第47頁（共47頁）2021-2025年高考物理真題知識點分類匯編之熱學(xué)（六）一．選擇題（共2小題）1．（2021?山東）如圖所示，密封的礦泉水瓶中，距瓶口越近水的溫度越高。一開口向下、導(dǎo)熱良好的小瓶置于礦泉水瓶中，小瓶中封閉一段空氣，小瓶內(nèi)的空氣可視為理想氣體。擠壓礦泉水瓶，小瓶下沉到底部；松開后，小瓶緩慢上浮。上浮過程中，小瓶內(nèi)氣體（）A．內(nèi)能減少 B．對外界做正功 C．增加的內(nèi)能大于吸收的熱量 D．增加的內(nèi)能等于吸收的熱量2．（2021?北京）比較45℃的熱水和100℃的水蒸氣，下列說法正確的是（）A．熱水分子的平均動能比水蒸氣的大 B．熱水的內(nèi)能比相同質(zhì)量的水蒸氣的小 C．熱水分子的速率都比水蒸氣的小 D．熱水分子的熱運動比水蒸氣的劇烈二．多選題（共4小題）（多選）3．（2021?海南）如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a出發(fā)，經(jīng)過等容過程到達(dá)狀態(tài)b，再經(jīng)過等溫過程到達(dá)狀態(tài)c，直線ac過原點。則氣體（）A．在狀態(tài)c的壓強等于在狀態(tài)a的壓強 B．在狀態(tài)b的壓強小于在狀態(tài)c的壓強 C．在b→c的過程中內(nèi)能保持不變 D．在a→b的過程對外做功（多選）4．（2021?乙卷）如圖，一定量的理想氣體從狀態(tài)a（p0，V0，T0）經(jīng)熱力學(xué)過程ab、bc、ca后又回到狀態(tài)a。對于ab、bc、ca三個過程，下列說法正確的是（）（填正確答案標(biāo)號）A．a(chǎn)b過程中，氣體始終吸熱 B．ca過程中，氣體始終放熱 C．ca過程中，氣體對外界做功 D．bc過程中，氣體的溫度先降低后升高 E．bc過程中，氣體的溫度先升高后降低（多選）5．（2021?天津）列車運行的平穩(wěn)性與車廂的振動密切相關(guān)，車廂底部安裝的空氣彈簧可以有效減振，空氣彈簧主要由活塞、氣缸及內(nèi)封的一定質(zhì)量的氣體構(gòu)成。上下乘客及劇烈顛簸均能引起車廂振動，上下乘客時氣缸內(nèi)氣體的體積變化緩慢，氣體與外界有充分的熱交換；劇烈顛簸時氣缸內(nèi)氣體的體積變化較快，氣體與外界來不及熱交換。若氣缸內(nèi)氣體視為理想氣體，在氣體壓縮的過程中（）A．上下乘客時，氣體的內(nèi)能不變 B．上下乘客時，氣體從外界吸熱 C．劇烈顛簸時，外界對氣體做功 D．劇烈顛簸時，氣體的溫度不變（多選）6．（2021?湖南）如圖，兩端開口、下端連通的導(dǎo)熱汽缸，用兩個輕質(zhì)絕熱活塞（截面積分別為S1和S2）封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與汽缸壁間無摩擦。在左端活塞上緩慢加細(xì)沙，活塞從A下降h高度到B位置時，活塞上細(xì)砂的總質(zhì)量為m。在此過程中，用外力F作用在右端活塞上，使活塞位置始終不變。整個過程環(huán)境溫度和大氣壓強p0保持不變，系統(tǒng)始終處于平衡狀態(tài)，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A．整個過程，外力F做功大于0，小于mgh B．整個過程，理想氣體的分子平均動能保持不變 C．整個過程，理想氣體的內(nèi)能增大 D．整個過程，理想氣體向外界釋放的熱量小于（p0S1h+mgh） E．左端活塞到達(dá)B位置時，外力F等于mg三．填空題（共4小題）7．（2021?福建）如圖，一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，該過程氣體對外（填“做正功”“做負(fù)功”或“不做功”），氣體的溫度（填“升高”“降低”“先升高后降低”“先降低后升高”或“始終不變”）。8．（2021?廣東）在高空飛行的客機上某乘客喝完一瓶礦泉水后，把瓶蓋擰緊。下飛機后發(fā)現(xiàn)礦泉水瓶變癟了，機場地面溫度與高空客艙內(nèi)溫度相同。由此可判斷，高空客艙內(nèi)的氣體壓強（選填“大于”、“小于”或“等于）”機場地面大氣壓強；從高空客艙到機場地面，礦泉水瓶內(nèi)氣體的分子平均動能（選填“變大”、“變小”或“不變”）。9．（2021?甲卷）如圖，一定量的理想氣體經(jīng)歷的兩個不同過程，分別由體積﹣溫度（V﹣t）圖上的兩條直線Ⅰ和Ⅱ表示，V1和V2分別為兩直線與縱軸交點的縱坐標(biāo)，t0是它們的延長線與橫軸交點的橫坐標(biāo)，t0＝﹣273.15℃；a為直線Ⅰ上的一點。由圖可知，氣體在狀態(tài)a和b的壓強之比papb=；氣體在狀態(tài)b和c的壓強之比pb10．（2021?河北）兩個內(nèi)壁光滑、完全相同的絕熱汽缸A、B，汽缸內(nèi)用輕質(zhì)絕熱活塞封閉完全相同的理想氣體，如圖1所示?，F(xiàn)向活塞上表面緩慢倒入細(xì)沙，若A中細(xì)沙的質(zhì)量大于B中細(xì)沙的質(zhì)量，重新平衡后，汽缸A內(nèi)氣體的內(nèi)能（填“大于”“小于”或“等于”）汽缸B內(nèi)氣體的內(nèi)能。圖2為重新平衡后A、B汽缸中氣體分子速率分布圖像，其中曲線（填圖像中曲線標(biāo)號）表示汽缸B中氣體分子的速率分布規(guī)律。四．解答題（共10小題）11．（2021?河北）某雙層玻璃保溫杯夾層中有少量空氣，溫度為27℃時，壓強為3.0×103Pa。（ⅰ）當(dāng)夾層中空氣的溫度升至37℃，求此時夾層中空氣的壓強；（ⅱ）當(dāng)保溫杯外層出現(xiàn)裂隙，靜置足夠長時間，求夾層中增加的空氣質(zhì)量與原有空氣質(zhì)量的比值。設(shè)環(huán)境溫度為27℃，大氣壓強為1.0×105Pa。12．（2021?乙卷）如圖，一玻璃裝置放在水平桌面上，豎直玻璃管A、B、C粗細(xì)均勻，A、B兩管的上端封閉，C管上端開口，三管的下端在同一水平面內(nèi)且相互連通。A、B兩管的長度分別為l1＝13.5cm，l2＝32cm。將水銀從C管緩慢注入，直至B、C兩管內(nèi)水銀柱的高度差h＝5cm。已知外界大氣壓為p0＝75cmHg。求A、B兩管內(nèi)水銀柱的高度差。13．（2021?遼寧）如圖（a）所示，“系留氣球”是一種用纜繩固定于地面、高度可控的氦氣球，作為一種長期留空平臺，具有廣泛用途。圖（b）為某一“系留氣球”的簡化模型圖：主、副氣囊通過無漏氣、無摩擦的活塞分隔，主氣囊內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的氦氣（可視為理想氣體），副氣囊與大氣連通。輕彈簧右端固定、左端與活塞連接。當(dāng)氣球在地面達(dá)到平衡時，活塞與左擋板剛好接觸，彈簧處于原長狀態(tài)。在氣球升空過程中，大氣壓強逐漸減小，彈簧被緩慢壓縮。當(dāng)氣球上升至目標(biāo)高度時，活塞與右擋板剛好接觸，氦氣體積變?yōu)榈孛鏁r的1.5倍，此時活塞兩側(cè)氣體壓強差為地面大氣壓強的16。已知地面大氣壓強p0＝1.0×105Pa、溫度T0＝300K，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，活塞厚（1）設(shè)氣球升空過程中氦氣溫度不變，求目標(biāo)高度處的大氣壓強p；（2）氣球在目標(biāo)高度處駐留期間，設(shè)該處大氣壓強不變。氣球內(nèi)外溫度達(dá)到平衡時，彈簧壓縮量為左、右擋板間距離的45。求氣球駐留處的大氣溫度T14．（2021?江蘇）如圖所示，一定質(zhì)量理想氣體被活塞封閉在氣缸中，活塞的面積為S，與氣缸底部相距L，氣缸和活塞絕熱性能良好，氣體的壓強、溫度與外界大氣相同，分別為p0、T0?，F(xiàn)接通電熱絲加熱氣體，一段時間后斷開，活塞緩慢向右移動距離L后停止，活塞與氣缸間的滑動摩擦為f，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，整個過程中氣體吸收的熱量為Q，求該過程中：（1）內(nèi)能的增加量ΔU；（2）最終溫度T。15．（2021?甲卷）如圖，一汽缸中由活塞封閉有一定量的理想氣體，中間的隔板將氣體分為A、B兩部分；初始時，A、B的體積均為V，壓強均等于大氣壓p0。隔板上裝有壓力傳感器和控制裝置，當(dāng)隔板兩邊壓強差超過0.5p0時隔板就會滑動，否則隔板停止運動。氣體溫度始終保持不變。向右緩慢推動活塞，使B的體積減小為V2（ⅰ）求A的體積和B的壓強；（ⅱ）再使活塞向左緩慢回到初始位置，求此時A的體積和B的壓強。16．（2021?廣東）為方便抽取密封藥瓶里的藥液，護士一般先用注射器注入少量氣體到藥瓶里后再抽取藥液，如圖所示。某種藥瓶的容積為0.9mL，內(nèi)裝有0.5mL的藥液，瓶內(nèi)氣體壓強為1.0×105Pa。護士把注射器內(nèi)橫截面積為0.3cm2、長度為0.4cm、壓強為1.0×105Pa的氣體注入藥瓶，若瓶內(nèi)外溫度相同且保持不變，氣體視為理想氣體，求此時藥瓶內(nèi)氣體的壓強。17．（2021?湖北）質(zhì)量為m的薄壁導(dǎo)熱柱形氣缸，內(nèi)壁光滑，用橫截面積為S的活塞封閉一定量的理想氣體。在下述所有過程中，氣缸不漏氣且與活塞不脫離。當(dāng)氣缸如圖（a）豎直倒立靜置時，缸內(nèi)氣體體積為V1，溫度為T1。已知重力加速度大小為g，大氣壓強為p0。