2021年高考物理真題和模擬題分類匯編專題15熱學(xué)含解析

高考真題解析系列高考真題解析系列/高考真題解析系列專題15熱學(xué)選擇題1.(2021年高考真題·全國乙卷)如圖，一定量的理想氣體從狀態(tài)經(jīng)熱力學(xué)過程、、后又回到狀態(tài)a。對于、、三個過程，下列說法正確的是()A.過程中，氣體始終吸熱B.過程中，氣體始終放熱C.過程中，氣體對外界做功D.過程中，氣體的溫度先降低后升高E.過程中，氣體的溫度先升高后降低題目解析：由理想氣體的圖可知，理想氣體經(jīng)歷ab過程，體積不變，則，而壓強增大，由可知，理想氣體的溫度升高，則內(nèi)能增大，由可知，氣體一直吸熱，故A正確；理想氣體經(jīng)歷ca過程為等壓壓縮，則外界對氣體做功，由知溫度降低，即內(nèi)能減少，由可知，，即氣體放熱，故B正確，C錯誤；由可知，圖像的坐標(biāo)圍成的面積反映溫度，b狀態(tài)和c狀態(tài)的坐標(biāo)面積相等，而中間狀態(tài)的坐標(biāo)面積更大，故bc過程的溫度先升高后降低，故D錯誤，E正確；故選ABE。2.(2021年高考真題·全國甲卷)如圖，一定量的理想氣體經(jīng)歷的兩個不同過程，分別由體積-溫度(V-t)圖上的兩條直線I和Ⅱ表示，V1和V2分別為兩直線與縱軸交點的縱坐標(biāo)；t0為它們的延長線與橫軸交點的橫坐標(biāo)，t0是它們的延長線與橫軸交點的橫坐標(biāo)，t0=-273.15℃；a、b為直線I上的一點。由圖可知，氣體在狀態(tài)a和b的壓強之比=___________；氣體在狀態(tài)b和c的壓強之比=___________。參考答案：(1).1(2).題目解析：[1]根據(jù)蓋呂薩克定律有整理得由于體積-溫度(V-t)圖像可知，直線I為等壓線，則a、b兩點壓強相等，則有[2]設(shè)時，當(dāng)氣體體積為其壓強為，當(dāng)氣體體積為其壓強為，根據(jù)等溫變化，則有由于直線I和Ⅱ各為兩條等壓線，則有，聯(lián)立解得3.(2021年高考真題·湖南卷)如圖，兩端開口、下端連通的導(dǎo)熱汽缸，用兩個輕質(zhì)絕熱活塞(截面積分別為和)封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與汽缸壁間無摩擦。在左端活塞上緩慢加細(xì)沙，活塞從下降高度到位置時，活塞上細(xì)沙的總質(zhì)量為。在此過程中，用外力作用在右端活塞上，使活塞位置始終不變。整個過程環(huán)境溫度和大氣壓強保持不變，系統(tǒng)始終處于平衡狀態(tài)，重力加速度為。下列說法正確的是()A.整個過程，外力做功大于0，小于B.整個過程，理想氣體的分子平均動能保持不變C.整個過程，理想氣體的內(nèi)能增大D.整個過程，理想氣體向外界釋放的熱量小于E.左端活塞到達(dá)位置時，外力等于參考答案：BDE題目解析：根據(jù)氣缸導(dǎo)熱且環(huán)境溫度沒有變，可知氣缸內(nèi)的溫度也保持不變，則整個過程，理想氣體的分子平均動能保持不變，內(nèi)能不變，B正確；由內(nèi)能不變可知理想氣體向外界釋放的熱量等于外界對理想氣體做的功：D正確；左端活塞到達(dá)B位置時，根據(jù)壓強平衡可得：即：E正確。故選BDE。4.(2021年高考真題·河北卷)兩個內(nèi)壁光滑、完全相同的絕熱汽缸A、B，汽缸內(nèi)用輕質(zhì)絕熱活塞封閉完全相同的理想氣體，如圖1所示，現(xiàn)向活塞上表面緩慢倒入細(xì)沙，若A中細(xì)沙的質(zhì)量大于B中細(xì)沙的質(zhì)量，重新平衡后，汽缸A內(nèi)氣體的內(nèi)能______(填“大于”“小于”或“等于”)汽缸B內(nèi)氣體的內(nèi)能，圖2為重新平衡后A、B汽缸中氣體分子速率分布圖像，其中曲線______(填圖像中曲線標(biāo)號)表示汽缸B中氣體分子的速率分布規(guī)律。