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专题14 热学
1．（2025·安徽·高考真题）在恒温容器内的水中，让一个导热良好的气球缓慢上升。若气球无漏气，球内气体（可视为理想气体）温度不变，则气球上升过程中，球内气体（　　）
A．对外做功，内能不变 B．向外放热，内能减少
C．分子的平均动能变小 D．吸收的热量等于内能的增加量
2．（2025·山东·高考真题）分子间作用力F与分子间距离r的关系如图所示，若规定两个分子间距离r等于时分子势能为零，则（ ）
A．只有r大于时，为正 B．只有r小于时，为正
C．当r不等于时，为正 D．当r不等于时，为负
3．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）某同学冬季乘火车旅行，在寒冷的站台上从气密性良好的糖果瓶中取出糖果后拧紧瓶盖，将糖果瓶带入温暖的车厢内一段时间后，与刚进入车厢时相比，瓶内气体（ ）
A．内能变小 B．压强变大
C．分子的数密度变大 D．每个分子动能都变大
4．（2025·云南·高考真题）图甲为1593年伽利略发明的人类历史上第一支温度计，其原理如图乙所示。硬质玻璃泡a内封有一定质量的气体（视为理想气体），与a相连的b管插在水槽中固定，b管中液面高度会随环境温度变化而变化。设b管的体积与a泡的体积相比可忽略不计，在标准大气压下，b管上的刻度可以直接读出环境温度。则在下（　　）
A．环境温度升高时，b管中液面升高 B．环境温度降低时，b管中液面升高
C．水槽中的水少量蒸发后，温度测量值偏小 D．水槽中的水少量蒸发后，温度测量值偏大
5．（2025·河南·高考真题）如图，一圆柱形汽缸水平固置，其内部被活塞M、P、N密封成两部分，活塞P与汽缸壁均绝热且两者间无摩擦。平衡时，P左、右两侧理想气体的温度分别为和，体积分别为和，。则（　　）
A．固定M、N，若两侧气体同时缓慢升高相同温度，P将右移
B．固定M、N，若两侧气体同时缓慢升高相同温度，P将左移
C．保持不变，若M、N同时缓慢向中间移动相同距离，P将右移
D．保持不变，若M、N同时缓慢向中间移动相同距离，P将左移
6．（2025·山东·高考真题）如图所示，上端开口，下端封闭的足够长玻璃管竖直固定于调温装置内。玻璃管导热性能良好，管内横截面积为S，用轻质活塞封闭一定质量的理想气体。大气压强为，活塞与玻璃管之间的滑动摩擦力大小恒为，等于最大静摩擦力。用调温装置对封闭气体缓慢加热，时，气柱高度为，活塞开始缓慢上升；继续缓慢加热至时停止加热，活塞不再上升；再缓慢降低气体温度，活塞位置保持不变，直到降温至时，活塞才开始缓慢下降；温度缓慢降至时，保持温度不变，活塞不再下降。求：
(1)时，气柱高度；
(2)从状态到状态的过程中，封闭气体吸收的净热量Q（扣除放热后净吸收的热量）。
7．（2025·海南·高考真题）竖直放置的气缸内，活塞横截面积，活塞质量不计，活塞与气缸无摩擦，最初活塞静止，缸内气体，，大气压强，
(1)若加热活塞缓慢上升，体积变为，求此时的温度；
(2)若往活塞上放的重物，保持温度T0不变，求稳定之后，气体的体积。
8．（2025·广东·高考真题）铸造金属元件时，通过往进气口打气，将下方金属液体压进上方预热过的铸型室。其中铸型室与下方装金属液的气室形状都为柱体，铸型室底面积，高，铸型室底部与下方液面差初始为，上方出气口与大气连通，大气压强，下方气室的底面积，金属液体密度，。管道面积忽略不计。
(1)当铸型室刚好充满金属液时，求下方液面下降高度与下方气室内气体压强。
(2)将出气口关闭铸型，当上方铸型室液面高为时，求下方气室内气体压强。
9．（2025·浙江·高考真题）如图所示，导热良好带有吸管的瓶子，通过瓶塞密闭T1 = 300 K，体积V1 = 1 × 103 cm3处于状态1的理想气体，管内水面与瓶内水面高度差h = 10 cm。将瓶子放进T2 = 303 K的恒温水中，瓶塞无摩擦地缓慢上升恰好停在瓶口，h保持不变，气体达到状态2，此时锁定瓶塞，再缓慢地从吸管中吸走部分水后，管内和瓶内水面等高，气体达到状态3。已知从状态2到状态3，气体对外做功1.02 J；从状态1到状态3，气体吸收热量4.56 J，大气压强p0 = 1.0 × 105 Pa，水的密度ρ = 1.0 × 103 kg/m3；忽略表面张力和水蒸气对压强的影响。
(1)从状态2到状态3，气体分子平均速率_____（“增大”、“不变”、“减小”），单位时间撞击单位面积瓶壁的分子数_____（“增大”、“不变”、“减小”）；
(2)求气体在状态3的体积V3；
(3)求从状态1到状态3气体内能的改变量ΔU。
10．（2025·福建·高考真题）洗衣机水箱的导管内存在一竖直空气柱，根据此空气柱的长度可知洗衣机内的水量多少。当空气柱压强为p1时，空气柱长度为L1，水位下降后，空气柱温度不变，空气柱内压强为p2，则空气柱长度L2=___________ ，该过程中内部气体对外界___________ 。（填做正功，做负功，不做功）
1．电动充气泵是家用汽车常备工具，它利用电能驱动电机将外界气体压入轮胎，从而达到充气的目的。在充气前汽车轮胎内存有的气体，现用电动充气泵对轮胎充气，每分钟可将外部气体充入轮胎，外部气体压强为，该汽车轮胎最大容积为，内部最大允许气压为，假设充气过程中气体温度不变，则充气时间最长约为（　　）
A． B． C． D．
2．如图，1mol某理想气体经两个不同的过程（a→b→c和a→c）由状态a变到状态c。已知理想气体遵循气体定律，气体内能的变化量与温度的关系为（R为大于0的已知常量，、分别为气体始末状态的温度）。初始状态a的温度为。则（ ）
A．两过程内能增量相同均为
B．a→c过程单位时间撞击器壁单位面积的分子数增加
C．a→b→c过程内能逐渐增大
D．两过程从外界吸收热量之比为
3．如图所示，气闸舱有两个气闸门，与核心舱连接的是闸门，与外太空连接的是闸门。国际空间站核心舱内航天员要到舱外太空行走，需先经过气闸舱，开始时气闸舱内气压为（地球表面标准大气压），用抽气机多次抽取气闸舱中气体，当气闸舱气压降到一定程度后才能打开气闸门。已知每次从气闸舱抽取的气体（视为理想气体）体积都是气闸舱容积的，每次抽气降低的温度是抽气前气闸舱内热力学温度的，不考虑漏气、新气体及航天员大小产生的影响。则抽气3次后气闸舱内气压为（　　）
A． B． C． D．
4．如图所示，密封包装的食品袋从低海拔运送到高海拔地区的过程中，会发生膨胀现象。若此过程中温度不变，袋内空气视为理想气体，下列说法正确的是（　　）
A．袋内空气对外界做功，内能减小
B．袋内空气分子的平均动能减小
C．袋内空气压强减小
D．袋内空气向外界放热
5．一定质量的理想气体由状态A变化到状态B的过程中，其体积V随温度T变化的图像如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．气体向外放出的热量等于外界对气体做的功
B．气体压强保持不变
C．气体分子的平均动能增大
D．单位时间内，与单位面积器壁碰撞的气体分子数减小
