十年(14-23)高考物理真題分項(xiàng)匯編專(zhuān)題57 氣體的等容變化（含解析）

專(zhuān)題58氣體的等容變化一、單選題1．（2023·江蘇·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，密閉容器內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B。該過(guò)程中（

）

A．氣體分子的數(shù)密度增大B．氣體分子的平均動(dòng)能增大C．單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對(duì)單位面積器壁的作用力減小D．單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的氣體分子數(shù)減小【答案】B【解析】A．根據(jù)SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0則從A到B為等容線，即從A到B氣體體積不變，則氣體分子的數(shù)密度不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．從A到B氣體的溫度升高，則氣體分子的平均動(dòng)能變大，則選項(xiàng)B正確；C．從A到B氣體的壓強(qiáng)變大，氣體分子的平均速率變大，則單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對(duì)單位面積的器壁的碰撞力變大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．氣體的分子密度不變，從A到B氣體分子的平均速率變大，則單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的氣體分子數(shù)變大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。2．（2022·北京·高考真題）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開(kāi)始，沿圖示路徑先后到達(dá)狀態(tài)b和c。下列說(shuō)法正確的是（

）A．從a到b，氣體溫度保持不變 B．從a到b，氣體對(duì)外界做功C．從b到c，氣體內(nèi)能減小 D．從b到c，氣體從外界吸熱【答案】D【解析】AB．一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開(kāi)始，沿題圖路徑到達(dá)狀態(tài)b過(guò)程中氣體發(fā)生等容變化，壓強(qiáng)減小，根據(jù)查理定律SKIPIF1<0，可知?dú)怏w溫度降低，再根據(jù)熱力學(xué)第一定律U=Q＋W，由于氣體不做功，內(nèi)能減小，則氣體放熱，AB錯(cuò)誤；CD．一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)b沿題圖路徑到達(dá)狀態(tài)c過(guò)程中氣體發(fā)生等壓變化，體積增大，根據(jù)SKIPIF1<0，可知?dú)怏w溫度升高，內(nèi)能增大，再根據(jù)熱力學(xué)第一定律U=Q＋W，可知b到c過(guò)程吸熱，且吸收的熱量大于功值，C錯(cuò)誤、D正確。故選D。3．（2020·北京·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，一定量的理想氣體從狀態(tài)A開(kāi)始，經(jīng)歷兩個(gè)過(guò)程，先后到達(dá)狀態(tài)B和C。有關(guān)A、B和C三個(gè)狀態(tài)溫度SKIPIF1<0和SKIPIF1<0的關(guān)系，正確的是（）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0【答案】C【解析】由圖可知狀態(tài)A到狀態(tài)B是一個(gè)等壓過(guò)程，根據(jù)SKIPIF1<0因?yàn)閂B>VA，故TB>TA；而狀態(tài)B到狀態(tài)C是一個(gè)等容過(guò)程，有SKIPIF1<0因?yàn)閜B>pC，故TB>TC；對(duì)狀態(tài)A和C有SKIPIF1<0可得TA=TC；綜上分析可知C正確，ABD錯(cuò)誤；故選C。4．