（1）將氣缸如圖（b）豎直懸掛，缸內(nèi)氣體溫度仍為T1，求此時缸內(nèi)氣體體積V2；（2）如圖（c）所示，將氣缸水平放置，穩(wěn)定后對氣缸緩慢加熱，當(dāng)缸內(nèi)氣體體積為V3時，求此時缸內(nèi)氣體的溫度。18．（2021?全國）如圖，在絕熱汽缸中用質(zhì)量不計的光滑絕熱活塞封閉一定量的氣體，活塞所能達(dá)到的最大高度為H＝0.5m。開始時，活塞上放置一些砝碼，活塞高度H0＝0.2m，汽缸內(nèi)氣體壓強p＝1.25×105Pa，溫度T0＝300K。緩慢地移除砝碼，并保持溫度不變。已知大氣壓強p0＝1×105Pa。求：（1）砝碼全部移去后汽缸內(nèi)氣體的高度；（2）砝碼全部移去后，加熱氣體使活塞恰好到達(dá)汽缸頂部時氣體的溫度。19．（2021?重慶）定高氣球是種氣象氣球，充氣完成后，其容積變化可以忽略?，F(xiàn)有容積為V1的某氣罐裝有溫度為T1、壓強為p1的氦氣，將該氣罐與未充氣的某定高氣球連通充氣。當(dāng)充氣完成后達(dá)到平衡狀態(tài)后，氣罐和球內(nèi)的溫度均為T1，壓強均為kp1，k為常數(shù)。然后將氣球密封并釋放升空至某預(yù)定高度，氣球內(nèi)氣體視為理想氣體，假設(shè)全過程無漏氣。（1）求密封時定高氣球內(nèi)氣體的體積；（2）若在該預(yù)定高度球內(nèi)氣體重新達(dá)到平衡狀態(tài)時的溫度為T2，求此時氣體的壓強。20．（2021?湖南）小贊同學(xué)設(shè)計了一個用電子天平測量環(huán)境溫度的實驗裝置，如圖所示。導(dǎo)熱汽缸開口向上并固定在桌面上，用質(zhì)量m1＝600g、截面積S＝20cm2的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與汽缸壁間無摩擦。一輕質(zhì)直桿中心置于固定支點A上，左端用不可伸長的細(xì)繩豎直懸掛活塞，右端用相同細(xì)繩豎直懸掛一個質(zhì)量m2＝1200g的鐵塊，并將鐵塊放置到電子天平上。當(dāng)電子天平示數(shù)為600.0g時，測得環(huán)境溫度T1＝300K。設(shè)外界大氣壓強p0＝1.0×105Pa，重力加速度g＝10m/s2，輕桿始終保持水平。（i）當(dāng)電子天平示數(shù)為400.0g時，環(huán)境溫度T2為多少？（ii）該裝置可測量的最高環(huán)境溫度Tmax為多少？

2021-2025年高考物理真題知識點分類匯編之熱學(xué)（六）參考答案與試題解析一．選擇題（共2小題）題號12答案BB二．多選題（共4小題）題號3456答案ACABEACBDE一．選擇題（共2小題）1．（2021?山東）如圖所示，密封的礦泉水瓶中，距瓶口越近水的溫度越高。一開口向下、導(dǎo)熱良好的小瓶置于礦泉水瓶中，小瓶中封閉一段空氣，小瓶內(nèi)的空氣可視為理想氣體。擠壓礦泉水瓶，小瓶下沉到底部；松開后，小瓶緩慢上浮。上浮過程中，小瓶內(nèi)氣體（）A．內(nèi)能減少 B．對外界做正功 C．增加的內(nèi)能大于吸收的熱量 D．增加的內(nèi)能等于吸收的熱量【考點】熱力學(xué)第一定律的表達(dá)和應(yīng)用；理想氣體及理想氣體的狀態(tài)方程．【專題】定性思想；推理法；熱力學(xué)定律專題；推理論證能力．【答案】B【分析】根據(jù)體積的變化判斷做功的情況，根據(jù)氣體的內(nèi)能有關(guān)的因素判斷內(nèi)能的變化，根據(jù)熱力學(xué)第一定律判斷吸收的熱量與內(nèi)能變化量的大小關(guān)系?！窘獯稹拷猓篈、由題，越靠近瓶口水的溫度越高，則小瓶上升靠近瓶口的過程中溫度也升高，則氣體的溫度升高，由于一定量的理想氣體的內(nèi)能僅僅與溫度有關(guān)，可知小瓶內(nèi)氣體的內(nèi)能增大，故A錯誤；B、設(shè)大氣壓強為p0，瓶內(nèi)氣體的壓強為p，瓶內(nèi)氣體下側(cè)到水面的高度差為h，則瓶內(nèi)氣體的壓強：p＝p0+ρgh，其中ρ為水的密度；小瓶上升的過程中瓶內(nèi)氣體下側(cè)到水面的高度差減小，則瓶內(nèi)氣體的壓強減??；由理想氣體的狀態(tài)方程：pVT=CCD、氣體的內(nèi)能增大，則ΔU為正，氣體對外做功，則W為負(fù)，根據(jù)熱力學(xué)第一定律：ΔU＝Q+W，可知氣體增大的內(nèi)能小于氣體吸收的熱量，故CD錯誤。故選：B?！军c評】該題考查理想氣體得狀態(tài)方程的應(yīng)用以及熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用，解答的關(guān)鍵是正確判斷出氣體的體積增大，氣體對外做功。2．（2021?北京）比較45℃的熱水和100℃的水蒸氣，下列說法正確的是（）A．熱水分子的平均動能比水蒸氣的大 B．熱水的內(nèi)能比相同質(zhì)量的水蒸氣的小 C．熱水分子的速率都比水蒸氣的小 D．熱水分子的熱運動比水蒸氣的劇烈【考點】物體內(nèi)能的概念與影響因素；熱力學(xué)溫標(biāo)和攝氏溫標(biāo)的換算；分子熱運動速率隨溫度變化具有統(tǒng)計規(guī)律；溫度與分子動能的關(guān)系．【專題】常規(guī)題型；分子運動論專題；理解能力．【答案】B【分析】分子的平均動能與什么因素有關(guān)，以及分子速率分布與溫度的關(guān)系?！窘獯稹拷猓篈：分子的平均動能只和溫度有關(guān)，溫度越高分子的平均動能越大，熱水溫度小于水蒸氣，所以熱水分子的平均動能小于水蒸氣分子的平均動能，故A錯誤；B：熱水變成水蒸氣需要吸熱內(nèi)能變大，所以熱水內(nèi)能要小于同質(zhì)量水蒸氣的內(nèi)能，故B正確；C：無論什么溫度的物體所含有的分子都有速率快的和慢的，只是溫度越高速率高的分子所占的比例比較高，故C錯誤；D：溫度越高分子運動的越劇烈，熱水溫度小于水蒸氣溫度，水蒸氣分子運動的比較劇烈，故D錯誤；故選：B。【點評】要理解平均動能的概念，掌握速率隨溫度變化的圖像。二．多選題（共4小題）（多選）3．（2021?海南）如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a出發(fā)，經(jīng)過等容過程到達(dá)狀態(tài)b，再經(jīng)過等溫過程到達(dá)狀態(tài)c，直線ac過原點。則氣體（）A．在狀態(tài)c的壓強等于在狀態(tài)a的壓強 B．在狀態(tài)b的壓強小于在狀態(tài)c的壓強 C．在b→c的過程中內(nèi)能保持不變 D．在a→b的過程對外做功【考點】理想氣體及理想氣體的狀態(tài)方程；熱力學(xué)第一定律的表達(dá)和應(yīng)用．【專題】定性思想；推理法；理想氣體狀態(tài)方程專題；推理論證能力．【答案】AC【分析】一定質(zhì)量的理想氣體內(nèi)能取決于溫度，根據(jù)圖線分析氣體狀態(tài)變化情況，根據(jù)W＝pΔV判斷做功情況?！窘獯稹拷猓篈B.根據(jù)V=CpT可知，因直線ac過原點，則在狀態(tài)c的壓強等于在狀態(tài)a的壓強，b點與原點連線的斜率小于c點與原點連線的斜率，可知在狀態(tài)b的壓強大于在狀態(tài)c的壓強，故C.在b→c的過程中溫度不變，則氣體的內(nèi)能保持不變，故C正確；D.在a→b的過程中，氣體的體積不變，則氣體不對外做功，故D錯誤。故選：AC?！军c評】本題主要是考查了理想氣體的狀態(tài)方程的知識，要能夠根據(jù)圖像判斷氣體的溫度、壓強、體積如何變化，結(jié)合W＝pΔV判斷做功情況。（多選）4．（2021?乙卷）如圖，一定量的理想氣體從狀態(tài)a（p0，V0，T0）經(jīng)熱力學(xué)過程ab、bc、ca后又回到狀態(tài)a。對于ab、bc、ca三個過程，下列說法正確的是（）（填正確答案標(biāo)號）A．a(chǎn)b過程中，氣體始終吸熱 B．ca過程中，氣體始終放熱 C．ca過程中，氣體對外界做功 D．bc過程中，氣體的溫度先降低后升高 E．bc過程中，氣體的溫度先升高后降低【考點】理想氣體及理想氣體的狀態(tài)方程；熱力學(xué)第一定律的表達(dá)和應(yīng)用．【專題】定性思想；推理法；理想氣體狀態(tài)方程專題；分析綜合能力．【答案】ABE【分析】一定量的理想氣體內(nèi)能由溫度決定，溫度升高內(nèi)能增大，溫度降低內(nèi)能減?。粴怏w體積變大，氣體對外做功，氣體體積減小，外界對氣體做功；根據(jù)圖示圖象分析清楚氣體狀態(tài)變化過程，應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程與熱力學(xué)第一定律分析答題?！窘獯稹拷猓篈、由圖示圖象可知，ab過程氣體體積V不變而壓強p增大，由理想氣體狀態(tài)方程pVT=C可知，氣體溫度升高，氣體內(nèi)能增大，ΔU＞0，氣體體積不變，外界對氣體不做功，由熱力學(xué)第一定律ΔU＝W+Q可知：Q＝ΔU﹣W＝ΔU＞0，氣體始終從外界吸收熱量，故BC、由圖示圖象可知，ca過程氣體壓強p不變而體積V減小，由理想氣體狀態(tài)方程pVT=C可知，氣體溫度T降低，氣體內(nèi)能減小，ΔU＜0，氣體體積減小，外界對氣體做功，W＞0，由熱力學(xué)第一定律ΔU＝W+Q可知：Q＝ΔU﹣W＜0，氣體始終向外界放出熱量，故B正確，DE、由圖示圖象可知，bc過程氣體壓強p與體積V的乘積pV先增大后減小，由理想氣體狀態(tài)方程pVT=C可知，氣體溫度T先升高后降低，故D錯誤，故選：ABE。