專題14熱學(xué)

考點(diǎn)五年考情（2021-2025）命題趨勢

2025·甘肅卷、四川卷

考點(diǎn)1分子2024·江蘇卷、安徽卷、湖南卷注重基礎(chǔ)考查，分子動理論、氣體實驗定

動理論氣體2023·全國甲卷、全國乙卷律、理想氣體狀態(tài)方程等基礎(chǔ)知識仍是重

狀態(tài)方程2022·重慶卷、江蘇卷點(diǎn)，多以選擇題或填空題形式出現(xiàn)。同時，

2021·海南卷、重慶卷命題會結(jié)合生產(chǎn)生活實踐、科技應(yīng)用等創(chuàng)

設(shè)多樣化情境，考查學(xué)生理解、推理論證、

2025·陜晉寧青、山東卷模型建構(gòu)及創(chuàng)新等能力。此外，開放性、

考點(diǎn)2氣體實

2024·黑吉遼卷、新課標(biāo)卷、河北卷探究性問題或增多，鼓勵學(xué)生深入思考，

驗定律與熱力

2023·浙江卷、廣東卷培養(yǎng)批判性思維和解決復(fù)雜問題的能力。

學(xué)定律的綜合

2022·遼寧卷、江蘇卷備考時應(yīng)注重基礎(chǔ)知識掌握，提升綜合應(yīng)

應(yīng)用

2021·山東卷、天津卷用與創(chuàng)新能力。

考點(diǎn)01分子動理論氣體狀態(tài)方程

1．（2025·黑吉遼蒙卷·高考真題）某同學(xué)冬季乘火車旅行，在寒冷的站臺上從氣密性良好的糖果瓶中取出

糖果后擰緊瓶蓋，將糖果瓶帶入溫暖的車廂內(nèi)一段時間后，與剛進(jìn)入車廂時相比，瓶內(nèi)氣體（）

A．內(nèi)能變小B．壓強(qiáng)變大

C．分子的數(shù)密度變大D．每個分子動能都變大

【答案】B

【詳解】A．將糖果瓶帶入溫暖的車廂內(nèi)一段時間后，溫度升高，而理想氣體內(nèi)能只與溫度相關(guān)，則內(nèi)

能變大，故A錯誤；

p

B．將糖果瓶帶入溫暖的車廂過程，氣體做等容變化，根據(jù)C，因為溫度升高，則壓強(qiáng)變大，故B

T

正確；

C．氣體分子數(shù)量不變，氣體體積不變，則分子的數(shù)密度不變，故C錯誤；

D．溫度升高，氣體分子的平均動能增大，但不是每個分子的動能都增大，故D錯誤。

故選B。

2．（2025·山東·高考真題）分子間作用力F與分子間距離r的關(guān)系如圖所示，若規(guī)定兩個分子間距離r等

于r0時分子勢能Ep為零，則（）

A．只有r大于r0時，Ep為正B．只有r小于r0時，Ep為正

C．當(dāng)r不等于r0時，Ep為正D．當(dāng)r不等于r0時，Ep為負(fù)