（2014·重慶·高考真題）重慶出租車(chē)常以天然氣作為燃料,加氣站儲(chǔ)氣罐中天然氣的溫度隨氣溫升高的過(guò)程中,若儲(chǔ)氣罐內(nèi)氣體體積及質(zhì)量均不變,則罐內(nèi)氣體(可視為理想氣體)()A．壓強(qiáng)增大,內(nèi)能減小B．吸收熱量,內(nèi)能增大C．壓強(qiáng)減小,分子平均動(dòng)能增大D．對(duì)外做功,分子平均動(dòng)能減小【答案】B【解析】質(zhì)量一定的氣體，體積不變，當(dāng)溫度升高時(shí)，是一個(gè)等容變化，據(jù)壓強(qiáng)的微觀解釋?zhuān)海?）溫度升高：氣體的平均動(dòng)能增加；（2）單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積的器壁的分子數(shù)增多，可知壓強(qiáng)增大．由于溫度升高，所以分子平均動(dòng)能增大，物體的內(nèi)能變大；體積不變，對(duì)內(nèi)外都不做功，內(nèi)能增大，所以只有吸收熱量，故ACD錯(cuò)誤，B正確．二、多選題5．（2022·全國(guó)·統(tǒng)考高考真題）一定量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，其過(guò)程如SKIPIF1<0圖上從a到b的線段所示。在此過(guò)程中（）A．氣體一直對(duì)外做功B．氣體的內(nèi)能一直增加C．氣體一直從外界吸熱D．氣體吸收的熱量等于其對(duì)外做的功E．氣體吸收的熱量等于其內(nèi)能的增加量【答案】BCE【解析】A．因從a到b的p—T圖像過(guò)原點(diǎn)，由SKIPIF1<0可知從a到b氣體的體積不變，則從a到b氣體不對(duì)外做功，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．因從a到b氣體溫度升高，可知?dú)怏w內(nèi)能增加，選項(xiàng)B正確；CDE．因W=0，?U>0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律?U=W+Q可知，氣體一直從外界吸熱，且氣體吸收的熱量等于內(nèi)能增加量，選項(xiàng)CE正確，D錯(cuò)誤。故選BCE。6．（2021·海南·高考真題）如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a出發(fā)，經(jīng)過(guò)等容過(guò)程到達(dá)狀態(tài)b，再經(jīng)過(guò)等溫過(guò)程到達(dá)狀態(tài)c，直線SKIPIF1<0過(guò)原點(diǎn)。則氣體（）A．在狀態(tài)c的壓強(qiáng)等于在狀態(tài)a的壓強(qiáng)B．在狀態(tài)b的壓強(qiáng)小于在狀態(tài)c的壓強(qiáng)C．在SKIPIF1<0的過(guò)程中內(nèi)能保持不變D．在SKIPIF1<0的過(guò)程對(duì)外做功【答案】AC【解析】AB．根據(jù)SKIPIF1<0可知，因直線ac過(guò)原點(diǎn)，可知在狀態(tài)c的壓強(qiáng)等于在狀態(tài)a的壓強(qiáng)，b點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率小于c點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率，可知在狀態(tài)b的壓強(qiáng)大于在狀態(tài)c的壓強(qiáng)，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；C．在SKIPIF1<0的過(guò)程中溫度不變，則氣體的內(nèi)能保持不變，選項(xiàng)C正確；D．在SKIPIF1<0的過(guò)程中，氣體的體積不變，則氣體不對(duì)外做功，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選AC。7．（2016·全國(guó)·高考真題）一定量的理想氣體從狀態(tài)a開(kāi)始，經(jīng)歷等溫或等壓過(guò)程ab、bc、cd、da回到原狀態(tài)，其p–T圖像如圖所示，其中對(duì)角線ac的延長(zhǎng)線過(guò)原點(diǎn)O．下列判斷正確的是（）A．氣體在a、c兩狀態(tài)的體積相等B．