶内氧气压强变为p22106 Pa，试判断钢瓶是否漏气。如漏气，请计算漏掉的氧气的质量与原有的氧气的质量之比。(用百分比表示)答案(1)5 800 L(2)漏气20%解析(1)根据玻意耳定律可知p1V1p0V2解得V26 000 L则放出的氧气

11、在该状态下的体积VV2V15 800 L。(2)根据理想气体状态方程可知其中T1300 K，T2250 K，解得V3250 L，因为V3V1，所以钢瓶漏气，漏掉氧气的比例解得20%。高考题型4“玻璃管液封”模型【例5】(2021广东省普通高中学业水平选择性考试，15)(1)在高空飞行的客机上某乘客喝完一瓶矿泉水后，把瓶盖拧紧。下飞机后发现矿泉水瓶变瘪了，机场地面温度与高空客舱内温度相同。由此可判断，高空客舱内的气体压强_(填“大于”“小于”或“等于”)机场地面大气压强；从高空客舱到机场地面，矿泉水瓶内气体的分子平均动能_(填“变大”“变小”或“不变”)。(2)为方便抽取密封药瓶里的药液，护士一

12、般先用注射器注入少量气体到药瓶里后再抽取药液，如图9所示。某种药瓶的容积为0.9 mL，内装有0.5 mL的药液，瓶内气体压强为1.0105 Pa。护士把注射器内横截面积为0.3 cm2、长度为0.4 cm、压强为1.0105 Pa的气体注入药瓶，若瓶内外温度相同且保持不变，气体视为理想气体，求此时药瓶内气体的压强。图9答案(1)小于不变(2)1.3105 Pa解析(1)下飞机后矿泉水瓶变瘪，说明矿泉水瓶内的气体体积变小，由于温度不变，故根据玻意耳定律有p1V1p2V2，瓶内气体的压强变大，矿泉水瓶内气体压强始终与外界大气压强相等，故高空客舱内的气体压强小于机场地面大气压强；由于温度不变，故气

13、体的平均动能不变。(2)未向药瓶内注入气体前，药瓶内气体的压强p11.0105 Pa，体积V1(0.90.5) mL0.4 mL，注射器内气体的压强p01.0105 Pa，体积V00.30.4 mL0.12 mL，将注射器内气体注入药瓶后，药瓶内气体的体积V2V10.4 mL，设压强为p2，根据玻意耳定律有p1V1p0V0p2V2解得p21.3105 Pa。【拓展训练6】(2021河北省高考模拟)如图10所示，竖直放置的粗细均匀的U形试管，横截面积S5 cm2，左侧管长l25 cm且封闭了一定质量的理想气体，右管足够长且管口开口，初始时左右两管水银面高度相等，高度h10 cm，已知周围环境温度

14、T0300 K，大气压强p075 cmHg。图10(1)现对左侧密闭气体缓慢加热，直至两管水银面形成10 cm的高度差，求密闭气体的温度T1；(2)在保持第(1)问密闭气体温度为T1不变的情况下，从右侧管口缓慢加入水银，使得左侧管内气体恢复最初的体积，求加入的水银的体积V。(结果均保留3位有效数字)答案(1)453 K(2)192 cm3解析(1)设加热后左侧的气体压强为p1，体积为V1，由题目已知有p1(7510) cmHg85 cmHgV1S由理想气体状态方程有其中V0S(lh)解得T1453 K。(2)保持理想气体温度不变，加入水银，可视为等温过程，设加入水银后理想气体的压强为p2，此时

15、左右两管的水银面高度差为h，有p1V1p2V0p2p0gh解得h38.3 cm加入的水银的体积VhS192 cm3。高考题型5“汽缸活塞类”模型【例6】(20211月辽宁普通高校招生适应性测试，14)某民航客机在一万米左右高空飞行时，需利用空气压缩机来保持机舱内外气体压强之比为41。机舱内有一导热汽缸，活塞质量m2 kg、横截面积S10 cm2，活塞与汽缸壁之间密封良好且无摩擦。客机在地面静止时，汽缸如图11(a)所示竖直放置，平衡时活塞与缸底相距l18 cm；客机在高度h处匀速飞行时，汽缸如图(b)所示水平放置，平衡时活塞与缸底相距l210 cm。汽缸内气体可视为理想气体，机舱内温度可认为不