參考答案：(1).大于(2).①題目解析：[1]對活塞題目考點分析有因為A中細(xì)沙的質(zhì)量大于B中細(xì)沙的質(zhì)量，故穩(wěn)定后有；所以在達(dá)到平衡過程中外界對氣體做功有則根據(jù)因為氣缸和活塞都是絕熱的，故有即重新平衡后A氣缸內(nèi)的氣體內(nèi)能大于B氣缸內(nèi)的氣體內(nèi)能；[2]由圖中曲線可知曲線②中分子速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)百分比較大，即曲線②的溫度較高，所以由前面題目考點分析可知B氣缸溫度較低，故曲線①表示氣缸B中氣體分子的速率分布。5.(2021年高考真題·廣東卷)在高空飛行的客機上某乘客喝完一瓶礦泉水后，把瓶蓋擰緊。下飛機后發(fā)現(xiàn)礦泉水瓶變癟了，機場地面溫度與高空客艙內(nèi)溫度相同。由此可判斷，高空客艙內(nèi)的氣體壓強______(選填“大于”、“小于”或“等于”)機場地面大氣壓強：從高空客艙到機場地面，礦泉水瓶內(nèi)氣體的分子平均動能______(選填“變大”、“變小”或“不變”)。參考答案：(1).小于(2).不變題目解析：[1]機場地面溫度與高空客艙溫度相同，由題意知瓶內(nèi)氣體體積變小，以瓶內(nèi)氣體為研究對象，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程故可知高空客艙內(nèi)的氣體壓強小于機場地面大氣壓強；[2]由于溫度是平均動能的標(biāo)志，氣體的平均動能只與溫度有關(guān)，機場地面溫度與高空客艙溫度相同，故從高空客艙到機場地面，瓶內(nèi)氣體的分子平均動能不變。6.(2021年高考真題·四川瀘州三模)下列說法中正確的是()A.給裝在鋼筒中的油施加很大的壓強，有油從鋼筒壁上滲出，說明固體分子間有間隙B.布朗運動就是分子的無規(guī)則運動C.溫度較低的物體可能比溫度較高的物體內(nèi)能大D.布傘傘面的布料有縫隙但不漏雨水，這是因為液體表面有張力E.晶體一定具有天然規(guī)則的幾何形狀【參考答案】ACD【題目解析】A.給裝在鋼筒中的油施加很大的壓強，有油從鋼筒壁上滲出，說明固體分子間有間隙，選項A正確；B.布朗運動是懸浮在液體表面的固體顆粒的無規(guī)則運動，是液體分子的無規(guī)則運動的具體表現(xiàn)，選項B錯誤；C.物體的內(nèi)能與溫度、體積以及物質(zhì)的量都有關(guān)，則溫度較低的物體可能比溫度較高的物體內(nèi)能大，選項C正確；D.布傘傘面的布料有縫隙但不漏雨水，這是因為液體表面有張力，選項D正確；E.單晶體一定具有天然規(guī)則的幾何形狀，選項E錯誤。故選ACD。7.(2021年高考真題·北京海淀一模)下列說法中正確的是A.水中花粉顆粒的布朗運動是由水分子的無規(guī)則運動引起的B.用打氣筒向籃球內(nèi)充氣時需要用力，說明氣體分子間有斥力C.分子間的斥力和引力總是同時存在的，且隨著分子之間的距離增大而增大D.