第51頁（共51頁）2021-2025年高考物理真題知識點分類匯編之熱學(xué)（五）一．選擇題（共3小題）1．（2022?上海）將一個乒乓球浸沒在水中，當水溫升高時，球內(nèi)氣體（）A．分子熱運動平均動能變小，壓強變小 B．分子熱運動平均動能變小，壓強變大 C．分子熱運動平均動能增大，壓強變小 D．分子熱運動平均動能增大，壓強變大2．（2021?重慶）圖1和圖2中曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別描述了某物理量隨分之間的距離變化的規(guī)律，r0為平衡位置。現(xiàn)有如下物理量：①分子勢能，②分子間引力，③分子間斥力，④分子間引力和斥力的合力，則曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ對應(yīng)的物理量分別是（）A．①③② B．②④③ C．④①③ D．①④③3．（2021?山東）血壓儀由加壓氣囊、臂帶、壓強計等構(gòu)成，如圖所示。加壓氣囊可將外界空氣充入臂帶，壓強計示數(shù)為臂帶內(nèi)氣體的壓強高于大氣壓強的數(shù)值。充氣前臂帶內(nèi)氣體壓強為大氣壓強，體積為V；每次擠壓氣囊都能將60cm3的外界空氣充入臂帶中，經(jīng)5次充氣后，臂帶內(nèi)氣體體積變?yōu)?V，壓強計示數(shù)為150mmHg。已知大氣壓強等于750mmHg，氣體溫度不變。忽略細管和壓強計內(nèi)的氣體體積。則V等于（）A．30cm3 B．40cm3 C．50cm3 D．60cm3二．多選題（共4小題）（多選）4．（2022?天津）采用渦輪增壓技術(shù)可提高汽車發(fā)動機效率。將渦輪增壓簡化為以下兩個過程，一定質(zhì)量的理想氣體首先經(jīng)過絕熱過程被壓縮，然后經(jīng)過等壓過程回到初始溫度，則（）A．絕熱過程中，氣體分子平均動能增加 B．絕熱過程中，外界對氣體做負功 C．等壓過程中，外界對氣體做正功 D．等壓過程中，氣體內(nèi)能不變（多選）5．（2022?甲卷）一定量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，其過程如p﹣T圖上從a到b的線段所示。在此過程中（）A．氣體一直對外做功 B．氣體的內(nèi)能一直增加 C．氣體一直從外界吸熱 D．氣體吸收的熱量等于其對外做的功 E．氣體吸收的熱量等于其內(nèi)能的增加量（多選）6．（2022?乙卷）一定量的理想氣體從狀態(tài)a經(jīng)狀態(tài)b變化到狀態(tài)c，其過程如T﹣V圖上的兩條線段所示。則氣體在（）A．狀態(tài)a處的壓強大于狀態(tài)c處的壓強 B．由a變化到b的過程中，氣體對外做功 C．由b變化到c的過程中，氣體的壓強不變 D．由a變化到b的過程中，氣體從外界吸熱 E．由a變化到b的過程中，從外界吸收的熱量等于其增加的內(nèi)能（多選）7．（2022?湖南）利用“渦流效應(yīng)”可實現(xiàn)冷熱氣體的分離。如圖，一冷熱氣體分離裝置由噴嘴、渦流室、環(huán)形管、分離擋板和冷熱兩端管等構(gòu)成。高壓氮氣由噴嘴切向流入渦流室中，然后以螺旋方式在環(huán)形管中向右旋轉(zhuǎn)前進，分子熱運動速率較小的氣體分子將聚集到環(huán)形管中心部位，而分子熱運動速率較大的氣體分子將聚集到環(huán)形管邊緣部位。氣流到達分離擋板處時，中心部位氣流與分離擋板碰撞后反向，從A端流出，邊緣部位氣流從B端流出。下列說法正確的是（）A．A端為冷端，B端為熱端 B．A端流出的氣體分子熱運動平均速率一定小于B端流出的 C．A端流出的氣體內(nèi)能一定大于B端流出的 D．該裝置氣體進出的過程滿足能量守恒定律，但違背了熱力學(xué)第二定律 E．該裝置氣體進出的過程既滿足能量守恒定律，也滿足熱力學(xué)第二定律三．填空題（共4小題）8．（2022?廣東）利用空調(diào)將熱量從溫度較低的室內(nèi)傳遞到溫度較高的室外環(huán)境，這個過程（選填“是”或“不是”）自發(fā)過程。該過程空調(diào)消耗了電能，空調(diào)排放到室外環(huán)境的熱量（選填“大于”“等于”或“小于”）從室內(nèi)吸收的熱量。9．（2022?河北）如圖，絕熱密閉容器中裝有一定質(zhì)量的某種理想氣體和一個充有同種氣體的氣球。容器內(nèi)溫度處處相同，氣球內(nèi)部壓強大于外部壓強。氣球緩慢漏氣后，容器中氣球外部氣體的壓強將（“增大”“減小”或“不變”）；溫度將（填“升高”“降低”或“不變”）。10．（2022?上海）在描述氣體狀態(tài)的參量中，是氣體分子空間所能達到的范圍。壓強從微觀角度來說，是的宏觀體現(xiàn)。11．（2022?福建）帶有活塞的汽缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體，氣體開始處于a狀態(tài)，然后經(jīng)過a→b→c狀態(tài)變化過程到達c狀態(tài)。在V﹣T圖中變化過程如圖所示。（1）氣體從a狀態(tài)經(jīng)過a→b到達b狀態(tài)的過程中壓強。（填“增大”、“減小”或“不變”）（2）氣體從b狀態(tài)經(jīng)過b→c到達c狀態(tài)的過程要。（填“吸收”或“放出”）熱量。四．解答題（共9小題）12．（2022?乙卷）如圖，一豎直放置的汽缸由兩個粗細不同的圓柱形筒組成，汽缸中活塞Ⅰ和活塞Ⅱ之間封閉有一定量的理想氣體，兩活塞用一輕質(zhì)彈簧連接，汽缸連接處有小卡銷，活塞Ⅱ不能通過連接處?；钊?、Ⅱ的質(zhì)量分別為2m、m，面積分別為2S、S，彈簧原長為l。初始時系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，此時彈簧的伸長量為0.1l，活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸連接處的距離相等，兩活塞間氣體的溫度為T0。已知活塞外大氣壓強為p0，忽略活塞與缸壁間的摩擦，汽缸無漏氣，不計彈簧的體積。（?。┣髲椈傻膭哦认禂?shù)；（ⅱ）緩慢加熱兩活塞間的氣體，求當活塞Ⅱ剛運動到汽缸連接處時，活塞間氣體的壓強和溫度。13．（2022?海南）足夠長的玻璃管水平放置，用長19cm的水銀封閉一段長為25cm的空氣柱，大氣壓強為76cmHg，環(huán)境溫度為300K，將玻璃管緩慢順時針旋轉(zhuǎn)到豎直，則：①空氣柱是吸熱還是放熱；②空氣柱長度變?yōu)槎嗌?；③當氣體溫度變?yōu)?60K時，空氣柱長度又是多少？14．（2022?河北）水平放置的氣體阻尼器模型截面如圖所示，汽缸中間有一固定隔板，將汽缸內(nèi)一定質(zhì)量的某種理想氣體分為兩部分，“H”型連桿活塞的剛性連桿從隔板中央圓孔穿過，連桿與隔板之間密封良好。設(shè)汽缸內(nèi)、外壓強均為大氣壓強p0，活塞面積為S，隔板兩側(cè)氣體體積均為SL0，各接觸面光滑，連桿的截面積忽略不計?，F(xiàn)將整個裝置緩慢旋轉(zhuǎn)至豎直方向，穩(wěn)定后，上部氣體的體積為原來的12（?。┐藭r上、下兩部分氣體的壓強；（ⅱ）“H”型連桿活塞的質(zhì)量（重力加速度大小為g）。15．（2022?廣東）玻璃瓶可作為測量水深的簡易裝置。如圖所示，潛水員在水面上將80mL水裝入容積為380mL的玻璃瓶中，擰緊瓶蓋后帶入水底，倒置瓶身，打開瓶蓋，讓水進入瓶中，穩(wěn)定后測得瓶內(nèi)水的體積為230mL。將瓶內(nèi)氣體視為理想氣體，全程氣體不泄漏且溫度不變。大氣壓強p0取1.0×105Pa，重力加速度g取10m/s2，水的密度ρ取1.0×103kg/m3。求水底的壓強p和水的深度h。