【點評】本題考查了理想氣體狀態(tài)方程與熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用，根據(jù)圖示圖象分析清楚氣體狀態(tài)變化過程是解題的前提，應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程與熱力學(xué)第一定律即可解題；應(yīng)用熱力學(xué)第一定律解題時注意各物理量正負(fù)號的含義。（多選）5．（2021?天津）列車運行的平穩(wěn)性與車廂的振動密切相關(guān)，車廂底部安裝的空氣彈簧可以有效減振，空氣彈簧主要由活塞、氣缸及內(nèi)封的一定質(zhì)量的氣體構(gòu)成。上下乘客及劇烈顛簸均能引起車廂振動，上下乘客時氣缸內(nèi)氣體的體積變化緩慢，氣體與外界有充分的熱交換；劇烈顛簸時氣缸內(nèi)氣體的體積變化較快，氣體與外界來不及熱交換。若氣缸內(nèi)氣體視為理想氣體，在氣體壓縮的過程中（）A．上下乘客時，氣體的內(nèi)能不變 B．上下乘客時，氣體從外界吸熱 C．劇烈顛簸時，外界對氣體做功 D．劇烈顛簸時，氣體的溫度不變【考點】熱力學(xué)第一定律的表達(dá)和應(yīng)用．【專題】定性思想；推理法；熱力學(xué)定律專題；理解能力．【答案】AC【分析】上下乘客時氣缸內(nèi)氣體的體積變化緩慢，氣體與外界有充分的熱交換；劇烈顛簸時氣缸內(nèi)氣體與外界沒有熱交換，在氣體壓縮的過程中，根據(jù)熱力學(xué)第一定律進行分析。【解答】解：AB、上下乘客時氣缸內(nèi)氣體的體積變化緩慢，氣體與外界有充分的熱交換，則氣體溫度不變、內(nèi)能不變；上下乘客時，封閉氣體可能被壓縮而體積變小，也可能膨脹而體積變大，若氣體是在被壓縮的過程中，則外界對氣體做正功，氣體的內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體對外放出熱量，故A正確、B錯誤；CD、劇烈顛簸時氣缸內(nèi)氣體的體積變化較快，氣體與外界來不及熱交換，在氣體壓縮的過程中，外界對氣體做正功，氣體的內(nèi)能增加，溫度升高，故C正確、D錯誤。故選：AC?！军c評】本題主要是考查熱力學(xué)第一定律，關(guān)鍵是弄清楚題干給出的條件，能夠根據(jù)熱力學(xué)第一定律判斷氣體內(nèi)能的變化與哪些因素有關(guān)（功和熱量）。（多選）6．（2021?湖南）如圖，兩端開口、下端連通的導(dǎo)熱汽缸，用兩個輕質(zhì)絕熱活塞（截面積分別為S1和S2）封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與汽缸壁間無摩擦。在左端活塞上緩慢加細(xì)沙，活塞從A下降h高度到B位置時，活塞上細(xì)砂的總質(zhì)量為m。在此過程中，用外力F作用在右端活塞上，使活塞位置始終不變。整個過程環(huán)境溫度和大氣壓強p0保持不變，系統(tǒng)始終處于平衡狀態(tài)，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A．整個過程，外力F做功大于0，小于mgh B．整個過程，理想氣體的分子平均動能保持不變 C．整個過程，理想氣體的內(nèi)能增大 D．整個過程，理想氣體向外界釋放的熱量小于（p0S1h+mgh） E．左端活塞到達(dá)B位置時，外力F等于mg【考點】理想氣體及理想氣體的狀態(tài)方程；熱力學(xué)第一定律的表達(dá)和應(yīng)用；氣體壓強的計算．【專題】定量思想；推理法；交流電專題；分析綜合能力．【答案】BDE【分析】對于一定質(zhì)量的理想氣體，溫度不變，則分子平均動能不變，內(nèi)能不變；左端活塞到達(dá)B位置時，對左右兩活塞受力分析即可求得F；加沙前后，對左邊活塞受力分析可得氣體壓強的改變量，有幾何關(guān)系可得體積改變量，W＝Δp?ΔV即可求解外界對氣體做的功，再結(jié)合熱力學(xué)第一定律即可分析D選項；加沙前后，對右邊活塞受力分析可得氣體壓強的改變量，有幾何關(guān)系可得體積改變量，W＝Δp?ΔV即可求解外界對氣體做的功，即可求得外力F做功?！窘獯稹拷猓篈、外力F作用在右端活塞上，活塞位置不變，可知在F作用下沒有位移，可知外力F做功為零，故A錯誤；BC、氣缸為導(dǎo)熱汽缸，環(huán)境溫度不變，所以氣體狀態(tài)變化過程中溫度不變，溫度是分子平均動能的標(biāo)志，所以分子平均動能不變，對于定質(zhì)量的理想氣體，內(nèi)能只與分子平均動能有關(guān)，所以內(nèi)能也不變，故B正確，C錯誤；D、此過程外界大氣通過活塞對封閉氣體做功為p0S1h，活塞下降過程，因緩慢加細(xì)沙，故細(xì)沙通過活塞對氣體做功小于mgh，所以外界對氣體做功W＜p0S1h+mgh，根據(jù)ΔU＝Q+W，因ΔU＝0，所以Q＝﹣W，即氣體向外界釋放的熱量小于p0S1h+mgh，故D正確；E、左端活塞到達(dá)B位置時，對左邊活塞有：p氣S1＝p0S1+mg，對于右邊活塞有：p氣S2＝p0S2+F，聯(lián)立兩式得：F=mgS2故選：BDE?！军c評】本題考查了溫度對分子平均動能以及內(nèi)能影響，外界對氣體所做的功時的公式W＝﹣p?ΔV，整個試題難度較大。三．填空題（共4小題）7．（2021?福建）如圖，一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，該過程氣體對外做正功（填“做正功”“做負(fù)功”或“不做功”），氣體的溫度先升高后降低（填“升高”“降低”“先升高后降低”“先降低后升高”或“始終不變”）?！究键c】理想氣體及理想氣體的狀態(tài)方程．【專題】定性思想；圖析法；理想氣體狀態(tài)方程專題；推理論證能力．【答案】做正功；先升高后降低【分析】氣體體積變大，氣體對外做功，氣體體積減小，外界對氣體做功；根據(jù)圖示圖象分析清楚氣體狀態(tài)變化過程，應(yīng)用一定理想氣體狀態(tài)方程分析答題?！窘獯稹拷猓涸撨^程氣體體積增大，對外做正功。由題圖可知，從狀態(tài)A到狀態(tài)B，p與V的乘積先增大后減小，根據(jù)一定理想氣體狀態(tài)方程pVT故答案為：做正功；先升高后降低【點評】本題考查了一定理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用，根據(jù)圖示圖象分析清楚氣體狀態(tài)變化過程是解題的前提。8．（2021?廣東）在高空飛行的客機上某乘客喝完一瓶礦泉水后，把瓶蓋擰緊。下飛機后發(fā)現(xiàn)礦泉水瓶變癟了，機場地面溫度與高空客艙內(nèi)溫度相同。由此可判斷，高空客艙內(nèi)的氣體壓強小于（選填“大于”、“小于”或“等于）”機場地面大氣壓強；從高空客艙到機場地面，礦泉水瓶內(nèi)氣體的分子平均動能不變（選填“變大”、“變小”或“不變”）。【考點】溫度與分子動能的關(guān)系；氣體壓強的微觀解釋．【專題】常規(guī)題型；定性思想；推理法；物體的內(nèi)能專題；理解能力．【答案】小于；不變?！痉治觥科孔幼儼T就說明瓶子外界氣體壓強比之前變大了，進而得出高空客艙內(nèi)的氣體壓強和機場地面大氣壓強關(guān)系；根據(jù)溫度與平均動能的關(guān)系進行分析?！窘獯稹拷猓合嘛w機后發(fā)現(xiàn)礦泉水瓶變癟了，說明瓶子外界氣體壓強比之前變大了，所以高空客艙內(nèi)的氣體壓強小于機場地面大氣壓強，溫度是分子的平均動能的標(biāo)志，機場地面溫度與高空客艙內(nèi)溫度相同，所以礦泉水瓶內(nèi)氣體的分子平均動能不變。故答案為：小于；不變?！军c評】本題主要考查了氣體壓強的變化和氣體分子的平均動能與溫度的關(guān)系，解題關(guān)鍵在于氣體分子的平均動能只與溫度有關(guān)。9．（2021?甲卷）如圖，一定量的理想氣體經(jīng)歷的兩個不同過程，分別由體積﹣溫度（V﹣t）圖上的兩條直線Ⅰ和Ⅱ表示，V1和V2分別為兩直線與縱軸交點的縱坐標(biāo)，t0是它們的延長線與橫軸交點的橫坐標(biāo)，t0＝﹣273.15℃；a為直線Ⅰ上的一點。由圖可知，氣體在狀態(tài)a和b的壓強之比papb=1；氣體在狀態(tài)b和c的壓強之比pb【考點】理想氣體及理想氣體的狀態(tài)方程．【專題】定量思想；推理法；氣體的狀態(tài)參量和實驗定律專題；推理論證能力．【答案】1；V2【分析】將V﹣t圖像轉(zhuǎn)換為V﹣T圖像，利用等壓線、以及玻意耳定律求解本題?！窘獯稹拷猓阂詔0為坐標(biāo)原點，畫出縱坐標(biāo)，原圖可變?yōu)閂﹣T圖，如圖，由圖可知：ab所在直線為等壓線，所以pa＝pb，所以pap當(dāng)溫度等于0℃，即273.15K時，過程Ⅰ對應(yīng)的體積為V1，過程Ⅱ?qū)?yīng)的體積為V2，由玻意耳定律：p1V1＝p2V2，得：p1p2=V故答案為：1；V2【點評】將V﹣t圖像轉(zhuǎn)換為V﹣T圖像是解決本題的關(guān)鍵，會利用等壓線分析，會利用玻意耳定律解決問題。10．（2021?河北）兩個內(nèi)壁光滑、完全相同的絕熱汽缸A、B，汽缸內(nèi)用輕質(zhì)絕熱活塞封閉完全相同的理想氣體，如圖1所示?，F(xiàn)向活塞上表面緩慢倒入細(xì)沙，若A中細(xì)沙的質(zhì)量大于B中細(xì)沙的質(zhì)量，重新平衡后，汽缸A內(nèi)氣體的內(nèi)能大于（填“大于”“小于”或“等于”）汽缸B內(nèi)氣體的內(nèi)能。圖2為重新平衡后A、B汽缸中氣體分子速率分布圖像，其中曲線①（填圖像中曲線標(biāo)號）表示汽缸B中氣體分子的速率分布規(guī)律?！