氣體在狀態(tài)a時(shí)的內(nèi)能大于它在狀態(tài)c時(shí)的內(nèi)能C．在過(guò)程cd中氣體向外界放出的熱量大于外界對(duì)氣體做的功D．在過(guò)程da中氣體從外界吸收的熱量小于氣體對(duì)外界做的功E．在過(guò)程bc中外界對(duì)氣體做的功等于在過(guò)程da中氣體對(duì)外界做的功【答案】ABE【解析】根據(jù)氣體狀態(tài)方程SKIPIF1<0，得SKIPIF1<0，p-T圖象的斜率SKIPIF1<0，a、c兩點(diǎn)在同一直線上，即a、c兩點(diǎn)是同一等容線上的兩點(diǎn)，體積相等，故A正確；B、理想氣體在狀態(tài)a的溫度大于狀態(tài)c的溫度，理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，溫度高，內(nèi)能大，故氣體在狀態(tài)a時(shí)的內(nèi)能大于它在狀態(tài)c時(shí)的內(nèi)能，B正確；C、在過(guò)程cd中溫度不變，內(nèi)能不變SKIPIF1<0，等溫變化壓強(qiáng)與體積成反比，壓強(qiáng)大體積小，從c到d體積減小，外界對(duì)氣體做正功SKIPIF1<0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律SKIPIF1<0，所以SKIPIF1<0，所以在過(guò)程cd中氣體向外界放出的熱量等于外界對(duì)氣體做的功，C錯(cuò)誤；D、在過(guò)程da中，等壓變化，溫度升高，內(nèi)能增大SKIPIF1<0，體積變大，外界對(duì)氣體做負(fù)功即SKIPIF1<0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，所以在過(guò)程da中氣體從外界吸收的熱量大于氣體對(duì)外界做的功，D錯(cuò)誤；E、在過(guò)程bc中，等壓變化，溫度降低，內(nèi)能減小SKIPIF1<0，體積減小，外界對(duì)氣體做功，根據(jù)SKIPIF1<0，即pV=CT，SKIPIF1<0，da過(guò)程中，氣體對(duì)外界做功SKIPIF1<0，因?yàn)镾KIPIF1<0，所以SKIPIF1<0，在過(guò)程bc中外界對(duì)氣體做的功等于在過(guò)程da中氣體對(duì)外界做的功，故E正確．8．（2014·全國(guó)·高考真題）一定量的理想氣體從狀態(tài)a開(kāi)始，經(jīng)歷三個(gè)過(guò)程ab、bc、ca回到原狀態(tài)，其SKIPIF1<0圖象如圖所示，下列判斷正確的是（

）A．過(guò)程ab中氣體一定吸熱B．過(guò)程bc中氣體既不吸熱也不放熱C．過(guò)程ca中外界對(duì)氣體所做的功等于氣體所放的熱D．A、b和c三個(gè)狀態(tài)中，狀態(tài)a分子的平均動(dòng)能最小E．b和c兩個(gè)狀態(tài)中，容器壁單位面積單位時(shí)間內(nèi)受到氣體分子撞擊的次數(shù)不同【答案】ADE【解析】試題分析：從a到b的過(guò)程，根據(jù)圖線過(guò)原點(diǎn)可得SKIPIF1<0，所以為等容變化過(guò)程，氣體沒(méi)有對(duì)外做功，外界也沒(méi)有對(duì)氣體做功，所以溫度升高只能是吸熱的結(jié)果，選項(xiàng)A對(duì)．從b到c的過(guò)程溫度不變，可是壓強(qiáng)變小，說(shuō)明體積膨脹，對(duì)外做功，理應(yīng)內(nèi)能減少溫度降低，而溫度不變說(shuō)明從外界吸熱，選項(xiàng)B錯(cuò)．從c到a的過(guò)程，壓強(qiáng)不變，根據(jù)溫度降低說(shuō)明內(nèi)能減少，根據(jù)改變內(nèi)能的兩種方式及做功和熱傳遞的結(jié)果是內(nèi)能減少，所以外界對(duì)氣體做的功小于氣體放出的熱量，選項(xiàng)C錯(cuò)．分子的平均動(dòng)能與溫度有關(guān)，狀態(tài)a的溫度最低，所以分子平均動(dòng)能最小，選項(xiàng)D對(duì)．b和c兩個(gè)狀態(tài)，溫度相同，即分子運(yùn)動(dòng)的平均速率相等，單個(gè)分子對(duì)容器壁的平均撞擊力相等，根據(jù)b壓強(qiáng)大，可判斷狀態(tài)b單位時(shí)間內(nèi)容器壁受到分子撞擊的次數(shù)多，選項(xiàng)E對(duì)．考點(diǎn)：分子熱運(yùn)動(dòng)理想氣體狀態(tài)方程氣體壓強(qiáng)的微觀解釋三、解答題9．（2023·海南·統(tǒng)考高考真題）某飲料瓶?jī)?nèi)密封一定質(zhì)量理想氣體，SKIPIF1<0時(shí)，壓強(qiáng)SKIPIF1<0。（1）SKIPIF1<0時(shí)，氣壓是多大？（2）保持溫度不變，擠壓氣體，使之壓強(qiáng)與（1）時(shí)相同時(shí)，氣體體積為原來(lái)的多少倍？