16．（2022?山東）某些魚類通過調(diào)節(jié)體內(nèi)魚鰾的體積實現(xiàn)浮沉，如圖所示，魚鰾結(jié)構(gòu)可簡化為通過閥門相連的A、B兩個密閉氣室，A室壁厚，可認為體積恒定，B室壁薄，體積可變；兩室內(nèi)氣體視為理想氣體，可通過閥門進行交換。質(zhì)量為M的魚靜止在水面下H處，B室內(nèi)氣體體積為V，質(zhì)量為m；設(shè)B室內(nèi)氣體壓強與魚體外壓強相等、魚體積的變化與B室氣體體積的變化相等，魚的質(zhì)量不變，魚鰾內(nèi)氣體溫度不變，水的密度為ρ，重力加速度為g，大氣壓強為p0，求：（1）魚通過增加B室體積獲得大小為a的加速度，需從A室充入B室的氣體質(zhì)量Δm；（2）魚靜止于水面下H1處時，B室內(nèi)氣體質(zhì)量m1。17．（2022?甲卷）如圖，容積均為V0、缸壁可導(dǎo)熱的A、B兩汽缸放置在壓強為p0、溫度為T0的環(huán)境中；兩汽缸的底部通過細管連通，A汽缸的頂部通過開口C與外界相通；汽缸內(nèi)的兩活塞將缸內(nèi)氣體分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四部分，其中第Ⅱ、Ⅲ部分的體積分別為18V0和14V（ⅰ）將環(huán)境溫度緩慢升高，求B汽缸中的活塞剛到達汽缸底部時的溫度；（ⅱ）將環(huán)境溫度緩慢改變至2T0，然后用氣泵從開口C向汽缸內(nèi)緩慢注入氣體，求A汽缸中的活塞到達汽缸底部后，B汽缸內(nèi)第Ⅳ部分氣體的壓強。18．（2022春?沙坪壩區(qū)校級期中）一容積為V0的氣缸，缸內(nèi)的活塞上升到頂端時可被擋住，如圖所示。氣缸內(nèi)封閉著體積為34V0，溫度為300K的理想氣體。活塞體積和質(zhì)量忽略不計，外界大氣壓強為（1）當活塞剛好上升到頂端時氣體的溫度；（2）當氣體的壓強為3219．（2022?重慶）某同學(xué)探究一封閉氣缸內(nèi)理想氣體的狀態(tài)變化特性，得到壓強p隨溫度t的變化如圖所示。已知圖線Ⅰ描述的是體積為V1的等容過程，當溫度為t1時氣體的壓強為p1；圖線Ⅱ描述的是壓強為p2的等壓過程。取0℃為273K，求：①等容過程中，溫度為0℃時氣體的壓強；②等壓過程中，溫度為0℃時氣體的體積。20．（2022?湖南）如圖，小贊同學(xué)設(shè)計了一個液體拉力測量儀。一個容積V0＝9.9L的導(dǎo)熱汽缸下接一圓管，用質(zhì)量m1＝90g、橫截面積S＝10cm2的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與圓管壁間摩擦不計?；钊露擞幂p質(zhì)細繩懸掛一質(zhì)量m2＝10g的U形金屬絲，活塞剛好處于A位置。將金屬絲部分浸入待測液體中，緩慢升起汽缸，使金屬絲從液體中拉出，活塞在圓管中的最低位置為B。已知A、B間距離h＝10cm，外界大氣壓強p0＝1.01×105Pa，重力加速度取10m/s2，環(huán)境溫度保持不變。求（?。┗钊幱贏位置時，汽缸中的氣體壓強p1；（ⅱ）活塞處于B位置時，液體對金屬絲拉力F的大小。

2021-2025年高考物理真題知識點分類匯編之熱學(xué)（五）參考答案與試題解析一．選擇題（共3小題）題號123答案DDD二．多選題（共4小題）題號4567答案ACBCEABDABE一．選擇題（共3小題）1．（2022?上海）將一個乒乓球浸沒在水中，當水溫升高時，球內(nèi)氣體（）A．分子熱運動平均動能變小，壓強變小 B．分子熱運動平均動能變小，壓強變大 C．分子熱運動平均動能增大，壓強變小 D．分子熱運動平均動能增大，壓強變大【考點】氣體的等容變化與查理定律的應(yīng)用；溫度與分子動能的關(guān)系．【專題】信息給予題；定性思想；推理法；熱學(xué)、光學(xué)和原子物理學(xué)；理解能力．【答案】D【分析】溫度是分子平均動能大小的標志，溫度越高運動越激烈，但每個分子的運動情況不同，由于分子之間的碰撞等原因，某些分子的動能可能很小，從統(tǒng)計規(guī)律來看，溫度越高，分子平均動能越大；忽略乒乓球的體積變化，將一個乒乓球浸沒在水中，當水溫升高時，球內(nèi)氣體屬于等容變化，溫度升高，氣體壓強越大?！窘獯稹拷猓簻囟仁欠肿悠骄鶆幽艽笮〉臉酥?，溫度越高，分子的平均動能增大；水溫不會太高，壓強不會太大，所以球內(nèi)氣體可以看成理想氣體，乒乓球不漏氣，則氣體質(zhì)量不變，在氣體體積不變時，溫度升高，壓強變大，故ABC錯誤，D正確。故選：D。【點評】本題主要考查了分子的平均動能與溫度的關(guān)系及理想氣體的等容變化等知識。2．（2021?重慶）圖1和圖2中曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別描述了某物理量隨分之間的距離變化的規(guī)律，r0為平衡位置?，F(xiàn)有如下物理量：①分子勢能，②分子間引力，③分子間斥力，④分子間引力和斥力的合力，則曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ對應(yīng)的物理量分別是（）A．①③② B．②④③ C．④①③ D．①④③【考點】分子間存在作用力及其與分子間距的關(guān)系．【專題】定性思想；推理法；分子間相互作用力與分子間距離的關(guān)系；理解能力．【答案】D【分析】根據(jù)分子力隨分子間距離變化的圖像和分子勢能隨分子間距離變化的圖像分析可得?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)分子處于平衡位置（即分子之間距離為r0）時分子勢能最小可知，曲線I為分子勢能隨分子之間距離r變化的圖像；根據(jù)分子處于平衡位置（即分子之間距離為r0）時分子力為零，可知曲線Ⅱ為分子力隨分子之間距離r變化的圖像；根據(jù)分子之間斥力隨分子之間距離的增大而減小，可知曲線Ⅲ為分子斥力隨分子之間距離r變化的圖像。故D正確，ABC錯誤；故選D。【點評】本題主要考查了分子力隨分子間距離變化的圖像和分子勢能隨分子間距離變化的圖像，熟知圖像并且會分析其變化是解題的關(guān)鍵。3．（2021?山東）血壓儀由加壓氣囊、臂帶、壓強計等構(gòu)成，如圖所示。加壓氣囊可將外界空氣充入臂帶，壓強計示數(shù)為臂帶內(nèi)氣體的壓強高于大氣壓強的數(shù)值。充氣前臂帶內(nèi)氣體壓強為大氣壓強，體積為V；每次擠壓氣囊都能將60cm3的外界空氣充入臂帶中，經(jīng)5次充氣后，臂帶內(nèi)氣體體積變?yōu)?V，壓強計示數(shù)為150mmHg。已知大氣壓強等于750mmHg，氣體溫度不變。忽略細管和壓強計內(nèi)的氣體體積。則V等于（）A．30cm3 B．40cm3 C．50cm3 D．60cm3【考點】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；理想氣體狀態(tài)方程專題；推理論證能力．【答案】D【分析】以5次充氣后，臂帶內(nèi)所有氣體為研究對象，由玻意耳定律列方程可求解?！窘獯稹拷猓阂?次充氣后，臂帶內(nèi)所有氣體為研究對象，初態(tài)：p1＝750mmHgV1＝（V+60×5）cm3末態(tài)：p2＝750mmHg+150mmHg＝900mmHgV2＝5V由玻意耳定律p1V1＝p2V2代入數(shù)計算可得V＝60cm3，故D正確，ABC錯誤。故選：D?！军c評】本題考查玻意耳定律，解題的關(guān)鍵是研究對象的選取，本題考查內(nèi)容重點突出，中等難度。二．多選題（共4小題）（多選）4．（2022?天津）采用渦輪增壓技術(shù)可提高汽車發(fā)動機效率。