气体十年高考物理真题 专题 选修3

十年高考真题：热学主题内容要求说明分子动理论与统计观点分子动理论的基本观点和实验依据阿伏加德罗常数气体分子运动速率的统计分布温度、内能ⅠⅠⅠⅠ固体、液体与气体固体的微观结构、晶体和非晶体液晶的微观结构液体的表面张力现象气体实验定律理想气体饱和蒸气、未饱和蒸气、饱和蒸气压相对湿度ⅠⅠⅠⅡⅠⅠⅠ热力学定律与能量守恒热力学第一定律能量守恒定律热力学第二定律ⅠⅠⅠ单位制中学物理中涉及的国际单位制的基本单位和其他单位，例如摄氏度、标准大气压Ⅰ知道国际单位制中规定的单位符号实验用油膜法估测分子的大小要求会正确使用温度计1.（2013年新课标Ⅰ卷T33）（1）两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近。

在此过程中，下列说法正确的是______。

A．分子力先增大，后一直减小 B．分子力先做正功，后做负功C．分子动能先增大，后减小 D．分子势能先增大，后减小E．分子势能和动能之和不变2.（2019年新课标Ⅰ卷T33）（1）某容器中的空气被光滑活塞封住，容器和活塞绝热性能良好，空气可视为理想气体。

初始时容器中空气的温度与外界相同，压强大于外界。

现使活塞缓慢移动，直至容器中的空气压强与外界相同。

此时，容器中空气的温度__________（填“高于”“低于”或“等于”）外界温度，容器中空气的密度__________（填“大于”“小于”或“等于”）外界空气的密度。

（2）热等静压设备广泛用于材料加工中。

该设备工作时，先在室温下把惰性气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中，然后炉腔升温，利用高温高气压环境对放入炉腔中的材料加工处理，改部其性能。

一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积为013 m3，炉腔抽真空后，在室温下用压缩机将10瓶氩气压入到炉腔中。

已知每瓶氩气的容积为3.2×10-2 m3，使用前瓶中气体压强为1.5×107 Pa，使用后瓶中剩余气体压强为2.0×106 Pa；室温温度为27 ℃。

选修3-3气体压强计算专项练习、计算题1、一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C,其状态变化过程的在状态Ap-V图象如图所示.已知该气体时的温度为27 c.则：①该气体在状态B和C时的温度分别为多少C ?②该气体从状态A经B再到C的全过程中是吸热还是放热？传递的热量是多少？2、一定质量理想气体经历如图所示的Af B、A C、O A三个变化过程，T A =300 K,气体从O A的过程中做功为100J,同时吸热250 J ,已知气体的内能与温度成正比。

求：(i)气体处于C状态时的温度T C;(i i )气体处于C状态时内能U=o3、如图所示，一个内壁光滑的导热气缸竖直放置，内部封闭一定质量的理想气体，环境温度为27 C,现将一个质量为m=2kg的活塞缓慢放置在气缸口，活塞与气缸紧密接触且不漏气.已知活塞的横截面积为S=4.0 x 10 4m2,大气压强为B=1.0 xi05Pa,重力加速度g取10m/s2,气缸高为h=0.3m,忽略活塞及气缸壁的厚度.(i )求活塞静止时气缸内封闭气体的体积.(ii )现在活塞上放置一个2kg的祛码，再让周围环境温度缓慢升高要使活塞再次回到气缸顶端，则环境温度应升高到多少摄氏度?4、【2017 •开封市高三第一次模拟】如图所示，一汽缸固定在水平地面上，通过活塞封闭有一定质量的理想气体，活塞与缸壁的摩擦可忽略不计，活塞的截面积S =100 cm 2.活塞与水平平台上的物块A 用水平轻杆连接，在平台上有另一物块B, A B 的质量均为 m =62.5 kg ，物块与平台间的动摩擦因数 科=0.8.两物块间距为d =10 cm.开始时活塞距缸底L i =10 cm,缸内气体压强 p i 等于外界大气压强 p o =1 x 105 Pa,温度t i =27 C .现对汽缸内的气体缓慢加热，(g =10 m/s 2)求：①物块A 开始移动时，汽缸内的温度; ②物块B 开始移动时，汽缸内的温度5、如图所示，一导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置，横截面积为S=2X 10-3m 2质量为m=4kg 厚度不计的活塞与 气缸底部之间封闭了一部分气体，此时活塞与气缸底部之间的距离为24cm,在活塞的右侧12cm 处有一对与气缸固定连接的卡环，气体的温度为 300K,大气压强 P)=1.0 X105Pa.现将气缸竖直放置，如图所示，取 g=10m/s 2 求：(1)活塞与气缸底部之间的距离；(2)加热到675K 时封闭气体的压强.S = 0.01m2 ,中间用两个活塞 A 和B 封住一定质量的气体。

选修3-3历年高考题汇编1、（2018，全国1卷）如图，一定质量的理想气体从状态a 开始，经历过程①、②、③、④到达状态e 。

对此气体，下列说法正确的是 （选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）。

A ．过程①中气体的压强逐渐减小B ．过程②中气体对外界做正功C ．过程④中气体从外界吸收了热量D ．状态c 、d 的内能相等E ．状态d 的压强比状态b 的压强小2、（2018，全国2卷）对于实际的气体，下列说法正确的是______。

A ．气体的内能包括气体分子的重力势能B ．气体的内能包括分子之间相互作用的势能C ．气体的内能包括气体整体运动的动能D ．气体体积变化时，其内能可能不变E ．气体的内能包括气体分子热运动的动能3、（2018，全国3卷）如图，一定量的理想气体从状态a 变化到状态b ，其过程如p-V 图中从a 到b 的直线所示。

在此过程中______。

A ．气体温度一直降低B ．气体内能一直增加C ．气体一直对外做功D ．气体一直从外界吸热E ．气体吸收的热量一直全部用于对外做功4、（2018，江苏）如题12A-1图所示，一支温度计的玻璃泡外包着纱布，纱布的下端浸在水中．纱布中的水在蒸发时带走热量，使温度计示数低于周围空气温度．当空气温度不变，若一段时间后发现该温度计示数减小，则 ．A. 空气的相对湿度减小B. 空气中水蒸汽的压强增大C. 空气中水的饱和气压减小D. 空气中水的饱和气压增大5、（2017，全国1卷）氧气分子在0 ℃和100 ℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。

下列说法正确的是________。

A．图中两条曲线下面积相等B．图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形C．图中实线对应于氧气分子在100 ℃时的情形D．图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目E．与0 ℃时相比，100 ℃时氧气分子速率出现在0~400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大6、（2017，全国2卷）如图，用隔板将一绝热汽缸分成两部分，隔板左侧充有理想气体，隔板右侧与绝热活塞之间是真空．现将隔板抽开，气体会自发扩散至整个汽缸．待气体达到稳定后，缓慢推压活塞，将气体压回到原来的体积．假设整个系统不漏气．下列说法正确的是________．A．气体自发扩散前后内能相同B．气体在被压缩的过程中内能增大C．在自发扩散过程中，气体对外界做功D．气体在被压缩的过程中，外界对气体做功E．气体在被压缩的过程中，气体分子的平均动能不7、（2017，全国3卷）如图，一定质量的理想气体从状态a出发，经过等容过程ab到达状态b，再经过等温过程bc到达状态c，最后经等压过程ca回到状态a。

人教版高中物理选修3-3（2018-2022）高考物理真题专项汇编卷 (全国卷)1.【2022全国甲】[物理——选修3-3]（1）一定量的理想气体从状态a 变化到状态b ，其过程如p T -图上从a 到b 的线段所示。