【答案】（1）SKIPIF1<0；（2）0.97【解析】（1）瓶?jī)?nèi)氣體的始末狀態(tài)的熱力學(xué)溫度分別為SKIPIF1<0，SKIPIF1<0溫度變化過(guò)程中體積不變，故由查理定律有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0（2）保持溫度不變，擠壓氣體，等溫變化過(guò)程，由玻意耳定律有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<010．（2023·浙江·高考真題）某探究小組設(shè)計(jì)了一個(gè)報(bào)警裝置，其原理如圖所示。在豎直放置的圓柱形容器內(nèi)用面積SKIPIF1<0、質(zhì)量SKIPIF1<0的活塞密封一定質(zhì)量的理想氣體，活塞能無(wú)摩擦滑動(dòng)。開(kāi)始時(shí)氣體處于溫度SKIPIF1<0、活塞與容器底的距離SKIPIF1<0的狀態(tài)A。環(huán)境溫度升高時(shí)容器內(nèi)氣體被加熱，活塞緩慢上升SKIPIF1<0恰好到達(dá)容器內(nèi)的卡口處，此時(shí)氣體達(dá)到狀態(tài)B?；钊３植粍?dòng)，氣體被繼續(xù)加熱至溫度SKIPIF1<0的狀態(tài)C時(shí)觸動(dòng)報(bào)警器。從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過(guò)程中氣體內(nèi)能增加了SKIPIF1<0。取大氣壓SKIPIF1<0，求氣體。（1）在狀態(tài)B的溫度；（2）在狀態(tài)C的壓強(qiáng)；（3）由狀態(tài)A到狀態(tài)C過(guò)程中從外界吸收熱量Q?！敬鸢浮浚?）330K；（2）SKIPIF1<0；（3）SKIPIF1<0【解析】（1）根據(jù)題意可知，氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過(guò)程中，封閉氣體的壓強(qiáng)不變，則有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0（2）從狀態(tài)A到狀態(tài)B的過(guò)程中，活塞緩慢上升，則SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0根據(jù)題意可知，氣體由狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過(guò)程中，氣體的體積不變，則有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0（3）根據(jù)題意可知，從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過(guò)程中氣體對(duì)外做功為SKIPIF1<0由熱力學(xué)第一定律有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<011．（2021·重慶·高考真題）定高氣球是種氣象氣球，充氣完成后，其容積變化可以忽略?，F(xiàn)有容積為SKIPIF1<0的某氣罐裝有溫度為SKIPIF1<0、壓強(qiáng)為SKIPIF1<0的氦氣，將該氣罐與未充氣的某定高氣球連通充氣。當(dāng)充氣完成后達(dá)到平衡狀態(tài)后，氣罐和球內(nèi)的溫度均為SKIPIF1<0，壓強(qiáng)均為SKIPIF1<0，SKIPIF1<0為常數(shù)。然后將氣球密封并釋放升空至某預(yù)定高度，氣球內(nèi)氣體視為理想氣體，假設(shè)全過(guò)程無(wú)漏氣。（1）求密封時(shí)定高氣球內(nèi)氣體的體積；（2）若在該預(yù)定高度球內(nèi)氣體重新達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)的溫度為SKIPIF1<0，求此時(shí)氣體的壓強(qiáng)?！