將渦輪增壓簡化為以下兩個過程，一定質(zhì)量的理想氣體首先經(jīng)過絕熱過程被壓縮，然后經(jīng)過等壓過程回到初始溫度，則（）A．絕熱過程中，氣體分子平均動能增加 B．絕熱過程中，外界對氣體做負功 C．等壓過程中，外界對氣體做正功 D．等壓過程中，氣體內(nèi)能不變【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】絕熱壓縮過程中，根據(jù)氣體體積變化判斷氣體做功情況，根據(jù)熱力學(xué)第一定律判斷內(nèi)能變化從而得出溫度變化；根據(jù)一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)方程分析氣體做等壓變化回到初始溫度的過程中，體積和溫度的變化情況。【解答】解：AB、絕熱壓縮過程中，氣體體積減小、外界對氣體做正功、根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝Q+W可知，氣體的內(nèi)能增加，所以氣體的溫度升高、則氣體分子平均動能增加，故A正確、B錯誤；CD、根據(jù)一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)方程可知：pVT=C，氣體等壓過程回到初始溫度，說明溫度降低，內(nèi)能減?。粔簭姴蛔?、則氣體體積減小，外界對氣體做正功，故C正確、故選：AC?！军c評】本題主要是考查一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)方程及熱力學(xué)第一定律的內(nèi)容，關(guān)鍵是弄清楚氣體狀態(tài)參量的變化情況，知道一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能僅有溫度決定，而溫度是分子平均動能的標志。（多選）5．（2022?甲卷）一定量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，其過程如p﹣T圖上從a到b的線段所示。在此過程中（）A．氣體一直對外做功 B．氣體的內(nèi)能一直增加 C．氣體一直從外界吸熱 D．氣體吸收的熱量等于其對外做的功 E．氣體吸收的熱量等于其內(nèi)能的增加量【考點】熱力學(xué)第一定律與理想氣體的圖像問題相結(jié)合；理想氣體及理想氣體的狀態(tài)方程．【專題】定量思想；推理法；理想氣體狀態(tài)方程專題．【答案】BCE【分析】在p﹣T圖線中，ab為過坐標原點的直線，氣體做等容變化，氣體不做功，溫度升高，分子的平均動能增大，內(nèi)能增大，結(jié)合熱力學(xué)第一定律即可判斷?！窘獯稹拷猓篈、根據(jù)一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)方程pVT=C可得：p=CVTB、從a到b，氣體的溫度逐漸升高，分子的平均動能逐漸增大，故內(nèi)能一直增加，故B正確；CDE、由于氣體從a到b不做功W＝0，且內(nèi)能逐漸增大，根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝W+Q可知，氣體一直從外界吸熱，且吸收的熱量等于其內(nèi)能的增加量，故CE正確，D錯誤；故選：BCE?！军c評】本題主要考查了p﹣T圖像，抓住ab過坐標原點為等容變化，結(jié)合熱力學(xué)第一定律即可判斷。（多選）6．（2022?乙卷）一定量的理想氣體從狀態(tài)a經(jīng)狀態(tài)b變化到狀態(tài)c，其過程如T﹣V圖上的兩條線段所示。則氣體在（）A．狀態(tài)a處的壓強大于狀態(tài)c處的壓強 B．由a變化到b的過程中，氣體對外做功 C．由b變化到c的過程中，氣體的壓強不變 D．由a變化到b的過程中，氣體從外界吸熱 E．由a變化到b的過程中，從外界吸收的熱量等于其增加的內(nèi)能【考點】熱力學(xué)第一定律與理想氣體的圖像問題相結(jié)合；理想氣體及理想氣體的狀態(tài)方程．【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】ABD【分析】根據(jù)一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)方程pVT=C【解答】解：AC、根據(jù)一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)方程pVT=C可得T=pCV，從a到b，圖像的斜率不變，壓強不變，從b到c的過程中，與坐標原點的連線的斜率逐漸減小，壓強減小，故狀態(tài)a處的壓強大于狀態(tài)B、由a到b的過程中，氣體的體積增大，氣體對外做功，故B正確；DE、由a到b，氣體的溫度升高，內(nèi)能增大且氣體對外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝W+Q可得：Q＝ΔU﹣W，氣體從外界吸熱且大于增加的內(nèi)能，故D正確，E錯誤；故選：ABD?！军c評】本題結(jié)合圖象考查氣態(tài)方程，能夠運用控制變量法研究多個物理量變化時的關(guān)系。要注意熱力學(xué)第一定律ΔU＝W+Q中，W、Q取正負號的含義。（多選）7．（2022?湖南）利用“渦流效應(yīng)”可實現(xiàn)冷熱氣體的分離。如圖，一冷熱氣體分離裝置由噴嘴、渦流室、環(huán)形管、分離擋板和冷熱兩端管等構(gòu)成。高壓氮氣由噴嘴切向流入渦流室中，然后以螺旋方式在環(huán)形管中向右旋轉(zhuǎn)前進，分子熱運動速率較小的氣體分子將聚集到環(huán)形管中心部位，而分子熱運動速率較大的氣體分子將聚集到環(huán)形管邊緣部位。氣流到達分離擋板處時，中心部位氣流與分離擋板碰撞后反向，從A端流出，邊緣部位氣流從B端流出。下列說法正確的是（）A．A端為冷端，B端為熱端 B．A端流出的氣體分子熱運動平均速率一定小于B端流出的 C．A端流出的氣體內(nèi)能一定大于B端流出的 D．該裝置氣體進出的過程滿足能量守恒定律，但違背了熱力學(xué)第二定律 E．該裝置氣體進出的過程既滿足能量守恒定律，也滿足熱力學(xué)第二定律【考點】熱力學(xué)第二定律的不同表述與理解；溫度與分子動能的關(guān)系；物體內(nèi)能的概念與影響因素．【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】ABE【分析】根據(jù)題目的描述分析出AB端的氣體溫度高低，而溫度是分子平均動能的標志，由此分析出平均速率的大小，理解氣體內(nèi)能的影響因素從而完成分析；根據(jù)能量守恒定律和熱力學(xué)定律結(jié)合題意完成分析?！窘獯稹拷猓篈BC、根據(jù)題目描述可知，從A端為冷端，B端為熱端，因此A端流出的氣體分子熱運動平均速率一定小于B端流出的，但氣體的質(zhì)量未知，所以無法確定氣體內(nèi)能的大小關(guān)系，故AB正確，C錯誤；DE、該裝置氣體進出的過程既滿足能量守恒定律，也滿足熱力學(xué)第二定律，是在外界的影響下，冷熱氣體分離開來，故D錯誤，E正確；故選：ABE?！军c評】本題主要考查了熱力學(xué)定律的相關(guān)應(yīng)用，讀懂題意，理解分子平均動能和影響因素，結(jié)合熱力學(xué)定律即可完成分析，考法新穎，對學(xué)生的閱讀理解能力要求較高，但整體難度不大。三．填空題（共4小題）8．（2022?廣東）利用空調(diào)將熱量從溫度較低的室內(nèi)傳遞到溫度較高的室外環(huán)境，這個過程不是（選填“是”或“不是”）自發(fā)過程。