【答案】C

【詳解】兩個分子間距離r等于r0時分子勢能為零，從r0處隨著距離的增大，此時分子間作用力表現(xiàn)為

引力，分子間作用力做負(fù)功，故分子勢能增大；從r0處隨著距離的減小，此時分子間作用力表現(xiàn)為斥力，

分子間作用力也做負(fù)功，分子勢能也增大；故可知當(dāng)r不等于r0時，Ep為正。

故選C。

3．（2025·江蘇·高考真題）一定質(zhì)量的理想氣體，體積保持不變。在甲、乙兩個狀態(tài)下，該氣體分子速率

分布圖像如圖所示。與狀態(tài)甲相比，該氣體在狀態(tài)乙時（）

A．分子的數(shù)密度較大

B．分子間平均距離較小

C．分子的平均動能較大

D．單位時間內(nèi)分子碰撞單位面積器壁的次數(shù)較少

【答案】C

【詳解】AB．根據(jù)題意，一定質(zhì)量的理想氣體，甲乙兩個狀態(tài)下氣體的體積相同，所以分子密度相同、

分子的平均距離相同，故AB錯誤；

C．根據(jù)題圖可知，乙狀態(tài)下氣體速率大的分子占比較多，則乙狀態(tài)下氣體溫度較高，則平均動能大，

故C正確；

D．乙狀態(tài)下氣體平均速度大，密度相等，則單位時間內(nèi)撞擊容器壁次數(shù)較多，故D錯誤。

故選C。

4．（2025·湖南·高考真題）用熱力學(xué)方法可測量重力加速度。如圖所示，粗細(xì)均勻的細(xì)管開口向上豎直放

置，管內(nèi)用液柱封閉了一段長度為L1的空氣柱。液柱長為h，密度為。緩慢旋轉(zhuǎn)細(xì)管至水平，封閉空

氣柱長度為L2，大氣壓強(qiáng)為p0。

(1)若整個過程中溫度不變，求重力加速度g的大??；

(2)考慮到實驗測量中存在各類誤差，需要在不同實驗參數(shù)下進(jìn)行多次測量，如不同的液柱長度、空氣柱

長度、溫度等。某次實驗測量數(shù)據(jù)如下，液柱長h0.2000m，細(xì)管開口向上豎直放置時空氣柱溫度

T1305.7K。水平放置時調(diào)控空氣柱溫度，當(dāng)空氣柱溫度T2300.0K時，空氣柱長度與豎直放置時相同。

335

已知1.010kg/m,p01.010Pa。根據(jù)該組實驗數(shù)據(jù)，求重力加速度g的值。

pLL

【答案】(1)g021

L1h

(2)g9.5ms-2

【詳解】（1）豎直放置時里面氣體的壓強(qiáng)為p1p0gh

水平放置時里面氣體的壓強(qiáng)p2p0

由等溫過程可得p1L1sp2L2s

pLL

解得g021

L1h

pp

（2）由定容過程12

T1T2

代入數(shù)據(jù)可得g9.5ms-2

5．（2025·河南·高考真題）如圖，一圓柱形汽缸水平固置，其內(nèi)部被活塞M、P、N密封成兩部分，活塞P

與汽缸壁均絕熱且兩者間無摩擦。平衡時，左、右兩側(cè)理想氣體的溫度分別為和，體積分別為

PT1T2V1

和V2，T1T2,V1V2。則（）

A．固定M、N，若兩側(cè)氣體同時緩慢升高相同溫度，P將右移

B．固定M、N，若兩側(cè)氣體同時緩慢升高相同溫度，P將左移

、

C．保持T1T2不變，若M、N同時緩慢向中間移動相同距離，P將右移

、

D．保持T1T2不變，若M、N同時緩慢向中間移動相同距離，P將左移

【答案】AC

【詳解】AB．由題干可知初始左右氣體的壓強(qiáng)相同，假設(shè)在升溫的過程中P板不發(fā)生移動，則由定容過

ppp

程pT

TTT

可得左側(cè)氣體壓強(qiáng)增加量多，則P板向右移動；A正確B錯誤；

CD．保持溫度不變移動相同的距離時

pV1C1T1C1T1C2T2V1V2

C1p=

T1，V1同理V1V2得C1T1C2T2，

VVVVCTCT

121122

若P不移動，則C1T1C2T2，故V1VV2V

，則p1p2，向右移動，C正確D錯誤。

故選AC

6．（2025·云南·高考真題）圖甲為1593年伽利略發(fā)明的人類歷史上第一支溫度計，其原理如圖乙所示。硬

質(zhì)玻璃泡a內(nèi)封有一定質(zhì)量的氣體（視為理想氣體），與a相連的b管插在水槽中固定，b管中液面高

度會隨環(huán)境溫度變化而變化。設(shè)b管的體積與a泡的體積相比可忽略不計，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓p0下，b管上