究键c】熱力學(xué)第一定律的表達(dá)和應(yīng)用；分子熱運動速率隨溫度變化具有統(tǒng)計規(guī)律．【專題】定量思想；推理法；熱力學(xué)定律專題；理解能力．【答案】大于；①?！痉治觥扛鶕?jù)熱力學(xué)第一定律判斷封閉氣體的內(nèi)能大小，根據(jù)內(nèi)能大小判斷封閉氣體溫度大小，根據(jù)溫度大小判斷氣體平均動能大小?！窘獯稹拷猓簩Ψ忾]理想氣體進行分析，內(nèi)能ΔU＝W+Q.由于氣缸絕熱，則封閉氣體不與外界進行熱交換，即Q＝0，向活塞上表面緩慢倒入細(xì)沙，封閉氣體壓強增大，由于A中細(xì)沙的質(zhì)量大于B中細(xì)沙的質(zhì)量，達(dá)到平衡時，A中外界對氣體做功較多，則內(nèi)能變化較大，可知A中封閉氣體內(nèi)能大于B中封閉氣體內(nèi)能。理想氣體內(nèi)能越大，溫度越高，溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度越高，分子的平均動能越大，分子速率大分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比增大，B中氣體溫度較低，可知曲線①表示氣缸B中氣體分子的速度分布規(guī)律。故答案為：大于；①?！军c評】本題考查熱力學(xué)第二定律，如果物體跟外界同時發(fā)生做功和熱傳遞的過程，那么外界對物體做的功W加上物體從外界吸收的熱量Q等于物體內(nèi)能的增加。注意正確判斷氣體做功情況和內(nèi)能的變化的方法。四．解答題（共10小題）11．（2021?河北）某雙層玻璃保溫杯夾層中有少量空氣，溫度為27℃時，壓強為3.0×103Pa。（?。┊?dāng)夾層中空氣的溫度升至37℃，求此時夾層中空氣的壓強；（ⅱ）當(dāng)保溫杯外層出現(xiàn)裂隙，靜置足夠長時間，求夾層中增加的空氣質(zhì)量與原有空氣質(zhì)量的比值。設(shè)環(huán)境溫度為27℃，大氣壓強為1.0×105Pa?！究键c】理想氣體及理想氣體的狀態(tài)方程．【專題】計算題；定量思想；推理法；理想氣體狀態(tài)方程專題；理解能力．【答案】（?。┐藭r夾層中空氣的壓強為3.1×103Pa；（ⅱ）夾層中增加的空氣質(zhì)量與原有空氣質(zhì)量的比值為973【分析】（?。┰趭A層中空氣溫度升高到37℃的過程中氣體做等容變化，根據(jù)查理定律列式求解即可；（ⅱ）以保溫杯夾層內(nèi)的氣體為研究對象，根封閉的氣體做等溫變化，由玻意耳定律列式求解即可。【解答】解：（?。┮詩A層中空氣為研究對象，封閉的氣體做等容變化，由查理定律得：p初態(tài)：T1＝（27+273）K＝300K，p1＝3.0×103Pa；末態(tài)：T2＝（37+273）K＝310K解得：p2＝3.1×103Pa（ⅱ）當(dāng)保溫杯外層出現(xiàn)裂縫后，靜置足夠長時間，則夾層壓強和大氣壓強相等，設(shè)夾層原有氣體體積變?yōu)閂3，由題意可知：p3＝1.0×105Pa封閉的氣體做等溫變化，由玻意耳定律得：p1V1＝p3V3代入數(shù)據(jù)解得：V3=3則夾層中增加的氣體體積ΔV＝V1﹣V3＝V1-3由于在相同溫度和相同壓強下，質(zhì)量之比等于體積之比，可得：Δm答：（ⅰ）此時夾層中空氣的壓強為3.1×103Pa；（ⅱ）夾層中增加的空氣質(zhì)量與原有空氣質(zhì)量的比值為973【點評】解決本題關(guān)鍵是以保溫杯夾層內(nèi)的氣體為研究對象，找出初末狀態(tài)參量，抓住等容變化，利用查理定律列式求解即可；第二問充氣問題關(guān)鍵是選擇好研究對象，利用理想氣體狀態(tài)方程求解。12．（2021?乙卷）如圖，一玻璃裝置放在水平桌面上，豎直玻璃管A、B、C粗細(xì)均勻，A、B兩管的上端封閉，C管上端開口，三管的下端在同一水平面內(nèi)且相互連通。A、B兩管的長度分別為l1＝13.5cm，l2＝32cm。將水銀從C管緩慢注入，直至B、C兩管內(nèi)水銀柱的高度差h＝5cm。已知外界大氣壓為p0＝75cmHg。求A、B兩管內(nèi)水銀柱的高度差。【考點】理想氣體及理想氣體的狀態(tài)方程．【專題】計算題；定量思想；推理法；氣體的狀態(tài)參量和實驗定律專題；分析綜合能力．【答案】A、B兩管內(nèi)水銀柱的高度差是1cm?！痉治觥繗怏w溫度不變，氣體發(fā)生等溫變化，根據(jù)題意求出玻璃管內(nèi)被封閉氣體的狀態(tài)參量，應(yīng)用玻意耳定律分析答題?！窘獯稹拷猓涸O(shè)玻璃管的橫截面積為S，B管內(nèi)氣體初狀態(tài)壓強pB1＝p0＝75cmHg，體積VB1＝l2S＝32S，B管內(nèi)氣體末狀態(tài)的壓強pB2＝p0+ph＝（75+5）cmHg＝80cmHg，體積VB2＝lBS對B管內(nèi)的氣體，由玻意耳定律得：pB1VB1＝pB2VB2，代入數(shù)據(jù)解得：lB＝30cm，B管內(nèi)水銀柱的高度hB＝l2﹣lB＝（32﹣30）cm＝2cm設(shè)A、B兩管水銀面的高度差為H，A管內(nèi)氣體初狀態(tài)壓強pA1＝p0＝75cmHg，體積VA1＝l1S＝13.5S，A管內(nèi)氣體末狀態(tài)的壓強pA2＝pB2+pH＝（80+H）cmHg，體積VA2＝lAS＝[l1﹣（hB﹣H）]S＝[13.5﹣（2﹣H）]S＝（11.5+H）S對A管內(nèi)氣體，由玻意耳定律得：pA1VA1＝pA2VA2，代入數(shù)據(jù)解得：H＝1cm（H＝﹣92.5cm不符合實際，舍去）答：A、B兩管內(nèi)水銀柱的高度差是1cm?！军c評】本題考查了玻意耳定律的應(yīng)用，根據(jù)題意分析清楚氣體狀態(tài)變化過程、求出氣體狀態(tài)參量是解題的前提與關(guān)鍵，應(yīng)用玻意耳定律即可解題；本題的難點與易錯點是：求A管內(nèi)氣體的體積。13．（2021?遼寧）如圖（a）所示，“系留氣球”是一種用纜繩固定于地面、高度可控的氦氣球，作為一種長期留空平臺，具有廣泛用途。圖（b）為某一“系留氣球”的簡化模型圖：主、副氣囊通過無漏氣、無摩擦的活塞分隔，主氣囊內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的氦氣（可視為理想氣體），副氣囊與大氣連通。輕彈簧右端固定、左端與活塞連接。當(dāng)氣球在地面達(dá)到平衡時，活塞與左擋板剛好接觸，彈簧處于原長狀態(tài)。在氣球升空過程中，大氣壓強逐漸減小，彈簧被緩慢壓縮。當(dāng)氣球上升至目標(biāo)高度時，活塞與右擋板剛好接觸，氦氣體積變?yōu)榈孛鏁r的1.5倍，此時活塞兩側(cè)氣體壓強差為地面大氣壓強的16。已知地面大氣壓強p0＝1.0×105Pa、溫度T0＝300K（1）設(shè)氣球升空過程中氦氣溫度不變，求目標(biāo)高度處的大氣壓強p；（2）氣球在目標(biāo)高度處駐留期間，設(shè)該處大氣壓強不變。氣球內(nèi)外溫度達(dá)到平衡時，彈簧壓縮量為左、右擋板間距離的45。求氣球駐留處的大氣溫度T【考點】理想氣體及理想氣體的狀態(tài)方程；氣體壓強的計算．【專題】定量思想；推理法；理想氣體狀態(tài)方程專題；推理論證能力．【答案】（1）目標(biāo)高度處的大氣壓強p為5×104Pa；（2）氣球駐留處的大氣溫度T為266K?！痉治觥浚?）確定氦氣的初末狀態(tài)參量，氣體發(fā)生等溫變化，由玻意耳定律求解；（2）對活塞受力分析，由平衡條件得到溫度平衡后的氦氣壓強，由幾何關(guān)系得到末態(tài)體積，依據(jù)理想氣體狀態(tài)方程求解?！窘獯稹拷猓海?）對于封閉的氦氣，其初態(tài)的壓強p1＝p0，體積為V1；末態(tài)的壓強p2＝p+16p0，體積V2＝1.5V發(fā)生等溫變化過程，則有：p1V1＝p2V2代入整理得：p0＝1.5（p+16p解得：p=12p0=12×1.0×105Pa＝（2）設(shè)左、右擋板間距離為L，活塞面積為S，彈簧勁度系數(shù)為k，溫度達(dá)到平衡后，氦氣壓強為p3，體積為V3.活塞與右擋板剛好接觸時，對活塞由平衡條件得：p2S＝pS+kL，又有：p2﹣p=16p溫度達(dá)到平衡后，對活塞由平衡條件得：p3S＝pS+45解得：p3=1930V3＝V1+45（1.5V1﹣V1）=7由理想氣體狀態(tài)方程得：p解得：T＝266K答：（1）目標(biāo)高度處的大氣壓強p為5×104Pa；（2）氣球駐留處的大氣溫度T為266K?！军c評】本題考查了玻意耳定律和理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用，分析題意合理選擇研究對象，確定氣體初末狀態(tài)，及對應(yīng)的何種變化過程，選擇對應(yīng)的氣體實驗定律或者應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程解題。14．（2021?江蘇）如圖所示，一定質(zhì)量理想氣體被活塞封閉在氣缸中，活塞的面積為S，與氣缸底部相距L，氣缸和活塞絕熱性能良好，氣體的壓強、溫度與外界大氣相同，分別為p0、T0?，F(xiàn)接通電熱絲加熱氣體，一段時間后斷開，活塞緩慢向右移動距離L后停止，活塞與氣缸間的滑動摩擦為f，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，整個過程中氣體吸收的熱量為Q，求該過程中：（1）內(nèi)能的增加量ΔU；（2）最終溫度T?！