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满分：125
班级：________ 姓名：________ 成绩：________

一、单选题（共7小题,共28分）
如图所示，取装有少量水的烧瓶，用装有导管的橡胶塞塞紧瓶口，并向瓶内打气。当橡胶塞跳出时，瓶内出现白雾。橡胶塞跳出后，瓶内气体（　　）
（4分）
A.内能迅速增大
B.温度迅速升高
C.压强迅速增大
D.体积迅速膨胀
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（　　） （4分）
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
如图1所示，用活塞将一定质量的理想气体密封在导热气缸内，活塞稳定在a处。将气缸置于恒温冷水中，如图2所示，活塞自发从a处缓慢下降并停在b处，然后保持气缸不动，用外力将活塞缓慢提升回a处。不计活塞与气缸壁之间的摩擦。则（　　）
（4分）
A.活塞从a到b的过程中，气缸内气体压强升高
B.活塞从a到b的过程中，气缸内气体内能不变
C.活塞从b到a的过程中，气缸内气体压强升高
D.活塞从b到a的过程中，气缸内气体内能不变
某同学将一充气皮球遗忘在操场上，找到时发现因太阳曝晒皮球温度升高，体积变大。在此过程中若皮球未漏气，则皮球内封闭气体（　　） （4分）
A.对外做功
B.向外界传递热量
C.分子的数密度增大
D.每个分子的速率都增大
一定质量的理想气体，体积保持不变。在甲、乙两个状态下，该气体分子速率分布图像如图所示。与状态甲相比，该气体在状态乙时（　　）
（4分）
A.分子的数密度较大
B.分子间平均距离较小
C.分子的平均动能较大
D.单位时间内分子碰撞单位面积器壁的次数较少
水杯接完热水后再拧紧杯盖，待杯内的水降温后就较难拧开。若接入大半杯水后，杯内气体温度为87°C，压强为，拧紧杯盖，杯内气体(视为一定质量的理想气体)被密闭，经过一段时间后，杯内温度降到27°C，此时杯内气体的压强约为(　　) （4分）
A.　
B.　
C.　
D.
用铝制易拉罐制作温度计，一透明薄吸管里有一段油柱（长度不计）粗细均匀，吸管与罐密封性良好，罐内气体可视为理想气体，已知罐体积为330cm3，薄吸管底面积0.5cm2，罐外吸管总长度为20cm,当温度为27℃时，油柱离罐口10cm,不考虑大气压强变化，下列说法正确的是（　　）
（4分）
A.若在吸管上标注等差温度值，则刻度左密右疏
B.该装置所测温度不高于31.5℃
C.该装置所测温度不低于23.5℃
D.其他条件不变，缓慢把吸管拉出来一点，则油柱离罐口距离增大

二、多选题（共6小题,共36分）
如图，一定量的理想气体从状态A经过等容过程到达状态B，然后经过等温过程到达状态C。已知质量一定的某种理想气体的内能只与温度有关，且随温度升高而增大。下列说法正确的是（　　）
（6分）
A.A→B过程为吸热过程
B.B→C过程为吸热过程
C.状态A压强比状态B的小
D.状态A内能比状态C的小
如图，一定量的理想气体先后处于V-T图上a、b、c三个状态，三个状态下气体的压强分别为pa、pb、pc，则（　　）
（6分）
A.pa=pb
B.pa=pc
C.pa＞pb
D.pa＜pc
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p0下，b管上的刻度可以直接读出环境温度。则在p0下（　　）
（6分）
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
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T1和T2，体积分别为V1和V2，T1＜T2，V1＜V2。则（　　）
（6分）
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T1、T2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T1、T2不变，若M、N同时缓慢向中间移动相同距离，P将左移
如图所示，一定质量的理想气体经历了a→b→c→a的循环过程，气体在a、b、c状态下的体积分别为Va、Vb、Vc，下列说法正确的是（　　）
（6分）
A.a→b过程气体对外做功
B.b→c过程气体内能不变
C.c→a过程气体从外界吸热
D.Va=Vb＜Vc
一定质量的理想气体，经过一个缓慢的过程从状态P变化到状态Q，该过程的p-V图像如图甲所示，图乙为其T-V图像，a、c两条曲线中的一条与上述过程对应，曲线a和c均为开口向下的抛物线，下列说法正确的是（　　）
（6分）
A.曲线a对应了P到Q的过程
B.曲线c对应了P到Q的过程
C.P到Q的过程理想气体吸收的热量为
D.状态P中气体分子单位时间内与器壁单位面积上的碰撞次数是状态Q的1.5倍

三、计算题（组）（共6小题,共61分）