該過程空調(diào)消耗了電能，空調(diào)排放到室外環(huán)境的熱量大于（選填“大于”“等于”或“小于”）從室內(nèi)吸收的熱量。【考點】熱力學(xué)第二定律的不同表述與理解；能量守恒定律的內(nèi)容和應(yīng)用（熱力學(xué)方向）．【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】不是；大于【分析】根據(jù)熱力學(xué)第二定律分析出熱運動的過程是不是自發(fā)過程；根據(jù)能量守恒定律分析出空調(diào)從室內(nèi)吸收的熱量與排放到室外環(huán)境熱量的大小關(guān)系。【解答】解：利用空調(diào)將熱量從溫度較低的室內(nèi)傳遞到溫度較高的室外環(huán)境，是以消耗電能為代價的，因此這個過程不是自發(fā)過程；因為空調(diào)消耗電能會產(chǎn)生一定的熱量，根據(jù)能量守恒定律可知，空調(diào)排放到室外環(huán)境的熱量大于從室內(nèi)吸收的熱量。故答案為：不是；大于【點評】本題主要考查了熱力學(xué)定律的相關(guān)應(yīng)用，理解熱力學(xué)第二定律的相關(guān)內(nèi)容，結(jié)合能量守恒定律即可完成分析。9．（2022?河北）如圖，絕熱密閉容器中裝有一定質(zhì)量的某種理想氣體和一個充有同種氣體的氣球。容器內(nèi)溫度處處相同，氣球內(nèi)部壓強大于外部壓強。氣球緩慢漏氣后，容器中氣球外部氣體的壓強將增大（“增大”“減小”或“不變”）；溫度將升高（填“升高”“降低”或“不變”）。【考點】熱力學(xué)第一定律的表達和應(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；氣體的壓強專題；分析綜合能力．【答案】增大；升高。【分析】根據(jù)氣體壓強的決定因素進行分析；根據(jù)能量守恒定律分析溫度的變化?！窘獯稹拷猓簹馇蚓徛夂?，容器中氣球外部氣體單位體積內(nèi)分子數(shù)密度增大，其的壓強將增大；氣球緩慢漏氣過程氣球內(nèi)外氣體溫度始終相等，氣球的體積逐漸減小，氣球的彈性勢能逐漸減小，容器內(nèi)系統(tǒng)能量守恒，氣球的彈性勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，容器內(nèi)系統(tǒng)溫度升高。故答案為：增大；升高?！军c評】解答本題的關(guān)鍵是知道氣體壓強的決定因素是氣體的溫度和氣體分子數(shù)密度，要能夠根據(jù)能量守恒定律或者熱力學(xué)第一定律進行分析。10．（2022?上海）在描述氣體狀態(tài)的參量中，體積是氣體分子空間所能達到的范圍。壓強從微觀角度來說，是分子熱運動的宏觀體現(xiàn)?！究键c】氣體壓強的微觀解釋．【專題】定性思想；推理法；氣體的壓強專題；推理論證能力．【答案】體積；分子熱運動【分析】理解氣體壓強的微觀意義即可完成分析?！窘獯稹拷猓涸诿枋鰵怏w狀態(tài)的參量中，體積是氣體分子空間所能達到的范圍。壓強從微觀角度來說，是分子熱運動的宏觀體現(xiàn)。故答案為：體積；分子熱運動【點評】本題主要考查了氣體的相關(guān)概念，理解氣體壓強的微觀意義即可完成分析，屬于基礎(chǔ)題型。11．（2022?福建）帶有活塞的汽缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體，氣體開始處于a狀態(tài)，然后經(jīng)過a→b→c狀態(tài)變化過程到達c狀態(tài)。在V﹣T圖中變化過程如圖所示。（1）氣體從a狀態(tài)經(jīng)過a→b到達b狀態(tài)的過程中壓強增大。（填“增大”、“減小”或“不變”）（2）氣體從b狀態(tài)經(jīng)過b→c到達c狀態(tài)的過程要放出。（填“吸收”或“放出”）熱量?！究键c】理想氣體及理想氣體的狀態(tài)方程；熱力學(xué)第一定律的表達和應(yīng)用．【專題】定性思想；推理法；熱力學(xué)定律專題；分析綜合能力．【答案】（1）增大；（2）放出【分析】（1）由圖象可知，從a→b的過程中，氣體體積不變，溫度升高根據(jù)PVT（2）從b→c的過程為等溫變化，體積變小，氣體內(nèi)能不變，由熱力學(xué)第一定律判斷吸熱與放熱情況。【解答】解：（1）由V﹣T圖像可知氣體從a狀態(tài)經(jīng)過a→b到達b狀態(tài)的過程中，氣體的體積保持不變，溫度升高，根據(jù)PVT（2）由V﹣T圖像可知，氣體從b狀態(tài)經(jīng)過b→c到達c狀態(tài)的過程，氣體的溫度保持不變，則氣體的內(nèi)能保持不變；氣體的體積減小，則外界對氣體做正功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體對外放出熱量。故答案為：（1）增大；（2）放出【點評】本題考查熱力學(xué)圖像，由圖線判斷出三點體積與熱力學(xué)溫度的關(guān)系，熟練應(yīng)用玻意耳定律、熱力學(xué)第一定律即可正確解題．四．解答題（共9小題）12．（2022?乙卷）如圖，一豎直放置的汽缸由兩個粗細不同的圓柱形筒組成，汽缸中活塞Ⅰ和活塞Ⅱ之間封閉有一定量的理想氣體，兩活塞用一輕質(zhì)彈簧連接，汽缸連接處有小卡銷，活塞Ⅱ不能通過連接處?；钊?、Ⅱ的質(zhì)量分別為2m、m，面積分別為2S、S，彈簧原長為l。初始時系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，此時彈簧的伸長量為0.1l，活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸連接處的距離相等，兩活塞間氣體的溫度為T0。已知活塞外大氣壓強為p0，忽略活塞與缸壁間的摩擦，汽缸無漏氣，不計彈簧的體積。（?。┣髲椈傻膭哦认禂?shù)；（ⅱ）緩慢加熱兩活塞間的氣體，求當活塞Ⅱ剛運動到汽缸連接處時，活塞間氣體的壓強和溫度。【考點】理想氣體及理想氣體的狀態(tài)方程．【專題】理想氣體狀態(tài)方程專題；推理論證能力；分析綜合能力．【答案】（1）彈簧的勁度系數(shù)40（2）緩慢加熱兩活塞間的氣體，求當活塞Ⅱ剛運動到汽缸連接處時，活塞間氣體的壓強為強3mgS+p0，溫度為【分析】整體隔離受力分析，求出氣體壓強與彈簧彈力，然后推出末態(tài)氣體體積，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程即可求解?！窘獯稹拷猓?）對活塞與彈簧整體進行受力分析得：3mg+2p0S+ps＝2pS+p0S對活塞Ⅱ受力分析得：p0S+F＝pS+mg由胡克定律得：F＝0.1kl聯(lián)立解得：k=（2）通過對對活塞與彈簧整體進行受力分析得氣體的壓強p=3mgS所以氣體初態(tài)：體積V1=32S（l+0.1l）=3.3溫度：T1＝T0末態(tài)：體積V2＝2.2S?l；溫度為T2由理想氣體狀態(tài)方程得：VT2=T0答：（1）彈簧的勁度系數(shù)40（2）緩慢加熱兩活塞間的氣體，求當活塞Ⅱ剛運動到汽缸連接處時，活塞間氣體的壓強為強3mgS+p0，溫度為【點評】本題考查胡克定律、受力分析，研究對象受力的選取、理想氣體狀態(tài)方程，注意題目隱含條件的挖掘。注重基礎(chǔ)知識的夯實。13．（2022?海南）足夠長的玻璃管水平放置，用長19cm的水銀封閉一段長為25cm的空氣柱，大氣壓強為76cmHg，環(huán)境溫度為300K，將玻璃管緩慢順時針旋轉(zhuǎn)到豎直，則：①空氣柱是吸熱還是放熱；②空氣柱長度變?yōu)槎嗌?；③當氣體溫度變?yōu)?60K時，空氣柱長度又是多少？