在此过程中________。

A.气体一直对外做功B.气体的内能一直增加C.气体一直从外界吸热D.气体吸收的热量等于其对外做的功E.气体吸收的热量等于其内能的增加量（2）如图，容积均为0V 、缸壁可导热的A B 、两汽缸放置在压强为0P 、温度为0T 的环境中；两汽缸的底部通过细管连通，A 汽缸的顶部通过开口C 与外界相通；汽缸内的两活塞将缸内气体分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四部分，其中第Ⅱ、Ⅲ部分的体积分别为018V 和014V 。

环境压强保持不变，不计活塞的质量和体积，忽略摩擦。

（i ）将环境温度缓慢升高，求B 汽缸中的活塞刚到达汽缸底部时的温度；（ii ）将环境温度缓慢改变至02T ，然后用气泵从开口C 向汽缸内缓慢注入气体，求A 汽缸中的活塞到达汽缸底部后，B 汽缸内第Ⅳ部分气体的压强。

2.【2022全国乙】[物理——选修3-3]（1）一定量的理想气体从状态a 经状态b 变化到状态c ，其过程如T V -图上的两条线段所示，则气体在________。

A.状态a 处的压强大于状态c 处的压强B.由a 变化到b 的过程中，气体对外做功C.由b 变化到c 的过程中，气体的压强不变D.由a 变化到b 的过程中，气体从外界吸热E.由a 变化到b 的过程中，从外界吸收的热量等于其增加的内能（2）如图，一竖直放置的汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成，汽缸中活塞I 和活塞Ⅱ之间封闭有一定量的理想气体，两活塞用一轻质弹簧连接，汽缸连接处有小卡销，活塞Ⅱ不能通过连接处。

活塞I 、Ⅱ的质量分别为2m m 、，面积分别为2S S 、，弹簧原长为l 。

初始时系统处于平衡状态，此时弹簧的伸长量为0.1l ，活塞I 、Ⅱ到汽缸连接处的距离相等，两活塞间气体的温度为0T 。

人教高中物理（选修33）第八章气体同步检测卷（含解析）本试卷分第一卷〔选择题〕和第二卷〔非选择题〕两局部。

总分值100分，考试用时60分钟。

第一卷〔选择题，共32分〕一、选择题：〔每题至少有一个选项是正确的，请把正确的答案填入答题卡中，每题4分，共32分，漏选得2分，错选和不选得零分〕1．于一定量的理想气体，以下四个论述中正确的选项是〔〕A．当分子热运动变猛烈时，压强必变大B．当分子热运动变猛烈时，压强可以不变C．当分子间的平均距离变大时，压强必变小D．当分子间的平均距离变大时，压强必变大2．为了控制温室效应，各国迷信家提出了不少方法和想象。

有人依据液态CO2密度大于海水密度的理想，想象将CO2液化后，送入深海海底。

以增加大气中CO2的浓度。

为使CO2液化，可采用的措施是〔〕A．减压、升温B．增压、升温C．减压、降温D．增压、降温3．关于空中所遭到的大气压强，甲说：〝这个压强就是空中上每平方米面积的上方整个大气柱对空中的压力，它等于空中上方的这一大气柱的重力。

〞乙说：〝这个压强是由空中左近那些做无规那么运动的空气分子对每平方米空中的碰撞形成的。

〞以下判别正确的选项是〔〕A．说的对B．乙说的对C．甲、乙说的都对D．甲、乙说的都不对4．离空中愈高时大气压强愈小，温度也愈低，现有一气球由空中向上缓慢升起，试问大气压强与温度对此气球体积的影响如何〔〕A．大气压强减小有助于气球体积增大，温度降低有助于气球体积增大B．大气压强减小有助于气球体积变小，温度降低有助于气球体积减小图2-1C ．大气压强减小有助于气球体积增大，温度降低有助于气球体积减小D ．大气压强减小有助于气球体积变小，温度降低有助于气球体积增大5．如图2-1所示，U 形管封锁端内有一局部气体被水银封住，大气压力为p 0,封锁局部气体的压强p 以汞柱为单位〕为〔 〕A ．20h p +B ．20h p -C ．)(210h h p +-D ．)(120h h p -+6．在某一恒温水池〔温度远低于1000C 〕底部有一气泡从池底缓慢上升，气泡内的气体可视为理想气体，在水泡上升的进程中，气体质量不变，那么下面判别正确的选项是〔 〕A ．气泡内气体分子 的平均动能增大B ．气泡内气体的内能增大C ．气泡内气体分子的平均距离增大D ．气泡气体向外放热7．一个带活塞的气缸内盛有一定量的气体，假定此气体的温度随其内能的增大而降低，那么〔 〕A ．将热量传给气体，其温度必降低B ．紧缩气体，其温度必降低C ．紧缩气体，同时气体向外界放热，其温度必不变D ．紧缩气体，同时将热量传给气体，其温度必降低8．一定量的理想气体，处在某一初始形状，如今要使它的温度经过变化后又回到初始形状，下述进程中能够完成的是 〔 〕A ．坚持体积不变而减小压强，接着坚持压强不变而使体积增大B ．先坚持体积不变而增大压强，接着坚持压强不变而使体积增大C ．先坚持压强不变而减小体积，接着坚持体积不变而使压强增大D ．先坚持压强不变而增大体积，接着坚持体积不变而使压强减小第二卷〔非选择题，共68分〕二、填空题〔每题６分，共3０分，请把答案填写在题中横线上〕图2-29．一定质量的理想气体的形状变化进程如图2-2的T p -图线所示， 吸热的进程有 。