用热力学方法可测量重力加速度。如图所示，粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内用液柱封闭了一段长度为L1的空气柱。液柱长为h,密度为ρ。缓慢旋转细管至水平，封闭空气柱长度为L2，大气压强为p0。
（10分）
(1) 若整个过程中温度不变，求重力加速度g的大小；（5分）
(2) 考虑到实验测量中存在各类误差，需要在不同实验参数下进行多次测量，如不同的液柱长度、空气柱长度、温度等。某次实验测量数据如下，液柱长h=0.2000m,细管开口向上竖直放置时空气柱温度T1=305.7K。水平放置时调控空气柱温度，当空气柱温度T2=300.0K时，空气柱长度与竖直放置时相同。已知。根据该组实验数据，求重力加速度g的值。（5分）
如图是某铸造原理示意图，往气室注入空气增加压强，使金属液沿升液管进入已预热的铸型室，待铸型室内金属液冷却凝固后获得铸件。柱状铸型室通过排气孔与大气相通，大气压强p0=1.0×105Pa,铸型室底面积S1=0.2m2，高度h1=0.2m,底面与注气前气室内金属液面高度差H=0.15m,柱状气室底面积S2=0.8m2，注气前气室内气体压强为p0，金属液的密度ρ=5.0×103kg/m3，重力加速度取g=10m/s2，空气可视为理想气体，不计升液管的体积。
（9分）
(1) 求金属液刚好充满铸型室时，气室内金属液面下降的高度h2和气室内气体压强p1。（4分）
(2) 若在注气前关闭排气孔使铸型室密封，且注气过程中铸型室内温度不变，求注气后铸型室内的金属液高度为h3=0.04m时，气室内气体压强p2。（5分）
如图所示，上端开口、下端封闭的柱形长玻璃管竖直固定，其上沿刚好没入温度为T1=280K的水中。质量为m=1kg、横截面积为S=10cm2的活塞在玻璃管下端封闭了一部分理想气体，活塞下边缘被卡口挡住，活塞上表面距水面高度为h=1m。玻璃管导热良好，将水温升高到T2=350K时，活塞刚好离开卡口。已知ρ水=1.0×103kg/m3，外界大气压强为p0=1.0×105Pa,取重力加速度g=10m/s2，求：
（8分）
(1) 水温在T1=280K时封闭气体的压强；（4分）
(2) 若保持水温T1=280K不变，向玻璃管下端空间缓慢充入一部分气体，也可使活塞刚好离开卡口，求充入气体与原有气体的质量比。（4分）
一定质量的理想气体从状态A变化到状态B的p-V图像如图中的实线所示，其中p0、V0均为已知量，已知气体在状态A时的热力学温度为TA。求：
（14分）
(1) 此过程中理想气体对外做的功W；（7分）
(2) 此过程中理想气体的最高热力学温度Tmax。（请写出必要的证明过程）（7分）
真空旅行壶是户外旅游出行必备的物品，如图所示为某品牌的真空旅行壶，容量为3.0L，开始时旅行壶未装入水，壶盖也未盖，静置一段时间后，壶内空气的温度与外界温度相同，现将壶内迅速装入1.8L的开水，立刻盖上壶盖，封闭起来，静置一小段时间后，水面上方的空气温度达到52℃，外界大气压恒为p0，室外温度保持27℃不变，设装水、盖壶盖过程中和迅速打开壶盖过程壶内空气的温度不变，壶内空气可看作理想气体，不考虑水蒸发引起的空气体积的变化。求：
（10分）
(1) 静置一小段时间后，水面上方的空气温度达到52℃时壶内空气的压强p1；（5分）
(2) 如果此时迅速打开壶盖，则此时壶内剩余空气的质量与原来装入水后壶内气体质量的比值k。（5分）
得知某企业的一个特殊车间需要环境温度的监控，小伟同学制作了一个简易的环境温度监控器，如图所示，汽缸导热，缸内温度与环境温度可以认为相等，达到监控的效果。汽缸内有一质量不计、横截面积 的活塞封闭着一定质量理想气体，活塞上方用轻绳悬挂着矩形重物 ，若轻绳拉力刚好为零，警报器即开始报警。当缸内温度为 时，活塞与缸底相距 ，与重物相距 。环境空气压强 ，重力加速度大小 ，不计活塞厚度及活塞与缸壁间的摩擦。
（10分）
(1) 当活塞刚好接触重物时，求缸内气体的温度 ；（5分）
(2) 某时刻警报器开始报警，若重物质量为 ，求此时缸内气体温度 。（5分）

第2页
第2页20.2气体的等压变化和等容变化
满分：125
班级：__________ 姓名：__________ 考号：__________
一、单选题（共7小题,共28分）
1. 如图所示，取装有少量水的烧瓶，用装有导管的橡胶塞塞紧瓶口，并向瓶内打气。当橡胶塞跳出时，
瓶内出现白雾。橡胶塞跳出后，瓶内气体（　　）
（4分）
A.内能迅速增大
B.温度迅速升高
C.压强迅速增大
D.体积迅速膨胀
2. 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（　　） （4分）
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
3. 如图1所示，用活塞将一定质量的理想气体密封在导热气缸内，活塞稳定在a处。
将气缸置于恒温冷水中，如图2所示，活塞自发从a处缓慢下降并停在b处，然后保持气缸不动，
用外力将活塞缓慢提升回a处。不计活塞与气缸壁之间的摩擦。则（　　）
（4分）
A.活塞从a到b的过程中，气缸内气体压强升高
B.活塞从a到b的过程中，气缸内气体内能不变