【考點】理想氣體及理想氣體的狀態(tài)方程；熱力學(xué)第一定律的表達和應(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】①空氣柱放熱；②空氣柱長度變?yōu)?0cm；③當氣體溫度變?yōu)?60K時，空氣柱長度又是24cm?！痉治觥扛鶕?jù)題意可知再將玻璃管緩慢轉(zhuǎn)到豎直過程中氣體做等溫變化，根據(jù)玻意耳定律以及熱力學(xué)第一定律列方程即可解得①②；再根據(jù)氣體溫度升高到360K過程中氣體做等壓變化根據(jù)蓋呂—薩克定律列方程即可求解。【解答】解：①②、以封閉氣體為研究對象，氣體做等溫變化，設(shè)玻璃管橫截面積為S，玻璃管水平時p1＝76cmHg，V1＝25S玻璃管豎起來后p2＝19cmHg+76cmHg＝95cmHg，V2＝LS根據(jù)玻意耳定律可知，p1V1＝p2V2解得L＝20cm氣體體積減小，外界對氣體做功，但其溫度不變，內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝W+Q，可知氣體向外放熱；③空氣柱長度為20cm；由等壓變化得V2其中T1＝300K，V2＝20S，V3＝L'S解得L′＝24cm答：①空氣柱放熱；②空氣柱長度變?yōu)?0cm；③當氣體溫度變?yōu)?60K時，空氣柱長度又是24cm?！军c評】該題考查一定質(zhì)量的理想氣體做等溫變化、等壓變化等過程，分別根據(jù)對應(yīng)的方程求解即可，在分析該題吸放熱過程中需要結(jié)合熱力學(xué)第一定律，試題難度適中，屬于中檔題型。14．（2022?河北）水平放置的氣體阻尼器模型截面如圖所示，汽缸中間有一固定隔板，將汽缸內(nèi)一定質(zhì)量的某種理想氣體分為兩部分，“H”型連桿活塞的剛性連桿從隔板中央圓孔穿過，連桿與隔板之間密封良好。設(shè)汽缸內(nèi)、外壓強均為大氣壓強p0，活塞面積為S，隔板兩側(cè)氣體體積均為SL0，各接觸面光滑，連桿的截面積忽略不計。現(xiàn)將整個裝置緩慢旋轉(zhuǎn)至豎直方向，穩(wěn)定后，上部氣體的體積為原來的12（ⅰ）此時上、下兩部分氣體的壓強；（ⅱ）“H”型連桿活塞的質(zhì)量（重力加速度大小為g）?！究键c】氣體的等溫變化與玻意耳定律的應(yīng)用；判斷物體的受力個數(shù)．【專題】定量思想；方程法；理想氣體狀態(tài)方程專題；分析綜合能力．【答案】（i）此時上、下兩部分氣體的壓強分別為2p0、23p0（ii）“H”型連桿活塞的質(zhì)量為4p【分析】（i）分別對上部分氣體、下部分氣體為研究對象，根據(jù)玻意耳定律進行解答；（ii）整個裝置緩慢旋轉(zhuǎn)至豎直方向時，對活塞整體為研究對象，豎直方向根據(jù)平衡條件列方程求解。【解答】解：（i）設(shè)此時上部分氣體的壓強為p1，下部分氣體的壓強為p2。對上部分氣體，根據(jù)玻意耳定律可得：p0SL0＝p1×12解得：p1＝2p0；由于氣體總的體積不變，則此時下部分氣體的體積為32SL對下部分氣體，根據(jù)玻意耳定律可得：p0SL0＝p2×32解得：p2=23p（ii）整個裝置緩慢旋轉(zhuǎn)至豎直方向時，對活塞整體為研究對象，豎直方向根據(jù)平衡條件可得：mg+p0S+p2S＝p1S+p0S解得：m=4答：（i）此時上、下兩部分氣體的壓強分別為2p0、23p0（ⅱ）“H”型連桿活塞的質(zhì)量為4p【點評】本題主要是考查了一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(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，分析一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生的是何種變化，選擇合適的氣體實驗定律解決問題。15．（2022?廣東）玻璃瓶可作為測量水深的簡易裝置。如圖所示，潛水員在水面上將80mL水裝入容積為380mL的玻璃瓶中，擰緊瓶蓋后帶入水底，倒置瓶身，打開瓶蓋，讓水進入瓶中，穩(wěn)定后測得瓶內(nèi)水的體積為230mL。將瓶內(nèi)氣體視為理想氣體，全程氣體不泄漏且溫度不變。大氣壓強p0取1.0×105Pa，重力加速度g取10m/s2，水的密度ρ取1.0×103kg/m3。求水底的壓強p和水的深度h?！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】水底的壓強為2.0×105Pa，水的深度為10m。【分析】分析出氣體變化前后的體積，因為溫度不變，根據(jù)公式pV＝C列式計算出水底的壓強，結(jié)合壓強的計算公式得出水的深度?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)題目條件可知，氣體的初始體積為V1＝380mL﹣80mL＝300mL；氣體最終的體積為V2＝380mL﹣230mL＝150mL因為此過程中溫度不變，則p0V1＝pV2解得：p＝2.0×105Pa又因為p＝p0+ρgh代入數(shù)據(jù)解得：h＝10m答：水底的壓強為2.0×105Pa，水的深度為10m?！军c評】本題主要考查了一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)方程，分析出氣體變化前后的狀態(tài)參量，結(jié)合公式pV＝CT和壓強的計算公式即可完成解答。16．（2022?山東）某些魚類通過調(diào)節(jié)體內(nèi)魚鰾的體積實現(xiàn)浮沉，如圖所示，魚鰾結(jié)構(gòu)可簡化為通過閥門相連的A、B兩個密閉氣室，A室壁厚，可認為體積恒定，B室壁薄，體積可變；兩室內(nèi)氣體視為理想氣體，可通過閥門進行交換。質(zhì)量為M的魚靜止在水面下H處，B室內(nèi)氣體體積為V，質(zhì)量為m；設(shè)B室內(nèi)氣體壓強與魚體外壓強相等、魚體積的變化與B室氣體體積的變化相等，魚的質(zhì)量不變，魚鰾內(nèi)氣體溫度不變，水的密度為ρ，重力加速度為g，大氣壓強為p0，求：（1）魚通過增加B室體積獲得大小為a的加速度，需從A室充入B室的氣體質(zhì)量Δm；（2）魚靜止于水面下H1處時，B室內(nèi)氣體質(zhì)量m1?！究键c】氣體的等溫變化與玻意耳定律的應(yīng)用；牛頓第二定律的簡單應(yīng)用．【專題】定量思想；推理法；理想氣體狀態(tài)方程專題；分析綜合能力．【答案】（1）魚通過增加B室體積獲得大小為a的加速度，需從A室充入B室的氣體質(zhì)量為MmaρVg（2）魚靜止于水面下H1處時，B室內(nèi)氣體質(zhì)量為ρgH【分析】（1）對魚根據(jù)牛頓第二定律列式，同時根據(jù)質(zhì)量與密度的關(guān)系式完成分析；（2）分析出B室內(nèi)氣體變化前后的狀態(tài)參量，結(jié)合玻意耳定律完成分析?！窘獯稹拷猓海?）