的刻度可以直接讀出環(huán)境溫度。則在p0下（）

A．環(huán)境溫度升高時，b管中液面升高B．環(huán)境溫度降低時，b管中液面升高

C．水槽中的水少量蒸發(fā)后，溫度測量值偏小D．水槽中的水少量蒸發(fā)后，溫度測量值偏大

【答案】BD

p

【詳解】AB．根據(jù)題意，a中氣體做等容變化，根據(jù)C，當(dāng)環(huán)境溫度升高，則a中氣體壓強(qiáng)增大，

T

又pa液ghp0

可知b管中液面降低，同理可知環(huán)境溫度降低時，b管中液面升高，故B正確，A錯誤；

CD．由AB選項分析可知，b管中刻度從上到下溫度逐漸升高，同一溫度，a中壓強(qiáng)不變，b管中液面

液槽內(nèi)液面高度差不變，水槽中的水少量蒸發(fā)后，槽中液面降低，則b管內(nèi)液面降低，則溫度測量值偏

大，故D正確，C錯誤。

故選BD。

7．（2025·海南·高考真題）豎直放置的氣缸內(nèi)，活塞橫截面積S0.01m2，活塞質(zhì)量不計，活塞與氣缸無摩

3352

擦，最初活塞靜止，缸內(nèi)氣體T0300K，V0510m，大氣壓強(qiáng)p0110Pa，g10m/s

33

(1)若加熱活塞緩慢上升，體積變?yōu)閂17.510m，求此時的溫度T1；

(2)若往活塞上放m25kg的重物，保持溫度T0不變，求穩(wěn)定之后，氣體的體積V2。

【答案】(1)450K

(2)4103m3

VV

【詳解】（1）活塞緩慢上升過程中，氣體做等壓變化，根據(jù)蓋-呂薩克定律01

T0T1

代入數(shù)值解得T1450K

（2）設(shè)穩(wěn)定后氣體的壓強(qiáng)為p2，根據(jù)平衡條件有p2Sp0Smg

分析可知初始狀態(tài)時氣體壓強(qiáng)與大氣壓相等為p0，整個過程根據(jù)玻意耳定律p0V0p2V2

33

聯(lián)立解得V2410m

8．（2025·甘肅·高考真題）如圖，一定量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)等容過程到達(dá)狀態(tài)B，然后經(jīng)等溫過程到

達(dá)狀態(tài)C。已知質(zhì)量一定的某種理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，且隨溫度升高而增大。下列說法正確的

是（）

A．A→B過程為吸熱過程B．B→C過程為吸熱過程

C．狀態(tài)A壓強(qiáng)比狀態(tài)B的小D．狀態(tài)A內(nèi)能比狀態(tài)C的小

【答案】ACD

【詳解】A．A→B過程，體積不變，則W=0，溫度升高，則?U>0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律?U=W+Q

可知Q>0，即該過程吸熱，選項A正確；

B．B→C過程，溫度不變，則?U=0，體積減小，則W>0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律?U=W+Q

可知Q<0，即該過程為放熱過程，選項B錯誤；

pV

C．A→B過程，體積不變，溫度升高，根據(jù)C

T

可知，壓強(qiáng)變大，即狀態(tài)A壓強(qiáng)比狀態(tài)B壓強(qiáng)小，選項C正確；

D．狀態(tài)A的溫度低于狀態(tài)C的溫度，可知狀態(tài)A的內(nèi)能比狀態(tài)C的小，選項D正確。

故選ACD。

9．（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。開始時系

統(tǒng)處于平衡態(tài)，A、B體積均為Sl，壓強(qiáng)均為p0，彈簧為原長?，F(xiàn)將B中氣體抽出一半，B的體積變?yōu)?/p>

3

原來的。整個過程系統(tǒng)溫度保持不變，氣體視為理想氣體。求：

4

、

（1）抽氣之后A、B的壓強(qiáng)pApB。

（2）彈簧的勁度系數(shù)k。

428pS

【答案】（1）pp，pp；（2）k0

A50B3015l

【詳解】（1）設(shè)抽氣前兩體積為VSL，對氣體A分析：抽氣后

35

V2VVSL

A44

根據(jù)玻意耳定律得

5

pVpV

0A4

解得

4

pp

A50

1

對氣體B分析，若體積不變的情況下抽去一半的氣體，則壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼囊话爰磒，則根據(jù)玻意耳定