當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時，分子勢能隨分子間距離的增大而增大【參考答案】A【題目解析】水中花粉顆粒的布朗運動是由水分子的無規(guī)則運動引起的，選項A正確；用打氣筒打氣時需要用力，是因為氣體有壓強，不說明分子間存在作用力，氣體的分子間作用力很小，可以忽略，選項B錯誤；分子間的作用力有斥力和引力，這兩種力都是隨分子間距的增大而減小的，只不過斥力減小的快，引力減小得慢，從而表現(xiàn)出不同情況下的引力和斥力，選項C錯誤；當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時，若分子間的距離再減小，則分子力會做正功，分子勢能減小，選項D錯誤。8.(2021年高考真題·北京海淀一模)一定質(zhì)量的理想氣體，在體積保持不變的條件下，若氣體溫度升高，則A.氣體中每個分子熱運動的動能一定都變大B.氣體中每個分子對器壁撞擊的作用力都變大C.氣體的壓強可能不變D.氣體一定從外界吸收熱量【參考答案】D【題目解析】一定質(zhì)量的氣體，在體積不變的情況下，若氣體的溫度升高，則氣體的平均動能增大，而不是氣體分子的每個動能都一定增大，選項A錯誤；由于不是每個分子的速度都增大，總有速度還會變小的，所以每個分子對器壁的作用力不一定都變大，選項B錯誤；根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程pV=CT可知，若溫度升高的同時，體積不變，則壓強一定變大，選項C錯誤；根據(jù)熱力學(xué)第一定律W+Q=△U可知，若氣體的溫度升高，則它的內(nèi)能一定增大，而體積不變，故外界沒有對它做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律W+Q=△U可知，氣體一定從外界吸收熱量，選項D正確。9.(2021年高考真題·云南曲靖一模)下列說法正確的是()A.由于液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離，所以液體表面存在張力B.液體的溫度越高，分子的平均動能越大C.氣體體積增大時，其內(nèi)能一定減少D.隨著高度的增加，大氣壓和溫度都在減小，一個正在上升的氫氣球內(nèi)的氫氣內(nèi)能減小E.科技的進(jìn)步可以使內(nèi)燃機成為單一熱源的熱機【參考答案】ABD【題目解析】A.因為液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，液體表面分子間的作用力表現(xiàn)為引力，故液體表面存在表面張力，選項A正確；B.根據(jù)分子動理論，溫度越高分子的平均動能越大，選項B正確；C.氣體體積增大時，氣體對外做功，消耗內(nèi)能；但如果氣體還從外界吸收熱量，且氣體吸收的熱量大于對外做的功，根據(jù)力學(xué)第一定律，則氣體的內(nèi)能可能增大，選項C錯誤；D.隨著高度的增加，大氣壓和溫度都在減小，正在上升的氫氣球內(nèi)的氫氣既對外做功，又放熱降溫，則內(nèi)能一定減小，選項D正確；E.根據(jù)熱力學(xué)第二定律，從單一熱源吸收熱量，全部用來對外做功而不引起其它變化是不可能的，選項E錯誤。故選ABD。10.(2021年高考真題·江蘇常州一模)下列說法正確的是()A.圖中的醬油蛋是布朗運動的結(jié)果B.圖中的水黽可以停在水面，是因為水的表面張力C.圖中兩種材料上的醬油滴，從形狀可以看出醬油與左邊材料不浸潤，與右邊材料浸潤D.圖中電冰箱能把熱量從低溫的箱內(nèi)傳到高溫的箱外，違背了熱力學(xué)第二定律【題目考點分析】醬油里的色素進(jìn)入蛋清為擴(kuò)散現(xiàn)象；根據(jù)液體表面張力解釋；根據(jù)浸潤與不浸潤現(xiàn)象的特點來判斷；根據(jù)熱力學(xué)第二定律判斷?！窘獯稹拷猓篈.腌茶葉蛋時，醬油里的色素進(jìn)入蛋清，是擴(kuò)散現(xiàn)象，故A錯誤；B.