敬鸢浮浚?）SKIPIF1<0；（2）SKIPIF1<0【解析】（1）設(shè)密封時(shí)定高氣球內(nèi)氣體體積為V，由玻意耳定律SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0（2）由查理定律SKIPIF1<0解得SKIPIF1<012．（2018·海南·高考真題）一儲(chǔ)存氮?dú)獾娜萜鞅灰唤^熱輕活塞分隔成兩個(gè)氣室A和B，活塞可無(wú)摩擦地滑動(dòng)。開(kāi)始時(shí)用銷(xiāo)釘固定活塞，A中氣體體積為2.5×10-4m3，溫度為27℃，壓強(qiáng)為6.0×104Pa；B中氣體體積為4.0×10-4m3，溫度為-17℃，壓強(qiáng)為2.0×104Pa。現(xiàn)將A中氣體的溫度降至-17℃，然后拔掉銷(xiāo)釘，并保持A、B中氣體溫度不變，求穩(wěn)定后A和B中氣體的壓強(qiáng)?！敬鸢浮縫=3.2×104Pa【解析】對(duì)A中的氣體，根據(jù)查理定律SKIPIF1<0代入數(shù)據(jù)可得SKIPIF1<0拔掉銷(xiāo)釘后，根據(jù)玻意耳定律可得SKIPIF1<0代入數(shù)據(jù)解得SKIPIF1<013．（2021·江蘇·高考真題）如圖所示，一定質(zhì)量理想氣體被活塞封閉在汽缸中，活塞的面積為S，與汽缸底部相距L，汽缸和活塞絕熱性能良好，氣體的壓強(qiáng)、溫度與外界大氣相同，分別為SKIPIF1<0和SKIPIF1<0?，F(xiàn)接通電熱絲加熱氣體，一段時(shí)間后斷開(kāi)，活塞緩慢向右移動(dòng)距離L后停止，活塞與汽缸間的滑動(dòng)摩擦為f，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，整個(gè)過(guò)程中氣體吸收的熱量為Q，求該過(guò)程中（1）內(nèi)能的增加量SKIPIF1<0；（2）最終溫度T?！敬鸢浮浚?）SKIPIF1<0；（2）SKIPIF1<0【解析】（1）活塞移動(dòng)時(shí)受力平衡SKIPIF1<0氣體對(duì)外界做功SKIPIF1<0根據(jù)熱力學(xué)第一定律SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0（2）活塞發(fā)生移動(dòng)前，等容過(guò)程SKIPIF1<0活塞向右移動(dòng)了L，等壓過(guò)程SKIPIF1<0且SKIPIF1<0解得SKIPIF1<014．（2021·河北·高考真題）某雙層玻璃保溫杯夾層中有少量空氣，溫度為27℃時(shí)，壓強(qiáng)為SKIPIF1<0。（1）當(dāng)夾層中空氣的溫度升至37℃，求此時(shí)夾層中空氣的壓強(qiáng)；（2）當(dāng)保溫杯外層出現(xiàn)裂隙，靜置足夠長(zhǎng)時(shí)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(qiáng)為SKIPIF1<0?！敬鸢浮浚?）SKIPIF1<0；（2）SKIPIF1<0【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SKIPIF1<0代入數(shù)據(jù)解得SKIPIF1<0（2）當(dāng)保溫杯外層出現(xiàn)裂縫后，靜置足夠長(zhǎng)時(shí)間，則夾層壓強(qiáng)和大氣壓強(qiáng)相等，設(shè)夾層體積為V，以靜置后的所有氣體為研究對(duì)象有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0則增加空氣的體積為SKIPIF1<0所以增加的空氣質(zhì)量與原有空氣質(zhì)量之比為SKIPIF1<015．（2021·湖南·高考真題）小贊同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用電子天平測(cè)量環(huán)境溫度的實(shí)驗(yàn)裝置，如圖所示。導(dǎo)熱汽缸開(kāi)口向上并固定在桌面上，用質(zhì)量SKIPIF1<0、截面積SKIPIF1<0的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與汽缸壁間無(wú)摩擦。