20

律得

13

pVpV

20B4

解得

2

pp

B30

l

（2）由題意可知，彈簧的壓縮量為，對活塞受力分析有

4

pASpBSF

根據(jù)胡克定律得

l

Fk

4

聯(lián)立得

8pS

k0

15l

10．（2024·廣東·高考真題）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p時差壓閥打開，A內(nèi)氣體緩慢進(jìn)入B中；當(dāng)該差值小于或等于p時差

23

壓閥關(guān)閉。當(dāng)環(huán)境溫度T1=300K時，A內(nèi)氣體體積VA14.010m，B內(nèi)氣體壓強(qiáng)pB1等于大氣壓強(qiáng)p0，

252

已知活塞的橫截面積S0.10m，p0.11p0，p0=1.010Pa，重力加速度大小取g10m/s，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。當(dāng)環(huán)境溫

度降到T2270K時：

（1）求B內(nèi)氣體壓強(qiáng)pB2；

（2）求A內(nèi)氣體體積VA2；

（3）在活塞上緩慢倒入鐵砂，若B內(nèi)氣體壓強(qiáng)回到p0并保持不變，求已倒入鐵砂的質(zhì)量m。

【答案】（1）0.9105Pa；（2）3.6102m3；（3）110kg

【詳解】（1、2）假設(shè)溫度降低到T2時，差壓閥沒有打開，A、B兩個氣缸導(dǎo)熱良好，B內(nèi)氣體做等容

變化，初態(tài)

pB1p0，T1=300K

末態(tài)

T2270K

根據(jù)

pp

B1B2

T1T2

代入數(shù)據(jù)可得

5

pB20.910Pa

A內(nèi)氣體做等壓變化，壓強(qiáng)保持不變，初態(tài)

23

VA14.010m，T1=300K

末態(tài)

T2270K

根據(jù)

VV

A1A2

T1T2

代入數(shù)據(jù)可得

23

VA23.610m

由于

p0pB2p

假設(shè)成立，即

5

pB20.910Pa

（3）恰好穩(wěn)定時，A內(nèi)氣體壓強(qiáng)為

mg

pp

A0S

B內(nèi)氣體壓強(qiáng)

pBp0

此時差壓閥恰好關(guān)閉，所以有

pApBp

代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得

m110kg

11．（2024·江西·高考真題）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)ABCDA完成循

環(huán)過程，AB和CD均為等溫過程，BC和DA均為等容過程。已知T11200K,T2300K，氣體在狀態(tài)A

535

的壓強(qiáng)pA8.010Pa，體積V11.0m，氣體在狀態(tài)C的壓強(qiáng)pC1.010Pa。求：

（1）氣體在狀態(tài)D的壓強(qiáng)pD；

（2）氣體在狀態(tài)B的體積V2。

【答案】（1）2105Pa；（2）2.0m3

【詳解】（1）從D到A狀態(tài)，根據(jù)查理定律

pp

AD

T1T2

解得

5

pD210Pa

（2）從C到D狀態(tài)，根據(jù)玻意耳定律

pCV2pDV1

解得

3

V22.0m

12．（2024·山東·高考真題）圖甲為戰(zhàn)國時期青銅汲酒器，根據(jù)其原理制作了由中空圓柱形長柄和儲液罐組

2

成的汲液器，如圖乙所示。長柄頂部封閉，橫截面積S1=1.0cm，長度H=100.0cm，側(cè)壁有一小孔A。

2

儲液罐的橫截面積S2=90.0cm，高度h=20.0cm，罐底有一小孔B。汲液時，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，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

25

g=10m/s，大氣壓p0=1.0×10Pa。整個過程溫度保持不變，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。

