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高考物理一轮复习 热学
一．选择题（共8小题）
1．（2025春 鼓楼区校级期末）如图，U形玻璃管两端封闭竖直静置，管内水银柱把管内气体分成两部分，此时两边气体温度相同，水银面高度差为h。若要使左右水银面高度差变小，则可行的方法是（　　）
A．同时降低相同的温度 B．玻璃管竖直匀速下落
C．同时升高相同的温度 D．玻璃管竖直加速上升
2．（2025春 南京期末）如图所示是一定质量的理想气体从状态a到状态b的P﹣V图像，线段ab的反向延长线过原点。下列说法正确的是（　　）
A．ab是一条等温线
B．ab过程中气体放出热量
C．ab过程中气体对外界做功为1.5P0V0
D．ab过程的T﹣V图像也是一条延长线过原点的直线
3．（2025春 重庆期末）下列说法正确的是（　　）
A．水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙
B．单晶体的所有物理性质都是各向异性的
C．在毛细现象中，毛细管中的液面只能升高
D．液体有表面张力，原因是液体表面分子间的平均距离比液体内部小
4．（2025 香洲区校级模拟）某天早上温度为10℃，物理老师刚启动汽车时看到汽车仪表盘显示各轮胎压强如图所示，中午刚启动汽车时看到后轮压强变成了2.8bar（1bar＝100kPa），该过程认为轮胎内的体积不变，轮胎内部气体可看成理想气体，下列说法错误的是（　　）
A．中午温度约为20℃
B．轮胎内部气体分子的平均动能增加
C．气体分子撞击轮胎内壁的平均作用力增加
D．轮胎内部气体吸收热量，对外做功，内能不变
5．（2025 许昌三模）家庭中使用的一种强力挂钩，其工作原理如图所示。使用时，按住锁扣把吸盘紧压在墙上（如图甲），吸盘中的空气被挤出一部分后，吸盘内封闭气体的体积为V0，压强为p0，然后再把锁扣扳下（如图乙），使腔内气体体积变为1.5V0，让吸盘紧紧吸在墙上，已知吸盘与墙面的有效正对面积为S，强力挂钩的总质量为m，与墙面间的最大静摩擦力是正压力的k倍，外界大气压强为p0，重力加速度为g，忽略操作时的温度变化，把封闭气体看成理想气体（只有吸盘内的气体是封闭的）。此过程中，下列说法正确的是（　　）
A．吸盘内的气体的压强增大
B．吸盘内的气体要从外界吸收热量
C．吸盘内的气体分子的平均动能变大
D．安装结束后，此挂钩所挂物体的最大质量为
6．（2025 海淀区校级三模）常用的温差发电装置的主要结构是半导体热电偶。如图甲所示，热电偶由N型半导体和P型半导体串联而成，N型半导体的载流子（形成电流的自由电荷）是电子，P型半导体的载流子是空穴，空穴带正电且电荷量等于元电荷e。若两种半导体相连一端和高温热源接触，而另一端A、B与低温热源接触，两种半导体中的载流子都会从高温端向低温端扩散，最终在A、B两端形成稳定的电势差。
科学家又发现：两种不同的金属构成闭合回路，当回路中通有直流电流时，两个接头的温度不同。一个接头温度会升高，另一个接头温度会降低，从而产生温差。纯金属的热—电效应很小，若用半导体代替金属，效应就大得多。改变电流方向后，原来温度升高的接头变成温度降低，而温度降低的接头变成温度升高。上述原理可以制作出一种半导体制冷箱，其结构可简化为：将P型半导体与N型半导体用铜板连接，再用导线连成一个回路，铜板和导线只起导电作用。为了取得更好的效果，实际的半导体制冷箱是把多对P、N型半导体连接起来的（如图乙）。在回路中接通电流后，一个接点变冷（箱内部），另一个接点变热（箱外部）。因此，半导体制冷箱不需要使用制冷剂，工作时也不需要压缩机。以下说法不合理的是（　　）
A．图甲中A端是温差发电装置的正极
B．图甲中热电偶内部非静电力方向和载流子扩散方向相反
C．图乙中半导体制冷箱说明可以实现热量从低温物体传到高温物体
D．图乙中半导体制冷箱可以通过改变电流方向可以控制致冷或加热
7．（2025 海淀区校级三模）一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后又回到状态A。其中C→D→A为等温过程。该循环过程如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．A→B过程中，气体对外做功与从外界吸收的热量相等
B．B→C过程中，单位时间气体撞击单位面积器壁的个数减小
C．状态A气体分子平均动能大于状态C的气体分子平均动能
D．气体状态变化的全过程中，气体对外做的功大于该图像围成的面积
8．（2025 河南模拟）湖水从湖底到湖面，对应温度逐渐升高，在深10m的湖底产生一个体积为V0的气泡，逐渐上升到湖面。已知湖底温度为7℃，湖面温度为27℃，大气压强，重力加速度大小取10m/s2，水的密度为1×103kg/m3，摄氏温度和热力学温度的关系为T＝（t+273）K。下列说法正确的是（　　）
A．气泡上升过程分子数密度增大
B．气泡上升过程分子平均动能不变
C．气泡上升过程撞到气泡单位面积上的气体分子数不变
D．气泡上升到水面时体积变为
二．多选题（共4小题）
（多选）9．（2025春 沙坪坝区校级期末）如图，上表面水平光洁的物块静止于水平地面上，其上轻放有一导热良好的薄半球形皮碗；初始时，碗内理想气体与物块的接触面积为S，体积为V0，压强为大气压强p0。先用力从碗顶缓慢竖直向下挤压皮碗，松手后当皮碗与物块间再次恢复气密性时，碗内气体体积变为，压强变为，再用力从碗顶缓慢竖直向上提皮碗。设向上提过程中无外界气体进入碗中，碗与物块即将分离时已恢复原状，环境温度不变。则（　　）
A．挤出的气体与最初皮碗中气体质量之比为1：18
B．挤出的气体与最初皮碗中气体质量之比为17：18
C．皮碗能提起物块的最大重力为
D．皮碗能提起物块的最大重力为
（多选）10．（2025 福建模拟）关于热现象和热力学规律，下列说法中正确的是（　　）