选修3-3气体计算题专练1．如图所示，气缸呈圆柱形，上部有挡板，内部高度为d．筒内一个很薄的质量不计的活塞封闭一定量的理想气体，开始时活塞处于离底部的高度，外界大气压强为1×105Pa，温度为27℃，现对气体加热．求：①当活塞刚好到达汽缸口时，气体的温度；②气体温度达到387℃时，活塞离底部的高度和气体的压强．2．如图所示，U形管两臂粗细不等，开口向上，右端封闭的粗管横截面积是开口的细管的三倍，管中装入水银，大气压为76cmHg．左端开口管中水银面到管口距离为11cm，且水银面比封闭管内高4cm，封闭管内空气柱长为11cm．现在开口端用小活塞封住，并缓慢推动活塞，使两管液面相平，推动过程中两管的气体温度始终不变，试求：①粗管中气体的最终压强；②活塞推动的距离．3．如图所示粗细均匀的U形玻璃管竖直放置，左端用水银封闭着长L=13cm的理想气体，右端开口，当封闭气体的温度T=312K时，两管水银面的高度差△h=4cm．现对封闭气体缓慢加热，直到左．右两管中的水银面相平．设外界大气压p o=76cmHg．①求左、右两管中的水银面相平时封闭气体的温度；②若保持①问中气体温度不变，从右管的开口端缓慢注入水银，直到右侧管的水银面比左侧管的高△h′=4cm，求注入水银柱的长度．4．如图，有一个在水平面上固定放置的气缸，由a、b、c三个粗细不同的同轴绝热圆筒组成，a、b、c的横截面积分别为2S、S和3S．已知大气压强为p0．两绝热活塞A和B用一根长为4l的不可伸长的细线相连，两活塞之间密封有温度为T0的空气，开始时，两活塞静止在图示位置．现对气体加热，使其温度缓慢上升，两活塞缓慢移动，忽略两活塞与圆筒之间的摩擦．求：①加热前被封闭气体的压强和细线中的拉力；②气体温度上升到多少时，其中一活塞恰好移至其所在圆筒与b圆筒连接处；气体温度上到时，封闭气体的压强．5．如图所示，导热的圆柱形汽缸固定在水平桌面上，横截面积为S．质量为m1的活塞封闭着一定质量的气体（可视为理想气体），活塞与汽缸间无摩擦且不漏气．总质量为m2的砝码盘（含砝码）通过左侧竖直的细绳与活塞相连．当环境温度为T时，活塞离缸底的高度为h．现使活塞离缸底的高度为，求：①当活塞再次平衡时，环境温度度是多少？②保持①中的环境温度不变，在砝码盘中添加质量为△m的砝码时，活塞返回到高度为h处，求大气压强．6．如图所示，开口向上竖直放置的内壁光滑气缸，其侧壁是绝热的，底部导热，内有两个质量均为m 的密闭活塞，活塞A导热，活塞B绝热，将缸内理想气体分成℃．℃两部分．初状态整个装置静止不动且处于平衡状态，℃．℃两部分气体的高度均为l0，温度为T0．设外界大气压强为P0保持不变，活塞横截面积为S，且mg=P0S，环境温度保持不变．求：在活塞A上逐渐添加铁砂，当铁砂质量等于2m时，两活塞在某位置重新处于平衡，活塞A下降的高度．7．有人设计了一种测温装置，其结构如图所示，玻璃瓶A内封有一定量气体，与管A相连的B管插在水银槽中，管内水银面的高度x即可反映泡内气体的温度，即环境温度，并可由B管上的刻度直接读出．设B管的体积与A泡的体积相比可略去不计．①B管刻度线是在1标准大气压下制作的（1标准大气压相当于76cm水银柱的压强）．已知当温度t=27℃时的刻度线在x=16cm处，问t=0℃的刻度线在x为多少厘米处？②若大气压已变为相当于75cm水银柱的压强，利用该测温装置测量温度时所得读数仍为27℃，问此时实际温度为多少？8．如图所示，导热良好的U型玻璃管左右两臂等高，左端管口封闭，右端管口与大气相通，用水银柱在玻璃管内封闭了一段长L1=20cm的空气柱，此时左端水银面比右端水银面高h=33cm．现从右侧管口向管内缓慢注入水银，此过程中环境温度保持不变，直到右侧水银面与管口相平，求此时空气柱的长度．（取大气压强P0=76cmHg）9．一个水平放置的气缸，由两个截面积不同的圆筒联接而成．活塞A．B用一长为4L的刚性细杆连接，L=0.5m，它们可以在筒内无摩擦地左右滑动．A．B的截面积分别为S A=40cm2，S B=20cm2，A．B之间封闭着一定质量的理想气体，两活塞外侧（A的左方和B的右方）是压强为P0=1.0×105Pa的大气．当气缸内气体温度为T1=525K时两活塞静止于如图所示的位置．①现使气缸内气体的温度缓慢下降，当温度降为多少时活塞A恰好移到两圆筒连接处？②若在此变化过程中气体共向外放热500J，求气体的内能变化了多少？10．在光滑水平面上有一个内外壁都光滑的气缸质量为2m0，气缸内有一质量为m0．横截面积为s的活塞密封住一定质量的理想气体．大气压强为p0，不计环境温度变化．①现对气缸施一水平向左的恒力F（如图A），稳定后封闭气柱长为l1，求此时气缸的加速度a和气体的压强p1？②若用大小仍为F的恒力水平向左推活塞，如图B，求稳定后封闭气柱的长度l2？11．如图，高度足够大的．导热的圆柱形汽缸A．B竖直放置，其内部的横截面积分别为S a=4．×10﹣3m2．S b=1.0×10﹣3m2，两气缸底部用容积不计的细管连通．用质量分别为m a=4.0kg．m b=2.0kg的a．b 两个活塞在两气缸内封闭了一定质量的理想气体，活塞a的上方有定位卡．当气体温度为27℃时，活塞a与定位卡紧贴，此时两气缸内封闭气体的总体积为V0=400mL．已知外界大气压强为p0=1.0×105Pa，取g=10m/s2，两个活塞与气缸壁之间均不漏气且无摩擦．问：①当将缸内封闭的理想气体温度缓慢升高到177℃时，封闭气体的总体积多大？②用力缓慢压活塞b，且封闭气体的温度保持177℃不变，使封闭气体的体积恢得到V0时，封闭气体的压强多大？12．一定质量的理想气体被活塞封闭在气缸内，活塞质量为m．横截面积为S，可沿气缸壁无摩擦滑动并保持良好的气密性，整个装置与外界绝热，初始时封闭气体的温度为T1，活塞距离气缸底部的高度为H，大气压强为P o．现用一电热丝对气体缓慢加热，若此过程中电热丝传递给气体的热量为Q，活塞上升的高度为，求：①此时气体的温度？②气体内能的增加量？13．如图所示，A．B是放置在水平面上的两个形状相同的气缸，其长度为L，S是在B汽缸内可无摩擦滑动的活塞，它的厚度可忽略，A．B之间有一个体积不计的细管联通，K为阀门，A气缸和细管是导热材料制成的，B气缸是绝热材料制成的．开始时阀门关闭，活塞处于B气缸的左端，A．B气缸内分别密闭压强为2p0和p0的两种理想气体，气体温度和环境温度均为T0，打开阀门K后，活塞向右移动的距离并达到平衡（此过程环境温度不变）．求：①A气缸内气体的压强？②B气缸内气体的温度？14．由“U”形细管连接的左．右两气缸容积相同，并直立于竖直平面内．隔板K将左侧气缸分为A．B 两部分，B的容积是A的3倍，A内为真空，B和C内均封闭有一定质量的理想气体．开始时，B和C 内气体的温度均为27℃，“U”形细管内水银柱高度差为h1=60mm，如图所示．现保持B和C内气体的温度不变，抽出隔板K，整个系统稳定后，“U”形细管内左．右水银面相平．继续保持B内气体的温度不变，当将C中的气体缓慢加热到某一温度时，“U”形细管内水银柱高度差为h2=30mm，求此时C中气体的温度？（不计“U”形细管内气体的体积）15．如图所示，粗细均匀的“T”型细管竖直放置，竖直管A．B的两端封闭，水平管C的右端开口且与大气相通．当光滑活塞上不施加外力时，A．B两部分空气柱的长度均为30cm，竖直管中水银柱长度为15cm，C管中水银柱长度为4.2cm．大气压p0=75cmHg．现用外力缓慢推动活塞，恰好将C管中水银全部推入竖直管中；固定活塞，再将“T”型细管以水平管C为轴缓慢转动90°，求这时A端空气柱的长度？16．如图甲所示，用面积为S．质量为m的活塞在汽缸内封闭着一定质量的气体，当水平放置时，汽缸内的气体的温度为T1．空气柱的长度为L1，现将汽缸开口向上缓慢竖直放置，经过一段时活塞稳定后，再对汽缸缓缓加热，使活塞回到原位置图乙所示，封闭气体吸收的热量为Q．设大气压强为P0，活塞与汽缸无摩擦，汽缸导热性能良好．求：①活寒回到原位置时，汽缸内气体的温度？②加热过程中封闭气体的内能变化了多少？17．某物理兴趣小组为了探究气体实验定律，完成了如下的操作：该小组的同学将一截面积S=3cm2．长度L=57cm．一端封闭．粗细均匀导热性能良好的玻璃管竖直放置，如图所示．其中玻璃管竖直放置且开口向上，现将一段水银柱封闭玻璃管内的气体，经测量水银柱的长度为4cm，气柱的长度为51cm，已知环境温度为306K，外界的大气压强p0=76cmHg．①给管内气体加热，使水银柱的上端刚好到达玻璃管的开口处，求此时气体的温度？②环境的温度保持不变，向玻璃管内缓慢地注入水银，求水银柱的上端刚好与玻璃管的开口处平齐时水银柱的长度？18．内壁光滑的导热气缸竖直放置，用质量不计．横截面积为2×10﹣4m2的活塞封闭了一定质量的气体．先在活塞上方缓缓倒上沙子，使封闭气体的体积逐渐变为原来的一半．接着边在活塞上方缓缓倒上沙子边对气缸加热，使活塞位置保持不变，直到气体温度达到177℃．（外界环境温度为27℃，大气压强为1.0×105Pa，g=10m/s2）．①求加热前倒入多少质量的沙子？②求整个过程总共倒入多少质量的沙子？在p﹣T图上画出整个过程中气缸内气体的状态变化过程．19．如图所示，导热性能良好的U形玻璃细管竖直放置，水平细管又与U形玻璃细管底部相连通，各部分细管内径相同．U形管左管上端封有长11cm的理想气体柱B，右管上端用不计质量的小活塞封闭，形成一段气体柱C，气体柱B、C长度相同，U形玻璃管左．右两侧水银面恰好相平，水银面距U形玻璃管底部的高度为15cm．水平细管内封有长为10cm的理想气体柱A．现将小活塞缓慢向下推，使气体柱B的长度变为10cm，此时气体柱A仍封闭在水平玻璃管内．已知外界大气压强为75cmHg，玻璃管周围温度不变．试求：①最终气体柱B的压强？②活塞推动的距离？20．如图所示，长L=100cm，粗细均匀的玻璃管一端封闭．水平放置时，被封闭的空气柱长度L0=50cm，水银柱长h=30cm．现将玻璃管缓慢地转到开口向下的竖直位置，然后竖直插入水银槽，插入后空气柱的长度变为40cm．设整个过程中温度始终保持不变，大气压强p0=75cmHg．求：①玻璃管口竖直向下时，管内气体的压强p？②插入水银槽后，管口距水银槽液面的距离H？21．如图，右端开口．左端封闭的粗细均匀的细长U形玻璃管竖直放置．左、右两管长均为50cm，玻璃管底部水平部分长l3=30cm，玻璃管的左管中间有一段长l2=5cm的水银柱，在左管上部封闭了一段长l1=40cm的空气柱（空气可视为理想气体）．已知大气压强为p0=75cmHg．现将一活塞（图中未画出）从玻璃管右端开口处缓慢往下推，使左管上部空气柱长度变为l'1=35cm．