16、变。已知大气压强随高度的变化规律如图(c)所示，地面大气压强p01.0105 Pa，地面重力加速度g10 m/s2。图11(1)判断汽缸内气体由图(a)状态到图(b)状态的过程是吸热还是放热，并说明原因；(2)求高度h处的大气压强，并根据图(c)估测出此时客机的飞行高度。答案(1)吸热原因见解析(2)2.4104 Pa1104 m解析(1)由题图(a)状态到题图(b)状态，气体体积增大，气体对外做功，由热力学第一定律UWQ可知，温度不变，U0，W0，即为吸热过程。(2)对于题图(a)状态，有p1p0，V1l1S，T1T0对于题图(b)状态，有V2l2S，T2T0由玻意耳定律有p1V1p2V2解

17、得p29.6104 Pa，所以机舱外气体压强为p22.4104 Pa根据题图(c)可知客机飞行高度为h1104 m。【拓展训练7】20211月重庆市学业水平选择性考试适应性测试，15(2)如图12所示，密闭导热容器A、B的体积均为V0，A、B浸在盛水容器中，达到热平衡后，A中压强为p0，温度为T0，B内为真空，将A中的气体视为理想气体。打开活栓C，A中部分气体进入B。图12(1)若再次达到平衡时，水温未发生变化，求此时气体的压强；(2)若密闭气体的内能与温度的关系为Uk(T2T1)(k为大于0的已知常量，T1、T2分别为气体始末状态的温度)，在(1)所述状态的基础上，将水温升至1.2T0，重新

18、达到平衡时，求气体的压强及所吸收的热量。答案(1)0.5p0(2)0.6p00.2kT0解析(1)容器内的理想气体从打开C到再次平衡时，发生等温变化，根据玻意耳定律得p0V0p2V0解得此时气体压强p0.5p0。(2)升高温度，理想气体发生等容变化，根据查理定律得解得压强为p1.2p0.6p0温度改变，理想气体的体积不变，则外界既不对理想气体做功，理想气体也不对外界做功，所以W0；升高温度，内能增量为Uk(1.2T0T0)0.2kT0根据热力学第一定律UQW可知气体吸收的热量为QU0.2kT0。【拓展训练8】(2021广东六校第三次联考)如图13所示是某同学设计的气压升降机，竖直圆柱形汽缸用活

19、塞封闭了一定质量的气体，汽缸内壁光滑。活塞与内壁接触紧密无气体泄漏，活塞横截面积为S，活塞及其上方装置总重力为，活塞停在内壁的小支架上，与缸底的距离为H。气体温度为T0，压强为大气压强p0。现给电热丝通电，经过一段时间，活塞缓慢上升。上述过程中，气体可视为理想气体，若整个过程中封闭气体内能的变化为U，求：图13(1)活塞恰好离开内壁小支架时气体的温度T；(2)整个过程中气体吸收的热量Q。答案(1)T0(2)Up0SH解析(1)气体等容变化至压强为pp0p0时，活塞离开小支架，设温度升高至T1，根据查理定律有，解得TT0。(2)全过程中外界对气体做的功WpSp0SH由热力学第一定律有UQW解得Q