6．如图所示,在倾角为的斜面上放置一个带有活塞的导热气缸，活塞用平行于斜面的轻弹簧拉住，弹簧的另一端被固定，弹簧的劲度系数为，初始状态活塞到气缸底部内侧的距离为，气缸底部外侧到斜面底端挡板的距离为，气缸内气体的初始温度为。已知气缸质量为，活塞的质量为，气缸内部的横截面积为，活塞与气缸间密封一定质量的理想气体，该封闭气体的内能与温度之间存在关系，不计一切摩擦，，大气压为。现对气缸进行缓慢加热，则（　　）
A．气缸内气体对活塞的压力是由气体分子间的斥力引起的
B．初始状态下气缸内气体压强
C．气缸底部恰好接触到斜面底端的挡板时,气体的温度为
D．从最初到气缸底部恰好接触到斜面底端的挡板时，气体吸收的热量
7．如图所示，内壁光滑的绝热汽缸竖直放置在水平桌面上，汽缸内封闭一定质量的理想气体。在外力作用下，活塞从A处缓慢运动到B处，该过程中（　　）
A．气体的内能减小 B．气体分子的数密度变大
C．气体分子的平均动能增加 D．单位时间内气体分子对单位缸壁的作用力增大
8．如图所示，在水面上将少量水装入容积较大的玻璃瓶中，拧紧瓶盖后压入水底，倒置瓶身，打开瓶盖，让水进入瓶中。将瓶内气体视为理想气体，全程气体不泄漏且温度不变。则水进入瓶内的过程中瓶内气体（　　）
A．压强变大 B．对外界做功
C．从水中吸收热量 D．所有分子热运动的速率均不变
9．如图所示是一定质量的理想气体从状态a到状态b的图像，线段ab的延长线过原点。下列说法正确的是（　　）
A．ab是一条等温线
B．ab过程中气体从外界吸热
C．ab过程中气体对外界做功为
D．ab过程的图像也是一条延长线过原点的直线
10．一定质量的理想气体，状态变化过程如图中ABC图线所示，其中BC为一段双曲线。若将这一状态变化过程表示在下图中的p-T图像或V-T图像上，下列选项正确的是（　　）
A． B．
C． D．
11．在2025年春节期间，小明进行了一项有趣的实验。他将一个未开封的薯片袋放在温暖的室内（温度为），此时薯片袋看起来较为饱满，袋内气体压强与外界大气压相同，设为，之后他带着这袋薯片开车前往海拔较高的山区老家过年，山区温度较低，为，且外界大气压变为，此过程中薯片袋均未张紧，袋内气体视为理想气体，下列关于袋内气体状态变化的说法正确的是（　　）
A．袋内气体分子的平均动能减小
B．袋内气体的体积会变小
C．袋内气体对外界做负功
D．袋内气体的一定会放出热量
12．小明的爷爷喜欢喝盖碗茶，泡茶时，他向茶杯中倒入足够多的沸水，使得盖上杯盖后茶水漫过杯盖，然后静置一段时间就可以喝了，已知盖上杯盖后，在水面和杯盖间密闭了一部分空气（可视为质量和体积均不变的理想气体），过一段时间后水温降低，则（ ）
A．泡茶时，用沸水能快速泡出茶香，是因为温度越高每个分子动能都越大
B．水的颜色由浅变深，说明水分子在做布朗运动
C．温度降低后杯盖拿起来比较费力，是因为封闭气体的压强变大
D．温度降低的过程中，杯内气体向外界放热
13．如图所示，一定质量的理想气体从状态a依次经过一系列的变化过程回到状态a。已知ad和bc与T轴平行，ab和cd与p轴平行，bd的延长线经过O点。则在a、b、c、d四个状态及①、②、③、④四个过程中（　　）
A．过程②中气体的密度增大
B．过程①中单位时间内气体分子对单位面积的容器壁的撞击次数增多
C．过程②中气体向外界放出热量
D．过程③中气体向外界放出热量
14．现代喷气式飞机的燃气轮机工作循环简化如下：1→2过程空气被绝热压缩，2→3过程燃料燃烧气体等压膨胀，3→4过程高温气体绝热膨胀推动叶轮转动，4→1过程废气等压压缩至初始状态。若气体始终可看作理想气体，下列说法正确的是（　　）
A．1→2过程中，气体温度升高
B．2→3过程中，气体对外做负功
C．3→4过程中，气体内能不变
D．4→1过程中，气体吸收热量
15．如图所示，用容积为的活塞式抽气机对容积为的容器中气体抽气，抽气过程中气体温度保持不变，容器中原来的气体压强为，抽气机与容器连接部分的体积不计，则第1次抽气后容器中的气体压强（　　）
A．，抽气过程中气体对外做正功
B．，抽气过程中外界对气体做正功
C．，抽气过程中气体对外做负功
D．，抽气过程中外界对气体做负功
16．压燃式四冲程柴油发动机具有动力大、油耗小、低排放等特点，被广泛应用于大型机车及各种汽车中。发动机工作过程中内部气体（可视为定量的理想气体）遵循如图所示的狄塞尔循环，其中a→b、c→d为绝热过程，则气体（　　）
A．在a→b过程中温度不变
B．在b→c过程中吸收的热量大于对外界做功
C．在d→a过程中吸收热量
D．经历一个循环过程后对外界做功为0
17．如图所示，水平地面上竖直放置着一个高为的圆柱形绝热气缸，气缸内有一定质量的理想气体，气缸底部通过阀门连接气筒，横截面积为且导热性能良好的活塞将气体分成上下两部分，轻质弹簧上下两端分别固定于活塞下表面和气缸底部。开始时轻质弹簧处于原长，活塞恰好位于气缸正中间位置，活塞上部分气体压强为，下部分气体压强为，两部分气体的温度均为。现在对气体缓慢加热使活塞上升，稳定后，两部分气体的温度均为，之后温度保持不变。已知重力加速度为，忽略电热丝、轻质弹簧、阀门所占气缸内的体积，不计活塞的厚度，活塞与气缸之间无摩擦且不漏气。下列说法正确的是（　　）
A．活塞的质量为
B．弹簧的劲度系数为
C．缓慢抽气使活塞回到气缸正中间位置，上部分气体的压强为
D．缓慢抽气使活塞回到气缸正中间位置，需要抽出气体的体积在温度为、压强为的条件下为
18．分子力随分子间的距离的变化如图所示，为平衡位置。有两个分子从相距处，均由静止开始运动，若仅考虑这两个分子间的作用力和靠近过程，则（　　）
A．从到分子力始终做正功
B．从到分子力先做正功后做负功
C．从到分子力先减小后增大
D．在处，分子间引力、斥力均减小为0
19．爆震发动机作为一种极具潜力的新型动力装置，其工作原理涉及到复杂的热力学过程。在某先进的爆震发动机实验平台中，对一定质量的理想气体进行模拟爆震燃烧实验。摩尔数为n的理想气体初始状态压强为，体积为，对应下图中的a点。现在这部分气体经过等压膨胀，体积变为，对应下图中的b点，气体在状态b经等温膨胀至状态c，压强变为。又经等压压缩至状态d，最后等温压缩回到状态a。已知理想气体的体积V、压强P和温度T满足方程；内能U满足关系。其中R为常数，n为物质的量，根据以上信息可以判断（　　）
A．气体在状态点b时的内能为
B．气体在状态点a时温度为
C．由c到d的过程外界对气体做功为
D．由c到d的过程气体从外界吸热
20．为检测甲图中烧瓶的气密性，将导管伸入水槽中，用手捂热烧瓶（如图乙），导管口产生气泡，松开手后导管内有水倒吸，最终形成一段稳定水柱（如图丙），证明装置不漏气。忽略大气压和环境温度的变化，下列关于烧瓶内气体（可视为理想气体）说法正确的是（　　）
A．图丙中气体的压强大于大气压强 B．图乙中气泡上升过程中压强减小
C．松开手后气体的内能逐渐减小 D．松开手后气体向外界放热小于外界对气体做的功
21．如图甲所示是带有报警装置的加热器模型。一高度为H的汽缸开口向上直立在水平地面上，汽缸壁和活塞都是绝热的，活塞横截面积为S，在缸的正中间处有固定卡环，活塞可以在卡环以上无摩擦运动。活塞下方封闭有一定质量的理想气体，初始状态封闭气体温度为T0，压强等于外界大气压强p0，现通过电热丝缓慢加热，活塞缓慢上升了，恰好触碰到报警装置。已知理想气体内能U与温度T的关系为（k为正的已知常量），不计活塞和卡环的厚度，重力加速度为g。封闭气体状态变化如图乙所示，以下说法正确的是（　　）
A．活塞质量
B．活塞质量
C．从a到c的过程中，气体吸收的热量为