假设下推活塞过程中没有漏气，环境温度不变．①下推活塞的过程中，左管上部封闭的空气柱是吸热还是放热？②求活塞往下推的距离？22．如图，左端封闭．右端开口且两端平齐，粗细均匀的U型管竖直放置，管中储有部分水银，图中已标出一些有用尺寸．现在右管的开口处用一不计厚度的活塞封闭；将活塞缓慢下推，当左管液面上升△h=10cm时停止推动活塞．已知在推动活塞的过程中不漏气，大气压强为76cmHg，U形管导热良好，环境温度不变．求活塞在右管内下移的距离？23．如图所示，在绝热圆柱形汽缸中用光滑绝热活塞密闭有一定质量的理想气体，在汽缸底部开有一小孔，与U形水银管相连，外界大气压为P0=75cmHg，缸内气体温度t0=27℃，稳定后两边水银面的高度差为△h=1.5cm，此时活塞离容器底部的高度为L=50cm（U形管内气体的体积忽略不计）．已知柱形容器横截面S=0.01m2，取75cmHg压强为1.0×105Pa，重力加速度g=10m/s2．①求活塞的质量？②若容器内气体温度缓慢降至﹣3℃，求此时U形管两侧水银面的高度差△h′和活塞离容器底部的高度L′？24．如图所示，一气缸竖直放在水平地面上，缸体质量M=10Kg，活塞质量m=4kg，活塞横截面积S=2×10﹣3m2．活塞上面的气缸里封闭了一定质量的理想气体，下面有气孔O与外界相通，大气压强P0=1.0×105Pa．活塞下面与劲度系数k=2×103N/m．原长l0=40cm的轻弹簧相连．当气缸内气体温度为t1=127℃时弹簧为自然长度，此时缸内气柱长度L1=20cm，g取10m/s2，活塞不漏气且与缸壁无摩擦．①当缸内气柱长度L2=24cm时，缸内气体温度为多少？②请用分子动理论知识解释温度的变化原因．25．如图所示，一根粗细均匀．内壁光滑的玻璃管竖直放置，玻璃管上端有一抽气孔，管内下部被活塞封住一定质量的理想气体，气体温度为T1．现将活塞上方的气体缓慢抽出，当活塞上方的压强达到p0时，活塞下方气体的体积为V1，此时活塞上方玻璃管的容积为 2.6V1，活塞因重力而产生的压强为0.5p0．继续将活塞上方抽成真空后密封，整个抽气过程中管内气体温度始终保持不变，然后将密封的气体缓慢加热．求：①活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度T2？②当气体温度达到1.8T1时的压强p？．26．如图所示，竖直放置，粗细均匀且足够长的U形玻璃管与容积V0=8cm2的金属球形容器连通，用U形玻璃管中的水银柱封闭一定质量的理想气体，当环境温度T1=300K时，U形玻璃管右侧水银面比左侧水银面高出h1=15cm，右管水银柱上方空气柱长h0=4cm，现在左管中加入水银，保持温度不变，使两边水银柱在同一高度，大气压强p0=75cmHg，U形玻璃管的横截面积S=0.5cm2．①求需要加入的水银柱的长度L？②若通过加热使右管水银面恢复到原来的位置，求此时封闭气体的温度T2？27．如图所示，在固定的气缸A和B中分别用活塞封闭一定质量的理想气体，活塞面积之比为S A：S B=1：2，两活塞以穿过B的底部的刚性细杆相连，可沿水平方向无摩擦滑动．两个气缸都不漏气．初始时，A．B中气体的体积皆为V0，温度皆为T0=300K．A中气体压强P A=1.5P0，P0是气缸外的大气压强．现对A加热，使其中气体的压强升到p A′=2p0，同时保持B中气体的温度不变．求此时A中气体温度T A？28．如图所示为气体温度计的示意图，A为容积较大的玻璃泡，通过一根细小的玻璃管（玻璃管B的容积远小于玻璃泡A的容积）连接，A内封闭一定质量的理想气体，B的下端插入水银槽中，当大气压为P0=76cmHg，温度为27℃时，玻璃管内外水银面的高度差为h=46cm，求：①温度为77℃时玻璃管内外水银面的高度差？②如果大气压变为75cmHg，测得的温度与实际温度之差是多少？29．如图所示，两个横截面积均为S=50cm2，导热性良好的气缸放在水平地面上，两气缸底部有一细连通管，中间有一阀门，连通管的容积可忽略．左侧气缸高为L=30cm，顶部封闭，右侧气缸壁与活塞间无摩擦，活塞质量为m=25kg，两气缸中密封有同种理想气体，初始时阀门关闭，左侧气缸中气体压强为p0=1×105pa，右侧气缸中活塞到气缸底部的距离为h=24cm．已知重力加速度为g=10m/s2，大气压强恒为p，环境温度不变，现打开阀门，待活塞重新稳定后，活塞到气缸底部的距离为多少？气体向外界放出了多少热量？30．如图所示，结构相同的绝热汽缸A与导热汽缸B均固定于地面，由刚性杆连接的绝热活塞与两汽缸间均无摩擦，已知两汽缸的横截面积之比S A：S B=2：1，两汽缸内均装有处于平衡状态的某理想气体，开始时汽缸中的活塞与缸底的距离均为L，温度均为T0，压强均为外界大气压．缓慢加热A中气体，停止加热达到稳定后，A中气体压强为原来的1.2倍，设环境温度始终保持不变，求：℃停止加热达到稳定后，A．B汽缸中的气体压强之比？℃稳定后汽缸A中活塞距缸底的距离？31．如图，一根粗细均匀的长l=76cm的细玻璃管开口向上竖直放置，管中有一段h=24cm的水银柱，下端封闭了一段l1=36cm长的空气柱，现让玻璃管在竖直面内缓慢旋转360°后，再回到原竖直状态，求此时封闭气体的长度？（外界大气压强恒为p0=76cmHg）32．如图所示，一端开口．内壁光滑的玻璃管竖直放置，管中用一段长H0=38cm的水银柱封闭一段长L1=20cm的空气，此时水银柱上端到管口的距离为L2=4cm，大气压强恒为p0=76cmHg，开始时封闭气体温度为t1=27℃，取0℃为273K．求：①缓慢升高封闭气体温度至水银开始从管口溢出，此时封闭气体的温度？②保持封闭气体初始温度27℃不变，在竖直平面内从图示位置缓慢转动至玻璃管水平过程中，求从管口溢出的水银柱的长度？（转动过程中没有发生漏气）33．一个水平放置的汽缸，由两个截面积不同的圆筒连接而成．活塞A．B用一长为4L的刚性细杆连接，L=0.5m，它们可以在筒内无摩擦地左右滑动．A．B的截面积分别为S A=40cm2，S B=20cm2，A．B 之间封闭着一定质量的理想气体，两活塞外侧（A的左方和B的右方）是压强为p0=1.0×105 Pa的大气．当汽缸内气体温度为T1=525K时两活塞静止于如图所示的位置．℃求此时气体的压强？℃现使汽缸内气体的温度缓慢下降，当温度降为多少时活塞A恰好移到两圆筒连接处？34．如图所示，一直立汽缸由横截面积S A=20cm2和S B=10cm2的两部分圆筒连接而成，活塞A与B间用长为2L的细线相连，均可在缸内无摩擦地上．下滑动，A与B间封闭一定量的空气，A和B的上．下均与大气相通，大气压强保持为p0=1.0×105Pa．①当汽缸内空气温度为600K．压强为1.2×105Pa时，活塞A与B平衡位置如图所示．已知活塞B的质量m B=1kg，取g=10m/s2，求活塞A的质量m A？②当汽缸内气体温度由600K缓慢降低时，两活塞保持2L的距离一起向下缓慢移动（两活塞仍可视为处于平衡状态），直到活塞A到达两圆筒的连接处，若此后缸内空气继续降温，直到活塞A．B间的距离开始小于2L为止，分析整个降温过程中汽缸内空气压强的变化情况，求气体的最低温度？35．如图所示，柱形容器内用轻质绝热活塞封闭一定量的理想气体，容器外包裹保温材料．开始时活塞至容器底部的高度为H1=50cm，容器内气体温度与外界温度相等．在活塞上逐步加上多个砝码后，活塞下降到距容器底部H2=30cm处，气体温度升高了℃T=60K；然后取走容器外的保温材料，活塞位置继续下降，最后静止于距容器底部H3=25cm处：已知大气压强为p0=1×106pa．求气体最后的压强与温度？36．如图所示，手握一上端封闭．下端开口的细长玻璃管，在空中（足够高处）处于竖直静止状态，内部有一段长l1=25.0cm的水银柱封闭着一段空气柱，稳定时空气柱长l2=15.0cm，已知大气压强p0=75.0cmHg，若不慎滑落，玻璃管做自由落体运动时，内部水银柱相对玻璃管会移动多少厘米？（空气温度保持不变）37．如图所示，开口向上竖直放置的内壁光滑气缸，其侧壁是绝热的，底部导热，内有两个质量均为m 的密闭活塞，活塞A导热，活塞B绝热，将缸内理想气体分成℃．℃两部分．初状态整个装置静止不动处于平衡，℃．℃两部分气体的长度均为l0，温度为T0．设外界大气压强为P0保持不变，活塞横截面积为S，且mg=P0S，环境温度保持不变．求：℃在活塞A上逐渐添加铁砂，当铁砂质量等于2m时，两活塞在某位置重新处于平衡，活塞B下降的高度？℃现只对℃气体缓慢加热，使活塞A回到初始位置，此时℃气体的温度？38．如图所示，导热气缸A与导热气缸B均固定于地面，由刚性杆连接的导热活塞与两气缸间均无摩擦，两活塞面积S A．S B的比值为5：1，两气缸都不漏气；初态两气缸中气体的长度皆为L，温度皆为t0=27℃，A中气体压强P A=，P0是气缸外的大气压强；①求B中气体的压强？②若使环境温度缓慢升高，并且大气压保持不变，求在活塞移动位移为时环境温度为多少？气体计算题答案1、答：①600K ②1.1×105Pa．2、答：①88cmHg ②4.5cm．3、答：①380K ②5.5cm．4、答：①p0，0N；②T0 p0．5．答：①②6．答：0 10 9L7．答：①21.4cm ②22℃．8．答：10cm．9．答：①300k ②200J10．答：①，②1323lSpFFSp⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-11．答：①600ml ②12．答：①②13．答：①②．14．答：350K．15．答：25.2cm16．答：①（1+）T1 ②Q﹣mgL1 17．答：①318K ②9cm18．答：①2kg ②4kg；19．答：①82.5cmHg ②3.196cm．20．答：℃93.75cmHg ②78.75cm高中物理（内部资料）21 21．答：℃放出热量②15cm．22．答：27cm23．答：℃2kg ②1.5cm，45cm24．答：℃720K②原因：当缸内气柱长度变长时，气体体积变大，分子密集程度变小，在这种情况下温度升高，分子的平均动能变大，气体的压强就变大25．答：℃②0.75．26．答：℃23cm ②415K．27．答：500K．28．答：℃41cm ②10k29．答：℃14cm ②75J．30．答：℃6：7 ℃．31．答：39.13cm32．答：℃360K ②30cm33．答：℃℃300K34．答：℃1kg ℃300K35．答：℃2×105Pa ②300K．36．答：5cm37．答：℃0.4l0 ℃2.5T0．38．答：℃②127℃。