究键c】理想氣體及理想氣體的狀態(tài)方程；熱力學(xué)第一定律的表達(dá)和應(yīng)用．【專題】計算題；學(xué)科綜合題；定量思想；模型法；熱力學(xué)定律專題；分析綜合能力．【答案】（1）內(nèi)能的增加量ΔU為Q﹣p0SL﹣fL；（2）最終溫度T為2T0（1+f【分析】（1）先對活塞受力分析，求出外界對氣體做功，再根據(jù)熱力學(xué)第一定律求內(nèi)能的增加量；（2）根據(jù)一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)方程即可求得最終溫度?！窘獯稹拷猓海?）因為活塞緩慢移動過程中，活塞受封閉氣體壓力為F，對活塞有：F﹣p0S﹣f＝0，所以外界對氣體做功為：W＝﹣FL＝﹣（p0S+f）L，根據(jù)熱力學(xué)第一定律得內(nèi)能的增加量：ΔU＝W+Q＝Q﹣p0SL﹣fL。（2）活塞剛移動時，氣體發(fā)生等容變化，移動之后做等壓變化末態(tài)的壓強設(shè)為p，根據(jù)平衡條件得pS＝p0S+f，全過程根據(jù)一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)方程得p0解得：T＝2T0（1+f答：（1）內(nèi)能的增加量ΔU為Q﹣p0SL﹣fL；（2）最終溫度T為2T0（1+f【點評】本題考查一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)方程和熱力學(xué)第一定律，解題關(guān)鍵是找出氣體始末狀態(tài)溫度、氣壓、體積，列式求解即可。15．（2021?甲卷）如圖，一汽缸中由活塞封閉有一定量的理想氣體，中間的隔板將氣體分為A、B兩部分；初始時，A、B的體積均為V，壓強均等于大氣壓p0。隔板上裝有壓力傳感器和控制裝置，當(dāng)隔板兩邊壓強差超過0.5p0時隔板就會滑動，否則隔板停止運動。氣體溫度始終保持不變。向右緩慢推動活塞，使B的體積減小為V2（?。┣驛的體積和B的壓強；（ⅱ）再使活塞向左緩慢回到初始位置，求此時A的體積和B的壓強?！究键c】理想氣體及理想氣體的狀態(tài)方程；氣體壓強的計算；氣體的等溫變化與玻意耳定律的應(yīng)用．【專題】定量思想；推理法；氣體的狀態(tài)參量和實驗定律專題；分析綜合能力．【答案】（ⅰ）A的體積25V，B的壓強為（ⅱ）再使活塞向左緩慢回到初始位置，此時A的體積為(5-1)V和【分析】（?。、B兩氣體分別使用玻意耳定律，再結(jié)合兩氣體的壓強關(guān)系即可求解（ⅱ）活塞向左緩慢回到初始位置，A氣體回到初狀態(tài)，溫度、壓強、體積都回到初狀態(tài)，再結(jié)合兩氣體的壓強關(guān)系即可求解?！窘獯稹拷猓海á。┫蛴揖徛苿踊钊?，使B的體積減小為VB′=V對氣體B，由玻意耳定律：p0V＝pBVB′，得氣體B得壓強：pB＝2p0，由題意可知：pA＝pB+0.5p0＝2p0+0.5p0＝2.5p0，對氣體A，由玻意耳定律：p0V＝pAVA′，得A的體積為：VA′=p（ⅱ）活塞向左緩慢回到初始位置，假設(shè)隔板不運動，則A的末態(tài)體積為V″＝V+V2=3V2，A的末態(tài)壓強p″=2p0則假設(shè)不成立，隔板將向左移動末態(tài)壓強關(guān)系：pB′＝pA′+0.5p0末態(tài)體積關(guān)系：VB″+VA″＝2V由p0V＝pA′VA″；p0V＝pB′VB″，解得：pB′=3+54p0答：（ⅰ）A的體積25V，B的壓強為（ⅱ）再使活塞向左緩慢回到初始位置，此時A的體積為(5-1)V和【點評】本題主要考查了玻意耳定律，找到兩氣體的壓強關(guān)系，是解決本題的關(guān)鍵。使用玻意耳定律時，必須單獨對兩氣體建立方程，一定不能同時對兩氣體建立一個方程。16．（2021?廣東）為方便抽取密封藥瓶里的藥液，護士一般先用注射器注入少量氣體到藥瓶里后再抽取藥液，如圖所示。某種藥瓶的容積為0.9mL，內(nèi)裝有0.5mL的藥液，瓶內(nèi)氣體壓強為1.0×105Pa。護士把注射器內(nèi)橫截面積為0.3cm2、長度為0.4cm、壓強為1.0×105Pa的氣體注入藥瓶，若瓶內(nèi)外溫度相同且保持不變，氣體視為理想氣體，求此時藥瓶內(nèi)氣體的壓強。【考點】理想氣體及理想氣體的狀態(tài)方程．【專題】定量思想；方程法；理想氣體狀態(tài)方程專題；推理論證能力．【答案】此時藥瓶內(nèi)氣體的壓強為1.3×105Pa?！痉治觥壳蟪龀鯛顟B(tài)藥瓶內(nèi)氣體的體積、注射器內(nèi)氣體的體積，根據(jù)“分態(tài)式”列方程求解。【解答】解：藥瓶內(nèi)氣體的體積V1＝0.9mL﹣0.5mL＝0.4mL，壓強p1＝1.0×105Pa；注射器內(nèi)氣體的體積為：V2＝0.3cm2×0.4cm＝0.12cm3＝0.12mL，壓強p2＝1.0×105Pa；設(shè)注入后氣體的壓強為p，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程“分態(tài)式”可得：pV1＝p1V1+p2V2聯(lián)立解得：p＝1.3×105Pa。答：此時藥瓶內(nèi)氣體的壓強為1.3×105Pa。【點評】本題主要是考查了理想氣體的狀態(tài)方程；解答此類問題的方法是：找出不同狀態(tài)下的三個狀態(tài)參量，分析理想氣體發(fā)生的是何種變化，利用理想氣體的狀態(tài)方程列方程求解，掌握“分態(tài)式”處理問題的方法。17．（2021?湖北）質(zhì)量為m的薄壁導(dǎo)熱柱形氣缸，內(nèi)壁光滑，用橫截面積為S的活塞封閉一定量的理想氣體。在下述所有過程中，氣缸不漏氣且與活塞不脫離。當(dāng)氣缸如圖（a）豎直倒立靜置時，缸內(nèi)氣體體積為V1，溫度為T1。已知重力加速度大小為g，大氣壓強為p0。（1）將氣缸如圖（b）豎直懸掛，缸內(nèi)氣體溫度仍為T1，求此時缸內(nèi)氣體體積V2；（2）如圖（c）所示，將氣缸水平放置，穩(wěn)定后對氣缸緩慢加熱，當(dāng)缸內(nèi)氣體體積為V3時，求此時缸內(nèi)氣體的溫度?！究键c】理想氣體及理想氣體的狀態(tài)方程；氣體壓強的計算．【專題】定量思想；推理法；氣體的狀態(tài)參量和實驗定律專題；推理論證能力．【答案】（1）將氣缸如圖（b）豎直懸掛，缸內(nèi)氣體溫度仍為T1，此時缸內(nèi)氣體體積V2為p0（2）如圖（c）所示，將氣缸水平放置，穩(wěn)定后對氣缸緩慢加熱，當(dāng)缸內(nèi)氣體體積為V3時，此時缸內(nèi)氣體的溫度為p0【分析】（1）選氣缸為研究對象，對其列受力分析由平衡條件求出兩種情況下氣體的體積，由等溫規(guī)律可求V2；（2）氣缸水平放置，穩(wěn)定后再加熱，氣體發(fā)生等壓變化，由理想氣體狀態(tài)方程求此時缸內(nèi)缸體的溫度?！窘獯稹拷猓海?）在圖a中對導(dǎo)熱氣缸根據(jù)平衡條件有：mg+p0S＝p1S在圖b中對導(dǎo)熱氣缸根據(jù)平衡條件有：mg+p2S＝p0S根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有：p由題意知：T1＝T2聯(lián)立解得：V2=（2）將氣缸水平放置后，氣體發(fā)生等溫膨脹，穩(wěn)定后的壓強p3′＝p0根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有：p再加熱時發(fā)生等壓膨脹，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有：p聯(lián)立解得：T3=答：（1）將氣缸如圖（b）豎直懸掛，缸內(nèi)氣體溫度仍為T1，此時缸內(nèi)氣體體積V2為p0（2）如圖（c）所示，將氣缸水平放置，穩(wěn)定后對氣缸緩慢加熱，當(dāng)缸內(nèi)氣體體積為V3時，此時缸內(nèi)氣體的溫度為p0【點評】本題是熱力學(xué)狀態(tài)方程的應(yīng)用題，解題中要多次用平衡條件，關(guān)鍵是要選準(zhǔn)研究對象，正確進行受力分析，求出氣體壓強。18．（2021?全國）如圖，在絕熱汽缸中用質(zhì)量不計的光滑絕熱活塞封閉一定量的氣體，活塞所能達(dá)到的最大高度為H＝0.5m。開始時，活塞上放置一些砝碼，活塞高度H0＝0.2m，汽缸內(nèi)氣體壓強p＝1.25×105Pa，溫度T0＝300K。緩慢地移除砝碼，并保持溫度不變。已知大氣壓強p0＝1×105Pa。求：（1）砝碼全部移去后汽缸內(nèi)氣體的高度；（2）砝碼全部移去后，加熱氣體使活塞恰好到達(dá)汽缸頂部時氣體的溫度?！究键c】理想氣體及理想氣體的狀態(tài)方程；氣體壓強的計算．【專題】定量思想；推理法；理想氣體狀態(tài)方程專題；推理論證能力．【答案】（1）砝碼全部移去后汽缸內(nèi)氣體的高度為0.25m；（2）砝碼全部移去后，加熱氣體使活塞恰好到達(dá)汽缸頂部時氣體的溫度為600K。【分析】（1）移去砝碼后，一定質(zhì)量的封閉氣體發(fā)生的是等溫變化，根據(jù)公式pV＝CT分析出氣體的高度；（2）根據(jù)一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)方程pV＝CT分析出氣體的溫度?！窘獯稹拷猓海?）