D．从a到c的过程中，气体吸收的热量为
22．为精准掌握某高温锅炉外壁温度变化，技术人员于锅炉外壁镶嵌底部水平、开口向上的圆柱形导热汽缸。汽缸内有质量不计、横截面积为100 cm2的活塞封闭理想气体，活塞上方警报器通过轻绳悬挂质量为10kg的重物。当缸内气体温度为240K时，活塞与缸底相距12cm；温度缓慢升高，活塞上升8cm时接触重物；轻绳拉力为零时警报器报警。已知锅炉房内空气压强，重力加速度g取10m/s2，不计活塞厚度及活塞与缸壁间的摩擦。下列说法正确的是（　　）
A．从初始状态到活塞接触重物，气体对外做功为80 J
B．警报器报警时，锅炉外壁温度与初始温度比值为
C．活塞接触重物时，气体压强比初始值增大1000 Pa
D．报警后温度继续升高，气体体积变化量与温度变化量比值恒为
23．如题图甲所示，一个上端开口内壁光滑的导热汽缸静止在地面上，一定质量的理想气体被厚度不计的轻质活塞封闭在汽缸内，气体的初始压强为p0，温度为T0，汽缸顶端两侧各有一个卡口，活塞到达顶端不会离开汽缸。现用电热丝缓慢对气体加热，气体的压强随温度的变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　）
A．当气体温度达到2T0时，活塞到达汽缸顶端
B．当气体温度达到3T0时，气体压强p1=1.5p0
C．T0~2T0过程中，外界对气体做功，气体内能增大
D．2T0~3T0过程中，由于温度升高所有分子动能都增大
24．一定质量的理想气体从状态A经过状态B、C又回到状态A，该过程的图像如图所示，BC与横轴平行、AC与纵轴平行、AB的延长线经过坐标原点O。下列说法正确的是（　　）
A．在过程中，外界对气体做正功
B．在过程中，气体分子热运动的平均动能增大
C．在过程中，气体从外界吸收热量
D．在一个循环过程中，气体吸收的热量大于放出的热量
25．如图所示，一固定直立气缸由上、下两个相互连通的圆筒构成。上部圆筒体积为2V0，其中有一质量为2m、面积为2S的薄活塞A。下部圆筒长度足够，其中有一质量为m、面积为S的活塞B。两圆筒由一短而细的管道连通，两活塞均可在各自的圆筒内无摩擦地上下滑动，活塞A的上方盛有理想气体X，A、B之间盛有另一种气体Y，活塞B下方与大气连通。开始时整个系统处于热平衡态，X气体温度为T0、体积为V0，内能与温度的关系为U=CT，其中C为已知常量，T为热力学温度；活塞B下方的大气压强为常量p0。若气缸壁、管道、活塞均不导热。现通过灯丝L对X气体缓慢加热
(1)若活塞A恰好到达上圆筒底部时，X气体处于热平衡态，求其温度Tf1，以及从灯丝中吸收的热量Q1。
(2)若气体X从灯丝中吸收的热量为（1）问中的两倍（即2Q1），求达到平衡态时气体X的温度Tf2
26．如图所示为某兴趣小组制作的供水装置，汽缸内部长度，轻活塞将其分为左、右两部分，左部为储水室，储水室上部一根细管连接进水口和出水口；右部为气室，气室尾部有一气阀。初始时打开出水口和气阀，储水室内无水，轻活塞位于汽缸中央。现通过气阀给气室充气至压强，然后关闭气阀和出水口，打开进水口开始注水，活塞缓慢向右移动，当气室压强时停止注水。已知活塞横截面积，外界大气压强，气室内气体看作理想气体，整个过程温度不变，不计活塞厚度、摩擦力及水的重力产生的压强，求：
(1)从气阀充入的气体在外界大气压下的体积；
(2)注水结束后，打开出水口，当气室压强下降到时，排出水的体积。
27．潜水艇中显示下潜深度的装置可简化如下：一根内壁光滑的平底厚玻璃管，开口端向下，侧面标有均匀的刻度线，开口端刻度值为“0”，底端刻度值为“120”。用质量和厚度均不计的活塞封闭开口端，活塞位于“0”处，以某种方式让其缓慢下降到水底，稳定时，活塞位于“40”处。已知大气压p0=1.0×105Pa，水的密度ρ=1.0×103kg/m3，重力加速度g取10m/s2。全程封闭气体不泄漏且温度不变，玻璃管始终竖直。
(1)求活塞位于“40”处对应的水深h1；
(2)将玻璃管上的刻度值x转换成深度值h，刻度线是否仍然均匀？请说明理由。
28．汽车搭载空气悬挂有助于提升汽车的舒适性，某国产汽车的空气悬挂由空气弹簧与避震桶芯所组成。某次测试中，空气弹簧内密封有一定质量的理想气体，其压缩和膨胀过程可简化为如图所示的p-V图像。气体从状态等温压缩到状态，然后从状态B绝热膨胀到状态，B到C过程中气体对外界做功为W，已知和W。求：
(1)状态C的温度；
(2)A到C全过程，空气弹簧内的气体内能变化量。
29．一定质量的理想气体经历了如图所示的ab、bc、cd的三个过程，其中ba的延长线经过坐标原点O，bc与横轴平行，cd与ab平行，已知气体在状态a的压强为，体积为，在状态d的温度为，结合图像所提供的其它信息，求：
(1)气体在状态b的压强与温度；
(2)气体从状态b到状态c对外界做的功。
30．一辆汽车的一个轮胎充入空气后容积为0.1m3，胎压为2.0atm，轮胎内空气温度为7℃，汽车行驶一段时间后，轮胎内空气体积不变，温度变为27℃。已知7℃、1.0atm的空气密度为1.3kg/m3，求：
(1)轮胎内空气密度；
(2)汽车行驶一段时间后的胎压。（以atm为单位，可用分数表示）
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1．（2025·安徽·高考真题）在恒温容器内的水中，让一个导热良好的气球缓慢上升。若气球无漏气，球内气体（可视为理想气体）温度不变，则气球上升过程中，球内气体（　　）
A．对外做功，内能不变 B．向外放热，内能减少
C．分子的平均动能变小 D．吸收的热量等于内能的增加量
【答案】A
【详解】根据题意可知，气球缓慢上升的过程中，气体温度不变，则气体的内能不变，分子的平均动能不变，气体的体积变大，气体对外做功，由热力学第一定律可知，由于气体的内能不变，则吸收的热量与气体对外做的功相等。
故选A。
2．（2025·山东·高考真题）分子间作用力F与分子间距离r的关系如图所示，若规定两个分子间距离r等于时分子势能为零，则（ ）
A．只有r大于时，为正 B．只有r小于时，为正
C．当r不等于时，为正 D．当r不等于时，为负
【答案】C
【详解】两个分子间距离r等于时分子势能为零，从处随着距离的增大，此时分子间作用力表现为引力，分子间作用力做负功，故分子势能增大；从处随着距离的减小，此时分子间作用力表现为斥力，分子间作用力也做负功，分子势能也增大；故可知当不等于时，为正。
故选C。
3．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）某同学冬季乘火车旅行，在寒冷的站台上从气密性良好的糖果瓶中取出糖果后拧紧瓶盖，将糖果瓶带入温暖的车厢内一段时间后，与刚进入车厢时相比，瓶内气体（ ）
A．内能变小 B．压强变大
C．分子的数密度变大 D．每个分子动能都变大
【答案】B
【详解】A．将糖果瓶带入温暖的车厢内一段时间后，温度升高，而理想气体内能只与温度相关，则内能变大，故A错误；
B．将糖果瓶带入温暖的车厢过程，气体做等容变化，根据，因为温度升高，则压强变大，故B正确；
C．气体分子数量不变，气体体积不变，则分子的数密度不变，故C错误；
D．温度升高，气体分子的平均动能增大，但不是每个分子的动能都增大，故D错误。
故选 B。