选修3-3气体压强计算专项练习一、计算题 1、一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C.其状态变化过程的p-V图象如图所示.已知该气体在状态A时的温度为27℃.则：①该气体在状态B和C时的温度分别为多少。

C?②该气体从状态A经B再到C的全过程中是吸热还是放热？传递的热量是多少？2、一定质量理想气体经历如图所示的A T B、B T C、C T A三个变化过程.T A=300 K.气体从C—A的过程中做功为100 J. 同时吸热250 J.已知气体的内能与温度成正比。

求：(i)气体处于C状态时的温度T ；C(i i)气体处于C状态时内能U C。

3、如图所示.一个内壁光滑的导热气缸竖直放置.内部封闭一定质量的理想气体.环境温度为27C.现将一个质量为m=2kg的活塞缓慢放置在气缸口.活塞与气缸紧密接触且不漏气.已知活塞的横截面积为S=4.0X10-4m2.大气压强为P=1.0X105Pa.重力加速度g取10m/s2.气缸高为h=0.3m.忽略活塞及气缸壁的厚度.(i)求活塞静止时气缸内封闭气体的体积.(ii)现在活塞上放置一个2kg的砝码.再让周围环境温度缓慢升高.要使活塞再次回到气缸顶端.则环境温度应升高到多少摄氏度？4、【2017 •开封市高三第一次模拟】如图所示一汽缸固定在水平地面上.通过活塞封闭有一定质量的理想气体.活塞与缸壁的摩擦可忽略不计.活塞的截面积S=100 cm2.活塞与水平平台上的物块A用水平轻杆连接.在平台上有另一物块B.A、B的质量均为m=62.5 kg.物块与平台间的动摩擦因数日二0.8.两物块间距为d=10cm.开始时活塞距缸底L=10 cm.1缸内气体压强p1等于外界大气压强p『1X105 Pa.温度t1=27 ℃.现对汽缸内的气体缓慢加热.(g=10 m/s2)求：①物块A开始移动时.汽缸内的温度;②物块B开始移动时.汽缸内的温度.5、如图所示.一导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置.横截面积为S=2X10 - 3m2质量为m=4kg厚度不计的活塞与气缸底部之间封闭了一部分气体.此时活塞与气缸底部之间的距离为24cm.在活塞的右侧12cm处有一对与气缸固定连接的卡环.气体的温度为300K.大气压强P=1.0X105Pa.现将气缸竖直放置.如图所示.取g=10m/s2求：(1)活塞与气缸底部之间的距离;(2)加热到675K时封闭气体的压强.6、一个上下都与大气相通的直圆筒.内部横截面积为S=0.01m2.中间用两个活塞A和B封住一定质量的气体。