設(shè)活塞的面積為S，砝碼全部移去后汽缸內(nèi)氣體的高度h，根據(jù)pH0S＝p0hS解得：h＝0.25m（2）設(shè)加熱氣體使活塞恰好到達(dá)汽缸頂部時氣體的溫度T1，根據(jù)hS解得：T1＝600K答：（1）砝碼全部移去后汽缸內(nèi)氣體的高度為0.25m；（2）砝碼全部移去后，加熱氣體使活塞恰好到達(dá)汽缸頂部時氣體的溫度為600K。【點評】本題主要考查了一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)方程，解題的關(guān)鍵點是分析出氣體變化前后的氣體狀態(tài)參量，結(jié)合公式pV＝CT即可完成分析。19．（2021?重慶）定高氣球是種氣象氣球，充氣完成后，其容積變化可以忽略。現(xiàn)有容積為V1的某氣罐裝有溫度為T1、壓強為p1的氦氣，將該氣罐與未充氣的某定高氣球連通充氣。當(dāng)充氣完成后達(dá)到平衡狀態(tài)后，氣罐和球內(nèi)的溫度均為T1，壓強均為kp1，k為常數(shù)。然后將氣球密封并釋放升空至某預(yù)定高度，氣球內(nèi)氣體視為理想氣體，假設(shè)全過程無漏氣。（1）求密封時定高氣球內(nèi)氣體的體積；（2）若在該預(yù)定高度球內(nèi)氣體重新達(dá)到平衡狀態(tài)時的溫度為T2，求此時氣體的壓強?！究键c】理想氣體及理想氣體的狀態(tài)方程；氣體的等溫變化與玻意耳定律的應(yīng)用．【專題】計算題；定量思想；推理法；理想氣體狀態(tài)方程專題；推理論證能力．【答案】（1）密封時定高氣球內(nèi)氣體的體積為1-k（2）若在該預(yù)定高度球內(nèi)氣體重新達(dá)到平衡狀態(tài)時的溫度為T2，此時氣體的壓強為kp【分析】（1）氣球和氣罐內(nèi)的氣體做等溫變化，根據(jù)玻意耳定律求得；（2）氣球和氣罐內(nèi)的氣體做等容變化，根據(jù)查理定律求得壓強?！窘獯稹拷猓海?）設(shè)密封時定高氣球內(nèi)氣體體積為V，由玻意耳定律p1V1＝kp1（V1+V）解得：V（2）由查理定律kp解得p答：（1）密封時定高氣球內(nèi)氣體的體積為1-k（2）若在該預(yù)定高度球內(nèi)氣體重新達(dá)到平衡狀態(tài)時的溫度為T2，此時氣體的壓強為kp【點評】本題主要考查了玻意耳定律和查理定律，關(guān)鍵是找出初末狀態(tài)參量。20．（2021?湖南）小贊同學(xué)設(shè)計了一個用電子天平測量環(huán)境溫度的實驗裝置，如圖所示。導(dǎo)熱汽缸開口向上并固定在桌面上，用質(zhì)量m1＝600g、截面積S＝20cm2的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與汽缸壁間無摩擦。一輕質(zhì)直桿中心置于固定支點A上，左端用不可伸長的細(xì)繩豎直懸掛活塞，右端用相同細(xì)繩豎直懸掛一個質(zhì)量m2＝1200g的鐵塊，并將鐵塊放置到電子天平上。當(dāng)電子天平示數(shù)為600.0g時，測得環(huán)境溫度T1＝300K。設(shè)外界大氣壓強p0＝1.0×105Pa，重力加速度g＝10m/s2，輕桿始終保持水平。（i）當(dāng)電子天平示數(shù)為400.0g時，環(huán)境溫度T2為多少？（ii）該裝置可測量的最高環(huán)境溫度Tmax為多少？【考點】氣體的等容變化與查理定律的應(yīng)用；氣體壓強的計算．【專題】定性思想；實驗分析法；理想氣體狀態(tài)方程專題；推理論證能力．【答案】（i）當(dāng)電子天平示數(shù)為400.0g時，環(huán)境溫度T2為297K；（ii）該裝置可測量的最高環(huán)境溫度Tmax為309K.【分析】（i）對活塞進行受力分析，分別求出電子天平示數(shù)為400g和600g時封閉氣體的壓強，結(jié)合一定質(zhì)量理想氣體壓強與溫度關(guān)系可求解；（ii）當(dāng)拉力為0時，對應(yīng)封閉氣體壓強最大，結(jié)合一定質(zhì)量理想氣體壓強與溫度關(guān)系可求出可測量的最高環(huán)境溫度【解答】解：（i）輕質(zhì)直桿中心置于固定支點A上，根據(jù)杠桿原理可知，兩根細(xì)繩上的拉力相等。對鐵塊受力分析如圖所示：電子天平示數(shù)為600g時，氣體p1＝p0＝1×105Pa，T1＝300K，示數(shù)為400g時，p2＝p0+m其中，拉力F＝m2g﹣m0g，其中m0＝400g＝0.4kg，m1＝600g＝0.6kg，m2＝1200g＝1.2kg，解得F＝8N由p1T1=p（ii）當(dāng)拉力F＝0時，p3＝p0+m1gS，代入解得p3＝1.03×則p1解得Tmax＝T3＝309K.答：（i）當(dāng)電子天平示數(shù)為400.0g時，環(huán)境溫度T2為297K；（ii）該裝置可測量的最高環(huán)境溫度Tmax為309K.【點評】本題考查理想氣體狀態(tài)方程，要求學(xué)生結(jié)合杠桿原理進行受力分析，對學(xué)生綜合分析能力有一定要求，難度適中。

考點卡片1．分子熱運動速率隨溫度變化具有統(tǒng)計規(guī)律【知識點的認(rèn)識】分子運動整體的統(tǒng)計規(guī)律1．在氣體中，大量分子的頻繁碰撞，使某個分子何時何地向何處運動是偶然的．但是對大量分子整體來說，在任意時刻，沿各個方向的機會是均等的，而且氣體分子向各個方向運動的數(shù)目也是基本相等的．這就是大量分子運動整體表現(xiàn)出來的統(tǒng)計規(guī)律．2．氣體中的大多數(shù)分子的速率都接近某個數(shù)值，與這個數(shù)值相差越多，分子數(shù)越少，表現(xiàn)出“中間多，兩頭少”的分布規(guī)律．當(dāng)溫度升高時，分子最多的速率區(qū)間移向速度大的地方，速率小的分子數(shù)減小，速率大的分子數(shù)增加，分子的平均動能增大，總體上仍然表現(xiàn)出“中間多，兩頭少”的分布規(guī)律，氣體分子速率分布規(guī)律也是一種統(tǒng)計規(guī)律．【命題方向】常考題型是對統(tǒng)計規(guī)律的理解：（1）如圖描繪一定質(zhì)量的氧氣分子分別在0℃和100℃兩種情況下速率分布情況，符合統(tǒng)計規(guī)律的是．（）A．B．C．D．分析：解答本題的關(guān)鍵是結(jié)合不同溫度下的分子速率分布曲線理解溫度是分子平均動能的標(biāo)志的含義．解答：A、B、溫度是分子熱運動平均動能的標(biāo)志，溫度越高，平均動能越大，故平均速率越大，故A正確，B錯誤；C、D、分子總數(shù)目是一定的，故圖線與橫軸包圍的面積是100%，故兩個圖線與橫軸包圍的面積是相等的，故C錯誤，D錯誤；故選A．點評：對于物理學(xué)中的基本概念和規(guī)律要深入理解，理解其實質(zhì)，不能只是停留在表面上，同時要通過練習(xí)加強理解．（2）某種氣體在不同溫度下的氣體分子速率分布曲線如圖所示，圖中f（v）表示v處單位速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)百分率，所對應(yīng)的溫度分別為TI，TII，TIII，則（）A．TⅠ＞TⅡ＞TⅢB．TⅢ＞TⅡ＞TⅠC．TⅡ＞TⅠ，TⅡ＞TⅢD．TⅠ＝TⅡ＝TⅢ分析：本題關(guān)鍵在于理解：溫度高與低反映的是分子平均運動快慢程度解：溫度越高分子熱運動越激烈，分子運動激烈是指速率大的分子所占的比例大，圖Ⅲ腰最粗，速率大的分子比例最大，溫度最高；圖Ⅰ雖有更大速率分子，但所占比例最小，溫度最低，故B正確．故答案為：B．點評：本題考查氣體分子速率分布曲線與溫度的關(guān)系，溫度高不是所有分子的速率都大．2．氣體壓強的微觀解釋【知識點的認(rèn)識】1.氣體壓強的產(chǎn)生單個分子碰撞器壁的沖力是短暫的，但是大量分子頻繁地碰撞器壁，就對器壁產(chǎn)生了持續(xù)，均勻的壓力。所以從分子動理論的觀點來看，氣體的壓強在數(shù)值上等于大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力。2.決定氣體壓強大小的因素（l）微觀因素①氣體分子的數(shù)密度：氣體分子數(shù)密度（即單位體積內(nèi)氣體分子的數(shù)目）越大，在單位時間內(nèi)，與單位面積器壁碰撞的分子數(shù)就越多，氣體壓強就越大。②氣體分子的平均動能：氣體的溫度高，氣體分子的平均動能就大，氣體分子與器壁碰撞時（可視為彈性碰撞）對器壁的沖力就大；從另一方面講，分子的平均速率大，在單位時間內(nèi)器壁受氣體分子撞擊的次數(shù)就多，累計沖力就大，氣體壓強就越大。（2）宏觀因素1與溫度有關(guān)：溫度越高，氣體的壓強越大。②與體積有關(guān)：體積越小，氣體的壓強越大。3.密閉氣體壓強和大氣壓強的區(qū)別與聯(lián)系【命題方向】下列說法中正確的是（）A.一定溫度下理想氣體的分子速率一般都不相等，但在不同速率范圍內(nèi)，分子數(shù)目的分布是均勻的B.氣體對器壁的壓強就是大量氣體分子作用在器壁上的平均作用力氣體的體積變小時，單位體積的分子數(shù)增多，單位時間內(nèi)打到器壁單位C.面積上的分子數(shù)增多，從而氣體的壓強一定增大D.如果壓強增大且溫度不變，氣體分子在單位時間內(nèi)對單位面積器壁的碰撞次數(shù)一定增大分析：由不同溫度下的分子速率分布曲線可知，分子數(shù)百分率呈現(xiàn)“中間多，兩頭少”統(tǒng)計規(guī)律，溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度高則分子速率大的占多數(shù)，所以分子的速率不等，在一定溫度下，速率很大和很小的分子數(shù)目很少，每個分子具有多大的速率完全是偶然的；由于大量氣體分子都在不停地做無規(guī)則熱運動，與器壁頻繁碰撞，使器壁受到一個平均持續(xù)的沖力，致使氣體對器壁產(chǎn)生一定的壓強。