【答案】（1）x2cm；（2）V8.92104m3

【詳解】（1）由題意可知緩慢地將汲液器豎直提出液面過程，氣體發(fā)生等溫變化，所以有

p1(Hx)S1p2HS1

又因為

p1p0

p2ghp0

代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得

x2cm

（2）當(dāng)外界氣體進(jìn)入后，以所有氣體為研究對象有

h

p0Vp2HS1p3HS1S2

2

又因為

h

pgp

320

代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得

V8.92104m3

【點(diǎn)睛】

13．（2024·湖南·高考真題）一個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)，此時氣球

5?33

內(nèi)氣體壓強(qiáng)p和體積V還滿足：(p?p0)(V?VB0)=C，其中p0=1.0×10Pa為大氣壓強(qiáng)，VB0=0.5×10m

?3

為氣球無張力時的最大容積，C=18J為常數(shù)。已知該氣球自身質(zhì)量為m0=8.40×10kg，外界空氣密

3

度為ρ0=1.3kg/m，求氣球內(nèi)氣體體積V的大小。

pV

【答案】（1）；（2）5103m3

p0

【詳解】（1）理想氣體做等溫變化，根據(jù)玻意耳定律有

pVp0V0

解得

pV

V0

p0

（2）設(shè)氣球內(nèi)氣體質(zhì)量為m氣，密度為氣，則等溫變化中，氣體質(zhì)量不變，有：

m氣氣V0V0

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

mg0gVm氣gm0g

結(jié)合題中p和V滿足的關(guān)系為

pp0VVB0C

解得

V5103m3

14．（2024·湖北·高考真題）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。初始時容器內(nèi)氣體的溫度為T0，氣柱的高度為h。

1

當(dāng)容器內(nèi)氣體從外界吸收一定熱量后，活塞緩慢上升h再次平衡。已知容器內(nèi)氣體內(nèi)能變化量ΔU與

5

溫度變化量ΔT的關(guān)系式為UCT，C為已知常數(shù)，大氣壓強(qiáng)恒為p0，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。

611

【答案】（1）T；（2）h(pSmg)CT

505050

【詳解】（1）氣體進(jìn)行等壓變化，則由蓋呂薩克定律得

VV

01

T0T1

即

1

(hh)S

hS

5

T0T1

解得

6

TT

150

（2）此過程中氣體內(nèi)能增加

1

UCTCT

50

氣體對外做功大小為

1

WpShh(pSmg)

50

由熱力學(xué)第一定律可得此過程中容器內(nèi)氣體吸收的熱量

11

QUWh(pSmg)CT

5050

15．（2024·全國甲卷·高考真題）如圖，一豎直放置的汽缸內(nèi)密封有一定量的氣體，一不計厚度的輕質(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bc10ab，活塞的面

積為1.0102m2。初始時，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1.0105Pa和300K。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200N并保持不變。

（1）求外力增加到200N時，卡銷b對活塞支持力的大??；

（2）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時氣體的溫度。

【答案】（1）100N；（2）327K

【詳解】（1）活塞從位置a到b過程中，氣體做等溫變化，初態(tài)

5、

p11.010PaV1S11ab

末態(tài)

p2?、V2S10ab

根據(jù)

p1V1p2V2

解得

5

p21.110Pa

此時對活塞根據(jù)平衡條件

Fp1Sp2SN

解得卡銷b對活塞支持力的大小

N100N

（2）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，氣體做等容變化，初態(tài)

5

p21.110Pa，T2300K

末態(tài)，對活塞根據(jù)平衡條件

p3SFp1S

解得

5

p31.210Pa

設(shè)此時溫度為T3，根據(jù)

pp

23

T2T3

解得

T3327K

16．（2024·江蘇·高考真題）裝有科學(xué)儀器的密閉容器內(nèi)部充滿溫度為300K、壓強(qiáng)為1.0105Pa的氣體。

容器上有面積為0.06m2的平面觀察窗，現(xiàn)將該容器送到到月球上，內(nèi)部氣體的溫度變成240K，體積保

持不變，月球表面視為真空。求此時：

（1）該氣體的壓強(qiáng)p；

（2）觀察窗受到氣體的壓力F。

【答案】（1）8×104Pa；（2）4.8×103N

【詳解】（1）由題知，整個過程可認(rèn)為氣體的體積不變，則有

pp

12

T1T2

解得

4

p2=8×10Pa

（2）根據(jù)壓強(qiáng)的定義，氣體對觀測窗的壓力

3

F=p2S=4.8×10N

17．（2023·重慶·高考真題）密封于氣缸中的理想氣體，從狀態(tài)a依次經(jīng)過ab、bc和cd三個熱力學(xué)過程達(dá)