水黽可以停在水面上說明了水存在表面張力，是水分子引力的宏觀表現(xiàn)，故B正確；C.圖中兩種材料上的醬油滴，從形狀可以看出醬油與左邊材料浸潤，與右邊材料不浸潤，故C錯誤；D.電冰箱通電后由于壓縮機做功從而將低溫?zé)崃總鞯较渫獾母邷匚矬w，不違背熱力學(xué)第二定律，故D錯誤。故選：B?！军c評】本題考查了擴(kuò)散現(xiàn)象、液體表面張力、浸潤與不浸潤、熱力學(xué)第二定律等知識，這種題型知識點廣，多以基礎(chǔ)為主，只要平時多加積累，難度不大。11.(2021年高考真題·北京東城一模)如圖所示為模擬氣體壓強產(chǎn)生機理的演示實驗。操作步驟如下：①把一顆豆粒從距秤盤20cm處松手讓它落到秤盤上，觀察指針擺動的情況；②再把100顆左右的豆粒從相同高度均勻連續(xù)地倒在秤盤上，觀察指針擺動的情況；③使這些豆粒從更高的位置均勻連續(xù)倒在秤盤上，觀察指針擺動的情況。下列說法正確的是A.步驟①和②模擬的是氣體壓強與氣體分子平均動能的關(guān)系B.步驟②和③模擬的是氣體壓強與分子密集程度的關(guān)系C.步驟②和③模擬的是大量氣體分子分布所服從的統(tǒng)計規(guī)律D.步驟①和②模擬的是大量氣體分子頻繁碰撞器壁產(chǎn)生壓力的持續(xù)性【參考答案】D【題目解析】步驟①和②都從相同的高度下落，不同的是豆粒的個數(shù)，故它模擬的是氣體壓強與分子密集程度的關(guān)系，也說明大量的豆粒連續(xù)地作用在盤子上能產(chǎn)生持續(xù)的作用力；而步驟②和③的豆粒個數(shù)相同，讓它們從不同的高度落下，豆粒撞擊的速度不同，所以它們模擬的是分子的速度與氣體壓強的關(guān)系，或者說是氣體的分子平均動能與氣體壓強的關(guān)系，選項ABC錯誤，D正確。12.(2021年高考真題·北京東城一模)對于一定質(zhì)量的理想氣體，下列說法正確的是A.氣體溫度升高，每一個氣體分子的動能都增大B.氣體溫度升高，氣體內(nèi)能一定增大C.若壓縮氣體做功，氣體分子的無規(guī)則運動一定更劇烈D.若氣體膨脹對外做功100J，則內(nèi)能一定減少100J【參考答案】B【題目解析】氣體溫度升高，并不是每一個氣體分子的動能都增大，而是氣體分子的平均動能增大，選項A錯誤；氣體溫度升高，說明氣體分子的動能增大，而氣體分子的勢能為0，故氣體內(nèi)能一定增大，選項B正確；若壓縮氣體做功，對氣體做正功，但氣體如果放出熱量，則氣體的內(nèi)能也不一定增加，氣體的溫度不一定升高，故氣體分子的無規(guī)則運動不一定更劇烈，選項C錯誤；若氣體膨脹對外做功100J，如果還有熱傳遞現(xiàn)象的發(fā)生，則它的內(nèi)能就不一定減少100J了，選項D錯誤。13.(2021年高考真題·廣西柳州一模)如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷A→B的等壓過程和B→C的絕熱過程(氣體與外界無熱交換)，則下列說法正確的是()A.A→B過程中，外界對氣體做功B.A→B過程中，氣體分子的平均動能變大C.A→B過程中，氣體從外界吸收熱量D.B→C過程中，單位時間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)減少E.B→C過程中，單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)增多【參考答案】BCD【題目解析】ABC.