根據(jù)壓強的定義得壓強等于作用力比上受力面積，即氣體對器壁的壓強就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力。氣體壓強與溫度和體積有關(guān)。解答：A、由不同溫度下的分子速率分布曲線可知，分子數(shù)百分率呈現(xiàn)“中間多，兩頭少”統(tǒng)計規(guī)律，溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度高則分子速率大的占多數(shù)，所以分子的速率不等，在一定溫度下，速率很大和很小的分子數(shù)目很少，每個分子具有多大的速率完全是偶然的，故A錯誤；B、根據(jù)壓強的定義得壓強等于作用力比上受力面積，即氣體對器壁的壓強就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力，故B正確。C、氣體壓強與溫度和體積有關(guān)。氣體體積也在減小，分子越密集，但是如果氣體分子熱運動的平均動能減少，即溫度減小，氣體的壓強不一定增大，故C錯誤。D、如果壓強增大且溫度不變，氣體分子在單位時間內(nèi)對單位面積器壁的碰撞次數(shù)一定增大，故D正確。故選：BD。點評：加強對基本概念的記憶，基本方法的學(xué)習(xí)利用，是學(xué)好3﹣3的基本方法。此處高考要求不高，不用做太難的題目。【解題思路點撥】氣體壓強的分析技巧（1）明確氣體壓強產(chǎn)生的原因——大量做無規(guī)則運動的分子對器壁頻繁，持續(xù)地碰撞。壓強就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力。（2）明確氣體壓強的決定因素——氣體分子的數(shù)密度與平均動能。（3）只有知道了以上兩個因素的變化，才能確定壓強的變化，不能根據(jù)任何單個因素的變化確定壓強是否變化。3．溫度與分子動能的關(guān)系【知識點的認(rèn)識】1．分子動能的定義：分子不聽地做無規(guī)則運動，那么，像一切運動著的物體一樣，做熱運動的分子也具有動能，這就是分子動能。2.分子平均動能：物體中分子熱運動的速率大小不一，所以各個分子的動能也有大有小，而且在不斷改變。在熱現(xiàn)象的研究中，我們關(guān)心的是組成系統(tǒng)的大量分子整體表現(xiàn)出來的熱學(xué)性質(zhì)，因而，這里重要的不是系統(tǒng)中某個分子的動能大小，而是所有分子的動能的平均值。這個平均值叫作分子熱運動的平均動能。3.溫度與分子動能的關(guān)系：溫度升高時，分子的熱運動加劇，溫度越高，分子熱運動的平均動能越大。溫度越低，分子熱運動的平均動能越小。因此可以得出結(jié)論：物體溫度升高時，分子熱運動的平均動能增加。這樣，分子動理論使我們懂得了溫度的微觀含義。4.特別注意：溫度增大，分子平均動能增大，而不是每一個分子的動能都要增大，分子的運動具有不確定性，對于單個分子而言，其運動情況是隨機的。但整體來看，溫度升高時，所有分子的平均動能是增大的?！久}方向】封閉在體積一定的容器內(nèi)的一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)溫度升高時，下列說法中正確的是（）A、氣體的密度一定增大B、氣體分子的平均動能一定增大C、氣體每個分子的動能一定增大D、氣體每個分子的速率一定增大分析：影響氣體壓強的微觀因素：一個是氣體分子的平均動能，一個是分子的密集程度。溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度越高，分子的平均動能越大。解答：A、體積一定的容器內(nèi)的一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)溫度升高時，氣體的內(nèi)能增加，所以氣體分子的平均動能一定增大，而密度則是不變的，因此A錯誤；B、體積一定的容器內(nèi)的一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)溫度升高時，氣體的內(nèi)能增加，所以氣體分子的平均動能一定增大，而密度則是不變的，因此B正確；C、體積一定的容器內(nèi)的一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)溫度升高時，氣體的內(nèi)能增加，所以氣體分子的平均動能一定增大，而氣體每個分子的動能不一定增加，也可能會減少，因此C錯誤；D、體積一定的容器內(nèi)的一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)溫度升高時，氣體的內(nèi)能增加，所以氣體分子的平均動能一定增大，而氣體每個分子的動能不一定增加，也可能會減少，所以不是每個氣體分子的速率增大。因此D錯誤；故選：B。點評：正確解答本題需要掌握：正確理解溫度是分子平均動能的標(biāo)志、內(nèi)能等概念；理解改變物體內(nèi)能的兩種方式：做功和熱傳遞；從微觀角度解釋氣體壓強變化的原因?！窘忸}思路點撥】1.溫度是分子平均動能的唯一標(biāo)志。溫度越高，分子平均動能越大，同樣的，分子平均動能越大，也能說明溫度越高。2.溫度對分子動能是對整體分子而言的，對單個分子的運動沒有實際意義。4．物體內(nèi)能的概念與影響因素【知識點的認(rèn)識】一、物體的內(nèi)能1．分子的平均動能：物體內(nèi)所有分子動能的平均值叫分子的平均動能．溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度越高，分子做熱運動的平均動能越大．2．分子勢能：由分子間的相互作用和相對位置決定的勢能叫分子勢能．分子勢能的大小與物體的體積有關(guān)．3．物體的內(nèi)能：物體中所有分子的熱運動動能和分子勢能的總和叫物體的內(nèi)能．物體的內(nèi)能與物體的溫度、體積、還與物體的質(zhì)量、摩爾質(zhì)量有關(guān)．二、物體的內(nèi)能和機械能的比較內(nèi)能機械能定義物體內(nèi)所有分子熱運動動能與分子勢能之和物體的動能、重力勢能和彈性勢能的統(tǒng)稱決定由物體內(nèi)部狀態(tài)決定跟宏觀運動狀態(tài)、參考系和零勢能點的選取有關(guān)量值任何物體都有內(nèi)能可以為零測量無法測量可以測量本質(zhì)微觀分子的運動和相互作用的結(jié)果宏觀物體的運動和相互作用的結(jié)果注意：1．物體的體積越大，分子勢能不一定就越大，如0℃的水結(jié)成0℃的冰后體積變大，但分子勢能卻減小了．2．理想氣體分子間相互作用力為零，故分子勢能忽略不計，一定質(zhì)量的理想氣體內(nèi)能只與溫度有關(guān)．3．機械能和內(nèi)能都是對宏觀物體而言的，不存在某個分子的內(nèi)能、機械能的說法．三、內(nèi)能和熱量的比較內(nèi)能熱量區(qū)別是狀態(tài)量，狀態(tài)確定系統(tǒng)的內(nèi)能隨之確定．一個物體在不同的狀態(tài)下有不同的內(nèi)能是過程量，它表示由于熱傳遞而引起的內(nèi)能變化過程中轉(zhuǎn)移的能量聯(lián)系在只有熱傳遞改變物體內(nèi)能的情況下，物體內(nèi)能的改變量在數(shù)值上等于物體吸收或放出的熱量．【命題方向】?？碱}型是考查對內(nèi)能的基本概念：對于一定量的理想氣體，下列說法正確的是（）A．若氣體的壓強和體積都不變，其內(nèi)能也一定不變B．若氣體的內(nèi)能不變，其狀態(tài)也一定不變C．若氣體的溫度隨時間不斷升高，其壓強也一定不斷增大D．氣體溫度每升高1K所吸收的熱量與氣體經(jīng)歷的過程有關(guān)E．當(dāng)氣體溫度升高時，氣體的內(nèi)能一定增大分析：理想氣體內(nèi)能由物體的溫度決定，理想氣體溫度變化，內(nèi)能變化；由理想氣體的狀態(tài)方程可以判斷氣體溫度變化時，氣體的體積與壓強如何變化．解答：A、由理想氣體的狀態(tài)方程可知，若氣體的壓強和體積都不變，則其溫度不變，其內(nèi)能也一定不變，故A正確；B、若氣體的內(nèi)能不變，則氣體的溫度不變，氣體的壓強與體積可能發(fā)生變化，氣體的狀態(tài)可能變化，故B錯誤；C、由理想氣體的狀態(tài)方程可知，若氣體的溫度T隨時間升高，體積同時變大，其壓強可能不變，故C錯誤；D、氣體絕熱壓縮或膨脹時，氣體不吸熱也不放熱，氣體內(nèi)能發(fā)生變化，溫度升高或降低，在非絕熱過程中，氣體內(nèi)能變化，要吸收或放出熱量，由此可知氣體溫度每升高1K所吸收的熱量與氣體經(jīng)歷的過程有關(guān)，故D正確；E、理想氣體內(nèi)能由溫度決定，當(dāng)氣體溫度升高時，氣體的內(nèi)能一定增，故E正確；故答案為：ADE．點評：理想氣體分子間的距離較大，分子間的作用力為零，分子勢能為零，理想氣體內(nèi)能由溫度決定．【解題方法點撥】解有關(guān)“內(nèi)能”的題目，應(yīng)把握以下幾點：（1）溫度是分子平均動能的標(biāo)志，而不是分子平均速率的標(biāo)志，它與單個分子的動能及物體的動能無任何關(guān)系．（2）內(nèi)能是一種與分子熱運動及分子間相互作用相關(guān)的能量形式，與物體宏觀有序的運動狀態(tài)無關(guān)，它取決于物質(zhì)的量、溫度、體積及物態(tài)．