C.活塞从b到a的过程中，气缸内气体压强升高
D.活塞从b到a的过程中，气缸内气体内能不变
4. 某同学将一充气皮球遗忘在操场上，找到时发现因太阳曝晒皮球温度升高，体积变大。
在此过程中若皮球未漏气，则皮球内封闭气体（　　） （4分）
A.对外做功
B.向外界传递热量
C.分子的数密度增大
D.每个分子的速率都增大
5. 一定质量的理想气体，体积保持不变。在甲、乙两个状态下，该气体分子速率分布图像如图所示。
与状态甲相比，该气体在状态乙时（　　）
（4分）
A.分子的数密度较大
B.分子间平均距离较小
C.分子的平均动能较大
D.单位时间内分子碰撞单位面积器壁的次数较少
6. 水杯接完热水后再拧紧杯盖，待杯内的水降温后就较难拧开。若接入大半杯水后，
杯内气体温度为87°C，压强为p0 ，拧紧杯盖，杯内气体(视为一定质量的理想气体)被密闭，
经过一段时间后，杯内温度降到27°C，此时杯内气体的压强约为(　　) （4分）
6
A. p0 　5
5
B. p6 0 　
29
C. p9 0 　
9
D. p29 0
7. 用铝制易拉罐制作温度计，一透明薄吸管里有一段油柱（长度不计）粗细均匀，
吸管与罐密封性良好，罐内气体可视为理想气体，已知罐体积为330cm3，薄吸管底面积0.5cm2，
罐外吸管总长度为20cm,当温度为27℃时，油柱离罐口10cm,不考虑大气压强变化，下列说法正确的是
（　　）
（4分）
A.若在吸管上标注等差温度值，则刻度左密右疏
B.该装置所测温度不高于31.5℃
C.该装置所测温度不低于23.5℃
D.其他条件不变，缓慢把吸管拉出来一点，则油柱离罐口距离增大
二、多选题（共6小题,共36分）
8. 如图，一定量的理想气体从状态A经过等容过程到达状态B，然后经过等温过程到达状态C。
已知质量一定的某种理想气体的内能只与温度有关，且随温度升高而增大。下列说法正确的是（　　）
（6分）
A.A→B过程为吸热过程
B.B→C过程为吸热过程
C.状态A压强比状态B的小
D.状态A内能比状态C的小
9. 如图，一定量的理想气体先后处于V-T图上a、b、c三个状态，三个状态下气体的压强分别为pa、pb、
pc，则（　　）
（6分）
A.pa=pb
B.pa=pc
C.pa＞pb
D.pa＜pc
10. 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p0下，b管上的刻度可以直接读出环境温度。则在p0下（　　）
（6分）
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
11. 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T1和T2，
体积分别为V1和V2，T1＜T2，V1＜V2。则（　　）
（6分）
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T1、T2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T1、T2不变，若M、N同时缓慢向中间移动相同距离，P将左移
12. 如图所示，一定质量的理想气体经历了a→b→c→a的循环过程，气体在a、b、
c状态下的体积分别为Va、Vb、Vc，下列说法正确的是（　　）
（6分）
A.a→b过程气体对外做功
B.b→c过程气体内能不变
C.c→a过程气体从外界吸热
D.Va=Vb＜Vc
13. 一定质量的理想气体，经过一个缓慢的过程从状态P变化到状态Q，该过程的p-V图像如图甲所示，
图乙为其T-V图像，a、c两条曲线中的一条与上述过程对应，曲线a和c均为开口向下的抛物线，
下列说法正确的是（　　）
（6分）
A.曲线a对应了P到Q的过程
B.曲线c对应了P到Q的过程
3
C.P到Q的过程理想气体吸收的热量为 p V 2 0 0
D.状态P中气体分子单位时间内与器壁单位面积上的碰撞次数是状态Q的1.5倍
三、计算题（组）（共6小题,共61分）
14. 用热力学方法可测量重力加速度。如图所示，粗细均匀的细管开口向上竖直放置，
管内用液柱封闭了一段长度为L1的空气柱。液柱长为h,密度为ρ。缓慢旋转细管至水平，
封闭空气柱长度为L2，大气压强为p0。
（10分）
(1)若整个过程中温度不变，求重力加速度g的大小； （5分）
(2)考虑到实验测量中存在各类误差，需要在不同实验参数下进行多次测量，
如不同的液柱长度、空气柱长度、温度等。某次实验测量数据如下，液柱长h=0.2000m,
细管开口向上竖直放置时空气柱温度T1=305.7K。水平放置时调控空气柱温度，
当空气柱温度T2=300.0K时，空气柱长度与竖直放置时相同。已知
3 3 5
ρ = 1.0 × 10 kg/m ，p = 1.0 × 10 Pa 。根据该组实验数据，求重力加速度g的值。0
（5分）
15. 如图是某铸造原理示意图，往气室注入空气增加压强，使金属液沿升液管进入已预热的铸型室，
待铸型室内金属液冷却凝固后获得铸件。柱状铸型室通过排气孔与大气相通，大气压强p0=1.0×10