一輕質(zhì)直桿中心置于固定支點(diǎn)SKIPIF1<0上，左端用不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩豎直懸掛活塞，右端用相同細(xì)繩豎直懸掛一個(gè)質(zhì)量SKIPIF1<0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SKIPIF1<0時(shí)，測(cè)得環(huán)境溫度SKIPIF1<0。設(shè)外界大氣壓強(qiáng)SKIPIF1<0，重力加速度SKIPIF1<0。（1）當(dāng)電子天平示數(shù)為SKIPIF1<0時(shí)，環(huán)境溫度SKIPIF1<0為多少？（2）該裝置可測(cè)量的最高環(huán)境溫度SKIPIF1<0為多少？【答案】（1）297K；（2）309K【解析】（1）由電子天平示數(shù)為600.0g時(shí)，則細(xì)繩對(duì)鐵塊拉力為SKIPIF1<0又：鐵塊和活塞對(duì)細(xì)繩的拉力相等，則汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)SKIPIF1<0①當(dāng)電子天平示數(shù)為400.0g時(shí)，設(shè)此時(shí)汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p2，對(duì)SKIPIF1<0受力分析有SKIPIF1<0②由題意可知，汽缸內(nèi)氣體體積不變，則壓強(qiáng)與溫度成正比：SKIPIF1<0③聯(lián)立①②③式解得SKIPIF1<0（2）環(huán)境溫度越高，汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)越大，活塞對(duì)細(xì)繩的拉力越小，則電子秤示數(shù)越大，由于細(xì)繩對(duì)鐵塊的拉力最大為0，即電子天平的示數(shù)恰好為1200g時(shí)，此時(shí)對(duì)應(yīng)的環(huán)境溫度為裝置可以測(cè)量最高環(huán)境溫度。設(shè)此時(shí)汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p3，對(duì)SKIPIF1<0受力分析有SKIPIF1<0④又由汽缸內(nèi)氣體體積不變，則壓強(qiáng)與溫度成正比SKIPIF1<0⑤聯(lián)立①④⑤式解得SKIPIF1<016．（2020·海南·統(tǒng)考高考真題）如圖，圓柱形導(dǎo)熱汽缸長(zhǎng)SKIPIF1<0，缸內(nèi)用活塞（質(zhì)量和厚度均不計(jì)）密閉了一定質(zhì)量的理想氣體，缸底裝有一個(gè)觸發(fā)器D，當(dāng)缸內(nèi)壓強(qiáng)達(dá)到SKIPIF1<0時(shí)，D被觸發(fā)，不計(jì)活塞與缸壁的摩擦。初始時(shí)，活塞位于缸口處，環(huán)境溫度SKIPIF1<0，壓強(qiáng)SKIPIF1<0。(1)若環(huán)境溫度不變，緩慢向下推活塞，求D剛好被觸發(fā)時(shí)，到缸底的距離；(2)若活塞固定在缸口位置，緩慢升高環(huán)境溫度，求D剛好被觸發(fā)時(shí)的環(huán)境溫度?！敬鸢浮?1)SKIPIF1<0；(2)SKIPIF1<0【解析】(1)設(shè)汽缸橫截面積為SKIPIF1<0；D剛好被觸發(fā)時(shí)，到缸底的距離為SKIPIF1<0，根據(jù)玻意耳定律得SKIPIF1<0帶入數(shù)據(jù)解得SKIPIF1<0(2)此過(guò)程為等容變化，根據(jù)查理定律得SKIPIF1<0帶入數(shù)據(jù)解得SKIPIF1<017．（2017·全國(guó)·高考真題）如圖，容積均為V的汽缸A、B下端有細(xì)管（容積可忽略）連通，閥門(mén)K2位于細(xì)管的中部，A、B的頂部各有一閥門(mén)K1、K3，B中有一可自由滑動(dòng)的活塞（質(zhì)量、體積均可忽略）。初始時(shí)，三個(gè)閥門(mén)均打開(kāi)，活塞在B的底部；關(guān)閉K2、K3，通過(guò)K1給汽缸充氣，使A中氣體的壓強(qiáng)達(dá)到大氣壓p0的3倍后關(guān)閉K1。已知室溫為27℃，汽缸導(dǎo)熱。