高考物理最新力学知识点之理想气体真题汇编及答案(3)一、选择题1．如图所示，一端开口，一端封闭的玻璃管，封闭端有一定质量的气体，开口端置于水银槽中，用弹簧测力计拉着玻璃试管而平衡，此时管内外水银面高度差为h1，弹簧测力计示数为F1．若在水银槽中缓慢地倒入部分水银，使槽内水银面升高一些，稳定后管内外水银面高度差为h2，弹簧测力计示数为F２，则（填选项前的字母）A．h1= h2，F1= F２B．h1 > h2，F1 > F２C．h1> h2，F1<F２D．h1< h2，F1> F２2．一定质量的理想气体，经图所示方向发生状态变化，在此过程中，下列叙述正确的是（）A．1→2气体体积增大B．3→1气体体积增大C．2→3气体体积不变D．3→1→2气体体积不断减小3．如图所示,容器左边的体积是右边的4倍,两边充有同种气体,温度分别为20℃和10℃,此时连接两容器的细玻璃管的水银柱保持静止,如果容器两边的气体温度各升高10℃,忽略水银柱及容器的膨胀,则水银柱将（）A．向右移动B．向左移动C．静止不动D．条件不足,无法判断4．如图所示，两端开口的U型管中装有水银，在右管中用水银封闭着一段空气，要使两侧水银面高度差h曾大，应该( )A ．从左管滴入水银B ．让气体升温C ．从右管滴入水银D ．增大大气压强5．一定质量的理想气体从状态A 变化到状态B 再变化到状态C ，其p V -图象如图所示，已知该气体在状态A 时的温度为27℃，则（ ）A ．该气体在状态B 时的温度300KB ．该气体在状态C 时的温度600KC ．该气体在状态A 和状态C 内能相等D ．该气体从状态A 经B 再到C 的全过程中从外界吸热6．用打气筒将压强为1atm 的空气打进自行车胎内，如果打气筒容积△V=500cm 3，轮胎容积V=3L ，原来压强p=1.5atm ．现要使轮胎内压强变为p′=4atm ，问用这个打气筒要打气几次（设打气过程中空气的温度不变）（ ）A ．5次B ．10次C ．15次D ．20次7．下列说法中正确的是（ ）A ．已知阿伏加德罗常数和某物质的摩尔质量，一定可以求出该物质分子的质量B ．布朗运动就是液体分子的运动，它说明分子做永不停息的无规则运动C ．当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力同时减小，分子势能一定增大D ．用打气筒的活塞压缩气体很费力，说明分子间有斥力8．下列说法正确的是（ ）A ．气体的温度升高，分子动能都增大B ．功可以全部转化为热，但吸收的热量一定不能全部转化为功C ．液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点D ．凡是符合能量守恒定律的宏观过程一定自发地发生而不引起其他变化9．如图所示为一定质量理想气体的p —t 图，a 、b 、c 分别是三个状态点，设a 、b 、c 状态的气体密度为,,a b c ρρρ，内能为,,a b c E E E ，则下列关系中正确的是（ ）A ．a b c ρρρ>>;a b c E E E >>B ．a b c ρρρ<=；a b c E E E =>C ．a b c ρρρ>=；a b c E E E >=D ．a b c ρρρ=>；a b cE E E >=10．下列说法正确的是_________．A ．布朗运动是液体分子的无规则运动B ．只有外界对物体做功才能增加物体的内能C ．功转变为热的实际宏观过程是可逆过程D ．一定量的气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加11．如图所示，A 、B 是两个定积相同的密闭容器，由细玻璃管连通，管内有一段汞柱。