4．（2025·云南·高考真题）图甲为1593年伽利略发明的人类历史上第一支温度计，其原理如图乙所示。硬质玻璃泡a内封有一定质量的气体（视为理想气体），与a相连的b管插在水槽中固定，b管中液面高度会随环境温度变化而变化。设b管的体积与a泡的体积相比可忽略不计，在标准大气压下，b管上的刻度可以直接读出环境温度。则在下（　　）
A．环境温度升高时，b管中液面升高 B．环境温度降低时，b管中液面升高
C．水槽中的水少量蒸发后，温度测量值偏小 D．水槽中的水少量蒸发后，温度测量值偏大
【答案】BD
【详解】AB．根据题意，中气体做等容变化，根据，当环境温度升高，则中气体压强增大，又
可知b管中液面降低，同理可知环境温度降低时，b管中液面升高，故B正确，A错误；
CD．由AB选项分析可知，管中刻度从上到下温度逐渐升高，同一温度，中压强不变， 管中液面液槽内液面高度差不变，水槽中的水少量蒸发后，槽中液面降低，则管内液面降低，则温度测量值偏大，故D正确，C错误。
故选BD。
5．（2025·河南·高考真题）如图，一圆柱形汽缸水平固置，其内部被活塞M、P、N密封成两部分，活塞P与汽缸壁均绝热且两者间无摩擦。平衡时，P左、右两侧理想气体的温度分别为和，体积分别为和，。则（　　）
A．固定M、N，若两侧气体同时缓慢升高相同温度，P将右移
B．固定M、N，若两侧气体同时缓慢升高相同温度，P将左移
C．保持不变，若M、N同时缓慢向中间移动相同距离，P将右移
D．保持不变，若M、N同时缓慢向中间移动相同距离，P将左移
【答案】AC
【详解】AB．由题干可知初始左右气体的压强相同，假设在升温的过程中板不发生移动，则由定容过程
可得左侧气体压强增加量多，则板向右移动；A正确B错误；
CD．保持温度不变移动相同的距离时
， 同理得，
若P不移动，则，故
，则，向右移动，C正确D错误。
故选AC
6．（2025·山东·高考真题）如图所示，上端开口，下端封闭的足够长玻璃管竖直固定于调温装置内。玻璃管导热性能良好，管内横截面积为S，用轻质活塞封闭一定质量的理想气体。大气压强为，活塞与玻璃管之间的滑动摩擦力大小恒为，等于最大静摩擦力。用调温装置对封闭气体缓慢加热，时，气柱高度为，活塞开始缓慢上升；继续缓慢加热至时停止加热，活塞不再上升；再缓慢降低气体温度，活塞位置保持不变，直到降温至时，活塞才开始缓慢下降；温度缓慢降至时，保持温度不变，活塞不再下降。求：
(1)时，气柱高度；
(2)从状态到状态的过程中，封闭气体吸收的净热量Q（扣除放热后净吸收的热量）。
【答案】(1)
(2)
【详解】（1）活塞开始缓慢上升，由受力平衡
可得封闭的理想气体压强
升温过程中，等压膨胀，由盖-吕萨克定律
解得
（2）升温过程中，等压膨胀，外界对气体做功
降温过程中，等容变化，外界对气体做功
活塞受力平衡有
解得封闭的理想气体压强
降温过程中，等压压缩，由盖-吕萨克定律
解得
外界对气体做功
全程中外界对气体做功
因为，故封闭的理想气体总内能变化
利用热力学第一定律
解得
故封闭气体吸收的净热量。
7．（2025·海南·高考真题）竖直放置的气缸内，活塞横截面积，活塞质量不计，活塞与气缸无摩擦，最初活塞静止，缸内气体，，大气压强，
(1)若加热活塞缓慢上升，体积变为，求此时的温度；
(2)若往活塞上放的重物，保持温度T0不变，求稳定之后，气体的体积。
【答案】(1)
(2)
【详解】（1）活塞缓慢上升过程中，气体做等压变化，根据盖-吕萨克定律
代入数值解得
（2）设稳定后气体的压强为，根据平衡条件有
分析可知初始状态时气体压强与大气压相等为，整个过程根据玻意耳定律
联立解得
8．（2025·广东·高考真题）铸造金属元件时，通过往进气口打气，将下方金属液体压进上方预热过的铸型室。其中铸型室与下方装金属液的气室形状都为柱体，铸型室底面积，高，铸型室底部与下方液面差初始为，上方出气口与大气连通，大气压强，下方气室的底面积，金属液体密度，。管道面积忽略不计。
(1)当铸型室刚好充满金属液时，求下方液面下降高度与下方气室内气体压强。
(2)将出气口关闭铸型，当上方铸型室液面高为时，求下方气室内气体压强。
【答案】(1)，
(2)
【详解】（1）根据体积关系
可得下方液面下降高度
此时下方气体的压强
代入数据可得
（2）初始时，上方铸型室气体的压强为，体积
当上方铸型室液面高为时体积为
根据玻意耳定律
可得此时上方铸型室液面高为时气体的压强为
同理根据体积关系
可得
此时下方气室内气体压强
代入数据可得
9．（2025·浙江·高考真题）如图所示，导热良好带有吸管的瓶子，通过瓶塞密闭T1 = 300 K，体积V1 = 1 × 103 cm3处于状态1的理想气体，管内水面与瓶内水面高度差h = 10 cm。将瓶子放进T2 = 303 K的恒温水中，瓶塞无摩擦地缓慢上升恰好停在瓶口，h保持不变，气体达到状态2，此时锁定瓶塞，再缓慢地从吸管中吸走部分水后，管内和瓶内水面等高，气体达到状态3。已知从状态2到状态3，气体对外做功1.02 J；从状态1到状态3，气体吸收热量4.56 J，大气压强p0 = 1.0 × 105 Pa，水的密度ρ = 1.0 × 103 kg/m3；忽略表面张力和水蒸气对压强的影响。
(1)从状态2到状态3，气体分子平均速率_____（“增大”、“不变”、“减小”），单位时间撞击单位面积瓶壁的分子数_____（“增大”、“不变”、“减小”）；
(2)求气体在状态3的体积V3；
(3)求从状态1到状态3气体内能的改变量ΔU。
【答案】(1) 不变 减小
(2)V3 = 1.0201 × 103 cm3
(3)ΔU = 2.53 J
【详解】（1）[1][2]从状态2到状态3，温度保持不变，气体分子的内能保持不变，则气体分子平均速率不变，由于气体对外做功，则气体压强减小，故单位时间撞击单位面积瓶壁的分子数减小。
（2）气体从状态1到状态2的过程，由盖—吕萨克定律
其中
，，
解得
此时气体压强为
气体从状态2到状态3的过程，由玻意耳定律
其中
代入数据解得，气体在状态3的体积为
（3）气体从状态1到状态2的过程中，气体对外做功为
由热力学第一定律
其中
，
代入解得，从状态1到状态3气体内能的改变量为
10．（2025·福建·高考真题）洗衣机水箱的导管内存在一竖直空气柱，根据此空气柱的长度可知洗衣机内的水量多少。当空气柱压强为p1时，空气柱长度为L1，水位下降后，空气柱温度不变，空气柱内压强为p2，则空气柱长度L2=___________ ，该过程中内部气体对外界___________ 。（填做正功，做负功，不做功）
【答案】 做正功
【详解】[1]设细管的截面积为S，根据玻意耳定律有
可得
[2]根据题意当洗衣机内的水位下降时，空气柱长度变长，故内部气体对外界做正功。
1．电动充气泵是家用汽车常备工具，它利用电能驱动电机将外界气体压入轮胎，从而达到充气的目的。在充气前汽车轮胎内存有的气体，现用电动充气泵对轮胎充气，每分钟可将外部气体充入轮胎，外部气体压强为，该汽车轮胎最大容积为，内部最大允许气压为，假设充气过程中气体温度不变，则充气时间最长约为（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【来源】2025届河南省名校联盟高三下学期5月第二次模拟考试物理试题
【详解】设时间为t，根据玻意耳定律有
其中，
代入数据得
故选B。