20、Up0SH。专题限时训练(限时：40分钟)1(2021湖北恩施高中三校4月联合考试)关于分子动理论，下列说法正确的是()A气体扩散的快慢与温度无关B布朗运动是液体分子的无规则运动C分子间同时存在着引力和斥力D分子间引力总是随分子间距增大而增大答案C解析扩散的快慢与温度有关，温度越高，扩散越快，故A错误；布朗运动为悬浮在液体中固体小颗粒的运动，不是液体分子的热运动，固体小颗粒运动的无规则性，是液体分子运动的无规则性的间接反映，故B错误；分子间斥力与引力是同时存在，而分子力是斥力与引力的合力，分子间的引力和斥力都是随分子间距增大而减小；当分子间距小于平衡位置时，表现为斥力，即引力小于斥力，而分子间

21、距大于平衡位置时，分子表现为引力，即斥力小于引力，但总是同时存在的，故C正确，D错误。2(多选)(2021山东泰安二模)根据热学知识可以判断，下列说法错误的是()A载重汽车卸去货物的过程中，外界对汽车轮胎内的气体做正功B气体的摩尔质量为M，分子质量为m，若1摩尔该气体的体积为V，则该气体分子的体积为C一定质量100 的水变成100 的水蒸气，其分子之间的势能增加D空调的压缩机制冷时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以这一过程不遵守热力学第二定律答案ABD解析载重汽车卸去货物的过程中，轮胎体积变大，则汽车轮胎内的气体对外界做正功，故A错误；若1摩尔该气体的体积为V，VNAV0，NA，

22、该气体分子所占空间的体积为V0，由于气体分子的体积远小于该气体分子所占空间的体积，故B错误；因为水蒸发要吸收能量，蒸发过程中温度恒定，分子动能不变，能量转化为分子势能，故分子之间的势能增加，故C正确；空调的压缩机制冷时，压缩机做功，消耗电能，制冷过程不是自发地进行的，所以这一过程遵守热力学第二定律，故D错误。3(2021山东青岛市期末教学质检)一定质量的理想气体从状态A开始，经状态B和状态C回到状态A，其状态变化的pT图像如图1所示，其中线段AB与OT轴平行，线段BC与Op轴平行。下列说法正确的是()图1A气体从状态A到状态B过程中，气体分子对容器器壁的碰撞次数不变B气体从状态B到状态C过程中

23、，气体向外界释放热量C气体从状态A到状态B过程中，气体吸收热量全部用来增加气体的内能D气体从状态C到状态A过程中，单位体积内气体分子数减少答案B解析气体从状态A到状态B经历了一个温度升高的等压过程，则粒子的平均动能增加，单个粒子对气壁的撞击力增大，由理想气体状态方程可知其体积要增大，所以单位体积内的气体分子数要减少，但是气体压强保持不变，由气体压强的微观解释可知气体分子在单位时间内对容器器壁的碰撞次数要减小；气体体积增大的过程中气体对外界做了功，由热力学第一定律UWQ，可知吸热并不全部增加内能，故A、C错误；气体从状态B到状态C经历了一个压强增大的等温过程，由理想气体状态方程可知其体积要减小，

24、即气体被压缩了，外界对气体做了功，但是气体的内能没有变，由热力学第一定律可知气体向外界释放了热量，故B正确；A、C两点所在的直线过原点，即压强p与温度T成正比，气体做等容变化，单位体积内气体分子数不变，故D错误。4(多选) (2021天津市等级性考试模拟)一定质量的理想气体由状态a经状态b、c到状态d，其体积V与热力学温度T关系如图2所示，O、a、d三点在同一直线上，ab和cd平行于横轴，bc平行于纵轴，则下列说法正确的是()图2A由状态a变到状态b的过程中，气体吸收热量，每个气体分子的动能都会增大B从状态b到状态c，气体对外做功，内能减小C从状态a到状态d，气体内能增加D从状态c到状态d，气