魚靜止在H處，設(shè)此時魚的體積為V0，有Mg＝ρgV0且此時B室內(nèi)氣體體積為V，質(zhì)量為m，因此m＝ρ氣V根據(jù)牛頓第二定律得：ρg（V0+ΔV）﹣Mg＝Ma聯(lián)立解得：Δm（2）B室內(nèi)氣體的初始壓強為：p1＝p0+ρgH在水面下H1時，其壓強為：p2＝p0+ρgH1由題意可知魚靜止在水中時，B中氣體的體積和溫度均不變化，那么壓強的變化是由于B中的氣體質(zhì)量發(fā)生了變化，分情況討論如下：①若H1＞H，則p2＞p1，在H1處B中的氣體質(zhì)量需要增加，設(shè)在壓強p1下B室吸入的氣體體積為ΔV1，則有：p1（V+ΔV1）＝p2V此時B室內(nèi)氣體質(zhì)量為：m1＝ρ氣（V+ΔV1）=②若H1＜H，則p2＜p1，在H1處B中的氣體質(zhì)量需要減少，設(shè)在壓強p1下B室放出的氣體體積為ΔV2，則有：p1（V﹣ΔV2）＝p2V此時B室內(nèi)氣體質(zhì)量為：m1＝ρ氣（V﹣ΔV2）=③若H1＝H，則p2＝p1，B中的氣體質(zhì)量不需要變化仍為m，即m1＝m，但m1的表達式仍可表示為：m1=綜合上述分析可得：m1=答：（1）魚通過增加B室體積獲得大小為a的加速度，需從A室充入B室的氣體質(zhì)量為MmaρVg（2）魚靜止于水面下H1處時，B室內(nèi)氣體質(zhì)量為ρgH【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狀態(tài)參量，根據(jù)一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)方程及牛頓第二定律即可完成解答。17．（2022?甲卷）如圖，容積均為V0、缸壁可導(dǎo)熱的A、B兩汽缸放置在壓強為p0、溫度為T0的環(huán)境中；兩汽缸的底部通過細管連通，A汽缸的頂部通過開口C與外界相通；汽缸內(nèi)的兩活塞將缸內(nèi)氣體分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四部分，其中第Ⅱ、Ⅲ部分的體積分別為18V0和14V（ⅰ）將環(huán)境溫度緩慢升高，求B汽缸中的活塞剛到達汽缸底部時的溫度；（ⅱ）將環(huán)境溫度緩慢改變至2T0，然后用氣泵從開口C向汽缸內(nèi)緩慢注入氣體，求A汽缸中的活塞到達汽缸底部后，B汽缸內(nèi)第Ⅳ部分氣體的壓強。【考點】理想氣體及理想氣體的狀態(tài)方程；氣體的等壓變化與蓋﹣呂薩克定律的應(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】（1）B汽缸中的活塞剛到達汽缸底部時的溫度為43T0（2）A汽缸中的活塞到達汽缸底部后，B汽缸內(nèi)第Ⅳ部分氣體的壓強為94【分析】剛開始升溫時，各部分氣體都處于等壓變化，對第Ⅳ部分氣體應(yīng)用蓋﹣呂薩克定律即可求出變化后的溫度；第Ⅱ和第Ⅲ部分氣體處于連通狀態(tài)，可以看成一個整體，分別對這部分和第Ⅳ部分氣體應(yīng)用理想氣體的狀態(tài)方程列式，聯(lián)立即可求解?！窘獯稹拷猓海?）在升溫過程中，B汽缸中活塞緩慢下移，最終到達汽缸底部，此過程為等壓變化，各部分氣體的壓強始終等于p0。對于第Ⅳ部分氣體，升溫前壓強為p0，體積為V0-14V0=升溫之后的體積為V0，設(shè)活塞剛到達汽缸底部時的溫度為T1，由蓋—呂薩克定律VTT0解得：T1=（2）將Ⅱ、Ⅲ中的氣體看作一個整體，初始壓強為p0，溫度為T0，體積為1設(shè)此時這部分氣體的末態(tài)壓強為p2，體積為V2，由理想氣體的狀態(tài)方程pVTp0緩慢升溫過程中，B汽缸中活塞上、下兩部分的氣體壓強始終相等，所以對第Ⅳ部分氣體在升溫前后有：p0聯(lián)立可得：p2=答：（1）B汽缸中的活塞剛到達汽缸底部時的溫度為43（2）A汽缸中的活塞到達汽缸底部后，B汽缸內(nèi)第Ⅳ部分氣體的壓強為94【點評】本題考查理想氣體的實驗定律和理想氣體的狀態(tài)方程，牢記定律內(nèi)容及相關(guān)公式。處理第二問時，關(guān)鍵點在于將第Ⅱ、Ⅲ兩部分氣體看作一個整體處理，并且知道B汽缸活塞上、下兩部分氣體的壓強相等。18．（2022春?沙坪壩區(qū)校級期中）一容積為V0的氣缸，缸內(nèi)的活塞上升到頂端時可被擋住，如圖所示。氣缸內(nèi)封閉著體積為34V0，溫度為300K的理想氣體?；钊w積和質(zhì)量忽略不計，外界大氣壓強為（1）當活塞剛好上升到頂端時氣體的溫度；（2）當氣體的壓強為32【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】計算題；定量思想；模型法；熱力學(xué)定律專題．【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】（1）氣缸內(nèi)封閉氣體作等壓變化，根據(jù)蓋?呂薩克定律求當活塞剛好上升到頂端時氣體的溫度；（2）原來封閉氣體的壓強為p0，氣體的壓強從p0增大為32p0的過程氣體作等容變化，根據(jù)查理定律求【解答】解：（1）活塞上升過程，氣缸內(nèi)封閉氣體作等壓變化，根據(jù)蓋?呂薩克定律得：34可得：T2=43T即當活塞剛好上升到頂端時氣體的溫度是400K；（2）氣體的壓強從p0增大為32p0解得：T3=32T答：（1）當活塞剛好上升到頂端時氣體的溫度是400K；（2）當氣體的壓強為32p0【點評】對于氣體問題，關(guān)鍵要搞清氣體作何種變化，分析清楚氣體的各個狀態(tài)參量，再選擇相關(guān)的實驗定律解答。19．（2022?重慶）某同學(xué)探究一封閉氣缸內(nèi)理想氣體的狀態(tài)變化特性，得到壓強p隨溫度t的變化如圖所示。已知圖線Ⅰ描述的是體積為V1的等容過程，當溫度為t1時氣體的壓強為p1；圖線Ⅱ描述的是壓強為p2的等壓過程。取0℃為273K，求：①等容過程中，溫度為0℃時氣體的壓強；②等壓過程中，溫度為0℃時氣體的體積?！究键c】理想氣體及理想氣體的狀態(tài)方程；氣體的等壓變化與蓋﹣呂薩克定律的應(yīng)用；氣體的等容變化與查理定律的應(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；分析綜合能力．【答案】①等容過程中，溫度為0℃時氣體的壓強為273p②等壓過程中，溫度為0℃時氣體的體積為273p【分析】①在等容過程中，根據(jù)查理定律列式可求；②找出等壓變化溫度為0℃時和等容變化溫度為t1時氣體狀態(tài)，根據(jù)一定質(zhì)量理想狀態(tài)氣體方程列式可求?！窘獯稹拷猓孩僭诘热葸^程中，設(shè)0℃時氣體壓強為p0，根據(jù)查理定律得p0解得：p0=273②當壓強為p2，溫度為0℃時，設(shè)此時氣體體積為V2，根據(jù)一定質(zhì)量理想狀態(tài)氣體方程得p2解得：V2=273答：①等容過程中，溫度為0℃時氣體的壓強為273p②等壓過程中，溫度為0℃時氣體的體積為273p【點評】本題主要考查了封閉的理想氣體的狀態(tài)方程應(yīng)用，在分析過程中找出不同狀態(tài)下的參量，代入數(shù)據(jù)進行運算即可，整體難度不大。20．（2022?湖南）如圖，小贊同學(xué)設(shè)計了一個液體拉力測量儀。一個容積V0＝9.9L的導(dǎo)熱汽缸下接一圓管，用質(zhì)量m1＝90g、橫截面積S＝10cm2的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與圓管壁間摩擦不計?；钊露擞幂p質(zhì)細繩懸掛一質(zhì)量m2＝10g的U形金屬絲，活塞剛好處于A位置。將金屬絲部分浸入待測液體中，緩慢升起汽缸，使金屬絲從液體中拉出，活塞在圓管中的最低位置為B。已知A、B間距離h＝10cm，外界大氣壓強p0＝1.01×105Pa，重力加速度取10m/s2，環(huán)境溫度保持不變。求（?。┗钊幱贏位置時，汽缸中的氣體壓強p1；（ⅱ）活塞處于B位置時，液體對金屬絲拉力F的大小。【考點】理想氣體及理想氣體的狀態(tài)方程；判斷物體的受力個數(shù)．【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】（?。┗钊幱贏位置時，汽缸中的氣體壓強p1為1.0×105Pa，（ⅱ）活塞處于B位置時，液體對金屬絲拉力F的大小為1N?！痉治觥浚á。└鶕?jù)活塞處于靜止狀態(tài)，對活塞受力分析列式可求解，（ⅱ）根據(jù)所封一定質(zhì)量的理想氣體做等溫變化，根據(jù)玻意耳定律以及活塞受力平衡列方程求解即可?！窘獯稹拷猓海á。┗钊幱贏位置時，根據(jù)活塞處于靜止狀態(tài)可知p1S+（m1+m2）g＝p0S，代入數(shù)據(jù)解得p1＝1.0×105Pa，（ⅱ）活塞處于B位置時，根據(jù)活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體做等溫變化，p1V0＝p2（V0+Sh）p2＝p0-聯(lián)立解得F＝1N答：（?。┗钊幱贏位置時，汽缸中的氣體壓強p1為1.0×105Pa，（ⅱ）活塞處于B位置時，液體對金屬絲拉力F的大小為1N?！军c評】該題考查對活塞處于靜止狀態(tài)下的受力分析以及活塞所封的一定質(zhì)量的理想氣體應(yīng)用玻意耳定律求解，需要學(xué)生加強對題意的理解，屬于中檔題型，難度適中。