2．如图，1mol某理想气体经两个不同的过程（a→b→c和a→c）由状态a变到状态c。已知理想气体遵循气体定律，气体内能的变化量与温度的关系为（R为大于0的已知常量，、分别为气体始末状态的温度）。初始状态a的温度为。则（ ）
A．两过程内能增量相同均为
B．a→c过程单位时间撞击器壁单位面积的分子数增加
C．a→b→c过程内能逐渐增大
D．两过程从外界吸收热量之比为
【答案】D
【来源】2025届山东省济宁市高三下学期考前押题联合测试物理试题
【详解】A．由可知，c状态温度为。两过程内能增加量相同，为
A错误；
B．a→c过程压强不变，温度升高，分子撞击器壁作用力增大，故单位时间撞击器壁单位面积的分子数减少，B错误；
C．a、b状态温度相同，内能相同，故C错误；
D．由图线与V轴围成面积可求两过程外界对气体做功，
由热力学第一定律
可得，
所以二者比值为，故D正确。
故选D。
3．如图所示，气闸舱有两个气闸门，与核心舱连接的是闸门，与外太空连接的是闸门。国际空间站核心舱内航天员要到舱外太空行走，需先经过气闸舱，开始时气闸舱内气压为（地球表面标准大气压），用抽气机多次抽取气闸舱中气体，当气闸舱气压降到一定程度后才能打开气闸门。已知每次从气闸舱抽取的气体（视为理想气体）体积都是气闸舱容积的，每次抽气降低的温度是抽气前气闸舱内热力学温度的，不考虑漏气、新气体及航天员大小产生的影响。则抽气3次后气闸舱内气压为（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【来源】2025届河北省沧州市多校高三下学期二模物理试题
【详解】第一次抽气相当于气体的体积由变为，温度由变为，根据气体实验定律得
得
第二次抽气相当于气体的体积由变为，温度由变为，根据气体实验定律得
得
同理抽气3次后气舱内气压为
故选B。
4．如图所示，密封包装的食品袋从低海拔运送到高海拔地区的过程中，会发生膨胀现象。若此过程中温度不变，袋内空气视为理想气体，下列说法正确的是（　　）
A．袋内空气对外界做功，内能减小
B．袋内空气分子的平均动能减小
C．袋内空气压强减小
D．袋内空气向外界放热
【答案】C
【来源】2025届北京市丰台区高三下学期二模物理试题
【详解】A．食品包装袋会发生膨胀，气体体积变大，则袋内空气对外界做功，气体膨胀过程中温度不变，内能不变，故A错误；
B．气体膨胀过程中温度不变，所以袋内空气分子的平均动能不变，故B错误；
C．根据
温度不变，体积变大， 所以压强减小，故C正确；
D．根据热力学第一定律
温度不变，则
体积变大，则
所以
袋内空气一定对外界吸热，故D错误。
故选C。
5．一定质量的理想气体由状态A变化到状态B的过程中，其体积V随温度T变化的图像如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．气体向外放出的热量等于外界对气体做的功
B．气体压强保持不变
C．气体分子的平均动能增大
D．单位时间内，与单位面积器壁碰撞的气体分子数减小
【答案】B
【来源】2025届天津市红桥区高三下学期二模物理试卷
【详解】根据
可知由状态A变化到状态B的过程中，气体压强保持不变，温度降低，则气体分子平均动能减小，气体体积减小，气体分子数密度增加，可知单位时间内，与单位面积器壁碰撞的气体分子数增加；外界对气体做功，内能减小，根据
可知气体向外放热，则气体向外放出的热量大于外界对气体做的功。
故选B。
6．如图所示,在倾角为的斜面上放置一个带有活塞的导热气缸，活塞用平行于斜面的轻弹簧拉住，弹簧的另一端被固定，弹簧的劲度系数为，初始状态活塞到气缸底部内侧的距离为，气缸底部外侧到斜面底端挡板的距离为，气缸内气体的初始温度为。已知气缸质量为，活塞的质量为，气缸内部的横截面积为，活塞与气缸间密封一定质量的理想气体，该封闭气体的内能与温度之间存在关系，不计一切摩擦，，大气压为。现对气缸进行缓慢加热，则（　　）
A．气缸内气体对活塞的压力是由气体分子间的斥力引起的
B．初始状态下气缸内气体压强
C．气缸底部恰好接触到斜面底端的挡板时,气体的温度为
D．从最初到气缸底部恰好接触到斜面底端的挡板时，气体吸收的热量
【答案】D
【来源】2025届重庆市巴蜀中学高三下学期三诊物理试卷
【详解】A．气体压强是由气体分子对器壁的碰撞导致的，故A错误；
B．对气缸和活塞整体分析有
对活塞受力分析有
代入数据解得
故B错误；
C．气缸内气体的温度从上升到，此时气缸底部恰好接触到斜面底端的挡板的过程中，封闭气体的压强不变，则有
解得
故C错误；
D．该过程中内能增大，为
气体对外做功
根据热力学第一定律有
联立解得
故D正确。
故选D。
7．如图所示，内壁光滑的绝热汽缸竖直放置在水平桌面上，汽缸内封闭一定质量的理想气体。在外力作用下，活塞从A处缓慢运动到B处，该过程中（　　）
A．气体的内能减小 B．气体分子的数密度变大
C．气体分子的平均动能增加 D．单位时间内气体分子对单位缸壁的作用力增大
【答案】A
【来源】2025届江苏省南通市如皋市高三下学期适应性考试（三）物理试卷
【详解】A．汽缸绝热，汽缸内封闭的气体与外界没有热交换，活塞从A处缓慢运动到B处，气体体积变大，气体对外做功，由热力学第一定律，气体内能减小，故A正确；
B．汽缸内封闭的气体物质的量不变，总分子数不变，活塞从A处缓慢运动到B处，气体体积变大，故气体分子的数密度变小，故B错误；
C．气体内能减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，故C错误；
D．活塞从A处缓慢运动到B处，体积增大，温度降低，由理想气体状态方程
气体压强减小，由气体压强微观解释，单位时间内气体分子对单位缸壁的作用力减小，故D错误。
故选A。
8．如图所示，在水面上将少量水装入容积较大的玻璃瓶中，拧紧瓶盖后压入水底，倒置瓶身，打开瓶盖，让水进入瓶中。将瓶内气体视为理想气体，全程气体不泄漏且温度不变。则水进入瓶内的过程中瓶内气体（　　）
A．压强变大 B．对外界做功
C．从水中吸收热量 D．所有分子热运动的速率均不变
【答案】A
【来源】2025届天津市北辰区高三下学期三模物理试卷
【详解】A．对瓶中所封的气体，由玻意耳定律，可知水进入瓶内的过程中，瓶内气体体积减小，所以气体压强变大，故A正确；
B．水进入瓶内的过程中，瓶内气体体积减小，外界对气体做功，故B错误；
C．全程气体温度不变，故气体内能不变，即，且外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体对外放热，故C错误；
D．全程气体温度不变，气体分子热运动平均速率不变，但不是所有气体分子热运动的速率都不变，故D错误。
故选A。
9．如图所示是一定质量的理想气体从状态a到状态b的图像，线段ab的延长线过原点。下列说法正确的是（　　）
A．ab是一条等温线
B．ab过程中气体从外界吸热
C．ab过程中气体对外界做功为
D．ab过程的图像也是一条延长线过原点的直线
【答案】B
【来源】2025届湖北省武汉市武昌区高三下学期5月质量检测物理试卷
【详解】A．根据
整理得
可知等温线是双曲线的一支，故A错误；
B．根据得
可知a点温度低于b点温度，可知ab过程内能增加，且a到b体积增大，气体对外做功（W<0），根据
可知Q>0，即ab过程中气体从外界吸热，故B正确；