5．熱力學(xué)溫標(biāo)和攝氏溫標(biāo)的換算【知識點的認(rèn)識】1.如果要定量地描述溫度，就必須有一套方法，這套方法就是溫標(biāo)（thermometricscale）。2.常用的兩種溫標(biāo)是攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)。攝氏溫標(biāo)表示的溫度是攝氏溫度，單位是攝氏度，符號為℃。開爾文溫標(biāo)表示的溫度是熱力學(xué)溫度，單位是開爾文，簡稱開，是國際單位制中七個基本物理量之一，符號是K。3.攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)的關(guān)系①兩種溫標(biāo)溫度的零點不同，同一溫度兩種溫標(biāo)表示的數(shù)值不同，但它們表示的溫度間隔是相同的，即每一度的大小相同，△t＝△T．②換算關(guān)系為：T＝t+273.15K．【命題方向】關(guān)于溫度，下列說法中正確的是（）A、氣體的溫度升高1℃，也可以說溫度升高1K；溫度下降5K，也就是溫度下降5℃B、溫度由攝氏溫度t升至2t，對應(yīng)的熱力學(xué)溫度由T升至2TC、絕對零度就是當(dāng)一定質(zhì)量的氣體體積為零時，用實驗方法測出的溫度D、隨著人類制冷技術(shù)的不斷提高，總有一天絕對零度會達(dá)到解本題時應(yīng)該掌握：熱力學(xué)溫度和攝氏溫度只是溫度的零點不同，每度的大小是一樣的；絕對零度是理論上能達(dá)到的最低攝氏溫度，到達(dá)該溫度時，分子將不再運動，因此絕對零度只是理論值，并非測量值，是無法達(dá)到的。解：A、溫度的兩種表示方法攝氏溫度和熱力學(xué)溫度只是零度的起點不同，每度的大小是相同的，故A正確；B、溫度由攝氏溫度t升至2t，則對應(yīng)的熱力學(xué)溫度升高至2t+273.15，故B錯誤；C、絕對零度是理論上所能達(dá)到的最低溫度，在此溫度下物體內(nèi)能為零，并非能用實驗方法測得，故C錯誤；D、當(dāng)分子處于絕對零度時，運動速度為零，這與分子熱運動理論相違背，故D錯誤。故選：A。本題考查了關(guān)于熱力學(xué)溫度的概念，尤其是AB選項，不通過簡單運算很易出錯。同時要加強對基本規(guī)律的深入理解?！窘忸}思路點撥】1．熱力學(xué)溫度的零值是低溫極限，永遠(yuǎn)達(dá)不到，即熱力學(xué)溫度無負(fù)值．2．溫度是大量分子熱運動的集體行為，對個別分子來說溫度沒有意義．6．氣體壓強的計算【知識點的認(rèn)識】1．氣體壓強的特點（1）氣體自重產(chǎn)生的壓強一般很小，可以忽略。但大氣壓強P0卻是一個較大的數(shù)值（大氣層重力產(chǎn)生），不能忽略。（2）密閉氣體對外加壓強的傳遞遵守帕斯卡定律，即外加壓強由氣體按照原來的大小向各個方向傳遞。2．封閉氣體壓強的計算（1）理論依據(jù)①液體壓強的計算公式p＝ρgh。②液面與外界大氣相接觸。則液面下h處的壓強為p＝p0+ρgh③帕斯卡定律：加在密閉靜止液體（或氣體）上的壓強能夠大小不變地由液體（或氣體）向各個方向傳遞（注意：適用于密閉靜止的液體或氣體）④連通器原理：在連通器中，同一種液體（中間液體不間斷）的同一水平面上的壓強是相等的。（2）計算的方法步驟（液體密封氣體）①選取假想的一個液體薄片（其自重不計）為研究對象②分析液體兩側(cè)受力情況，建立力的平衡方程，消去橫截面積，得到液片兩面?zhèn)鹊膲簭娖胶夥匠挞劢夥匠蹋蟮脷怏w壓強【命題方向】有一段12cm長汞柱，在均勻玻璃管中封住一定質(zhì)量的氣體．若管口向上將玻璃管放置在一個傾角為30°的光滑斜面上（如圖所示），在下滑過程中被封閉氣體的壓強（設(shè)大氣壓強為p0＝76cmHg）為（）A、76cmHgB、82cmHgC、88cmHgD、70cmHg分析：先以玻璃管與水銀柱整體為研究對象然后以玻璃管中的水銀柱為研究對象進行受力分析結(jié)合牛頓第二定律求出封閉氣體對水銀柱的壓力大小，然后根據(jù)壓強的公式計算壓強．解答：以玻璃管與水銀柱整體為研究對象，有：Mgsin30°＝Ma，得a=12水銀柱相對玻璃管靜止，則二者加速度相等，以水銀柱為研究對象有：mgsin30°+p0s﹣ps＝ma②將①代入②得：p＝p0＝76cmHg故選：A。點評：本題考查了封閉氣體壓強的計算，正確選取研究對象是關(guān)鍵．【解題思路點撥】計算封閉氣體的壓強的一般步驟如下：1.選定研究對象，對其進行受力分析；2.列平衡方程或牛頓第二定律；3.求解壓強。7．氣體的等溫變化與玻意耳定律的應(yīng)用【知識點的認(rèn)識】玻意耳定律（等溫變化）：①內(nèi)容：一定質(zhì)量的氣體，在溫度保持不變時，它的壓強和體積成反比；或者說，壓強和體積的乘積保持不變．②數(shù)學(xué)表達(dá)式：pV＝C（常量）或p1V1＝p2V2．③適用條件：a．氣體質(zhì)量不變、溫度不變；b．氣體溫度不太低（與室溫相比）、壓強不太大（與大氣壓相比）．④p﹣V圖象﹣﹣等溫線：一定質(zhì)量的某種氣體在p﹣V圖上的等溫線是雙曲線的一支，如圖A所示，從狀態(tài)M經(jīng)過等溫變化到狀態(tài)N，矩形的面積相等，在圖B中溫度T1＜T2．⑤p-1V圖象：由pV＝CT，可得p＝CT1V，斜率k＝CT，即斜率越大，溫度越高，且直線的延長線過原點，如圖C所示，可知T1＜【命題方向】如圖所示，一根足夠長的粗細(xì)均勻的玻璃管豎直放置，用一段長為19cm的水銀柱封閉一段長10cm的空氣柱，已知大氣壓強為105Pa（相當(dāng)于76cmHg），氣體的溫度為27℃，玻璃管的橫截面積為2×10﹣4m2，求：（1）求初態(tài)時封閉氣體壓強；（2）若將玻璃管緩慢轉(zhuǎn)至水平位置，整個過程溫度保持不變，求封閉空氣柱的長度．分析：（1）根據(jù)液體內(nèi)部壓強的公式即可求出；（2）氣體做等溫變化，由玻意耳定律列方程求解末態(tài)氣柱長度。解答：（1）初態(tài)時封閉氣體壓強：p1＝p0+ρgh＝76cmHg+10cmHg＝95cmHg（2）初態(tài)時封閉氣體的體積：V1＝l1S末態(tài)時封閉氣體的體積：V2＝l2S氣體做等溫變化，由玻意耳定律得：p1V1＝p2V2末態(tài)氣柱長度：l2＝12.5cm答：（1）初態(tài)時封閉氣體壓強為95cmHg；（2）若將玻璃管緩慢轉(zhuǎn)至水平位置，整個過程溫度保持不變，封閉空氣柱的長度為12.5cm．點評：（1）初態(tài)時封閉氣體壓強為95cmHg；（2）若將玻璃管緩慢轉(zhuǎn)至水平位置，整個過程溫度保持不變，封閉空氣柱的長度為12.5cm．【解題思路點撥】應(yīng)用玻意耳定律求解時，要明確研究對象，確認(rèn)溫度不變，根據(jù)題目的已知條件和求解的問題，分別找出初、末狀態(tài)的參量，其中正確確定壓強是解題的關(guān)鍵。8．氣體的等容變化與查理定律的應(yīng)用【知識點的認(rèn)識】1.等容變化：一定質(zhì)量的某種氣體，在體積不變時，壓強隨溫度變化的過程。2.查理定律：（1）文字表述：一定質(zhì)量的某種氣體，在體積不變的情況下，壓強p與熱力學(xué)溫度T成正比。（2）表達(dá)式：p＝CT（其中C為常量）或p1（3）圖像表示：（4）適用條件：氣體質(zhì)量不變，氣體的體積不變。3.對查理定律的理解（1）查理定律是實驗定律，是由法國科學(xué)家查理通過實驗發(fā)現(xiàn)的。（2）適用條件：氣體質(zhì)量一定，體積不變，壓強不太大（等于或小于幾個大氣壓），溫度不太低（不低于零下幾十?dāng)z氏度）。（3）一定質(zhì)量的某種氣體在體積不變的情況下，升高（或降低）相同的溫度，所增加（或減?。┑膲簭娛窍嗤??！久}方向】一種特殊的氣體溫度計由兩個裝有理想氣體的導(dǎo)熱容器組裝而成，測量時將兩個導(dǎo)熱容器分別放入甲、乙兩個水槽中，如圖所示，連接管內(nèi)裝有水銀，當(dāng)兩個水槽的溫度都為0℃（273K）時，沒有壓強差；當(dāng)水槽乙處于0℃而水槽甲處于50℃時，壓強差為60mmHg。導(dǎo)熱容器的體積恒定且遠(yuǎn)大于連接管的體積。求：（1）兩個水槽的溫度都為0℃（273K）時，導(dǎo)熱容器內(nèi)氣體的壓強多大；（2）當(dāng)水槽乙處于0℃而水槽甲處于未知的待測溫度（高于0℃）時，壓強差為72mmHg，此未知待測溫度是多少。分析：（1）乙容器內(nèi)的氣體做等容變化，找出初末狀態(tài)參量，根據(jù)查理定律求得壓強；（2）乙容器內(nèi)的氣體做等容變化，根據(jù)查理定律求得未知溫度。解答：（1）設(shè)0℃時，甲中氣體的壓強為p0，T0＝273K；氣體溫度為50℃即T1＝（273+50）K＝323K時，氣體的壓強p1＝p0+60mmHg氣體做等容變化，有p解得p0＝327.6mmHg（2）設(shè)未知溫度為T2，p2＝p0+72mmHg有p解得T2＝333K答：（1）兩個水槽的溫度都為0℃（273K）時，導(dǎo)熱容器內(nèi)氣體的壓強327.6mmHg；（2）當(dāng)水槽乙處于0℃而水槽甲處于未知的待測溫度（高于0℃）時，壓強差為72mmHg，此未知待測溫度是333K。點評：本題主要考查了查理定律，關(guān)是找出初末狀態(tài)參量，明確所研究的氣體即可，解題時要注意溫度單位的換算?！窘忸}思路點撥】1.查理定律及其推論由查理定律p1T1=p2.應(yīng)用查理定律解題的一般步驟（1）