习题课理想气体状态方程的综合应用[目标定位]1.进一步熟练掌握气体三定律，并能熟练应用.2.熟练掌握各种气体图象，及其它们之间的转换.3.掌握理想气体状态方程的几个推论.■预习导学/梳理,识记，点拨1.气体三定律(1)玻意耳定律内容：一定质量的某种气体，在温度丕变的情况下，压强p与体积V成反比.公式：pV=C或P]V]=PzV2.(2)查理定律内容：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下,压强p与热力学温度T成正比.公式：T=C或*T2(3)盖一吕萨克定律内容：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下,其体积V与热力学温度T成反比.八一Vc—V i V2公式：T=C或T7=T?2.理想气体状态方程对一定质量的理想气体：空=C或胃=皆.h课堂讲义J理相,深化・探究一、相互关联的两部分气体的分析方法这类问题涉及两部分气体，它们之间虽然没有气体交换，但其压强或体积这些量间有一定的关系，分析清楚这些关系是解决问题的关键，解决这类问题的一股方法是：1.分别选取每部分气体为研究对象，确定初、末状态参量，根据状态方程列式求解.2.认真分析两部分气体的压强、体积之间的关系，并列出方程.3.多个方程联立求解.【例1】如图1所示，内彳均匀的U形管中装入水银，两管中水银面与管口的距离均为l=10.0cm,大气压强p 0=75.8cmHg 时，将右侧管口封闭，然后从左侧管口处将一活塞缓慢向下推入管中，直到左右两侧水银面高度差达h=6.0cm 为止.求活塞在管内移动的距离.答案6.4cm解析设活塞移动的距离为xcm,则左侧气体体积为（l+h —x ）cm 柱长，右h侧气体体积为（l-Rcm 柱长，取右侧气体为研究对象.由等温变化规律得pd=〃h 、P 2(l —2)左侧气柱的压强为p i =p 2+h=^7^cmHg取左侧气柱为研究对象，由等温变化规律得hp °l=p i (l+2—x),解得x=6.4cm.借题发挥两团气体问题中，对每一团气体来讲都独立满足牛=常数；两部分气体往往满足一定的联系：如压强关系，体积关系等，从而再列出联系方程即可.二、变质量问题分析变质量问题时，可以通过巧妙选择合适的研究对象，使这类问题转化为定质量的气体问题，用理想气体状态方程求解.1 .打气问题向球、轮胎中充气是一个典型的气体变质量的问题.只要选择球内原有气体解彳#P 2=吸=758 l-2cmHg图1和即将打入的气体作为研究对象，就可以把充气过程中的气体质量变化的问题转化为定质量气体的状态变化问题.2 .抽气问题从容器内抽气的过程中，容器内的气体质量不断减小，这属于变质量问题.分析时，将每次抽气过程中抽出的气体和剩余气体作为研究对象，质量不变，故抽 气过程可看做是等温膨胀的过程.【例2】氧气瓶的容积是40L,其中氧气的压强是130atm,规定瓶内氧气压强降到10atm 时就要重新充氧，有一个车间，每天需要用1atm 的氧气400L,这瓶氧气能用几天？假定温度不变.答案12天解析用如图所小的方框图表小思路.勺？ p 产Latm㈤由V l-V 2：p i V l=P2V 2,p 1V 1130X40V2=p 2=10L =520L ，由(V 2—V l )一V 3：P 2(V 2—V l)=p 3V 3,…V3一则航=12（大）•三、气体图象与图象之间的转换理想气体状态变化的过程，可以用不同的图象描述，已知某个图象，可以根据这一图象转换成另一图象，如由p-V 图象变成p-T 图象或V-T 图象.另一%Pi=130almp 2=10atm V3= P 2(V2-V1)10X480 p 3=L=4800L,210203040图2【例3使一定质量的理想气体按图2中箭头所示的顺序变化，图中BC 是段以纵轴和横轴为渐近线的双曲线.(1)已知气体在状态A的温度T A=300K,求气体在状态B、C和D的温度各是多少.(2)将上述状态变化过程在V-T中用图线表示出来(图中要标明A、B、C、D四点，并且要画箭头表示变化的方向)，说明每段图线各表示什么过程.答案答案见解析解析由p-V图可直观地看出，气体在A、B、C、D各状态下的压强和体积为V A=10L,pA=4atm,pB=4atm,pC=2atm,pD=2atm,V C=40L,V D二20L.(1)根据气态方程喂=喂=喏…P C V C2X40可得Tc=p A V ATA=4^x300K=600K P D V D20X2T D=U T A=4^*300K=300KT B=T C=600K(2)由状态B到状态C为等温变化，由玻意耳定律有:P B V B=p c V c/口p c V c2X40得VB=%=T L=20L在V-T图上状态变化过程的图线由A、B、C、D各状态点依次连接(如图所示)，AB是等压膨胀过程，BC是等温膨胀过程，CD是等压压缩过程.四、气缸类问题的处理方法解决气缸类问题的一般思路：(i)弄清题意，确定研究对象.一般来说，研究对象分两类：一类是热学研究对象(一定质量的理想气体)；另一类是力学研究对象(气缸、活塞或某系统).(2)分析清楚题目所述的物理过程，对热学研究对象分析清楚初、末状态及状态变化过程，依气体定律列出方程；对力学研究对象要正确地进行受力分析，依据力学规律列出方程.(3)注意挖掘题目中的隐含条件，如几何关系等，列出辅助方程.(4)多个方程联立求解.对求解的结果注意检验它们的合理性.【例4】如图3甲所示，气缸质量为m i,活塞质量为m2,不计缸内气体的质量及一切摩擦，当用一水平外力F拉活塞时，活塞和气缸最终以共同的加速度运动.求此时缸内气体的压强.(已知大气压为p o,活塞横截面积为S)图3生加m i F答水p°—m i+m2s解析以活塞m2为研究对象，其受力如图3乙所示.根据牛顿第二定律,有F+pS—p0S=m2a.①由于方程①中有p和a两个未知量，所以还必须以整体为研究对象，列出牛顿第二定律方程F=(m i+m2)a.②联立①②可得p=p o—miF.m i+m2s借题发挥要求解封闭气体的压强时，必须转换为以活塞等固体为研究对象，由于本题中系统处于加速状态，因此还必须分别以整体和活塞为对象进行研究，列动力学方程，求解结果.h对点练习口巩固■应用,反馈相关联的两部分气体问题1.如图4所示，一个密闭的汽缸，被活塞分成体积相等的左、右两室，汽缸壁与活塞是不导热的，它们之间没有摩擦，两室中气体的温度相等.现利用右室中的电热丝对右室加热一段时间，达到平衡后，左室的体积变为原来的体的温度T i =300K,求右室气体的温度. 答案500K解析根据题意对汽缸中左右两室中气体的状态进行分析:3—左室的气体：加热刖p 。

选修3-3 气体压强计算专项练习一、计算题1、一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C，其状态变化过程的p﹣V图象如图所示．已知该气体在状态A时的温度为27℃．则：①该气体在状态B和C时的温度分别为多少℃？②该气体从状态A经B再到C的全过程中是吸热还是放热？传递的热量是多少？2、一定质量理想气体经历如图所示的A→B、B→C、C→A三个变化过程，T A＝300 K，气体从C→A的过程中做功为100 J，同时吸热250 J，已知气体的内能与温度成正比。

求：（i）气体处于C状态时的温度T C；（i i）气体处于C状态时内能U C。

3、如图所示，一个内壁光滑的导热气缸竖直放置，内部封闭一定质量的理想气体，环境温度为27℃，现将一个质量为m=2kg的活塞缓慢放置在气缸口，活塞与气缸紧密接触且不漏气．已知活塞的横截面积为S=4.0×10﹣4m2，大气压强为P0=1.0×105Pa，重力加速度g取10m/s2，气缸高为h=0.3m，忽略活塞及气缸壁的厚度．（i）求活塞静止时气缸内封闭气体的体积．（ii）现在活塞上放置一个2kg的砝码，再让周围环境温度缓慢升高，要使活塞再次回到气缸顶端，则环境温度应升高到多少摄氏度？4、【2017·开封市高三第一次模拟】如图所示，一汽缸固定在水平地面上，通过活塞封闭有一定质量的理想气体，活塞与缸壁的摩擦可忽略不计，活塞的截面积S=100 cm2.活塞与水平平台上的物块A用水平轻杆连接，在平台上有另一物块B，A、B的质量均为m=62.5 kg，物块与平台间的动摩擦因数μ=0.8.两物块间距为d=10 cm.开始时活塞距缸底L1=10 cm，缸内气体压强p1等于外界大气压强p0=1×105 Pa，温度t1=27 ℃.现对汽缸内的气体缓慢加热，(g=10 m/s2)求：①物块A开始移动时，汽缸内的温度；②物块B开始移动时，汽缸内的温度.5、如图所示，一导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置，横截面积为S=2×10﹣3m2质量为m=4kg厚度不计的活塞与气缸底部之间封闭了一部分气体，此时活塞与气缸底部之间的距离为24cm，在活塞的右侧12cm处有一对与气缸固定连接的卡环，气体的温度为300K，大气压强P0=1.0×105Pa．现将气缸竖直放置，如图所示，取g=10m/s2求：（1）活塞与气缸底部之间的距离；（2）加热到675K时封闭气体的压强．6、一个上下都与大气相通的直圆筒，内部横截面积为S = 0.01m2，中间用两个活塞A和B封住一定质量的气体。

十年高考真题分类汇编(2010－2019) 物理专题15选修3-3选择题：1.(2019•海南卷•T15)一定量的理想气体从状态M出发，经状态N、P、Q回到状态M，完成一个循环。

从M到N、从P到Q是等温过程；从N到P、从Q到M是等容过程；其体积-温度图像(V-T图)如图所示。

下列说法正确的是A.从M到N是吸热过程B.从N到P是吸热过程C.从P到Q气体对外界做功D.从Q到M是气体对外界做功E.从Q到M气体的内能减少【答案】BCE【解析】A、从M到N理想气体温度不变，则内能不变，即△U=0，但体积减小，说明外界对气体做功，即W＞0，由热力学第一定律：W+Q=△U，可知Q＜0，所以是一个放热过程，故A 错误；B、从N到P理想气体温度升高，则内能增大，即△U＞0，但体积不变，说明外界没有对气体做功，气体也没有对外界做功，即W=0，由热力学第一定律：W+Q=△U，可知Q＞0，所以是一个吸热过程，故B正确；C、从P到Q理想气体温度不变，则内能不变，即△U=0，但体积增大，说明气体对外界做功，故C正确；D、从Q到M理想气体体积不变，说明外界没有对气体做功，气体也没有对外界做功，即W=0，故D错误；E、从Q到M理想气体温度降低，内能减小，故E正确；2.(2019•北京卷•T3)下列说法正确的是A. 温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度B. 内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和C. 气体压强仅与气体分子的平均动能有关D. 气体膨胀对外做功且温度降低，分子的平均动能可能不变【答案】A【解析】根据温度是分子平均动能的标志确定气体分子热运动的程度和分子平均动能变化，内能是分子平均动能和分子势总和，由气体压强宏观表现确定压强A.温度是分子平均动能的标志，所以温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度，故A 正确；B.内能是物体中所有分子热运动所具有的动能和分子势能之和，故B错误；C.由压强公式=FPS可知，气体压强除与分子平均动能有关即温度，还与体积有关，故C 错误；D.温度是分子平均动能的标志，所以温度降低，分子平均动能一定变小，故D错误。