C．图像与坐标纸围成的面积表示气体做的功，故ab过程中气体对外界做功为
故C错误；
D．根据
整理得
可知图像延长线过原点的直线为等压线，题图可知ab过程不是等压变化，故D错误。
故选B。
10．一定质量的理想气体，状态变化过程如图中ABC图线所示，其中BC为一段双曲线。若将这一状态变化过程表示在下图中的p-T图像或V-T图像上，下列选项正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A
【来源】2025届河北省石家庄市部分学校高三下学期考前模拟大演练物理试卷
【详解】AB．分析图像可知，为等压膨胀， 是等温压缩（反比例函数图像为双曲线），是等容降温，根据理想气体状态方程，可知p-T图像中为平行横轴的直线， 是平行纵轴的直线，是过原点的直线，选项A正确，B错误；。
CD ．V-T图像中为过原点的直线， 是平行纵轴的直线，是平行横轴的直线，图像C的变化方向错误，故选项CD错误。
故选A。
11．在2025年春节期间，小明进行了一项有趣的实验。他将一个未开封的薯片袋放在温暖的室内（温度为），此时薯片袋看起来较为饱满，袋内气体压强与外界大气压相同，设为，之后他带着这袋薯片开车前往海拔较高的山区老家过年，山区温度较低，为，且外界大气压变为，此过程中薯片袋均未张紧，袋内气体视为理想气体，下列关于袋内气体状态变化的说法正确的是（　　）
A．袋内气体分子的平均动能减小
B．袋内气体的体积会变小
C．袋内气体对外界做负功
D．袋内气体的一定会放出热量
【答案】A
【来源】2025届四川省成都市郫都区高三下学期三模物理试题
【详解】以袋内气体为研究对象，由题意可知，
初始状态，压强为，设体积为,
最终状态，压强为，设体积为,
由理想气体状态方程可得
解得
因此，袋内气体的体积增大；
A．结合前面分析可知，袋内气体温度从300K降低到280K，因此袋内气体分子的平均动能减小，故A正确；
B．结合前面分析可知，袋内气体的体积增大，故B错误；
C．因为袋内气体的体积增大，所以袋内气体对外界做正功，故C错误；
D．根据热力学第一定律可得
因为袋内气体温度降低，所以
因为袋内气体体积增大，所以
则无法确定Q与零的关系，则袋内气体不一定会放出热量，故D错误。
故选A。
12．小明的爷爷喜欢喝盖碗茶，泡茶时，他向茶杯中倒入足够多的沸水，使得盖上杯盖后茶水漫过杯盖，然后静置一段时间就可以喝了，已知盖上杯盖后，在水面和杯盖间密闭了一部分空气（可视为质量和体积均不变的理想气体），过一段时间后水温降低，则（ ）
A．泡茶时，用沸水能快速泡出茶香，是因为温度越高每个分子动能都越大
B．水的颜色由浅变深，说明水分子在做布朗运动
C．温度降低后杯盖拿起来比较费力，是因为封闭气体的压强变大
D．温度降低的过程中，杯内气体向外界放热
【答案】D
【来源】2025届广东省广州市某校高三下学期综合测试（三）物理试题
【详解】A．温度升高时，气体分子的平均动能变大，并不是每个分子动能都越大，选项A错误；
B．水的颜色由浅变深，说明固体茶颗粒在做布朗运动，选项B错误；
C．杯盖拿起来比较费力，是因为封闭气体的温度降低，体积不变，则压强变小，选项C错误；
D．温度降低的过程中，杯内气体体积不变，不对外做功，内能减小，则气体向外界放热，选项D正确。
故选D。
13．如图所示，一定质量的理想气体从状态a依次经过一系列的变化过程回到状态a。已知ad和bc与T轴平行，ab和cd与p轴平行，bd的延长线经过O点。则在a、b、c、d四个状态及①、②、③、④四个过程中（　　）
A．过程②中气体的密度增大
B．过程①中单位时间内气体分子对单位面积的容器壁的撞击次数增多
C．过程②中气体向外界放出热量
D．过程③中气体向外界放出热量
【答案】D
【来源】2025届河南省名校联盟高三下学期5月第三次模拟考试物理试卷
【详解】AC．过程②中气体的压强不变，温度升高，气体的内能增大，由盖—吕萨克定律可知气体的体积增大，密度减小，气体对外做功，则，由热力学第一定律可知，故过程②中气体从外界吸收热量，故选项AC错误；
B．过程①中气体的压强减小，温度不变，根据玻意耳定律可知体积增大，单位时间内气体分子对单位面积的容器壁的撞击次数减小，故选项B错误；
D．过程③中气体的温度不变，内能不变，压强增大，由玻意耳定律可知，气体的体积减小，外界对气体做正功，则，由热力学第一定律可知，气体向外界放出热量，选项D正确。
故选D。
14．现代喷气式飞机的燃气轮机工作循环简化如下：1→2过程空气被绝热压缩，2→3过程燃料燃烧气体等压膨胀，3→4过程高温气体绝热膨胀推动叶轮转动，4→1过程废气等压压缩至初始状态。若气体始终可看作理想气体，下列说法正确的是（　　）
A．1→2过程中，气体温度升高
B．2→3过程中，气体对外做负功
C．3→4过程中，气体内能不变
D．4→1过程中，气体吸收热量
【答案】A
【来源】2025届山西省太原市高三下学期二模联考物理试卷
【详解】A．1→2过程中，空气被绝热压缩，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体内能增大，则气体温度升高，故A正确；
B．2→3过程中，气体体积增大，气体对外做正功，故B错误；
C．3→4过程中，气体绝热膨胀，外界对气体做负功，根据热力学第一定律可知，气体内能减小，故C错误；
D．4→1过程中，气体等压压缩，根据可知，气体温度降低，气体内能减小；由于外界对气体做正功，根据热力学第一定律可知，气体向外界放热，故D错误。
故选A。
15．如图所示，用容积为的活塞式抽气机对容积为的容器中气体抽气，抽气过程中气体温度保持不变，容器中原来的气体压强为，抽气机与容器连接部分的体积不计，则第1次抽气后容器中的气体压强（　　）
A．，抽气过程中气体对外做正功
B．，抽气过程中外界对气体做正功
C．，抽气过程中气体对外做负功
D．，抽气过程中外界对气体做负功
【答案】A
【来源】2025届黑龙江龙东十校联盟高三下学期联考（二模）物理试题
【详解】抽气过程中气体温度保持不变，由气体状态方程有
得
抽气过程中，气体体积增大，气体对外做正功。
故选A。
16．压燃式四冲程柴油发动机具有动力大、油耗小、低排放等特点，被广泛应用于大型机车及各种汽车中。发动机工作过程中内部气体（可视为定量的理想气体）遵循如图所示的狄塞尔循环，其中a→b、c→d为绝热过程，则气体（　　）
A．在a→b过程中温度不变
B．在b→c过程中吸收的热量大于对外界做功
C．在d→a过程中吸收热量
D．经历一个循环过程后对外界做功为0
【答案】B
【来源】2025届山东省济南市山东师范大学附属中学高三下学期4月阶段性检测（二模）物理试题
【详解】A．a→b过程为绝热过程，体积减小，外界对气体做功，则
根据热力学第一定律可知
即a→b过程内能增大，温度升高，A错误；
B．b→c过程中，气体压强不变，根据
可知，气体体积增大，温度升高，则内能，气体体积增大，气体对外做功，则,根据热力学第一定律
可知，气体吸收的热量大于对外界做的功，B正确；
C．d→a过程中体积不变，则，根据可知，气体的压强减小，温度降低，内能减小，气体放出热量，C错误；
D．根据图线与坐标轴围成的面积表示气体所做的功可知，经历一个循环后，外界对气体做功不为零，D错误。
故选B。