A．分子间同时存在相互作用的引力和斥力，引力和斥力的合力大小随着分子间距离的增大而减小
B．物体的温度升高时，并不是物体内每个分子的热运动的速率都增大
C．在温度不变的条件下压缩一定量的理想气体，此过程中气体一定对外放热
D．第二类永动机不可能制造成功的原因是它违背了热力学第一定律
（多选）11．（2025春 重庆期末）如图所示，一定质量的理想气体从状态A到状态B，再从状态B到状态C，最后从状态C回到状态A，已知气体在状态A的体积VA＝2.0×10﹣3m3，从B到C过程中气体对外做功800J。则（　　）
A．气体在状态C时的体积为9.0×10﹣3m3
B．气体在状态C时的体积为6.0×10﹣3m3
C．气体从A→B→C→A的整个过程中吸收的热量为1200J
D．气体从A→B→C→A的整个过程中吸收的热量为400J
（多选）12．（2025春 未央区校级期末）如图，一定质量的理想气体，状态变化过程如V﹣T图像中ABC图线所示，由图线可知（　　）
A．A→B过程，分子与器壁间的平均作用力变大、压强增大
B．B→C过程，分子与器壁间的平均作用力不变、压强增大
C．C→A过程，分子密度减小，分子平均动能减小
D．C→A过程，分子在单位时间内撞击单位面积容器壁的次数减少
三．填空题（共4小题）
13．（2025 福建模拟）一定质量的理想气体从状态a开始，经历a→b→c过程达到状态c，整个过程气体的T﹣V图像如图所示，气体在状态a的压强 　 　 （选填“大于”“小于”或“等于”）在状态c的压强，a→b过程中，气体 　 　 （选填“从外界吸热”或“向外界放热”），b→c过程中，单位时间撞击单位面积器壁的分子数 　 　 （选填“增多”“减少”或“不变”）。
14．（2025 漳州模拟）一弹性健身球，球内气体的体积为110L，压强为1.2×105Pa。如图所示，某健身爱好者缓慢靠到球上，达到稳定时，球内气体体积变为100L，球内气体视为理想气体且温度不变，则球内气体压强变为 　 　 Pa，该过程外界对气体做的功 　 　 （填“大于”“小于”或“等于”）气体向外界放出的热量。
15．（2025 北京校级模拟）一定质量的理想气体由状态a变为状态c，其过程如p﹣V图中a→c直线段所示，状态b对应该线段的中点。则a→b过程 　 　 （填：“吸热”、“放热”或“绝热”），a→c过程中外界对气体做功为 　 　 。
16．（2025春 徐汇区校级期末）如图所示，一定量的理想气体从状态A经等温过程AB、绝热过程BC、等温过程CD、绝热过程DA后，又回到状态A。其中，过程AB中气体的温度为T1、过程CD中气体的温度为T2，则T1　 　 T2（选填“大于”或“小于”），经历ABCDA整个循环过程后，气体 　 　 （选填“释放”或“吸收”）热量。
四．解答题（共4小题）
17．（2025春 温州期末）如图所示，竖直放置的汽缸高H＝18cm，距缸底h＝11cm的光滑内壁上安装有小支架，质量m＝1kg、横截面积S＝1×10﹣3m2的活塞静置于支架上。缸内封闭了一定质量的理想气体，气体的温度T0＝300K，压强等于大气压强。活塞与内壁接触紧密。现对密闭气体缓慢加热，使气体温度最终升高至T＝450K，此过程气体内能增加了13.6J，重力加速度取10m/s2。求：
（1）在缓慢加热过程中，活塞刚要离开小支架时的气体温度T1；
（2）气体温度最终升高至T＝450K时，汽缸内气体的体积；
（3）整个过程气体吸收的热量Q。
18．（2025春 青秀区校级期末）某种气体的压强p1＝2×105Pa，体积V1＝1m3，温度T1＝200K。它经过等温过程后体积变为V2＝2m3；随后，气体又经过等容过程，从外界吸收的热量Q＝68J，其温度变为T2＝300K。求：
（1）等温变化过程后的气体的压强p2；
（2）等容变化过程后的气体的压强p3；
（3）等容变化过程中该气体的内能变化量ΔU。
19．（2025春 重庆期末）如图所示，一长为1m、左端封闭、右端开口的细直玻璃管水平放置，管内用长为25cm的水银柱，封闭了长为50cm的理想气体，整个系统静止。玻璃管导热性能良好，外界大气压始终为75cmHg，环境温度保持不变。现将该玻璃管缓慢逆时针旋转至竖直且开口向上，求它竖直且开口向上时，管内封闭气体的：
（1）压强；
（2）气柱长度。
20．（2025春 武汉期末）如图所示，一竖直放置的足够长的导热汽缸由A、B两部分构成，厚度不计的活塞a、b可以上下无摩擦地移动，汽缸连接处有小卡销，使活塞a不能通过连接处进入汽缸B。现将活塞a和活塞b用一轻质细弹簧拴接，两活塞之间封闭有一定质量的理想气体，刚开始时，活塞a位于汽缸A底端，系统处于静止状态，此时两活塞间气体的温度为T0，弹簧恰好处于原长状态。已知活塞a、b的质量分别为m、2m，横截面积分别为S、2S，弹簧原长为L0、劲度系数为，大气压强为，重力加速度大小取g。现缓慢降低两活塞间气体的温度。
（1）求初始状态气缸内封闭气体的压强p1；
（2）求活塞a刚要开始运动时活塞间气体的压强p2和温度T1；
（3）已知弹簧弹性势能的表达式为Epkx2（k为弹簧劲度系数，x表示弹簧形变量）。两活塞间封闭气体的温度从T0降到T1的过程中，封闭气体的内能减少了ΔU，求该过程中封闭气体向外界放出的热量Q。
高考物理一轮复习 热学
参考答案与试题解析
一．选择题（共8小题）
1．（2025春 鼓楼区校级期末）如图，U形玻璃管两端封闭竖直静置，管内水银柱把管内气体分成两部分，此时两边气体温度相同，水银面高度差为h。若要使左右水银面高度差变小，则可行的方法是（　　）
A．同时降低相同的温度 B．玻璃管竖直匀速下落
C．同时升高相同的温度 D．玻璃管竖直加速上升
【考点】理想气体及理想气体的状态方程．
【专题】应用题；定量思想；推理法；气体的状态参量和实验定律专题；分析综合能力．
【答案】C