(1)打開(kāi)K2，求穩(wěn)定時(shí)活塞上方氣體的體積和壓強(qiáng)；(2)接著打開(kāi)K3，求穩(wěn)定時(shí)活塞的位置；(3)再緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體使其溫度升高20℃，求此時(shí)活塞下方氣體的壓強(qiáng)?！敬鸢浮?1)SKIPIF1<0，2p0；(2)上升直到B的頂部；(3)1.6p0【解析】(1)設(shè)打開(kāi)K2后，穩(wěn)定時(shí)活塞上方氣體的壓強(qiáng)為p1，體積為V1。依題意，被活塞分開(kāi)的兩部分氣體都經(jīng)歷等溫過(guò)程。由玻意耳定律得對(duì)B有SKIPIF1<0對(duì)于A有SKIPIF1<0聯(lián)立式得SKIPIF1<0，SKIPIF1<0(2)剛打開(kāi)K3時(shí)，活塞上方氣體壓強(qiáng)變?yōu)榇髿鈮簭?qiáng)，則活塞下方氣體壓強(qiáng)大，活塞將上升。設(shè)活塞運(yùn)動(dòng)到頂部之前重新穩(wěn)定，令下方氣體與A中氣體的體積之和為V2（SKIPIF1<0）。由玻意耳定律得SKIPIF1<0得SKIPIF1<0則打開(kāi)K3后活塞上會(huì)升直到B的頂部為止。(3)活塞上升到B的頂部，令汽缸內(nèi)的氣體壓強(qiáng)為SKIPIF1<0，由玻意耳定律得SKIPIF1<0設(shè)加熱后活塞下方氣體的壓強(qiáng)為p3，氣體溫度從T1=300K升高到T2=320K的等容過(guò)程中，由查理定律得SKIPIF1<0聯(lián)立可得p3=1.6p018．（2019·全國(guó)·高考真題）熱等靜壓設(shè)備廣泛用于材料加工中．該設(shè)備工作時(shí)，先在室溫下把惰性氣體用壓縮機(jī)壓入到一個(gè)預(yù)抽真空的爐腔中，然后爐腔升溫，利用高溫高氣壓環(huán)境對(duì)放入爐腔中的材料加工處理，改部其性能．一臺(tái)熱等靜壓設(shè)備的爐腔中某次放入固體材料后剩余的容積為0.13m3，爐腔抽真空后，在室溫下用壓縮機(jī)將10瓶氬氣壓入到爐腔中．已知每瓶氬氣的容積為3.2×10-2m3，使用前瓶中氣體壓強(qiáng)為1.5×107Pa，使用后瓶中剩余氣體壓強(qiáng)為2.0×106Pa；室溫溫度為27℃．氬氣可視為理想氣體．（1）求壓入氬氣后爐腔中氣體在室溫下的壓強(qiáng)；（2）將壓入氬氣后的爐腔加熱到1227℃，求此時(shí)爐腔中氣體的壓強(qiáng)．【答案】（1）SKIPIF1<0

（2）SKIPIF1<0【解析】（1）設(shè)初始時(shí)每瓶氣體的體積為SKIPIF1<0，壓強(qiáng)為SKIPIF1<0；使用后氣瓶中剩余氣體的壓強(qiáng)為SKIPIF1<0，假設(shè)體積為SKIPIF1<0，壓強(qiáng)為SKIPIF1<0的氣體壓強(qiáng)變?yōu)镾KIPIF1<0時(shí)，其體積膨脹為SKIPIF1<0，由玻意耳定律得：SKIPIF1<0被壓入進(jìn)爐腔的氣體在室溫和SKIPIF1<0條件下的體積為：SKIPIF1<0設(shè)10瓶氣體壓入完成后爐腔中氣體的壓強(qiáng)為SKIPIF1<0，體積為SKIPIF1<0，由玻意耳定律得：SKIPIF1<0聯(lián)立方程并代入數(shù)據(jù)得：SKIPIF1<0（2）設(shè)加熱前爐腔的溫度為SKIPIF1<0，加熱后爐腔的溫度為SKIPIF1<0，氣體壓強(qiáng)為SKIPIF1<0，由查理定律得：SKIPIF1<0聯(lián)立方程并代入數(shù)據(jù)得：SKIPIF1<019．（2015·全國(guó)·高考真題）如圖，一固定的豎直汽缸有一大一小兩個(gè)同軸圓筒組成，兩圓筒中各有一個(gè)活塞，已知大活塞的質(zhì)量為SKIPIF1<0，橫截面積為SKIPIF1<0，小活塞的質(zhì)量為SKIPIF1<0，橫截面積為SKIPIF1<0；兩活塞用剛性輕桿連接，間距保持為SKIPIF1<0，汽缸外大氣壓強(qiáng)為SKIPIF1<0，溫度為SKIPIF1<0．