25、体密度不变答案CD解析由状态a变到状态b过程中，气体体积不变，则W0，温度升高，平均动能增大，并不是每个分子的动能都增大，同时U0，根据UWQ可知气体吸收热量，选项A错误；从状态b到c，气体温度不变，内能不变，体积变大，则气体对外做功，选项B错误；从状态a到状态d气体温度升高，则内能增加，选项C正确；从状态c到d，气体体积不变，则气体的密度不变，选项D正确。5(2021山东省普通高中学业水平选择性考试，4)血压仪由加压气囊、臂带、压强计等构成，如图3所示。加压气囊可将外界空气充入臂带，压强计示数为臂带内气体的压强高于大气压强的数值，充气前臂带内气体压强为大气压强，体积为V；每次挤压气囊都能将6

26、0 cm3的外界空气充入臂带中，经5次充气后，臂带内气体体积变为5V，压强计示数为150 mmHg。已知大气压强等于750 mmHg，气体温度不变。忽略细管和压强计内的气体体积。则V等于()图3A30 cm3 B40 cm3C50 cm3 D60 cm3答案D解析根据玻意耳定律可得p0V5p0V0p15V，又p0750 mmHg，V060 cm3，p1750 mmHg150 mmHg900 mmHg解得V60 cm3，故选项D正确。6(2021广东新高考八省大联考模拟)物体是由分子组成的，分子有一定大小，可用_法粗略测定。在测分子直径的实验中，若油酸酒精溶液的浓度是1300，每1 cm3溶液有

27、250滴液滴，而1滴溶液滴在水面上时自由散开的面积为120 cm2，则由此可估算出油酸分子的直径约为_m。答案油膜1.1109解析实验中可用油膜法粗略测定分子的直径；一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V油酸 cm31.31011 m3；所以油酸分子的直径d m1.1109 m。7(2021广东省高考模拟)甲分子固定在坐标原点O，乙分子只在两分子间的作用力作用下，沿x轴方向靠近甲分子，两分子间的分子势能Ep与两分子间距离x的变化关系如图4所示。当乙分子运动到P点处时，乙分子所受的分子力_(填“为零”或“最大”)，乙分子从P点向Q点运动的过程，乙分子的加速度大小_(填“减小”“不变”或“增大”)，加速

28、度方向沿x轴_(填“正”或“负”)方向图4答案为零增大正解析由图像可知，乙分子在P点(xx2)时，分子势能最小，此时分子处于平衡位置，分子引力与分子斥力大小相等，合力为零；乙分子在Q点(xx1)时，分子间距离小于平衡距离，分子引力小于分子斥力，合力表现为斥力，乙分子从P点向Q点运动的过程，分子作用力增大，根据牛顿第二定律得乙分子的加速度大小增大，加速度方向沿x轴正方向。820211月广东学业水平选择考适应性测试，15(1)某学生在水瓶中装入半瓶热水盖紧瓶盖，一段时间后，该同学发现瓶盖变紧。其本质原因是单位时间内瓶盖受到瓶内气体分子的撞击次数_(选填“增加”“减少”或“不变”)，瓶内气体分子平均

29、动能_(选填“增大”“减小”或“不变”)。答案减少减小解析一段时间后，瓶内热水温度下降，随着温度降低，内部气体的压强变小，瓶盖变紧。由于温度降低，分子平均动能减小，分子平均速率减小，在其他条件不变的情况下，单位时间内瓶盖受到瓶内气体分子的撞击次数减少。9(20211月福建省新高考适应性考试，9)一圆筒形汽缸竖直放置在水平地面上。一质量为m，横截面积为S的活塞将一定量的理想气体封闭在汽缸内，活塞可沿汽缸内壁无摩擦滑动。当活塞静止时，活塞与汽缸底部的距离为h，如图5(a)所示。已知大气压强为p0，重力加速度为g。现把汽缸从图(a)状态缓慢转到图(b)状态，在此过程中气体温度不变，则图(b)状态下气