【分析】采用假设法分析温度变化时，气体压强变化量大小，判断左右水银面高度差变化情况。玻璃管竖直匀速下落时与静止时，左右水银面高度差不变。玻璃管竖直加速上升，分析左边空气柱对水银柱的压强变化，分析左右水银面高度差变化情况。
【解答】解：AC、假设左右水银面高度差不变，则两部分气体都做等容变化，
根据查理定律得
解得压强变化Δp＝|p'﹣p|＝||p
由于p左＞p右，则Δp左＞Δp右，
若同时升高相同的温度，则左侧气体压强增加比右侧的多，所以左侧水银面上升，右侧水银面下降，左右水银面高度差变小；同理，若同时降低相同的温度，则左侧气体压强减少的多，所以左侧水银面下降，右侧水银面上升，左右水银面高度差变大，故A错误，C正确；
BD、玻璃管竖直加速上升，处于超重状态，左边空气柱对水银柱的压强变大，体积减小，使左右水银面高度差变大；玻璃管竖直匀速下落时，压强不变，高度差不变，故BD错误。
故选：C。
【点评】本题的解题关键是分析两侧气体压强的变化及变化量的大小，从而判断高度差变化。
2．（2025春 南京期末）如图所示是一定质量的理想气体从状态a到状态b的P﹣V图像，线段ab的反向延长线过原点。下列说法正确的是（　　）
A．ab是一条等温线
B．ab过程中气体放出热量
C．ab过程中气体对外界做功为1.5P0V0
D．ab过程的T﹣V图像也是一条延长线过原点的直线
【考点】热力学第一定律与理想气体的图像问题相结合；理想气体状态变化的图像问题．
【专题】定量思想；推理法；理想气体状态方程专题；推理论证能力．
【答案】C
【分析】p﹣V图像的等温线是双曲线，气体体积增大，气体对外做功，温度升高，内能增大，根据热力学第一定律分析答题。
【解答】解：AB.根据理想气体状态方程C，由题图可知a→b过程，P、V都增大，则气体的温度T增大，气体的内能增大，由于气体体积增大，则外界对气体做负功，根据热力学第一定律可知，ab过程中气体吸收热量，故AB错误；
C.根据P﹣V图线与横轴围成的面积表示做功大小，由题图可知，ab过程中气体对外界做功为W（p0+2p0）V0＝1.5p0V0，故C正确；
D.根据理想气体状态方程C，可得T，由于ab过程气体的压强增大，所以T﹣V图像上点与原点连线的斜率逐渐增大，即T﹣V图像不是一条延长线过原点的直线，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了气体状态方程的应用，根据图示图像分析清楚气体状态变化过程是解题的前提，应用理想气体状态方程与热力学第一定律即可解题，平时要注意基础知识的学习与应用。
3．（2025春 重庆期末）下列说法正确的是（　　）
A．水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙
B．单晶体的所有物理性质都是各向异性的
C．在毛细现象中，毛细管中的液面只能升高
D．液体有表面张力，原因是液体表面分子间的平均距离比液体内部小
【考点】液体的表面张力；分子间存在作用力及其与分子间距的关系；晶体和非晶体；各向异性和各向同性．
【专题】定性思想；推理法；分子间相互作用力与分子间距离的关系；理解能力．
【答案】A
【分析】分子间存在空隙；理解单晶体的物理性质；正确理解毛细现象中毛细管中的液面高度关系；液体表面分子间距较大，因此表现为引力作用。
【解答】解：A、水和酒精混合后，由于进入彼此的空隙中而使总体积减小；故说明分子间有空隙，故A正确；
B、单晶体的部分物理性质具有各向异性，并非所有物理性质都是各向异性，故B错误；
C、在毛细现象中，若为浸润液体，毛细管中的液面升高，若为不浸润液体，毛细管中的液面降低，因此在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，故C错误；
D、液体有表面张力，原因是液体表面分子间的平均距离比液体内部大，分子间作用力表现为引力，故D错误。
故选：A。
【点评】本题主要考查了晶体、毛细现象和液体的表面张力等知识，在平时的学习中要多注意积累，难度不大。
4．（2025 香洲区校级模拟）某天早上温度为10℃，物理老师刚启动汽车时看到汽车仪表盘显示各轮胎压强如图所示，中午刚启动汽车时看到后轮压强变成了2.8bar（1bar＝100kPa），该过程认为轮胎内的体积不变，轮胎内部气体可看成理想气体，下列说法错误的是（　　）
A．中午温度约为20℃
B．轮胎内部气体分子的平均动能增加
C．气体分子撞击轮胎内壁的平均作用力增加
D．轮胎内部气体吸收热量，对外做功，内能不变
【考点】热力学第一定律的表达和应用；气体压强的微观解释；气体的等容变化与查理定律的应用．
【专题】定量思想；推理法；内能及其变化专题；推理论证能力．
【答案】D
【分析】A.根据查理定律列式求解末态温度；
BC.根据温度升高和分子平均动能的关系和压强的关系判断；
D.根据气体内能改变的方法进行分析判断。
【解答】解：A.轮胎内气体发生等容变化，早上压强p1＝2.7bar，中午压强p2＝2.8bar，早上温度T1＝273K+10K＝283K，中午温度为T2，由查理定律得
解得T2＝293K，故中午温度约为20℃，故A正确，不符合题意；
B.温度升高，轮胎内部气体分子的平均动能增加，故B正确，不符合题意；
C.温度升高，轮胎内部气体分子的平均动能增加，气体分子撞击轮胎内壁的平均作用力增加，故C正确，不符合题意；
D.轮胎内部气体吸收热量，由于气体体积不变，也不对外做功，但内能增加，故D错误，符合题意。
本题选择错误的，故选：D。
【点评】考查气体的状态变化问题，会根据题意列式解答相应的问题。
5．（2025 许昌三模）家庭中使用的一种强力挂钩，其工作原理如图所示。使用时，按住锁扣把吸盘紧压在墙上（如图甲），吸盘中的空气被挤出一部分后，吸盘内封闭气体的体积为V0，压强为p0，然后再把锁扣扳下（如图乙），使腔内气体体积变为1.5V0，让吸盘紧紧吸在墙上，已知吸盘与墙面的有效正对面积为S，强力挂钩的总质量为m，与墙面间的最大静摩擦力是正压力的k倍，外界大气压强为p0，重力加速度为g，忽略操作时的温度变化，把封闭气体看成理想气体（只有吸盘内的气体是封闭的）。此过程中，下列说法正确的是（　　）