初始時(shí)大活塞與大圓筒底部相距SKIPIF1<0，兩活塞間封閉氣體的溫度為SKIPIF1<0，現(xiàn)汽缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降，活塞緩慢下移，忽略?xún)苫钊c汽缸壁之間的摩擦，重力加速度SKIPIF1<0取SKIPIF1<0，求：（1）在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間，缸內(nèi)封閉氣體的溫度；（2）缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達(dá)到熱平衡時(shí)，缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)．【答案】（1）SKIPIF1<0（2）SKIPIF1<0【解析】（1）大活塞與大圓筒底部接觸前氣體發(fā)生等壓變化，氣體的狀態(tài)參量：SKIPIF1<0，T1=495K，SKIPIF1<0，由蓋呂薩克定律得：SKIPIF1<0，解得：T2=330K；（2）大活塞與大圓筒底部接觸后到汽缸內(nèi)氣體與汽缸外氣體溫度相等過(guò)程中氣體發(fā)生等容變化，大活塞剛剛與大圓筒底部接觸時(shí)，由平衡條件得：SKIPIF1<0，代入數(shù)據(jù)解得：p2=1.1×105Pa，T2=330K，T3=T=303K，由查理定律得：SKIPIF1<0，解得：p3=1.01×105Pa；答：（1）在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間，缸內(nèi)封閉氣體的溫度為330K；（2）缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達(dá)到熱平衡時(shí)，缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)為1.01×105Pa．20．（2016·上?！そy(tǒng)考高考真題）如圖，兩端封閉的直玻璃管豎直放置，一段水銀將管內(nèi)氣體分隔為上下兩部分A和B，上下兩部分氣體初始溫度相等，且體積VA＞VB．（1）若A、B兩部分氣體同時(shí)升高相同的溫度，水銀柱將如何移動(dòng)？某同學(xué)解答如下：設(shè)兩部分氣體壓強(qiáng)不變，由，…，，…，所以水銀柱將向下移動(dòng)．上述解答是否正確？若正確，請(qǐng)寫(xiě)出完整的解答；若不正確，請(qǐng)說(shuō)明理由并給出正確的解答．（2）在上下兩部分氣體升高相同溫度的過(guò)程中，水銀柱位置發(fā)生變化，最后穩(wěn)定在新的平衡位置，A、B兩部分氣體始末狀態(tài)壓強(qiáng)的變化量分別為ΔpA和ΔpB，分析并比較二者的大小關(guān)系．【答案】（1）不正確水銀柱向上移動(dòng)（2）SKIPIF1<0【解析】（1）不正確．水銀柱移動(dòng)的原因是升溫后，由于壓強(qiáng)變化造成受力平衡被破壞，因此應(yīng)該假設(shè)氣體體積不變，由壓強(qiáng)變化判斷移動(dòng)方向．正確解法：設(shè)升溫后上下部分氣體體積不變，則由查理定律可得SKIPIF1<0SKIPIF1<0因?yàn)镾KIPIF1<0，pA<pB，可知SKIPIF1<0，所示水銀柱向上移動(dòng)．（2）升溫前有pB=pA+ph（ph為汞柱壓強(qiáng)）升溫后同樣有pB'=pA'+ph兩式相減可得SKIPIF1<0【點(diǎn)睛】通過(guò)查理定律計(jì)算分析水銀柱的移動(dòng)方向；建立升溫前后A、B氣體壓強(qiáng)關(guān)系，兩式相減就可以計(jì)算出兩部分氣體的壓強(qiáng)變化關(guān)系．21．（2015·重慶·高考真題）北方某地的冬天室外氣溫很低，吹出的肥皂泡會(huì)很快凍結(jié)，若剛吹出時(shí)肥皂泡內(nèi)氣體溫度為SKIPIF1<0，壓強(qiáng)為SKIPIF1<0，肥皂泡凍結(jié)后泡內(nèi)氣體溫度降為SKIPIF1<0，整個(gè)過(guò)程中泡內(nèi)氣體視為理想氣體，不計(jì)體積和質(zhì)量變化，大氣壓強(qiáng)為SKIPIF1<0，求凍結(jié)后肥皂膜內(nèi)外氣體的壓強(qiáng)差。【答案】SKIPIF1<0【解析】根據(jù)題意可知，氣泡發(fā)生等容變化，則有SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0故內(nèi)外氣體的壓強(qiáng)差為SKIPIF1<022．（2015·山東·高考真題）扣在水平桌面上的熱杯蓋有時(shí)會(huì)發(fā)生被頂起的現(xiàn)象；如圖，截面積為S的熱杯蓋扣在水平桌面上，開(kāi)始時(shí)內(nèi)部封閉氣體的溫度