5Pa,
铸型室底面积S1=0.2m
2，高度h1=0.2m,底面与注气前气室内金属液面高度差H=0.15m,
柱状气室底面积S2=0.8m
2，注气前气室内气体压强为p0，金属液的密度ρ=5.0×10
3kg/m3，
重力加速度取g=10m/s2，空气可视为理想气体，不计升液管的体积。
（9分）
(1)求金属液刚好充满铸型室时，气室内金属液面下降的高度h2和气室内气体压强p1。 （4分）
(2)若在注气前关闭排气孔使铸型室密封，且注气过程中铸型室内温度不变，
求注气后铸型室内的金属液高度为h3=0.04m时，气室内气体压强p2。 （5分）
16. 如图所示，上端开口、下端封闭的柱形长玻璃管竖直固定，其上沿刚好没入温度为T1=280K的水中。
质量为m=1kg、横截面积为S=10cm2的活塞在玻璃管下端封闭了一部分理想气体，
活塞下边缘被卡口挡住，活塞上表面距水面高度为h=1m。玻璃管导热良好，将水温升高到T2=350K时，
活塞刚好离开卡口。已知ρ水=1.0×10
3kg/m3，外界大气压强为p =1.0×1050 Pa,取重力加速度g=10m/s
2，
求：
（8分）
(1)水温在T1=280K时封闭气体的压强； （4分）
(2)若保持水温T1=280K不变，向玻璃管下端空间缓慢充入一部分气体，
也可使活塞刚好离开卡口，求充入气体与原有气体的质量比。 （4分）
17. 一定质量的理想气体从状态A变化到状态B的p-V图像如图中的实线所示，其中p0、V0均为已知量，
已知气体在状态A时的热力学温度为TA。求：
（14分）
(1)此过程中理想气体对外做的功W； （7分）
(2)此过程中理想气体的最高热力学温度Tmax。（请写出必要的证明过程） （7分）
18. 真空旅行壶是户外旅游出行必备的物品，如图所示为某品牌的真空旅行壶，容量为3.0L，
开始时旅行壶未装入水，壶盖也未盖，静置一段时间后，壶内空气的温度与外界温度相同，
现将壶内迅速装入1.8L的开水，立刻盖上壶盖，封闭起来，静置一小段时间后，
水面上方的空气温度达到52℃，外界大气压恒为p0，室外温度保持27℃不变，设装水、
盖壶盖过程中和迅速打开壶盖过程壶内空气的温度不变，壶内空气可看作理想气体，
不考虑水蒸发引起的空气体积的变化。求：
（10分）
(1)静置一小段时间后，水面上方的空气温度达到52℃时壶内空气的压强p1； （5分）
(2)如果此时迅速打开壶盖，则此时壶内剩余空气的质量与原来装入水后壶内气体质量的比值k。
（5分）
19. 得知某企业的一个特殊车间需要环境温度的监控，小伟同学制作了一个简易的环境温度监控器，
如图所示，汽缸导热，缸内温度与环境温度可以认为相等，达到监控的效果。汽缸内有一质量不计、
横截面积 S = 10cm2 的活塞封闭着一定质量理想气体，活塞上方用轻绳悬挂着矩形重物 m ，
若轻绳拉力刚好为零，警报器即开始报警。当缸内温度为 T1 = 300K 时，活塞与缸底相距 H = 5cm
h cm P = × 5，与重物相距 = 3 。环境空气压强 1.0 10 Pa ，重力加速度大小 0 g
2
= 10m/s ，
不计活塞厚度及活塞与缸壁间的摩擦。
（10分）
(1)当活塞刚好接触重物时，求缸内气体的温度 T2 ； （5分）
(2) 某时刻警报器开始报警，若重物质量为 m = 1kg ，求此时缸内气体温度 T3 。 （5分）20.2气体的等压变化和等容变化
满分：125
班级：__________ 姓名：__________ 考号：__________
一、单选题（共7小题,共28分）
1. 如图所示，取装有少量水的烧瓶，用装有导管的橡胶塞塞紧瓶口，并向瓶内打气。当橡胶塞跳出时，
瓶内出现白雾。橡胶塞跳出后，瓶内气体（　　）
（4分）
A.内能迅速增大
B.温度迅速升高
C.压强迅速增大
D.体积迅速膨胀
正确答案： D
答案解析： 解：瓶塞跳出的过程中，瓶内的气体对外做功，则气体体积迅速膨胀，由于该过程的时间比
较短，故气体来不及吸收热量，根据热力学第一定律可知，气体的内能减小，则温度降低，根据
pV
T =C
可知，体积增大，温度减小，则气体压强减小，故D正确，ABC错误。
故选：D。
2. 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（　　） （4分）
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
正确答案： B
答案解析： 解：A、糖果瓶被带进温暖的车厢一段时间后，瓶内气体的温度会升高，其内能增加，故A错
误；
p
B、瓶内气体的体积不变，温度升高，根据查理定律： T =C ，可知瓶内气体的压强变大，故B正确；
C、瓶内气体的质量与体积均不变，分子的数密度不变，故C错误；
D、瓶内气体的温度升高，分子的平均动能变大，而不是每个分子动能都变大，故D错误。
故选：B。
3. 如图1所示，用活塞将一定质量的理想气体密封在导热气缸内，活塞稳定在a处。
将气缸置于恒温冷水中，如图2所示，活塞自发从a处缓慢下降并停在b处，然后保持气缸不动，