A．吸盘内的气体的压强增大
B．吸盘内的气体要从外界吸收热量
C．吸盘内的气体分子的平均动能变大
D．安装结束后，此挂钩所挂物体的最大质量为
【考点】热力学第一定律的表达和应用；气体压强的计算；气体的等温变化与玻意耳定律的应用．
【专题】定性思想；推理法；气体的状态参量和实验定律专题；推理论证能力．
【答案】B
【分析】根据吸盘内气体在不同操作下的状态变化，包括压强、体积和温度的关系，以及这些变化对吸盘吸附力的影响。根据吸盘内气体的内能变化，判断是否需要从外界吸收热量。根据摩擦力和压强的关系，计算挂钩所能承受的最大质量。
【解答】解：A.根据玻意耳定律可知，理想气体温度不变，体积增大，故吸盘内的气体的压强减小，故A错误；
B.理想气体温度一定，则内能不变，气体体积增大，气体对外界做功，根据热力学第一定律可知，吸盘内的气体要从外界吸收热量，故B正确；
C.理想气体温度不变，则吸盘内的气体分子的平均动能不变，故C错误；
D.根据玻意耳定律有p0V0＝p1 1.5V0，令此挂钩所挂物体的最大质量为M.对物体与挂钩整体分析有（M+m）g＝kN，p0S＝N+p1S，解得，故D错误。
故选：B。
【点评】本题的关键在于理解理想气体状态方程的应用，以及如何通过热力学第一定律分析气体的内能变化。同时，正确应用摩擦力和压强的关系，计算挂钩所能承受的最大质量。在解题过程中，注意分析气体状态变化对压强、体积和温度的影响，以及这些变化对吸盘吸附力的影响。
6．（2025 海淀区校级三模）常用的温差发电装置的主要结构是半导体热电偶。如图甲所示，热电偶由N型半导体和P型半导体串联而成，N型半导体的载流子（形成电流的自由电荷）是电子，P型半导体的载流子是空穴，空穴带正电且电荷量等于元电荷e。若两种半导体相连一端和高温热源接触，而另一端A、B与低温热源接触，两种半导体中的载流子都会从高温端向低温端扩散，最终在A、B两端形成稳定的电势差。
科学家又发现：两种不同的金属构成闭合回路，当回路中通有直流电流时，两个接头的温度不同。一个接头温度会升高，另一个接头温度会降低，从而产生温差。纯金属的热—电效应很小，若用半导体代替金属，效应就大得多。改变电流方向后，原来温度升高的接头变成温度降低，而温度降低的接头变成温度升高。上述原理可以制作出一种半导体制冷箱，其结构可简化为：将P型半导体与N型半导体用铜板连接，再用导线连成一个回路，铜板和导线只起导电作用。为了取得更好的效果，实际的半导体制冷箱是把多对P、N型半导体连接起来的（如图乙）。在回路中接通电流后，一个接点变冷（箱内部），另一个接点变热（箱外部）。因此，半导体制冷箱不需要使用制冷剂，工作时也不需要压缩机。以下说法不合理的是（　　）
A．图甲中A端是温差发电装置的正极
B．图甲中热电偶内部非静电力方向和载流子扩散方向相反
C．图乙中半导体制冷箱说明可以实现热量从低温物体传到高温物体
D．图乙中半导体制冷箱可以通过改变电流方向可以控制致冷或加热
【考点】热力学第二定律的不同表述与理解．
【专题】定性思想；推理法；热力学定律专题；理想气体状态方程专题；理解能力．
【答案】B
【分析】温差发电装置利用半导体热电偶产生电势差，而半导体制冷箱则是利用半导体的热﹣电效应实现热量的转移。
根据半导体的性质和工作原理来分析每个选项。
【解答】解：A、N型半导体的载流子（形成电流的自由电荷）是电子，两种半导体的载流子都会从高温端向低温端扩散，B端集聚电子，所以B端是温差发电装置的负极，则A端为正极，故A正确；
B、热电偶内部非静电力方向和载流子扩散方向相同，故B错误；
C、半导体制冷箱利用半导体的热﹣电效应，当回路中通有直流电流时，一个接头温度会升高，另一个接头温度会降低，这说明半导体制冷箱可以实现热量从低温物体传到高温物体，即制冷效果，故C正确；
D、半导体制冷箱中，通过改变电流方向，可以改变热量的转移方向，即从制冷变为加热，或反之，故D正确。
本题选不合理的，故选：B。
【点评】本题主要考查了温差发电装置和半导体制冷箱的工作原理，特别是半导体载流子的性质和热﹣电效应的应用。
7．（2025 海淀区校级三模）一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后又回到状态A。其中C→D→A为等温过程。该循环过程如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．A→B过程中，气体对外做功与从外界吸收的热量相等
B．B→C过程中，单位时间气体撞击单位面积器壁的个数减小
C．状态A气体分子平均动能大于状态C的气体分子平均动能
D．气体状态变化的全过程中，气体对外做的功大于该图像围成的面积
【考点】热力学第一定律的表达和应用；理想气体状态变化的图像问题．
【专题】应用题；信息给予题；定性思想；推理法；方程法；理想气体状态方程专题；推理论证能力．
【答案】B
【分析】该题考查根据图象判断出气体体积如何变化，从而判断出外界对气体做功情况，再根据气体压强的微观意义即可解题。
【解答】解：A、由题图可知，A→B过程是等压变化，根据理想气体状态方程可知A→B过程中气体温度升高，则气体在B状态时的温度大于气体在A状态时的温度，所以A→B过程气体内能增加体积增大，气体对外做功，根据热力学第一定律可知这一过程中气体从外界吸收的热量等于气体内能增加的量与气体对外做功之和，故A错误；
B、由题图可知，B→C过程是等容变化，体积不变，气体分子数密度不变，温度降低，气体分子运动的平均速率减小，所以单位时间单位面积气体撞击器壁的个数减小，故B正确；
C、由题意可知，气体在状态A和状态C时的温度相同，则状态A气体分子平均动能等于状态C的气体分子平均动能，故C错误；