高中物理学习材料（马鸣风萧萧**整理制作）1.（2013·江苏卷）如图所示，一定质量的理想气体从状态A 依次经过状态B 、C 和D 后再回到状态A 。

其中，A →B 和C →D 为等温过程，B →C 和D →A 为绝热过程（气体与外界无热量交换）。

这就是著名的“卡诺循环”。

（1）该循环过程中，下列说法正确的是⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽.A ．A →B 过程中，外界对气体做功B ．B →C 过程中，气体分子的平均动能增大C ．C →D 过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多D ．D →A 过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化（2）该循环过程中，内能减小的过程是⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽ （选填“A →B ”、“B →C ”、“C →D ”或“D →A ”）. 若气体在A →B 过程中吸收63 kJ 的热量，在C →D 过程中放出38 kJ 的热量，则气体完成一次循环对外做的功为⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽kJ.（3）若该循环过程中的气体为1 mol ，气体在A 状态时的体积为10 L ，在B 状态时压强为A 状态时的32。

求气体在B 状态时单位体积内的分子数。

（已知阿伏加德罗常数N A =6.0×1023mol -1，计算结果保留一位有效数字）2.（2013·重庆卷）汽车未装载货物时，某个轮胎内气体的体积为v0，压强为p0；装载货物后，该轮胎内气体的压强增加了Δp。

若轮胎内气体视为理想气体，其质量、温度在装载货物前后均不变，求装载货物前后此轮胎内气体体积的变化量。

3.（2013·山东卷）我国“蛟龙”号深海探测船载人下潜超七千米，再创载人深潜新纪录。

在某次深潜实验中，“蛟龙”号探测到990m深处的海水温度为280K。

某同学利用该数据来研究气体状态随海水温度的变化，如图所示，导热性良好的气缸内封闭一定质量的气体，不计活塞的质量和摩擦，气缸所处海平面的温度T o=300K，压强P0=1 atm，封闭气体的体积V o=3m2。

中学物理选修3-3 历年高考题2010年（2010·江苏）（1）为了将空气装入气瓶内，现将肯定质量的空气等温压缩，空气可视为志向气体。

下列图象能正确表示该过程中空气的压强p 和体积V 关系的是 。

（2）在将空气压缩装入气瓶的过程中，温度保持不变，外界做了24KJ 的功。

现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底，若在此过程中，瓶中空气的质量保持不变，且放出了5KJ 的热量。

在上述两个过程中，空气的内能共减小 KJ,空气 （选填“汲取”或“放出”）（3）已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3kg/3m 和2.1kg/3m ，空气的摩尔质量为0.029kg/mol ，阿伏伽德罗常数A N =6.0223110mol -⨯。

若潜水员呼吸一次吸入2L 空气，试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数。

（结果保留一位有效数字）（2010·全国卷新课标）33.[物理——选修3-3]（1）（5分）关于晶体和非晶体，下列说法正确的是 （填入正确选项前的字母）A.金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体B.晶体的分子（或原子、离子）排列是有规则的C.单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点D.单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的（2）（10分）如图所示，一开口气缸内盛有密度为的某种液体；一长为的粗细匀称的小平底朝上漂移在液体中，平衡时小瓶露出液面的部分和进入小瓶中液柱的长度均为。

现用活塞将气缸封闭（图中未画出），使活塞缓慢向下运动，各部分气体的温度均保持不变。

当小瓶的底部恰好与液面相平常，进入小瓶中的液柱长度为，求此时气缸内气体的压强。

大气压强为，重力加速度为。

（2010·福建）28．[物理选修3-3]（本题共2小题，第小题6分，共12分。

第小题只有一个选项符合题意）（1）1859年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来有很多试验验证了这一规律。

2010-全国卷2-16如图，一绝热容器被隔板K 隔开a 、 b 两部分。

已知a 内有一定量的稀薄气体，b 内为真空，抽开隔板K 后，a 内气体进入b ，最终达到平衡状态。

在此过程中A ．气体对外界做功，内能减少B ．气体不做功，内能不变C ．气体压强变小，温度降低D ．气体压强变小，温度不变答案：BD 解析：绝热容器内的稀薄气体与外界没有热传递，Q=0。

稀薄气体向真空扩散没有做功，W=0。

根据热力学第一定律稀薄气体的内能不变，则温度不变。

稀薄气体扩散体积增大，压强必然减小。

BD 正确。

22.如图，上端开口的圆柱形气缸竖直放置，截面积为5*10m -，一定质量的气体被质量为2.0kg 的光滑活塞封闭在气缸内，其压强为____pa （大气压强取1.01*510pa ，g取210/m s ）。

若从初温027c 开始加热气体，使活塞离气缸底部的高度由0.5m 缓慢变为0.51m ，则此时气体的温度为____℃。

解析：50 1.4110mg P P pa S=+=⨯,1212PV PV T T =，T 2=306K ，t 2=33℃ 7．（上海）如图，绝热气缸A 与导热气缸B 均固定于地面，由刚性杆连接的绝热活塞与两气缸间均无摩擦。

两气缸内装有处于平衡状态的理想气体，开始时体积均为0V 、温度均为0T 。

缓慢加热A 中气体，停止加热达到稳定后，A 中气体压强为原来的1.2倍。

设环境温度始终保持不变，求气缸A 中气体的体积A V 和温度A T 。

【解设初态压强为0p ，膨胀后A ，B 压强相等 01.2B p p = B 中气体始末状态温度相等00001.2(2)A p V p V V =- ∴076A V V = A 部分气体满足00000 1.2Ap V p V T T = ∴01.4A T T = 【答案】076A V V = 01.4A T T = 5 (9分）如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。

专题03 相互作用1.（2020·新课标卷）行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。

若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零，关于安全气囊在此过程中的作用，下列说法正确的是（ ）A.增加了司机单位面积的受力大小B.减少了碰撞前后司机动量的变化量C.将司机的动能全部转换成汽车的动能D.延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积2.（2020·新课标Ⅲ卷）如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O 点处；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。

甲、乙两物体质量相等。

系统平衡时，O 点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β。

若α=70°，则β等于（ ）A.45°B.55°C.60°D.70°OOB 3.（2020·浙江卷）矢量发动机是喷口可向不同方向偏转以产生不同方向推力的一种发动机。

当歼20隐形战斗机以速度v 斜向上飞行时，其矢量发动机的喷口如图所示。

已知飞机受到重力G 、发动机推力、与速度方向垂直的升力和与速度方向相反的空气阻力。

下列受力分析示意图可能正确的是（ ）1F 2F f FA. B.C. D.4.（2020·浙江卷如图是“中国天眼”口径球面射电望远镜维护时的照片。

为不损伤望远镜球面，质量为m 的工作人员被悬在空中的氦气球拉着，当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢移动时，氦气球对其有大小为、方向竖直向上的拉力作用，使其有“人类在月球上行走”的感觉，若将人视为质点，此时工作人员（　）A.受到的重力大小为B.受到的合力大小为C.对球面的压力大小为D.对球面的作用力大小为500m 56mg 16mg 16mg 16mg 16mg5.（2020·山东卷）如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为m 和2m 的物块A 、B ，通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，A 、B 间的接触面和轻绳均与木板平行。