考點卡片1．判斷物體的受力個數(shù)【知識點的認識】1.定義：根據(jù)研究的問題，選取合適的物體作為研究對象，分析研究對象受到哪些力的作用，并畫出所受力的示意圖，這一過程即為物體的受力分析。2.一般步驟：【命題方向】如圖所示，斜面B放置于水平地面上，其兩側(cè)放有物體A、C，物體C通過輕繩連接于天花板，輕繩平行于斜面且處于繃緊狀態(tài)，A、B、C均靜止，下列說法正確的是（）A.A、B間的接觸面一定是粗糙的B.地面對B一定有摩擦力C.B、C間的接觸面可能是光滑的D.B一共受到6個力的作用分析：A、B間是否存在摩擦力可以用假設(shè)法，若沒有摩擦，A必然無法平衡，因此AB間接觸面粗糙，B與地面的作用要把ABC看成一個整體，繩子對該整體有水平方向拉力分量，因此B和地面間也存在摩擦，以C為研究對象分析可知BC不一定需要有摩擦力也能平衡，因此BC間接觸面可能為光滑。解答：A、以A為研究對象，受到重力和支持力不可能平衡，所以A一定受到B對A沿斜面向上的靜摩擦力，故A正確；B、以A、B、C為研究對象，受到重力和地面的支持力、左斜向上的輕繩的拉力，這三個力不可能平衡，所以地面對B沿水平向右的靜摩擦力，故B正確；C、以C為研究對象，受到重力和B對C的支持力、左斜向上的輕繩的拉力，這三個力可能平衡，所以B、C之間可能沒有的靜摩擦力，B、C間的接觸面可能是光滑的，故C正確；D、以B為研究對象，可能受到重力、A對B的壓力、C對B的壓力、地面對B支持力和A對B的靜摩擦力、地面對B的靜摩擦力等六個力作用，也可能受到重力、A對B的壓力、C對B的壓力、地面對B支持力、A對B的靜摩擦力、地面對B的靜摩擦力和C對B的靜摩擦力等七力作用，故D錯誤；故選：ABC。點評：該問題需要采用整體法和隔離法進行分析，先明確問題再尋找合適的研究對象，因此找研究對象是非常關(guān)鍵的，另外對于共點力的平衡問題我們通常可以使用假設(shè)法，可以假設(shè)某一個力不存在物體是否有可能達到平衡，進而判斷該力的存在可能與否；在分析物體受力數(shù)量時，按照重力﹣彈力﹣摩擦力的順序，看清跟物體作用的其他物體數(shù)量，再逐一進行分析?！窘忸}思路點撥】受力分析中如何防止“多力”或“漏力”（1）防止“多力”：對每個力都要找出其施力物體，若某個力找不到施力物體則說明該力不存在；研究對象對其他物體的作用力不能畫在圖中，另外合力與分力不能重復(fù)分析。（2）防止“漏力”：按正確的順序（即重力→彈力→摩擦力→其他力）進行受力分析是防止“漏力”的有效措施。2．牛頓第二定律的簡單應(yīng)用【知識點的認識】牛頓第二定律的表達式是F＝ma，已知物體的受力和質(zhì)量，可以計算物體的加速度；已知物體的質(zhì)量和加速度，可以計算物體的合外力；已知物體的合外力和加速度，可以計算物體的質(zhì)量。【命題方向】一質(zhì)量為m的人站在電梯中，電梯加速上升，加速度大小為13g，gA、43mgB、2mgC、mgD分析：對人受力分析，受重力和電梯的支持力，加速度向上，根據(jù)牛頓第二定律列式求解即可。解答：對人受力分析，受重力和電梯的支持力，加速度向上，根據(jù)牛頓第二定律N﹣mg＝ma故N＝mg+ma=4根據(jù)牛頓第三定律，人對電梯的壓力等于電梯對人的支持力，故人對電梯的壓力等于43mg故選：A。點評：本題關(guān)鍵對人受力分析，然后根據(jù)牛頓第二定律列式求解?！窘忸}方法點撥】在應(yīng)用牛頓第二定律解決簡單問題時，要先明確物體的受力情況，然后列出牛頓第二定律的表達式，再根據(jù)需要求出相關(guān)物理量。3．分子間存在作用力及其與分子間距的關(guān)系【知識點的認識】分子間的相互作用力1．特點：分子間同時存在引力和斥力，實際表現(xiàn)的分子力是它們的合力．2．分子間的相互作用力與分子間距離的關(guān)系如圖所示，分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，隨分子間距離的減小而增大，但總是斥力變化得較快．（1）當r＝r0時，F(xiàn)引＝F斥，分子力F＝0；（2）當r＜r0時，F(xiàn)引和F斥都隨距離的減小而增大，但F斥比F引增大得更快，分子力F表現(xiàn)為斥力；（3）當r＞r0時，F(xiàn)引和F斥都隨距離的增大而減小，但F斥比F引減小得更快，分子力F表現(xiàn)為引力；（4）當r＞10r0（10﹣9m）時，F(xiàn)引、F斥迅速減弱，幾乎為零，分子力F≈0．【命題方向】（1）第一類?？碱}型是考查分子間的作用力：如圖所示，縱坐標表示兩個分間引力、斥力的大小，橫坐標表示兩個分子的距離，圖中兩條曲線分別表示兩分子間引力、斥力的大小隨分子間距離的變化關(guān)系，e為兩曲線的交點，則下列說法正確的是（）A．a(chǎn)b為斥力曲線，cd為引力曲線，e點橫坐標的數(shù)量級為10﹣10mB．a(chǎn)b為引力曲線，cd為斥力曲線，e點橫坐標的數(shù)量級為10﹣10mC．若兩個分子間距離大于e點的橫坐標，則分子間作用力表現(xiàn)為斥力D．若兩個分子間距離越來越大，則分子勢能亦越大分析：在F﹣r圖象中，隨著距離的增大斥力比引力變化的快，當分子間的距離等于分子直徑數(shù)量級時，引力等于斥力．解答：在F﹣r圖象中，隨著距離的增大斥力比引力變化的快，所以ab為引力曲線，cd為斥力曲線，當分子間的距離等于分子直徑數(shù)量級時，引力等于斥力．故選B．點評：本題主要考查分子間的作用力，要明確F﹣r圖象的含義．（2）第二類常考題型是結(jié)合分子勢能進行考查：如圖，甲分子固定在坐標原點O，乙分子位于x軸上，甲分子對乙分子的作用力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示，F(xiàn)＞0為斥力，F(xiàn)＜0為引力．a(chǎn)、b、c、d為x軸上四個特定的位置．現(xiàn)把乙分子從a處由靜止釋放，則（）A．乙分子從a到b做加速運動，由b到c做減速運動B．乙分子由a到c做加速運動，到達c時速度最大C．乙分子由a到b的過程中，兩分子間的分子勢能一直減少D．乙分子由b到d的過程中，兩分子間的分子勢能一直增加分析：由圖可知分子間的作用力的合力，則由力和運動的關(guān)系可得出物體的運動情況，由分子力做功情況可得出分子勢能的變化情況．解答：A、分子在a點受引力，故分子開始做加速運動，c點后，分子力變成了斥力，分子開始減速；故從a到c分子一直做加速運動，故A錯誤；B、由A分析可知，分子從a到c做加速運動，c點后開始減速，故c時速度最大，故B正確；C、乙分子由a到b的過程中，分子力做正功，故分子勢能一直減小，故C正確；D、由b到d的過程中，分子力仍做正功，故分子勢能減小，故D錯誤；故選BC．