用外力将活塞缓慢提升回a处。不计活塞与气缸壁之间的摩擦。则（　　）
（4分）
A.活塞从a到b的过程中，气缸内气体压强升高
B.活塞从a到b的过程中，气缸内气体内能不变
C.活塞从b到a的过程中，气缸内气体压强升高
D.活塞从b到a的过程中，气缸内气体内能不变
正确答案： D
答案解析： 解：AB、由题意可知，活塞从a到b的过程中，气缸内气体的温度降低，则内能减小，活塞缓
慢下降，则气体的压强不变，故AB错误；
CD、由题意可知，活塞从b到a的过程中，气缸内气体的温度不变，则内能不变，体积增大，由玻意耳定
律pV=C可知，压强减小，故C错误，D正确。
故选：D。
4. 某同学将一充气皮球遗忘在操场上，找到时发现因太阳曝晒皮球温度升高，体积变大。
在此过程中若皮球未漏气，则皮球内封闭气体（　　） （4分）
A.对外做功
B.向外界传递热量
C.分子的数密度增大
D.每个分子的速率都增大
正确答案： A
答案解析： 解：A.皮球体积变大，气体膨胀，对外界做功，故A正确；
B.太阳暴晒使气体温度升高，是外界对气体传热，故B错误；
C.皮球未漏气，分子总数不变，体积变大，分子的数密度减小，故C错误；
D.温度升高，分子平均动能增大，但并非每个分子速率都增大，故D错误。
故选：A。
5. 一定质量的理想气体，体积保持不变。在甲、乙两个状态下，该气体分子速率分布图像如图所示。
与状态甲相比，该气体在状态乙时（　　）
（4分）
A.分子的数密度较大
B.分子间平均距离较小
C.分子的平均动能较大
D.单位时间内分子碰撞单位面积器壁的次数较少
正确答案： C
答案解析： 解：AB．根据题意，一定质量的理想气体，甲乙两个状态下气体的体积相同，所以分子密度
相同、分子的平均距离相同，故AB错误；
C．根据题图可知，乙状态下曲线中速率大的分子占据的比例比较大，则乙状态下气体温度较高，则分子
的平均动能大，故C正确；
D．乙状态下气体分子的平均动能大，气体分子平均速度大，气体分子的数密度相等，则单位时间内撞击
容器壁次数较多，故D错误。
故选：C。
6. 水杯接完热水后再拧紧杯盖，待杯内的水降温后就较难拧开。若接入大半杯水后，
杯内气体温度为87°C，压强为p0 ，拧紧杯盖，杯内气体(视为一定质量的理想气体)被密闭，
经过一段时间后，杯内温度降到27°C，此时杯内气体的压强约为(　　) （4分）
6
A. p0 　5
5
B. p0 　6
29
C. p9 0 　
9
D. p29 0
正确答案： B
答案解析： 杯内气体做等容变化，
p1 p2
根据查理定律有 T = ，1 T2
其中p1 = p0 ,T1 = (273 + 87)K = 360K,T2 = (273 + 27)K = 300K ，
5
解得：p =
2
p
6 0
7. 用铝制易拉罐制作温度计，一透明薄吸管里有一段油柱（长度不计）粗细均匀，
吸管与罐密封性良好，罐内气体可视为理想气体，已知罐体积为330cm3，薄吸管底面积0.5cm2，
罐外吸管总长度为20cm,当温度为27℃时，油柱离罐口10cm,不考虑大气压强变化，下列说法正确的是
（　　）
（4分）
A.若在吸管上标注等差温度值，则刻度左密右疏
B.该装置所测温度不高于31.5℃
C.该装置所测温度不低于23.5℃
D.其他条件不变，缓慢把吸管拉出来一点，则油柱离罐口距离增大
正确答案： B
V1 V2
答案解析： 解：A.被封闭气体发生等压变化，由盖一吕萨克定律得 T = 1 T
，其中
V1=V0+Sl1=330cm
3+0.5×10cm3=335cm3，T1=273+27（K）=300K，
V2 = V0 + Sl2 =
3
330 + 0.5x（cm ）
30 19800
代入解得T = x + （K） 67 67
根据T=t+273K
t 30 1509可知 = x + （℃） 67 67 ，故若在吸管上标注等差温度值，则刻度均匀，故A错误；
BC.当x=20cm时，该装置所测的温度最高，代入解得tmax=31.5℃，故该装置所测温度不高于31.5℃，当
x=0时，该装置所测的温度最低，代入解得tmin=22.5℃，故该装置所测温度不低于22.5℃，故B正确，C
错误；
D.其他条件不变，缓慢把吸管拉出来一点，由盖 一吕萨克定律可知，油柱离罐口距离不变，故D错误。
故选：B。
二、多选题（共6小题,共36分）
8. 如图，一定量的理想气体从状态A经过等容过程到达状态B，然后经过等温过程到达状态C。
已知质量一定的某种理想气体的内能只与温度有关，且随温度升高而增大。下列说法正确的是（　　）
（6分）
A.A→B过程为吸热过程
B.B→C过程为吸热过程
C.状态A压强比状态B的小
D.状态A内能比状态C的小
正确答案： A C D
答案解析： 解：A、A→B过程中，气体的体积不变，则气体做功为零。气体的温度升高，内能增加，根
据热力学第一定律ΔU=W+Q可知，气体吸收热量，故A正确。
B、B→C过程中，气体体积减小，外界对气体做功，气体温度不变，内能不变，根据热力学第一定律
ΔU=W+Q可知，气体放出热量，故B错误。
pA pB