由題意知，A→B的等壓過程，氣體體積變大，由可知，溫度將升高，則氣體分子的平均動能變大，同時對外做功，由熱力學(xué)第一定律，可知，，故，則氣體從外界吸收熱量，故A錯誤，BC正確；DE.B→C的絕熱過程中，，體積增大，單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)減少，氣體對外做功，，由熱力學(xué)第一定律可知，，氣體溫度降低，故單位時間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)減少，故D正確，E錯誤。故選BCD。計算題題14.(2021年高考真題·河北卷)某雙層玻璃保溫杯夾層中有少量空氣，溫度為27℃時，壓強為。(1)當(dāng)夾層中空氣的溫度升至37℃，求此時夾層中空氣的壓強；(2)當(dāng)保溫杯外層出現(xiàn)裂隙，靜置足夠長時間，求夾層中增加的空氣質(zhì)量與原有空氣質(zhì)量的比值，設(shè)環(huán)境溫度為27℃，大氣壓強為。參考答案：(1)；(2)題目解析：(1)由題意可知夾層中的氣體發(fā)生等容變化，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知代入數(shù)據(jù)解得(2)當(dāng)保溫杯外層出現(xiàn)裂縫后，靜置足夠長時間，則夾層壓強和大氣壓強相等，設(shè)夾層體積為V，以靜置后的所有氣體為研究對象有解得則增加空氣的體積為所以增加的空氣質(zhì)量與原有空氣質(zhì)量之比為15.(2021年高考真題·廣東卷)為方便抽取密封藥瓶里的藥液，護(hù)士一般先用注射器注入少量氣體到藥瓶里后再抽取藥液，如圖所示，某種藥瓶的容積為0.9mL，內(nèi)裝有0.5mL的藥液，瓶內(nèi)氣體壓強為，護(hù)士把注射器內(nèi)橫截面積為、長度為0.4cm、壓強為的氣體注入藥瓶，若瓶內(nèi)外溫度相同且保持不變，氣體視為理想氣體，求此時藥瓶內(nèi)氣體的壓強。

參考答案：題目解析：以注入后的所有氣體為研究對象，由題意可知瓶內(nèi)氣體發(fā)生等溫變化，設(shè)瓶內(nèi)氣體體積為V1，有注射器內(nèi)氣體體積為V2，有根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有代入數(shù)據(jù)解得16.(2021年高考真題·湖南卷)小贊同學(xué)設(shè)計了一個用電子天平測量環(huán)境溫度的實驗裝置，如圖所示。導(dǎo)熱汽缸開口向上并固定在桌面上，用質(zhì)量、截面積的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與汽缸壁間無摩擦。一輕質(zhì)直桿中心置于固定支點上，左端用不可伸長的細(xì)繩豎直懸掛活塞，右端用相同細(xì)繩豎直懸掛一個質(zhì)量的鐵塊，并將鐵塊放置到電子天平上。當(dāng)電子天平示數(shù)為時，測得環(huán)境溫度。設(shè)外界大氣壓強，重力加速度。(1)當(dāng)電子天平示數(shù)為時，環(huán)境溫度為多少？(2)該裝置可測量的最高環(huán)境溫度為多少？參考答案：(1)297K；(2)309K題目解析：(1)由電子天平示數(shù)為600.0g時，則細(xì)繩對鐵塊拉力為又：鐵塊和活塞對細(xì)繩的拉力相等，則氣缸內(nèi)氣體壓強等于大氣壓強①當(dāng)電子天平示數(shù)為400.0g時，設(shè)此時氣缸內(nèi)氣體壓強為p2，對受力題目考點分析有②由題意可知，氣缸內(nèi)氣體體積不變，則壓強與溫度成正比：③聯(lián)立①②③式解得(2)環(huán)境溫度越高，氣缸內(nèi)氣體壓強越大，活塞對細(xì)繩的拉力越小，則電子秤示數(shù)越大，由于細(xì)繩對鐵塊的拉力最大為0，即電子天平的示數(shù)恰好為1200g時，此時對應(yīng)的環(huán)境溫度為裝置可以測量最高環(huán)境溫度。