到狀態(tài)d。若該氣體的體積V隨熱力學(xué)溫度T變化的V-T圖像如圖所示，則對應(yīng)的氣體壓強(qiáng)p隨T變

化的p-T圖像正確的是（）

A．B．

C．D．

【答案】C

【詳解】由V-T圖像可知，理想氣體ab過程做等壓變化，bc過程做等溫變化，cd過程做等容變化。根

據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，有

pV

C

T

可知bc過程理想氣體的體積增大，則壓強(qiáng)減小。

故選C。

18．（2023·上?！じ呖颊骖}）一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)歷如圖過程，其中ab、cd分別為雙曲線的一部分。下

列對a、b、c、d四點(diǎn)溫度大小比較正確的是（）

A．TaTbB．TbTcC．TcTdD．TdTa

【答案】B

【詳解】AC．由題可知一定質(zhì)量的理想氣體，ab、

cd分別為雙曲線的一部分，故ab、

cd分別為該氣體

的兩段等溫變化的過程。則

TaTb、TcTd

AC錯誤；

BD．a(chǎn)d、bc兩過程都是等容變化，由圖可知

papd，pbpc

根據(jù)查理定律可知

pp

ad

TaTd

可得

TaTd、TbTc

故B正確，D錯誤。

故選B。

19．（2023·湖北·高考真題）如圖所示，豎直放置在水平桌面上的左右兩汽缸粗細(xì)均勻，內(nèi)壁光滑，橫截面

積分別為S、2S，由體積可忽略的細(xì)管在底部連通。兩汽缸中各有一輕質(zhì)活塞將一定質(zhì)量的理想氣體

封閉，左側(cè)汽缸底部與活塞用輕質(zhì)細(xì)彈簧相連。初始時，兩汽缸內(nèi)封閉氣柱的高度均為H，彈簧長度

1

恰好為原長?，F(xiàn)往右側(cè)活塞上表面緩慢添加一定質(zhì)量的沙子，直至右側(cè)活塞下降H，左側(cè)活塞上升

3

1

H。已知大氣壓強(qiáng)為p，重力加速度大小為g，汽缸足夠長，汽缸內(nèi)氣體溫度始終不變，彈簧始終

20

在彈性限度內(nèi)。求：

（1）最終汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)。

（2）彈簧的勁度系數(shù)和添加的沙子質(zhì)量。

182pS2pS

【答案】（1）p；（2）k0；m0

17017H17g

【詳解】（1）對左右汽缸內(nèi)所封的氣體，初態(tài)壓強(qiáng)

p1=p0

體積

V1SH2SH3SH

末態(tài)壓強(qiáng)p2，體積

3217

VSHH2SSH

2236

根據(jù)玻意耳定律可得

p1V1p2V2

解得

18

pp

2170

（2）對右邊活塞受力分析可知

mgp02Sp22S

解得

2pS

m0

17g

對左側(cè)活塞受力分析可知

1

pSkHpS

022

解得

2pS

k0

17H

20．（2023·遼寧·高考真題）“空氣充電寶”是一種通過壓縮空氣實現(xiàn)儲能的裝置，可在用電低谷時儲存能量、

用電高峰時釋放能量。“空氣充電寶”某個工作過程中，一定質(zhì)量理想氣體的p-T圖像如圖所示。該過程

對應(yīng)的p-V圖像可能是（）

A．B．

C．D．

【答案】B

【詳解】根據(jù)

pV

C

T

可得

C

pT

V

從a到b，氣體壓強(qiáng)不變，溫度升高，則體積變大；從b到c，氣體壓強(qiáng)減小，溫度降低，因c點(diǎn)與原

點(diǎn)連線的斜率小于b點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率，c態(tài)的體積大于b態(tài)體積。

故選B。

21．（2023·江蘇·高考真題）如圖所示，密閉容器內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B。該過程中