C、A→B过程中为等容变化，根据查理定律可得： T = T ，所以状态A的压强比状态B小，故C正确。A B
D、由于一定质量的理想气体内能仅与温度有关，而状态A的温度小于状态C的温度，所以状态A的内能小
于状态C的内能，故D正确。
故选：ACD。
9. 如图，一定量的理想气体先后处于V-T图上a、b、c三个状态，三个状态下气体的压强分别为pa、pb、
pc，则（　　）
（6分）
A.pa=pb
B.pa=pc
C.pa＞pb
D.pa＜pc
正确答案： A D
答案解析： 解：根据理想气体状态方程
PV
T =C，知在V-T图像中斜率表示
C
P ，某状态与原点连线的
斜率越大，则压强越小，由图可知Pa=Pb＜Pc，故AD正确，BC错误；
故选：AD。
10. 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p0下，b管上的刻度可以直接读出环境温度。则在p0下（　　）
（6分）
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
正确答案： B D
答案解析： 解：由于b管的体积与a泡的体积相比可忽略不计，a泡中的封闭气体做等容变化；
p1 p2
根据查理定律 T = 0 T
根据平衡条件p1=p0-ρgh0，p2=p0-ρgh
p T ρgT
T 0 0 0 联立解得 = P gh ρ p ρgh · h
0 0 0 0
AB.根据上述分析，环境温度升高时，b管中液面降低，环境温度降低时，b管中液面升高，故A错误，B正
确；
p T ρgT
0 0 0
CD.根据关系式T = P ρgh p gh · h 可知，环境温度越高，b管中液面越低； ρ
0 0 0 0
水槽中的水少量蒸发后，初状态下，b管中液面h0的真实位置要降低；当环境温度升高时，b管中液面降
低到标称值之下，则温度测量值偏大，故C错误，D正确。
故选：BD。
11. 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T1和T2，
体积分别为V1和V2，T1＜T2，V1＜V2。则（　　）
（6分）
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T1、T2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T1、T2不变，若M、N同时缓慢向中间移动相同距离，P将左移
正确答案： A C
p
0 Δp
答案解析： 解：AB、假设P静止，则气体做等容变化，根据查理定律可得： T = ΔT
0
p
0
解得：Δp= T ΔT
0
由于初状态两部分气体压强相等，T1＜T2，且ΔT相同，所以左侧气体压强增加大，P向右移动，故A正
确、B错误；
CD、保持T1、T2不变，若M、N同时缓慢向中间移动相同距离，假设P静止，根据玻意耳定律可得：
p0V0=pV=p（V0-ΔV）
p0
解得末状态的压强：p= ΔV ，由于p0和ΔV相同，初状态的体积V0越小、末状态的压强越大，由于1 V
0
V1＜V2，则P将右移，故C正确、D错误。
故选：AC。
12. 如图所示，一定质量的理想气体经历了a→b→c→a的循环过程，气体在a、b、
c状态下的体积分别为Va、Vb、Vc，下列说法正确的是（　　）
（6分）
A.a→b过程气体对外做功
B.b→c过程气体内能不变
C.c→a过程气体从外界吸热
D.Va=Vb＜Vc
正确答案： B D
答案解析： 解：A、p-t图像中过原点的倾斜的直线为等容线，可知a→b的过程气体体积不变，则该过程
气体不做功，故A错误；
B、b→c过程气体温度不变，因一定质量的理想气体的内能只与温度有关，故此过程气体内能不变，故B
正确；
C、c→a过程气体压强不变，温度降低（ΔU＜0），由盖—吕萨克定律可知气体的体积减小，则外界对气
体做功（W＞0），根据热力学第一定律：ΔU=W+Q，可得Q＜0，可知气体向外界放热，故C错误；
D、b→c过程气体温度不变，压强降低，由玻意耳定律可知气体的体积增大，可得：Vb＜Vc，又有
Va=Vb，故D正确。
故选：BD。
13. 一定质量的理想气体，经过一个缓慢的过程从状态P变化到状态Q，该过程的p-V图像如图甲所示，
图乙为其T-V图像，a、c两条曲线中的一条与上述过程对应，曲线a和c均为开口向下的抛物线，
下列说法正确的是（　　）
（6分）
A.曲线a对应了P到Q的过程
B.曲线c对应了P到Q的过程
3
C.P到Q的过程理想气体吸收的热量为 p V 2 0 0
D.状态P中气体分子单位时间内与器壁单位面积上的碰撞次数是状态Q的1.5倍
正确答案： B C
pV
答案解析： 解：AB、P到Q的过程压强减小，体积增大，根据一定质量的理想气体状态方程可知： T
p
=C，即：T= C V，所以虚线b为等压线，从P到Q过程中，压强始终小于P点压强，即图像斜率小于P点对
应斜率，所以曲线c对应了P到Q的过程，故A错误，B正确；
2p0 + pC、p-V图像面积代表做功，所以P到Q的过程气体对外做的功为：W= 0
×（2V =2 0 V0）
3