點評：分子間的勢能要根據(jù)分子間作用力做功進行分析，可以類比重力做功進行理解記憶．【解題方法點撥】1．要準確掌握分子力隨距離變化的規(guī)律：（1）分子間同時存在著相互作用的引力和斥力．（2）引力和斥力都隨著距離的減小而增大，隨著距離的增大而減小，但斥力變化得快．2．分子力做功與常見的力做功有相同點，就是分子力與分子運動方向相同時，做正功，相反時做負功；也有不同點，就是分子運動方向不變，可是在分子靠近的過程中會出現(xiàn)先做正功再做負功的情況．4．氣體壓強的微觀解釋【知識點的認識】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?！窘忸}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。5．溫度與分子動能的關(guān)系【知識點的認識】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。【名題方向】封閉在體積一定的容器內(nèi)的一定質(zhì)量的氣體，當溫度升高時，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。6．物體內(nèi)能的概念與影響因素【知識點的認識】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志，而不是分子平均速率的標志，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)．7．氣體壓強的計算【知識點的認識】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?，求得氣體壓強【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。8．氣體的等溫變化與玻意耳定律的應(yīng)用【知識點的認識】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。9．氣體的等壓變化與蓋-呂薩克定律的應(yīng)用【知識點的認識】1.等壓變化：一定質(zhì)量的某種氣體，在壓強不變時，體積隨溫度變化的過程。2.蓋—呂薩克定律（1）文字表述：一定質(zhì)量的某種氣體，在壓強不變的情況下，其體積V與熱力學(xué)溫度T成正比。（2）②表達式：V＝CT（其中C是常量），或V13.圖像表達4.適用條件：氣體的質(zhì)量一定，壓強不變且不太大（等于或小于幾個大氣壓），溫度不太低（不低于零下幾十攝氏度）。5.在攝氏溫標下，蓋—呂薩克定律的表述一定質(zhì)量的某種氣體，在壓強不變的情況下，溫度每升高（或降低）1℃，增大（或減?。┑捏w積等于它在0℃時體積的1273數(shù)學(xué)表達式為Vt-V0t=V0273或6.推論；一定質(zhì)量的氣體，從初狀態(tài)（V、T）開始，發(fā)生等壓變化，其體積變化ΔV和溫度的變化ΔT間的關(guān)系為ΔVΔT=V【命題方向】如圖所示，汽缸A中封閉有一定質(zhì)量的氣體，活塞B與A的接觸是光滑的且不漏氣，B上放一重物C，B與C的總重力為G，大氣壓為p0．當汽缸內(nèi)氣體溫度是20℃時，活塞與汽缸底部距離為h1；當汽缸內(nèi)氣體溫度是100℃時活塞與汽缸底部的距離是多少？分析：氣缸內(nèi)的發(fā)生等壓變化，列出初末狀態(tài)的狀態(tài)參量，根據(jù)蓋﹣呂薩克定律列式求解；注意公式的T為熱力學(xué)溫度。解答：汽缸內(nèi)氣體溫度發(fā)生變化時，汽缸內(nèi)氣體的壓強保持不變，大小為p＝p0+GS，其中以汽缸內(nèi)氣體為研究對象，初狀態(tài)溫度T1＝（273+20）K，體積V1＝h1S；末狀態(tài)溫度T2＝（273+100）K＝373K。由蓋﹣呂薩克定律可得V求得V2=T2T1V1變化后活塞與汽缸底部的距離h2=V2S=373293答：當汽缸內(nèi)氣體溫度是100℃時活塞與汽缸底部的距離是1.3h1。點評：本題考查氣體實驗定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是列出初末狀態(tài)的狀態(tài)參量，選擇合適的實驗定律，注意溫度要化成熱力學(xué)溫度?！窘忸}思路點撥】應(yīng)用蓋﹣呂薩克定律解題的一般步驟（1）確定研究對象，即某被封閉氣體。（2）分析氣體狀態(tài)變化過程，明確初、末狀態(tài)，確在氣體狀態(tài)變化過程中氣體的質(zhì)量和壓強保持不變。（3）分別找出初、末兩個狀態(tài)的溫度和體積。（4）根據(jù)蓋―呂薩克定律列方程求解。（5）分析所求結(jié)果是否合理。10．氣體的等容變化與查理定律的應(yīng)用【知識點的認識】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（不低于零下幾十攝氏度）。（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（或減小）的壓強是相同的?！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，當兩個水槽的溫度都為0℃（273K）時，沒有壓強差；當水槽乙處于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）確定研究對象，即被封閉的氣體。（2）分析氣體狀態(tài)變化時是否符合查理定律的適用條件：質(zhì)量一定，體積不變。（3）確定初、末兩個狀態(tài)的溫度、壓強。（4）根據(jù)查理定律列式求解11．理想氣體及理想氣體的狀態(tài)方程【知識點的認識】理想氣體的狀態(tài)方程（1）理想氣體①宏觀上講，理想氣體是指在任何條件下始終遵守氣體實驗定律的氣體，實際氣體在壓強不太大、溫度不太低的條件下，可視為理想氣體。②微觀上講，理想氣體的分子間除碰撞外無其他作用力，分子本身沒有體積，即它所占據(jù)的空間認為都是可以被壓縮的空間。（2）理想氣體的狀態(tài)方程一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)方程：p1V1氣體實驗定律可看作一定質(zhì)量理想氣體狀態(tài)方程的特例?！久}方向】題型一：氣體實驗定律和理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用如圖，兩個側(cè)壁絕熱、頂部和底部都導(dǎo)熱的相同氣缸直立放置，氣缸底部和頂部均有細管連通，頂部的細管帶有閥門K．兩氣缸的容積均為V0，氣缸中各有一個絕熱活塞（質(zhì)量不同，厚度可忽略）。開始時K關(guān)閉，兩活塞下方和右活塞上方充有氣體（可視為理想氣體），壓強分別為p0和p03；左活塞在氣缸正中間，其上方為真空；右活塞上方氣體體積為V04．現(xiàn)使氣缸底與一恒溫?zé)嵩唇佑|，平衡后左活塞升至氣缸頂部，且與頂部剛好沒有接觸；然后打開K（i）恒溫?zé)嵩吹臏囟萒；（ii）重新達到平衡后左氣缸中活塞上方氣體的體積Vx。分析：（i）兩活塞下方封閉的氣體等壓變化，利用蓋呂薩克定律列式求解；（ii）分別以兩部分封閉氣體，利用玻意耳定律列式求解。解：（i）與恒溫?zé)嵩唇佑|后，在K未打開時，右活塞不動，兩活塞下方的氣體經(jīng)歷等壓過程，由蓋呂?薩克定律得：TT0解得T=7（ii）由初始狀態(tài)的力學(xué)平衡條件可知，左活塞的質(zhì)量比右活塞的大。打開K后，右活塞必須升至氣缸頂才能滿足力學(xué)平衡條件。氣缸頂部與外界接觸，底部與恒溫?zé)嵩唇佑|，兩部分