D、由题图可知，A→B过程中，气体对外做功，做功的量为线段AB与横轴所夹的面积，B→C过程是等容变化，气体不做功；气体对外做功，在C→D→A过程中，外界对气体做的功为曲线C→D→A下方与横轴围成的面积，所以气体状态变化的全过程中，气体对外做的功等于两个面积之差等于气体状态变化过程图像围成的面积，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了理想气体状态方程的应用，根据图像判断出气体体积如何变化，从而判断出外界对气体做功情况，再应用热力学第一定律与题目所给条件即可正确解题；要知道：温度是分子平均动能的标志，理想气体内能由温度决定。
8．（2025 河南模拟）湖水从湖底到湖面，对应温度逐渐升高，在深10m的湖底产生一个体积为V0的气泡，逐渐上升到湖面。已知湖底温度为7℃，湖面温度为27℃，大气压强，重力加速度大小取10m/s2，水的密度为1×103kg/m3，摄氏温度和热力学温度的关系为T＝（t+273）K。下列说法正确的是（　　）
A．气泡上升过程分子数密度增大
B．气泡上升过程分子平均动能不变
C．气泡上升过程撞到气泡单位面积上的气体分子数不变
D．气泡上升到水面时体积变为
【考点】理想气体及理想气体的状态方程；温度与分子动能的关系．
【专题】定量思想；推理法；理想气体状态方程专题；推理论证能力．
【答案】D
【分析】根据理想气体状态方程，气泡上升，气泡内气体压强减小，温度升高，分子平均动能增大，则撞到气泡单位面积上的气体分子数变少分析求解。
【解答】解：A．气泡上升，气泡内气体压强减小，温度升高，由理想气体状态方程可知，封闭气体体积增大，则分子数密度减小，故A错误；
BC．根据上述分析，温度升高，分子平均动能增大，气泡上升过程压强减小，则撞到气泡单位面积上的气体分子数变少，故BC错误；
D．10m深处的压强p1＝p0+ρgh＝2p0
对应的温度T0＝（7+273）K＝280K
水面的温度T1＝（27+273）K＝300K
根据理想气体状态方程有
代入数据可得气泡上升到水面时体积
故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了理想气体状态方程，理解气体前后压强、体积和温度的变化关系是解决此类问题的关键。
二．多选题（共4小题）
（多选）9．（2025春 沙坪坝区校级期末）如图，上表面水平光洁的物块静止于水平地面上，其上轻放有一导热良好的薄半球形皮碗；初始时，碗内理想气体与物块的接触面积为S，体积为V0，压强为大气压强p0。先用力从碗顶缓慢竖直向下挤压皮碗，松手后当皮碗与物块间再次恢复气密性时，碗内气体体积变为，压强变为，再用力从碗顶缓慢竖直向上提皮碗。设向上提过程中无外界气体进入碗中，碗与物块即将分离时已恢复原状，环境温度不变。则（　　）
A．挤出的气体与最初皮碗中气体质量之比为1：18
B．挤出的气体与最初皮碗中气体质量之比为17：18
C．皮碗能提起物块的最大重力为
D．皮碗能提起物块的最大重力为
【考点】气体的等温变化与玻意耳定律的应用；共点力的平衡问题及求解；气体压强的计算．
【专题】应用题；学科综合题；定量思想；推理法；方程法；气体的状态参量和实验定律专题；推理论证能力．
【答案】BC
【分析】由玻意耳定律可求气体的体积，由同温同压下，质量比等于体积比可求挤出的气体与最初皮碗中气体质量之比；由平衡条件可求最大重力。
【解答】解：AB、假设没有气体漏出，由玻意耳定律可得：，解得：V＝2V0，则挤出的气体与最初皮碗中气体质量之比为：，故A错误，B正确；
CD、挤压后气体的压强为，体积为。当向上提到碗内气体体积回到V0，根据玻意耳定律可得：，解得：，此时，对物块受力分析，物块要被提起，受到向下的重力G，向上的力为大气压产生的压力p0S与碗内气体压力pS的差值。根据力的平衡可得：pS+G＝p0S，解得：，故C正确，D错误。
故选：BC。
【点评】本题考查玻意耳定律的理解与应用，可根据玻意耳定律分析气体状态变化过程，进而求解挤出气体质量比和能提起物块的最大重力。
（多选）10．（2025 福建模拟）关于热现象和热力学规律，下列说法中正确的是（　　）
A．分子间同时存在相互作用的引力和斥力，引力和斥力的合力大小随着分子间距离的增大而减小
B．物体的温度升高时，并不是物体内每个分子的热运动的速率都增大
C．在温度不变的条件下压缩一定量的理想气体，此过程中气体一定对外放热
D．第二类永动机不可能制造成功的原因是它违背了热力学第一定律
【考点】第二类永动机不可能制成；分子间存在作用力及其与分子间距的关系；温度与分子动能的关系；热力学第一定律的表达和应用．
【专题】定性思想；推理法；热力学定律专题；理解能力．
【答案】BC
【分析】分子间的引力和斥力是同时存在的，并且都随分子间距的增大而减小，分子力（合力）总是随分子间距的增大先为斥力，随着距离的增大而减小，后变为引力，随距离的增大先增大后减小；
温度是分子平均动能的标志，物体的温度升高时，分子的平均动能增大，但并不是物体内每个分子的热运动的速率都增大；
根据热力学第一定律，在温度不变（ΔU＝0）的条件下压缩（W＞0）一定量的理想气体，此过程中气体一定对外放热（Q＜0）；
第二类永动机不可能制造成功的原因是它违背了热力学第二定律。
【解答】解：A、分子间同时存在相互作用的引力和斥力，当分子间距为r0时，随着分子间距增大，分子力先增大再减小，故A错误；
B、物体的温度升高时，分子平均动能增大，并非每个分子速率都增大，每个分子仍在无规则运动，故B正确；
C、理想气体内能只与温度有关，温度不变，内能不变，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体一定对外放热，故C正确；
D、第二类永动机没有违反热力学第一定律，但是违反了热力学第二定律，所以不可能制成，故D错误。
故选：BC。
【点评】本题考查了热力学第一定律、热力学第二定律、温度是分子平均动能的标志。这种题型属于基础题，只要善于积累，难度不大。