設(shè)此時氣缸內(nèi)氣體壓強為p3，對受力題目考點分析有④又由氣缸內(nèi)氣體體積不變，則壓強與溫度成正比⑤聯(lián)立①④⑤式解得17.(2021年高考真題·全國甲卷)如圖，一汽缸中由活塞封閉有一定量的理想氣體，中間的隔板將氣體分為A、B兩部分；初始時，A、B的體積均為V，壓強均等于大氣壓p0，隔板上裝有壓力傳感器和控制裝置，當(dāng)隔板兩邊壓強差超過0.5p0時隔板就會滑動，否則隔板停止運動。氣體溫度始終保持不變。向右緩慢推動活塞，使B的體積減小為。(i)求A的體積和B的壓強；(ⅱ)再使活塞向左緩慢回到初始位置，求此時A的體積和B的壓強。

參考答案：(i)，；(ⅱ)，題目解析：(i)對B氣體題目考點分析，等溫變化，根據(jù)波意耳定律有解得對A氣體題目考點分析，根據(jù)波意耳定律有聯(lián)立解得(ⅱ)再使活塞向左緩慢回到初始位置，假設(shè)隔板不動，則A的體積為，由波意耳定律可得則A此情況下的壓強為則隔板一定會向左運動，設(shè)穩(wěn)定后氣體A的體積為、壓強為，氣體B的體積為、壓強為，根據(jù)等溫變化有，，聯(lián)立解得(舍去)，18.(2021年高考真題·全國乙卷)如圖，一玻璃裝置放在水平桌面上，豎直玻璃管A、B、C粗細(xì)均勻，A、B兩管上端封閉，C管上端開口，三管的下端在同一水平面內(nèi)且相互連通。A、B兩管的長度分別為，。將水銀從C管緩慢注入，直至B、C兩管內(nèi)水銀柱的高度差。已知外界大氣壓為。求A、B兩管內(nèi)水銀柱的高度差。

參考答案：題目解析：對B管中的氣體，水銀還未上升產(chǎn)生高度差時，初態(tài)為壓強，體積為，末態(tài)壓強為，設(shè)水銀柱離下端同一水平面的高度為，體積為，由水銀柱的平衡條件有B管氣體發(fā)生等溫壓縮，有聯(lián)立解得對A管中的氣體，初態(tài)為壓強，體積為，末態(tài)壓強為，設(shè)水銀柱離下端同一水平面的高度為，則氣體體積為，由水銀柱的平衡條件有A管氣體發(fā)生等溫壓縮，有聯(lián)立可得解得或則兩水銀柱的高度差為19.(2021年高考真題·廣西柳州一模)如圖所示，體積為V，內(nèi)壁光滑的圓柱形導(dǎo)熱氣缸，氣缸頂部有一厚度不計的輕質(zhì)活塞，氣缸內(nèi)壁密封有密度為，溫度為3T0，壓強為1.5p0的理想氣體(p0和T0分別為大氣壓強和室溫)，設(shè)容器內(nèi)氣體的變化過程都是緩慢的，氣體的摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA。(1)求氣缸內(nèi)氣體與外界大氣達(dá)到平衡時體積V1；(2)氣缸內(nèi)氣體的分子的總個數(shù)N。【參考答案】(1)；(2)【題目解析】(1)在氣體溫度由T=3T0降至T0過程中，壓強先由p=1.5p0減小到p0，氣體體積不變，由查理定律可得此后保持壓強p0不變，體積繼續(xù)減小，由蓋呂－薩克定律可得(2)氣體的質(zhì)量其物質(zhì)的量氣體的分子數(shù)為20.(2021年高考真題·江蘇常州一模)新冠肺炎疫情期間，某所在班級用于消毒的噴壺示意圖如圖甲所示。壺的容積為1.5L，內(nèi)含1.0L的消毒液。閉合閥門K，緩慢向下壓壓桿A，每次可向瓶內(nèi)儲氣室充入0.05L的1.0atm的空氣，多次下壓后，壺內(nèi)氣體壓強變?yōu)?.0atm時，按下按柄B，閥門K打開，消毒液從噴嘴處噴出。