p V 2 0 0
由于P和Q点pV值相同，则P和Q点的温度相等、内能相等，P到Q的过程内能变化为零，根据热力学第一定
律可得：ΔU=Q-W=0
3
理想气体吸收的热量为：Q= p V 0 0 ，故C正确；2
D、初末状态温度相同，分子平均动能相同，初态压强是末态的2倍，所以状态P中气气体分子单位时间内
与器壁单位面积上的碰撞次数是状态Q的2倍，故D错误。
故选：BC。
三、计算题（组）（共6小题,共61分）
14. 用热力学方法可测量重力加速度。如图所示，粗细均匀的细管开口向上竖直放置，
管内用液柱封闭了一段长度为L1的空气柱。液柱长为h,密度为ρ。缓慢旋转细管至水平，
封闭空气柱长度为L2，大气压强为p0。
（10分）
(1)若整个过程中温度不变，求重力加速度g的大小； （5分）
p0 （L2 L1 ）
正确答案： 若整个过程中温度不变，重力加速度g的大小为 L ；1ρ h
答案解析： 竖直放置时里面气体的压强为：p1=p0+ρgh
水平放置时里面气体的压强：p2=p0
由等温变化与玻意耳定律可得：p1L1s=p2L2s
p （L L ）
0 2 1
代入解得：g = L h ρ
1
(2)考虑到实验测量中存在各类误差，需要在不同实验参数下进行多次测量，
如不同的液柱长度、空气柱长度、温度等。某次实验测量数据如下，液柱长h=0.2000m,
细管开口向上竖直放置时空气柱温度T1=305.7K。水平放置时调控空气柱温度，
当空气柱温度T2=300.0K时，空气柱长度与竖直放置时相同。已知
= × 3ρ 1.0 10 kg m3 5/ ，p0 = 1.0 × 10 Pa 。根据该组实验数据，求重力加速度g的值。
（5分）
正确答案： 根据该组实验数据，重力加速度g的值为9.5m/s2。
p1 p2
答案解析： 根据等容变化与查理定律可得： T = 1 T2
其中：p1=p0+ρgh；p2=p0；T1=305.7K；T2=300.0K
代入数据可得：g=9.5m/s2。
15. 如图是某铸造原理示意图，往气室注入空气增加压强，使金属液沿升液管进入已预热的铸型室，
待铸型室内金属液冷却凝固后获得铸件。柱状铸型室通过排气孔与大气相通，大气压强p0=1.0×10
5Pa,
铸型室底面积S 21=0.2m ，高度h1=0.2m,底面与注气前气室内金属液面高度差H=0.15m,
柱状气室底面积S =0.8m2，注气前气室内气体压强为p ，金属液的密度ρ=5.0×1032 0 kg/m
3，
重力加速度取g=10m/s2，空气可视为理想气体，不计升液管的体积。
（9分）
(1)求金属液刚好充满铸型室时，气室内金属液面下降的高度h2和气室内气体压强p1。 （4分）
正确答案： 气室内金属液面下降的高度h1为0.05m，气室内气体压强p1为1.2×10
5Pa；
答案解析： 气室内金属液上升到铸型室，满足体积关系V=S1h1=S2h2
S
1 0.2
气室内液面下降高度h2 = S h1 = × 0.2m = 0.05m 0.8
2
根据平衡条件，气室内气体的压强p1=p0+ρg（h1+H+h2）
5
代入数据可得p = 1.2 × 10 Pa ；
1
(2)若在注气前关闭排气孔使铸型室密封，且注气过程中铸型室内温度不变，
求注气后铸型室内的金属液高度为h3=0.04m时，气室内气体压强p2。 （5分）
正确答案： 气室内气体压强p2为1.35×10
5Pa。
答案解析： 初始时，上方铸型室气体的压强为p0，体积V=S1h1
当上方铸型室液面高为h3=0.04m时，体积为V′=S1（h1-h3）
温度不变，根据玻意耳定律p0V=p′V′
S h
1 1 0.2
气体的压强p′ = V p 5 5 V′ 0 = S h h p0 = × 1.0 × 10 Pa = 1.25 × 10 Pa （ ） 0.2 0.04
1 1 3
设下方气室金属液面下降的高度为h4，根据体积关系S2h4=S1h3
S h
h 1 3 0.2 × 0.04代入数据 4 = S = m = 0.01m 2 0.8
根据平衡条件，气室内气体的压强p2=p′+ρg（H+h3+h4）
5
代入数据可得p 1.35 10 Pa 。
2 = ×
16. 如图所示，上端开口、下端封闭的柱形长玻璃管竖直固定，其上沿刚好没入温度为T1=280K的水中。
质量为m=1kg、横截面积为S=10cm2的活塞在玻璃管下端封闭了一部分理想气体，
活塞下边缘被卡口挡住，活塞上表面距水面高度为h=1m。玻璃管导热良好，将水温升高到T2=350K时，
活塞刚好离开卡口。已知ρ水=1.0×10
3kg/m3，外界大气压强为p0=1.0×10
5Pa,取重力加速度g=10m/s2，
求：
（8分）
(1)水温在T1=280K时封闭气体的压强； （4分）
正确答案： 设封闭气体在280K下的压强为p1，在350K下的压强为p2，根据查理定律：
p1 p2
T = T 1 2
气体在350K下时，活塞恰好离开，此时有：mg+（p0+ρ水gh）s=p2s
代入数据，联立解得：p1=9.6×10
4Pa
答案解析：
根据查理定律列式求解；