（多选）11．（2025春 重庆期末）如图所示，一定质量的理想气体从状态A到状态B，再从状态B到状态C，最后从状态C回到状态A，已知气体在状态A的体积VA＝2.0×10﹣3m3，从B到C过程中气体对外做功800J。则（　　）
A．气体在状态C时的体积为9.0×10﹣3m3
B．气体在状态C时的体积为6.0×10﹣3m3
C．气体从A→B→C→A的整个过程中吸收的热量为1200J
D．气体从A→B→C→A的整个过程中吸收的热量为400J
【考点】热力学第一定律的表达和应用；理想气体状态变化的图像问题．
【专题】应用题；学科综合题；定量思想；推理法；图析法；方程法；热力学定律专题；理想气体状态方程专题；推理论证能力．
【答案】BD
【分析】由理想气体状态方程结合图像可求气体在状态C时的体积，由热力学第一定律可求气体在整个过程中吸收的热量。
【解答】解：AB、根据理想气体状态方程可得：，解得：，故A错误，B正确；
CD、由理想气体状态方程可知：，解得：，由于AB连线的延长线过原点，则A→B过程为等容过程，体积不变，外界对气体不做功，则WAB＝0，在C→A的过程中，气体体积减小，外界对气体做的功为：，在B→C的过程中，气体对外界做功，则有：WBC＝﹣800J，
所以气体从A→B→C→A的整个过程中外界对气体所做的总功为：W＝WAB+WBC+WCA＝0﹣800J+400J＝﹣400J，气体内能的变化量为：ΔU＝0，由热力学第一定律可得：ΔU＝W+Q，解得：Q＝ΔU﹣W＝0﹣（﹣400J）＝400J，由此可知，气体从A→B→C→A的整个过程中吸收的热量为400J，故C错误，D正确。
故选：BD。
【点评】本题是对理想气体状态方程和热力学第一定律及p﹣T图像的考查，解题的关键是要根据p﹣T图像获得各个状态时的参量，结合理想气体状态方程解题，由W＝p ΔV可求外界对气体所做的功。
（多选）12．（2025春 未央区校级期末）如图，一定质量的理想气体，状态变化过程如V﹣T图像中ABC图线所示，由图线可知（　　）
A．A→B过程，分子与器壁间的平均作用力变大、压强增大
B．B→C过程，分子与器壁间的平均作用力不变、压强增大
C．C→A过程，分子密度减小，分子平均动能减小
D．C→A过程，分子在单位时间内撞击单位面积容器壁的次数减少
【考点】热力学第一定律的表达和应用；气体压强的计算；理想气体及理想气体的状态方程．
【专题】应用题；学科综合题；定性思想；推理法；图析法；方程法；理想气体状态方程专题；推理论证能力．
【答案】CD
【分析】由理想气体状态方程结合V﹣T图像判断压强变化情况；由分子密度的定义判断变化过程中的分子密度的变化，由压强的微观定义判断分子在单位时间内撞击单位面积容器壁的次数减少；温度降低，分子平均动能减小。
【解答】解：A、由理想气体状态方程可知：，在A→B过程中，V﹣T图像的延长线过原点，故A→B过程，气体等压膨胀，压强不变，故A错误；
B、由题图可知，过程，B→C的过程中，气体等温压缩，由pV＝C可知，压强增大，故B错误；
CD、由题图可知，C→A过程中，体积增大，分子密度减小，分子在单位时间内撞击单位面积容器壁的次数减少，温度降低，分子平均动能减小，故CD正确。
故选：CD。
【点评】本题考查了理想气体状态方程和V﹣T图像的应用，本题关键对于V﹣T图像的理解，注意掌握其斜率的物理意义，并知道温度是分子平均动能的标志。
三．填空题（共4小题）
13．（2025 福建模拟）一定质量的理想气体从状态a开始，经历a→b→c过程达到状态c，整个过程气体的T﹣V图像如图所示，气体在状态a的压强 　小于　 （选填“大于”“小于”或“等于”）在状态c的压强，a→b过程中，气体 　从外界吸热　 （选填“从外界吸热”或“向外界放热”），b→c过程中，单位时间撞击单位面积器壁的分子数 　增多　 （选填“增多”“减少”或“不变”）。
【考点】热力学第一定律与理想气体的图像问题相结合；气体的等容变化与查理定律的应用；理想气体状态变化的图像问题．
【专题】应用题；学科综合题；定性思想；推理法；图析法；方程法；热力学定律专题；理想气体状态方程专题；推理论证能力．
【答案】小于；从外界吸热；增多。
【分析】由T﹣V图像可知结合查理定律可以知道气体在状态a的压强与c点的压强的大小关系，根据热力学第一定律分析气体对外界做功与气体吸收的热量的关系。
【解答】解：由题图可知，气体在a状态和c状态的体积相同，由查理定律可得：，又Ta＜Tc，则有：pa＜pc，则气体在c状态的压强大于在a状态的压强；
气体在a→b过程中，气体体积增大，对外界做功，则有：W＜0，气体温度升高，内能增大，则ΔU＞0，由热力学第一定律可知，ΔU＝W+Q，解得：Q＝ΔU﹣W＞0，由此可知气体从外界吸热；
气体在b→c过程中，气体的体积减小，温度升高，则分子数密度增大，气体分子的平均动能增大，则单位时间撞击单位面积器壁的分子数增多。
故答案为：小于；从外界吸热；增多。
【点评】本题主要是考查一定质量理想气体的状态方程之图像问题，关键是弄清楚图像表示的物理意义、知道图像的斜率表示的物理意义，根据理想气体的状态方程结合热力学第一定律进行分析。
14．（2025 漳州模拟）一弹性健身球，球内气体的体积为110L，压强为1.2×105Pa。如图所示，某健身爱好者缓慢靠到球上，达到稳定时，球内气体体积变为100L，球内气体视为理想气体且温度不变，则球内气体压强变为 　1.32×105　 Pa，该过程外界对气体做的功 　等于　 （填“大于”“小于”或“等于”）气体向外界放出的热量。
【考点】热力学第一定律的表达和应用；气体的等温变化与玻意耳定律的应用．
【专题】应用题；学科综合题；定量思想；推理法；方程法；热力学定律专题；气体的状态参量和实验定律专题；推理论证能力．
【答案】1.32×105；等于。
【分析】由玻意耳定律列式可求气体的压强的大小，由热力学第一定律判断做功与放热的大小关系。