17．如图所示，水平地面上竖直放置着一个高为的圆柱形绝热气缸，气缸内有一定质量的理想气体，气缸底部通过阀门连接气筒，横截面积为且导热性能良好的活塞将气体分成上下两部分，轻质弹簧上下两端分别固定于活塞下表面和气缸底部。开始时轻质弹簧处于原长，活塞恰好位于气缸正中间位置，活塞上部分气体压强为，下部分气体压强为，两部分气体的温度均为。现在对气体缓慢加热使活塞上升，稳定后，两部分气体的温度均为，之后温度保持不变。已知重力加速度为，忽略电热丝、轻质弹簧、阀门所占气缸内的体积，不计活塞的厚度，活塞与气缸之间无摩擦且不漏气。下列说法正确的是（　　）
A．活塞的质量为
B．弹簧的劲度系数为
C．缓慢抽气使活塞回到气缸正中间位置，上部分气体的压强为
D．缓慢抽气使活塞回到气缸正中间位置，需要抽出气体的体积在温度为、压强为的条件下为
【答案】D
【来源】2025届河北省部分示范高中高三下学期三模物理试题
【详解】A．活塞静止在气缸正中间时，设活塞的质量为，由平衡条件
解得，故A错误；
B．对气体缓慢加热使活塞上升0.2h，设稳定后上部分气体的压强为，下部分气体的压强为，弹簧的劲度系数为。由理想气体状态方程有，
由平衡条件有
联立上式，解得弹簧的劲度系数为，故B错误；
C．对于上部分气体，设活塞回到气缸正中间位置，上部分气体的压强为，根据理想气体状态方程
解得，故C错误；
D．当活塞回到正中间位置，上部分气体的压强为，设下部分气体的压强为。根据平衡条件有
对下部分气体缓慢抽气，等温变化过程满足关系有
解得，故D正确。
故选D。
18．分子力随分子间的距离的变化如图所示，为平衡位置。有两个分子从相距处，均由静止开始运动，若仅考虑这两个分子间的作用力和靠近过程，则（　　）
A．从到分子力始终做正功
B．从到分子力先做正功后做负功
C．从到分子力先减小后增大
D．在处，分子间引力、斥力均减小为0
【答案】A
【来源】2025届贵州省毕节市高三下学期第四次适应性考试（三模）物理试卷
【详解】AB．从到分子力为引力，所以分子力方向与位移方向相同，分子力做正功，A正确，B错误；
C．通过力与距离图像可知，从到分子力先增大后减小再反向增大，C错误；
D．在处分子间的斥力和引力大小相等，分子力表现为0，但斥力和引力不为0，D错误。
故选A。
19．爆震发动机作为一种极具潜力的新型动力装置，其工作原理涉及到复杂的热力学过程。在某先进的爆震发动机实验平台中，对一定质量的理想气体进行模拟爆震燃烧实验。摩尔数为n的理想气体初始状态压强为，体积为，对应下图中的a点。现在这部分气体经过等压膨胀，体积变为，对应下图中的b点，气体在状态b经等温膨胀至状态c，压强变为。又经等压压缩至状态d，最后等温压缩回到状态a。已知理想气体的体积V、压强P和温度T满足方程；内能U满足关系。其中R为常数，n为物质的量，根据以上信息可以判断（　　）
A．气体在状态点b时的内能为
B．气体在状态点a时温度为
C．由c到d的过程外界对气体做功为
D．由c到d的过程气体从外界吸热
【答案】BC
【来源】2025届辽宁省辽南协作体高三下学期第三次模拟物理试卷
【详解】B．气体在状态点a时有
解得气体在状态点a时温度为
故B正确；
A．气体a从到b，发生等压变化，则有
解得气体在状态点b时温度为
则气体在状态点b时的内能为
故A错误；
CD．气体在状态b经等温膨胀至状态c，则有，
可得气体在状态点c时的体积为
气体从状态c等压压缩至状态d，最后等温压缩回到状态a，可知状态d的温度为
根据
解得气体在状态点d时的体积为
从状态c等压压缩至状态d，外界对气体做功为
气体的内能变化量为
根据热力学第一定律可得
可得
可知由c到d的过程气体从外界放热，故C正确，D错误。
故选BC。
20．为检测甲图中烧瓶的气密性，将导管伸入水槽中，用手捂热烧瓶（如图乙），导管口产生气泡，松开手后导管内有水倒吸，最终形成一段稳定水柱（如图丙），证明装置不漏气。忽略大气压和环境温度的变化，下列关于烧瓶内气体（可视为理想气体）说法正确的是（　　）
A．图丙中气体的压强大于大气压强 B．图乙中气泡上升过程中压强减小
C．松开手后气体的内能逐渐减小 D．松开手后气体向外界放热小于外界对气体做的功
【答案】BC
【来源】2025届河南省部分重点高中高三下学期联考考前押题物理试题
【详解】A．由于液柱液面高于烧杯水面，图丙中气体的压强小于大气压强，故A错误；
B．图乙中气泡上升过程中深度减小，压强减小，故B正确；
C．气体的温度降低，内能减小，故C正确；
D．气体体积变小，外界对气体做功，气体内能减小，根据热力学第一定律可知，气体向外界放热大于外界对气体做的功，故D错误。
故选BC。
21．如图甲所示是带有报警装置的加热器模型。一高度为H的汽缸开口向上直立在水平地面上，汽缸壁和活塞都是绝热的，活塞横截面积为S，在缸的正中间处有固定卡环，活塞可以在卡环以上无摩擦运动。活塞下方封闭有一定质量的理想气体，初始状态封闭气体温度为T0，压强等于外界大气压强p0，现通过电热丝缓慢加热，活塞缓慢上升了，恰好触碰到报警装置。已知理想气体内能U与温度T的关系为（k为正的已知常量），不计活塞和卡环的厚度，重力加速度为g。封闭气体状态变化如图乙所示，以下说法正确的是（　　）
A．活塞质量
B．活塞质量
C．从a到c的过程中，气体吸收的热量为
D．从a到c的过程中，气体吸收的热量为
【答案】BC
【来源】2025届山东省实验中学高三下学期第二次模拟考试物理试题
【详解】AB．设活塞质量为m，b到c过程气体等压膨胀
由平衡知识可得
解得，故A错误，B正确；
CD．从a到c过程，气体先经历等容升温增压过程，再经历等压升温增容过程
由理想气体状态方程有
解得
据题意得
从b到c过程，气体对外做功
由热力学第一定律可得，从a到c的过程中
气体吸收的热量
故C正确，D错误；
故选BC。
22．为精准掌握某高温锅炉外壁温度变化，技术人员于锅炉外壁镶嵌底部水平、开口向上的圆柱形导热汽缸。汽缸内有质量不计、横截面积为100 cm2的活塞封闭理想气体，活塞上方警报器通过轻绳悬挂质量为10kg的重物。当缸内气体温度为240K时，活塞与缸底相距12cm；温度缓慢升高，活塞上升8cm时接触重物；轻绳拉力为零时警报器报警。已知锅炉房内空气压强，重力加速度g取10m/s2，不计活塞厚度及活塞与缸壁间的摩擦。下列说法正确的是（　　）
A．从初始状态到活塞接触重物，气体对外做功为80 J
B．警报器报警时，锅炉外壁温度与初始温度比值为
C．活塞接触重物时，气体压强比初始值增大1000 Pa
D．报警后温度继续升高，气体体积变化量与温度变化量比值恒为
【答案】AB
【来源】2025届河北省部分校高三下学期5月模拟冲刺卷物理试题
【详解】A．气体对外做功，
则
选项A 正确；
B．缸内气体温度缓慢升高的过程中，到活塞刚好接触重物，缸内气体发生等压变化，，
由盖—吕萨克定律有
代入数据解得
活塞刚好接触重物到轻绳拉力刚好为零的过程中，缸内气体发生等容变化，由力的平衡条件有
由查理定律有
代入数据解得
温度比值
选项B正确；
C．活塞接触重物前，气体压强始终等于p0，未增大，选项C错误；
D．报警时，
报警后，气体进行等压变化，则
即比值为
选项D错误。
故选AB。
23．如题图甲所示，一个上端开口内壁光滑的导热汽缸静止在地面上，一定质量的理想气体被厚度不计的轻质活塞封闭在汽缸内，气体的初始压强为p0，温度为T0，汽缸顶端两侧各有一个卡口，活塞到达顶端不会离开汽缸。现用电热丝缓慢对气体加热，气体的压强随温度的变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　）