(2)若保持水温T1=280K不变，向玻璃管下端空间缓慢充入一部分气体，
也可使活塞刚好离开卡口，求充入气体与原有气体的质量比。 （4分）
正确答案： 设封闭气体初始体积为V，充入了V0的气体，以全部气体为研究对象，
根据玻意耳定律：p1V+p1V0=p2V
1
解得：V0 = V 4
m充入 V0 1
由于是同种气体，故体积比即质量比，故充入气体与原有气体的质量比为： m = V = 原先 4

答案解析： 以全部气体为研究对象，根据玻意耳定律列式，再根据充入气体与原有气体的质量比等于体
积之比求解。
17. 一定质量的理想气体从状态A变化到状态B的p-V图像如图中的实线所示，其中p0、V0均为已知量，
已知气体在状态A时的热力学温度为TA。求：
（14分）
(1)此过程中理想气体对外做的功W； （7分）
正确答案： 此过程中理想气体对外做的功W等于4p0V0；
答案解析： 题中图像与横轴围成的面积表示理想气体对外做的功，即
W 3 + 1= × 2p2 0 V0
解得
W=4p0V0
(2)此过程中理想气体的最高热力学温度Tmax。（请写出必要的证明过程） （7分）
4T
正确答案： 此过程中理想气体的最高热力学温度等于 A
。
3
答案解析： 题图中直线对应的方程为
p=-V+4
设理想气体的热力学温度为T、压强为p时，体积为V，有
pV=-V2+4V
pV
有理想气体状态方程 T =C 知，当pV数值最大时，理想气体的热力学温度最高，即当V=2V0时，理想气
体的热力学温度最高，此时压强
p=（-2+4）p0=2p0
又有
pAV A 2p · 2V 0 0
T = A T max
将pA=3p0、VA=V0代入上式得
4T
T = A 。 max 3
18. 真空旅行壶是户外旅游出行必备的物品，如图所示为某品牌的真空旅行壶，容量为3.0L，
开始时旅行壶未装入水，壶盖也未盖，静置一段时间后，壶内空气的温度与外界温度相同，
现将壶内迅速装入1.8L的开水，立刻盖上壶盖，封闭起来，静置一小段时间后，
水面上方的空气温度达到52℃，外界大气压恒为p0，室外温度保持27℃不变，设装水、
盖壶盖过程中和迅速打开壶盖过程壶内空气的温度不变，壶内空气可看作理想气体，
不考虑水蒸发引起的空气体积的变化。求：
（10分）
(1)静置一小段时间后，水面上方的空气温度达到52℃时壶内空气的压强p1； （5分）
13
正确答案： 静置一小段时间后，水面上方的空气温度达到52℃时壶内空气的压强为 p 0 ；12
答案解析： 由题意可知，水壶装水后静置的时间内空气的体积不变，初始状态有：T1=300K，压强为
p0 p1
p0，末状态时有：T2=325K，压强为p1，由查理定律可得： T = T ，解得：1 2
T
p 2 325 131 = T p0 = p0 = p0 ；1 300 12
(2)如果此时迅速打开壶盖，则此时壶内剩余空气的质量与原来装入水后壶内气体质量的比值k。
（5分）
正确答案： 如果此时迅速打开壶盖，则此时壶内剩余空气的质量与原来装入水后壶内气体质量的比值
12
为 。13
答案解析： 水壶装入开水后，壶内空气的体积为：V1=V壶-V水=3.0L-1.8L=1.2L，迅速打开壶盖的
过程中，壶内空气的温度不变，压强变为p0，对空气，由玻意耳定律可得：p1V1=p0V2，解得：
13
p p
V 1
12 0
= p V = p × 1.2L = 1.3L 2 10 0
设初始可求的密度为ρ，则壶内空气的质量为：m1=ρV1
空气的总质量为m=ρV2
则产生壶内剩余空气的质量与原来装入水后壶内气体质量的比值为：
m
k 1
ρV1 V1 1.2 12
= m = =ρV V = =1.3 。2 13

19. 得知某企业的一个特殊车间需要环境温度的监控，小伟同学制作了一个简易的环境温度监控器，
如图所示，汽缸导热，缸内温度与环境温度可以认为相等，达到监控的效果。汽缸内有一质量不计、
横截面积 S = 10cm2 的活塞封闭着一定质量理想气体，活塞上方用轻绳悬挂着矩形重物 m ，
若轻绳拉力刚好为零，警报器即开始报警。当缸内温度为 T1 = 300K 时，活塞与缸底相距 H = 5cm
，与重物相距 h = 3cm 。环境空气压强 P = × 51.0 10 Pa ，重力加速度大小 0 g = 10m/s
2
，
不计活塞厚度及活塞与缸壁间的摩擦。
（10分）
(1)当活塞刚好接触重物时，求缸内气体的温度 T 2 ； （5分）
正确答案： 480K；
答案解析： 从开始到活塞刚接触重物，缸内气体为等压变化过程，

有：
， 解得 T = 480K 2 。

(2) 某时刻警报器开始报警，若重物质量为 m = 1kg ，求此时缸内气体温度 T 3 。 （5分）
正确答案： 528K
答案解析： 从刚接触重物到绳子拉力刚好为零，缸内气体作等容变化，绳子拉力刚好为零
时，

P P
0 3
气体压强为 P3 ，有 T = T
2 3

又 P3 S = P0 S +mg 。

解得T3 =528 K

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