【解答】解：由题意可知，气体发生等温变化，初状态时，压强为：，体积为：V1＝110L，末状态时，体积为：V2＝100L，根据玻意耳定律可得：
p1V2＝p2V2，解得：
该过程气体温度不变，内能不变，则有：ΔU＝0，体积减小，外界对气体做功，则W＞0，由热力学第一定律可得：ΔU＝W+Q，解得：Q＝﹣W＜0，所以外界对气体做功等于气体向外界放出热量。
故答案为：1.32×105；等于。
【点评】本题是对气体实验定律及热力学第一定律的考查，解题的关键是要正确分析气体发生的状态变化，选择合适的实验定律即可解题，同时在应用热力学第一定律时，注意正负符号的物理意义。
15．（2025 北京校级模拟）一定质量的理想气体由状态a变为状态c，其过程如p﹣V图中a→c直线段所示，状态b对应该线段的中点。则a→b过程 　吸热　 （填：“吸热”、“放热”或“绝热”），a→c过程中外界对气体做功为 　﹣4p0V0　 。
【考点】热力学第一定律与理想气体的图像问题相结合．
【专题】应用题；学科综合题；定量思想；图析法；方程法；理想气体状态方程专题；推理论证能力．
【答案】吸热；﹣4p0V0
【分析】根据一定质量的理想气体状态方程，结合热力学第一定律ΔU＝W+Q，再根据p﹣V图像的坐标值的乘积反映温度等即可分析该题。
【解答】解：根据理想气体的状态方程，可知a→b气体温度升高，内能增加，且体积增大气体对外界做功，则W＜0，由热力学第一定律ΔU＝W+Q，可知a→b过程中气体吸热，由p﹣V图像所围面积等于功的大小，a→c过程气体对外界做的功为：。
故答案为：吸热；﹣4p0V0。
【点评】该题考查应用理想气体状态方程处理实际问题判断系统吸放热、由p﹣V图像所围面积等于功的大小。
16．（2025春 徐汇区校级期末）如图所示，一定量的理想气体从状态A经等温过程AB、绝热过程BC、等温过程CD、绝热过程DA后，又回到状态A。其中，过程AB中气体的温度为T1、过程CD中气体的温度为T2，则T1　大于　 T2（选填“大于”或“小于”），经历ABCDA整个循环过程后，气体 　吸收　 （选填“释放”或“吸收”）热量。
【考点】热力学第一定律与理想气体的图像问题相结合．
【专题】应用题；学科综合题；定性思想；推理法；图析法；方程法；热力学定律专题；理想气体状态方程专题；推理论证能力．
【答案】大于；吸收。
【分析】由p﹣V图像与坐标轴所夹的面积表示外界对气体所做的功判断一个循环中，气体对外界做功与外界对气体做功的大小关系，由理想气体状态方程结合热力学第一定律解题即可。
【解答】解：对于绝热过程BC，有：Q ＝ 0，气体对外做功，内能减小，温度降低；绝热过程DA，外界对气体做功，内能增加，温度升高，等温过程AB温度为T1，CD温度为为T2，根据理想气体状态方程和循环过程特点，AB到BC到CD到DA回到原状态，AB是高温等温，CD是低温等温，所以有：T1＞T2；
p﹣V图像中，图像与坐标轴围成面积表示气体做功的多少，在ABCDA循环中，AB到BC到CD气体对外做功，DA外界对气体做功，整体气体对外做功（AB、BC、CD围成面积大于DA面积），则有W＜0，循环过程内能变化ΔU＝0，根据热力学第一定律ΔU＝W+Q，解得：Q＝ΔU﹣W＝﹣W＞0，说明气体吸收热量。
故答案为：大于；吸收。
【点评】本题考查的是理想气体状态方程和热力学第一定律及p﹣V图像的应用，解题的关键是要知道绝热过程，Q＝0，p﹣V图像中，图像与坐标轴围成面积表示气体做功的多少。
四．解答题（共4小题）
17．（2025春 温州期末）如图所示，竖直放置的汽缸高H＝18cm，距缸底h＝11cm的光滑内壁上安装有小支架，质量m＝1kg、横截面积S＝1×10﹣3m2的活塞静置于支架上。缸内封闭了一定质量的理想气体，气体的温度T0＝300K，压强等于大气压强。活塞与内壁接触紧密。现对密闭气体缓慢加热，使气体温度最终升高至T＝450K，此过程气体内能增加了13.6J，重力加速度取10m/s2。求：
（1）在缓慢加热过程中，活塞刚要离开小支架时的气体温度T1；
（2）气体温度最终升高至T＝450K时，汽缸内气体的体积；
（3）整个过程气体吸收的热量Q。
【考点】热力学第一定律的表达和应用；气体压强的计算；气体的等压变化与盖﹣吕萨克定律的应用．
【专题】应用题；学科综合题；定量思想；推理法；方程法；热力学定律专题；气体的状态参量和实验定律专题；推理论证能力．
【答案】（1）在缓慢加热过程中，活塞刚要离开小支架时的气体温度为330K；
（2）气体温度最终升高至T＝450K时，汽缸内气体的体积为1.5×10﹣4m3；
（3）整个过程气体吸收的热量为18J。
【分析】（1）先由平衡条件可求活塞刚要离开小支架时气体的压强，然后由查理定律可求气体的温度；
（2）活塞离开小支架后发生等压变化，由盖—吕萨克定律可求气体的体积；
（3）由热力学第一定律可求整个过程中气体吸收的热量。
【解答】解：（1）活塞刚要离开小支架时，对活塞，由平衡条件可得：p0S+mg＝p1S，解得：
活塞离开小支架前，气体发生等容变化，由查理定律可得：，解得：；
（2）活塞离开小支架后发生等压变化，由盖—吕萨克定律可得：，其中：，
解得：；
（3）由题意可知，在整个过程中，气体对外界做功，则外界对气体所做的功为：
内能增加，则有：ΔU＝13.6J，由热力学第一定律可得：ΔU＝W+Q，解得：Q＝ΔW﹣W＝13.6J﹣（﹣4.4J）＝18J。
答：（1）在缓慢加热过程中，活塞刚要离开小支架时的气体温度为330K；
（2）气体温度最终升高至T＝450K时，汽缸内气体的体积为1.5×10﹣4m3；
（3）整个过程气体吸收的热量为18J。
【点评】本题是对气体实验定律及热力学第一定律的考查，解题的关键是要正确分析气体发生的状态变化，选择合适的定律即可解题，在利用热力学第一定律解题时，注意物理量的正负符号的物理意义。