A．当气体温度达到2T0时，活塞到达汽缸顶端
B．当气体温度达到3T0时，气体压强p1=1.5p0
C．T0~2T0过程中，外界对气体做功，气体内能增大
D．2T0~3T0过程中，由于温度升高所有分子动能都增大
【答案】AB
【来源】2025届重庆市育才中学校高三下学期二模物理试题
【详解】A．T0~2T0，气体发生等压变化，当温度达到2T0以后压强变大，可知则当温度达到2T0时，活塞到达汽缸顶部，故A正确；
B．2T0~3T0，气体发生等容变化，由查理定律可知
解得
故B正确；
C．T0~2T0，发生等压变化，气体体积变大，则气体对外界做功，故C错误；
D．2T0~3T0，温度升高，分子平均动能增大，而不是所有分子动能都增大，故D错误。
故选AB。
24．一定质量的理想气体从状态A经过状态B、C又回到状态A，该过程的图像如图所示，BC与横轴平行、AC与纵轴平行、AB的延长线经过坐标原点O。下列说法正确的是（　　）
A．在过程中，外界对气体做正功
B．在过程中，气体分子热运动的平均动能增大
C．在过程中，气体从外界吸收热量
D．在一个循环过程中，气体吸收的热量大于放出的热量
【答案】CD
【来源】2025届山东省德州市高三下学期三模物理试题
【详解】A．在过程中，体积增大，气体对外界做功，即外界对气体做负功，故A错误；
B．在过程中，压强不变，体积减小，则温度降低，故气体分子热运动的平均动能减小，故B错误；
C．在过程中，体积不变，外界对气体不做功；压强增大，则温度升高，气体的内能增大，故气体从外界吸收能量，故C正确；
D．p-V图像中图线与坐标轴所围的面积表示外界对气体做的功，气体经全过程，内能不变，但由于全过程中气体体积增大过程（）气体对外界做功大于体积减小过程（）外界对气体做的功，由热力学第一定律可知，气体吸收的热量大于放出的热量，故D正确。
故选CD。
25．如图所示，一固定直立气缸由上、下两个相互连通的圆筒构成。上部圆筒体积为2V0，其中有一质量为2m、面积为2S的薄活塞A。下部圆筒长度足够，其中有一质量为m、面积为S的活塞B。两圆筒由一短而细的管道连通，两活塞均可在各自的圆筒内无摩擦地上下滑动，活塞A的上方盛有理想气体X，A、B之间盛有另一种气体Y，活塞B下方与大气连通。开始时整个系统处于热平衡态，X气体温度为T0、体积为V0，内能与温度的关系为U=CT，其中C为已知常量，T为热力学温度；活塞B下方的大气压强为常量p0。若气缸壁、管道、活塞均不导热。现通过灯丝L对X气体缓慢加热
(1)若活塞A恰好到达上圆筒底部时，X气体处于热平衡态，求其温度Tf1，以及从灯丝中吸收的热量Q1。
(2)若气体X从灯丝中吸收的热量为（1）问中的两倍（即2Q1），求达到平衡态时气体X的温度Tf2
【答案】(1),
(2)
【来源】2025届浙江省精诚联盟高三下学期二模物理试题
【详解】（1）初态
等压过程
解得
此过程外界对X气体做功
根据热力学第一定律
可得
（2）继续输入热量的过程中，气体X经历等体过程，内能变化
解得
26．如图所示为某兴趣小组制作的供水装置，汽缸内部长度，轻活塞将其分为左、右两部分，左部为储水室，储水室上部一根细管连接进水口和出水口；右部为气室，气室尾部有一气阀。初始时打开出水口和气阀，储水室内无水，轻活塞位于汽缸中央。现通过气阀给气室充气至压强，然后关闭气阀和出水口，打开进水口开始注水，活塞缓慢向右移动，当气室压强时停止注水。已知活塞横截面积，外界大气压强，气室内气体看作理想气体，整个过程温度不变，不计活塞厚度、摩擦力及水的重力产生的压强，求：
(1)从气阀充入的气体在外界大气压下的体积；
(2)注水结束后，打开出水口，当气室压强下降到时，排出水的体积。
【答案】(1)
(2)
【来源】2025届河南省部分重点高中高三下学期5月联合模拟考试物理试题
【详解】（1）设充入的气体体积为，供水装置的体积
当气室充气至压强时，活塞从中央移动到左端；由玻意耳定律有
解得
（2）设当注水结束时，气室内气体的体积为，有
解得
打开出水口，气室压强下降到时，由玻意耳定律有
解得
则排出水的体积
27．潜水艇中显示下潜深度的装置可简化如下：一根内壁光滑的平底厚玻璃管，开口端向下，侧面标有均匀的刻度线，开口端刻度值为“0”，底端刻度值为“120”。用质量和厚度均不计的活塞封闭开口端，活塞位于“0”处，以某种方式让其缓慢下降到水底，稳定时，活塞位于“40”处。已知大气压p0=1.0×105Pa，水的密度ρ=1.0×103kg/m3，重力加速度g取10m/s2。全程封闭气体不泄漏且温度不变，玻璃管始终竖直。
(1)求活塞位于“40”处对应的水深h1；
(2)将玻璃管上的刻度值x转换成深度值h，刻度线是否仍然均匀？请说明理由。
【答案】(1)5m
(2)不均匀
【来源】2025届江西省重点中学协作体高三下学期第二次联考物理试卷
【详解】（1）对活塞封闭的温度不变气体，由玻意耳定律得
其中，
又因为
联立得
（2）由小问1可得x与h的函数关系式，可知x与h不成正比。
故将玻璃管上的刻度值x转换成深度值h，刻度线不均匀。
28．汽车搭载空气悬挂有助于提升汽车的舒适性，某国产汽车的空气悬挂由空气弹簧与避震桶芯所组成。某次测试中，空气弹簧内密封有一定质量的理想气体，其压缩和膨胀过程可简化为如图所示的p-V图像。气体从状态等温压缩到状态，然后从状态B绝热膨胀到状态，B到C过程中气体对外界做功为W，已知和W。求：
(1)状态C的温度；
(2)A到C全过程，空气弹簧内的气体内能变化量。
【答案】(1)
(2)-W
【来源】2025届江苏省盐城市射阳中学高三下学期三模物理试题
【详解】（1）从B到C过程，根据理想气体状态方程可知
解得
（2）根据热力学第一定律可知A到B过程
B到C过程
由于
故A到C过程气体内能增加
联立解得
29．一定质量的理想气体经历了如图所示的ab、bc、cd的三个过程，其中ba的延长线经过坐标原点O，bc与横轴平行，cd与ab平行，已知气体在状态a的压强为，体积为，在状态d的温度为，结合图像所提供的其它信息，求：
(1)气体在状态b的压强与温度；
(2)气体从状态b到状态c对外界做的功。
【答案】(1)
(2)
【来源】2025届河南省十校教研联盟高三下学期5月联合模拟考试物理试卷
【详解】（1）由气态方程可知
其中，
解得，
（2）气体从状态b到状态c对外界做的功
30．一辆汽车的一个轮胎充入空气后容积为0.1m3，胎压为2.0atm，轮胎内空气温度为7℃，汽车行驶一段时间后，轮胎内空气体积不变，温度变为27℃。已知7℃、1.0atm的空气密度为1.3kg/m3，求：
(1)轮胎内空气密度；
(2)汽车行驶一段时间后的胎压。（以atm为单位，可用分数表示）
【答案】(1)2.6kg/m3
(2)
【来源】2025届安徽省百师联盟高三下学期二轮复习联考（三）物理试卷
【详解】（1）对充入空气过程
解得
（2）根据查理定律得
解得
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
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