（）

A．氣體分子的數(shù)密度增大

B．氣體分子的平均動能增大

C．單位時間內(nèi)氣體分子對單位面積器壁的作用力減小

D．單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的氣體分子數(shù)減小

【答案】B

【詳解】A．根據(jù)

pV

C

T

可得

C

pT

V

則從A到B為等容線，即從A到B氣體體積不變，則氣體分子的數(shù)密度不變，選項A錯誤；

B．從A到B氣體的溫度升高，則氣體分子的平均動能變大，則選項B正確；

C．從A到B氣體的壓強(qiáng)變大，氣體分子的平均速率變大，則單位時間內(nèi)氣體分子對單位面積的器壁的

碰撞力變大，選項C錯誤；

D．氣體的分子密度不變，從A到B氣體分子的平均速率變大，則單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的氣

體分子數(shù)變大，選項D錯誤。

故選B。

22．（2023·全國乙卷·高考真題）如圖，豎直放置的封閉玻璃管由管徑不同、長度均為20cm的A、B兩段細(xì)

管組成，A管的內(nèi)徑是B管的2倍，B管在上方。管內(nèi)空氣被一段水銀柱隔開。水銀柱在兩管中的長度

均為10cm?，F(xiàn)將玻璃管倒置使A管在上方，平衡后，A管內(nèi)的空氣柱長度改變1cm。求B管在上方時，

玻璃管內(nèi)兩部分氣體的壓強(qiáng)。（氣體溫度保持不變，以cmHg為壓強(qiáng)單位）

【答案】pA74.36cmHg，pB54.36cmHg

【詳解】設(shè)B管在上方時上部分氣壓為pB，則此時下方氣壓為pA，此時有

pApB20

倒置后A管氣體壓強(qiáng)變小，即空氣柱長度增加1cm，A管中水銀柱減小1cm，A管的內(nèi)徑是B管的2倍，

則

SA4SB

可知B管水銀柱增加4cm，空氣柱減小4cm；設(shè)此時兩管的壓強(qiáng)分別為pA、pB，所以有

pA23pB

倒置前后溫度不變，根據(jù)玻意耳定律對A管有

pASALApASALA

對B管有

pBSBLBpBSBLB

其中

LA10cm1cm11cm

LB10cm4cm=6cm

聯(lián)立以上各式解得

pA74.36cmHg

pB54.36cmHg

23．（2023·全國甲卷·高考真題）一高壓艙內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為1.2個大氣壓，溫度為17℃，密度為1.46kg/m3。

（i）升高氣體溫度并釋放出艙內(nèi)部分氣體以保持壓強(qiáng)不變，求氣體溫度升至27℃時艙內(nèi)氣體的密度；

（ii）保持溫度27℃不變，再釋放出艙內(nèi)部分氣體使艙內(nèi)壓強(qiáng)降至1.0個大氣壓，求艙內(nèi)氣體的密度。

【答案】（i）1.41kg/m3；（ii）1.18kg/m3

【詳解】（i）由攝氏度和開爾文溫度的關(guān)系可得

T1=273＋17K=290K，T2=273＋27K=300K

理想氣體狀態(tài)方程pV=nRT可知

pV

nR

T

pV

其中n為封閉氣體的物質(zhì)的量，即理想氣體的正比于氣體的質(zhì)量，則

T

pV

m11

T

1V1

2m2p2V

VT2

3

其中p1=p2=1.2p0，ρ1=1.46kg/m，代入數(shù)據(jù)解得

3

ρ2=1.41kg/m

（ii）由題意得p3=p0，T3=273＋27K=300K同理可得

pV

m21

T

2V2

3m3p3V

VT3

解得

3

ρ3=1.18kg/m

24．（2022·重慶·高考真題）某同學(xué)探究一封閉汽缸內(nèi)理想氣體的狀態(tài)變化特性，得到壓強(qiáng)p隨溫度t的變

化如圖所示。已知圖線Ⅰ描述的是體積為的等容過程，當(dāng)溫度為t時氣體的壓強(qiáng)為；圖線Ⅱ描述

V11p1

的是壓強(qiáng)為p2的等壓過程。取0℃為273K