18．（2025春 青秀区校级期末）某种气体的压强p1＝2×105Pa，体积V1＝1m3，温度T1＝200K。它经过等温过程后体积变为V2＝2m3；随后，气体又经过等容过程，从外界吸收的热量Q＝68J，其温度变为T2＝300K。求：
（1）等温变化过程后的气体的压强p2；
（2）等容变化过程后的气体的压强p3；
（3）等容变化过程中该气体的内能变化量ΔU。
【考点】热力学第一定律的表达和应用；气体压强的计算；气体的等温变化与玻意耳定律的应用；气体的等压变化与盖﹣吕萨克定律的应用．
【专题】应用题；学科综合题；定量思想；推理法；方程法；热力学定律专题；气体的状态参量和实验定律专题；推理论证能力．
【答案】（1）等温变化过程后的气体的压强为1×105Pa；
（2）等容变化过程后的气体的压强为1.5×105Pa；
（3）等容变化过程中该气体的内能变化量为68J。
【分析】（1）由玻意耳定律可求气体的压强；
（2）由查理定律可求气体的压强；
（3）由热力学第一定律可求气体内能的变化量。
【解答】解：（1）气体发生等温变化时，遵守玻意耳定律，由玻意耳定律可得：p1V1＝p2V2，解得：；
（2）气体发生等容变化时，遵守查理定律定律，由查理定律可得：，解得：；
（3）在等容变化过程中，由于气体的体积不变，则外界对气体不做功，所以W＝0，气体从外界吸收热量，则有：Q＝68J，由热力学第一定律可得：ΔU＝W+Q，解得：ΔU＝Q＝68J。
答：（1）等温变化过程后的气体的压强为1×105Pa；
（2）等容变化过程后的气体的压强为1.5×105Pa；
（3）等容变化过程中该气体的内能变化量为68J。
【点评】本题是玻意耳定律、查理定律及热力学第一定律的考查，解题的关键是要正确分析气体发生的状态变化，准确确定状态参量，选择合适的定律即可解题，注意气体发生等容变化时，外界对气体不做功。
19．（2025春 重庆期末）如图所示，一长为1m、左端封闭、右端开口的细直玻璃管水平放置，管内用长为25cm的水银柱，封闭了长为50cm的理想气体，整个系统静止。玻璃管导热性能良好，外界大气压始终为75cmHg，环境温度保持不变。现将该玻璃管缓慢逆时针旋转至竖直且开口向上，求它竖直且开口向上时，管内封闭气体的：
（1）压强；
（2）气柱长度。
【考点】气体的等温变化与玻意耳定律的应用；气体压强的计算．
【专题】应用题；学科综合题；定量思想；推理法；方程法；气体的状态参量和实验定律专题；推理论证能力．
【答案】（1）管内封闭气体的压强为100cmHg；
（2）气柱长度为37.5cm。
【分析】（1）竖直放置时，由p＝p0+ph可求气体的压强；
（2）在玻璃管转动的过程中，气体发生等温变化，由玻意耳定律可求气柱的长度。
【解答】解：（1）竖直放置时，管内封闭气体的压强为：p2＝p0+ph＝75cmHg+25cmHg＝100cmHg；
（2）设该玻璃管的底面积为S，水平、竖直放置时管内封闭气体的气柱长度分别为L1和L2
水平放置时：p1＝75cmHg，V1＝L1S，其中L1＝50cm
竖直放置时：p2＝100cmHg，V2＝L2S
由玻意耳定律可得：p1V1＝p2V2，即有：p1SL1＝p2SL2，解得：。
答：（1）管内封闭气体的压强为100cmHg；
（2）气柱长度为37.5cm。
【点评】本题考查液体的压强公式和玻意耳定律的应用，解题关键是找到初末状态的状态参量，由玻意耳定律解题即可。
20．（2025春 武汉期末）如图所示，一竖直放置的足够长的导热汽缸由A、B两部分构成，厚度不计的活塞a、b可以上下无摩擦地移动，汽缸连接处有小卡销，使活塞a不能通过连接处进入汽缸B。现将活塞a和活塞b用一轻质细弹簧拴接，两活塞之间封闭有一定质量的理想气体，刚开始时，活塞a位于汽缸A底端，系统处于静止状态，此时两活塞间气体的温度为T0，弹簧恰好处于原长状态。已知活塞a、b的质量分别为m、2m，横截面积分别为S、2S，弹簧原长为L0、劲度系数为，大气压强为，重力加速度大小取g。现缓慢降低两活塞间气体的温度。
（1）求初始状态气缸内封闭气体的压强p1；
（2）求活塞a刚要开始运动时活塞间气体的压强p2和温度T1；
（3）已知弹簧弹性势能的表达式为Epkx2（k为弹簧劲度系数，x表示弹簧形变量）。两活塞间封闭气体的温度从T0降到T1的过程中，封闭气体的内能减少了ΔU，求该过程中封闭气体向外界放出的热量Q。
【考点】热力学第一定律的表达和应用；气体压强的计算；理想气体及理想气体的状态方程．
【专题】应用题；学科综合题；定量思想；推理法；整体法和隔离法；方程法；热力学定律专题；理想气体状态方程专题；推理论证能力．
【答案】（1）初始状态气缸内封闭气体的压强为；
（2）活塞a刚要开始运动时活塞间气体的压强为，温度为；
（3）该过程中封闭气体向外界放出的热量为。
【分析】（1）对活塞，由平衡条件可求气体的压强；
（2）对活塞A、B组成的整体，由平衡条件结合胡克定律及理想气体状态方程可求气体的压强和温度；
（3）对气体、两活塞及弹簧组成的系统，由能量守恒定律可求放出的热量的大小。
【解答】解：（1）初始状态时，对活塞B，由平衡条件可得：p1 2S+2mg＝p0 2S，解得：；
（2）对活塞A、B组成的整体，由平衡条件可得：p0S+（m+2m）g+p2 2S＝p0 2s+p2S，解得：
对活塞B，由平衡条件可得：p2 2S+2mg+F＝p0 2S
由胡克定律可得：F＝kx
对封闭气体，由理想气体状态方程可得：
联立代入数据解得：；
（3）对气体、两活塞及弹簧组成的系统，由能量守恒定律可得：，代入数据解得：。
答：（1）初始状态气缸内封闭气体的压强为；
（2）活塞a刚要开始运动时活塞间气体的压强为，温度为；
（3）该过程中封闭气体向外界放出的热量为。
【点评】本题是对平衡条件，理想气体状态方程和热力学第一定律及能量守恒定律的应用的考查，解题的关键是要正确选择研究对象，由平衡条件结合能量守恒定律解题即可。
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