30、体体积为_。从图(b)状态开始给汽缸加热，使活塞缓慢向外移动距离l，如图(c)所示。若此过程中气体内能增量为U，则气体吸收的热量应为_。图5答案hSp0SlU解析汽缸内气体在图(a)状态的压强为p1p0，在图(b)状态的压强为p2p0，气体做等温变化，根据玻意耳定律，有p1V1p2V2，又V1hS，解得V2hS；在图(b)状态开始给汽缸加热，气体等压变化过程中，外界对气体做功Wp0Sl，根据热力学第一定律，有UWQ，则气体吸收的热量QUWp0SlU。1020211月广东学业水平选择考适应性测试，15(2)轮胎气压是行车安全的重要参数，某型号汽车轮胎容积V0为25 L，安全气压范围为2.43.0

31、 atm。汽车行驶一段时间后，发现胎压下降到p12.0 atm，用车载气泵给其充气，气泵每秒钟注入0.5 L压强为p01.0 atm的空气。忽略轮胎容积与气体温度的变化。为使气压回到安全范围求气泵工作的时间范围。答案20 st50 s解析外部向内部充气的过程，根据玻意耳定律有pV0p1V0p0V设气泵工作的时间为t，因为p0一定，则有V0.5t L联立两式得pV0p1V0p00.5t代入数值整理得p(20.02t) atm由于2.4 atmp3.0 atm，得20 st50 s。11(2021湖南省高考模拟)如图6所示，“7”字形玻璃管中注有一段水银，水银柱在玻璃管中封闭一段竖直的气柱B，活塞

32、与水平水银柱间也封闭一段气柱A，开始时气柱A长为L5 cm，压强为76 cmHg，竖直管中水银柱长h114 cm，竖直气柱B长h28 cm，玻璃管处处粗细相同，活塞气密性良好，且与玻璃管内壁无摩擦，玻璃管水平部分足够长，A、B两段为同种气体，温度始终与外界温度相同。图6(1)求A、B两段气柱中气体质量之比；(2)若向右缓慢推活塞，使气柱B的压强等于120 cmHg，则活塞需要向右移动多大的距离？(结果保留3位有效数字)答案(1)(2)3.35 cm解析(1)开始时，气柱A的压强pA76 cmHg气柱B的压强为pB(7614)cmHg90 cmHg设玻璃管的横截面积为S，将B部分气体等效成压强为

33、76 cmHg的气体，气体体积为VBhBS，根据玻意耳定律得pAhBSpBh2S同种气体温度和压强相同时，由气体压强微观意义分析可知密度相同，则。(2)当气柱B的压强为pB120 cmHg时，设气柱B的高度为h，由玻意耳定律得pBh2SpBhS解得hh26 cm这时气柱A的压强为pA(12016)cmHg104 cmHg设这时气柱A的长度为L，根据玻意耳定律有pALSpALS解得L3.65 cm则活塞向右移动的距离为x(h2h)(LL)3.35 cm。12(2021辽宁省高考模拟)如图7所示，一导热性能良好的汽缸放置在水平面上，其横截面积S20 cm2，内壁光滑，固定的卡口A、B与缸底的距离L

34、1.5 m，厚度不计质量为m10 kg的活塞在汽缸内封闭了一段长为2L、温度为T0320 K的理想气体。现缓慢调整汽缸开口至竖直向上，取重力加速度g10 m/s2，大气压强为p01.0105 Pa。求：图7(1)汽缸被竖起来时，此时汽缸内的压强为多大？(2)稳定时缸内气体高度；(3)当缸内温度逐渐降到240 K时，活塞所处的位置。答案(1)1.5105 Pa(2)2 m(3)距离汽缸底部1.5 m解析(1)以活塞为研究对象p2p01.5105 Pa。(2)气体初态p1p01.0105 PaV12LS设稳定时缸内气体高度为h1，则气体末态V2h1S由玻意耳定律p1V1p2V2代入数据解得h12 m。(3)当温度降到240 K时，理想气体发生等压变化，当稳定时假设活塞落在卡口A、B上，缸内气体高度为LV3LS由盖吕萨克定律解得L1.5 m假设成立，活塞恰好落在卡口A、B上，活塞距离汽缸底部1.5 m。