儲氣室內(nèi)氣體可視為理想氣體，充氣和噴液過程中溫度保持不變，1.0atm＝1.0×105Pa。(1)求充氣過程向下壓壓桿A的次數(shù)和打開閥門K后最多可噴出液體的體積；(2)噴液全過程，氣體狀態(tài)變化的等溫線近似看成一段傾斜直線，如圖乙所示，估算全過程壺內(nèi)氣體從外界吸收的熱量。【題目考點分析】(1)將沖入的氣體和壺中原有的氣體視為整體，由玻意耳定律可求解；(2)p﹣V圖像中，圖像與橫軸圍成的面積表示外界對氣體所做的功，由此求解?！窘獯稹拷猓?1)設(shè)充氣過程向下壓壓桿A的次數(shù)為n，沖入氣體為nV0＝0.05nL，充氣前氣壓為p1＝1.0×105Pa，壺中原來空氣的體積V1＝0.5L，充氣后氣體的總體積為V1＝0.5L，壓強為p2＝2.0×105Pa，由玻意爾定律p1(nV0+V1)＝p2V1所以n＝10次最多噴射的液體△V＝nV0＝0.5L.(2)外界對氣體做功W＝﹣＝＝﹣75J由熱力學(xué)第一定律△U＝W+Q＝0所以Q＝75J。答：(1)壓桿A的次數(shù)為10次，最多可噴出液體的體積為0.5L；(2)氣體從外界吸收的熱量為75J?！军c評】充氣問題中，一定要注意：把沖入的氣體和瓶中原有的氣體視為一個物態(tài)變化的整體，從而把變質(zhì)量的問題變成定質(zhì)量的問題，才能使用氣體實驗定律以及理想氣體狀態(tài)方程。21.(2021年高考真題·云南曲靖一模)如圖所示，在豎直放置的圓柱形容器內(nèi)用質(zhì)量為m的活塞密封一部分氣體，活塞與容器壁間能無摩擦滑動，容器的橫截面積為S，開始時氣體的溫度為T0，活塞與容器底的距離為h0?，F(xiàn)將整個裝置放在大氣壓強恒為P0的空氣中，當(dāng)氣體從外界吸收熱量Q后，活塞緩慢上升d后再次達(dá)到平衡，求：(1)外界空氣的溫度；(2)在此過程中密閉氣體的內(nèi)能增加量?！緟⒖即鸢浮?1)；(2)Q-mgd-pS0d【題目解析】(1)取密閉氣體為研究對象，活塞上升過程為等壓變化，由蓋?呂薩克定律得：，解得：外界的空氣溫度為：；(2)活塞上升的過程，密閉氣體克服大氣壓力和活塞的重力做功，所以外界對系統(tǒng)做的功，根據(jù)勢力學(xué)第一定律得密閉氣體增加的內(nèi)能；22.(2021年高考真題·河北唐山一模)2020年抗擊新冠病毒已成為常態(tài)。如圖為某學(xué)校所用手持3L消毒噴霧壺結(jié)構(gòu)圖，某同學(xué)裝入1.5L水后旋緊壺蓋，關(guān)閉噴水閥門，拉動手柄打氣20次，每次打入氣體體積相同，壓強均為105Pa。從較高層教室窗口釋放一軟細(xì)塑料管并連接置于地面的噴壺嘴，接著打開噴水閥門，壺內(nèi)水沿塑料軟管上升停止上升時管內(nèi)水面與壺內(nèi)水面的高度差為10m。測出塑料軟管每米容納水Vo=20ml，不考慮環(huán)境溫度的變化和壺內(nèi)噴水管的體積，g=10m/s2。求加壓20次后壺內(nèi)的氣體壓強為多少。【參考答案】2.3×105Pa【題目解析】加壓20次，對壺內(nèi)封閉在水上方的空氣和打入的空氣做等溫變化初態(tài)：末態(tài)：壓強設(shè)為，由玻意耳定律得打開噴水閥門，塑料軟管內(nèi)水停止上升時，壺內(nèi)水面上方氣壓由玻意耳定律得解得2.3×105Pa23.(2021年高考真題·四川瀘州三模)如圖所示，一導(dǎo)熱性能良好、內(nèi)壁光滑的汽缸水平放置，橫截面積S=20cm2、質(zhì)量m=8kg且厚度不計的活塞與汽缸之間密閉了一定量的理想氣體，此時外界溫度為300K，活塞與汽缸底部之間的距離l1=24cm，在活塞右側(cè)l2=6cm處有一對與汽缸固