上海市6年高考與等級考真題4年一二模試題匯編27 熱力學定律（二） 含詳解

上海市6年高考4年模擬物理試卷分項匯編

專題27熱力學定律（二）

六年高考2023一模2022二模2022一模2021二模2021一模2020二模2020一模

題量981716818248

[2021年一模】

1、（2021?上海市延安中學高三上學期11月期中）如圖，開口向下的玻璃管插入水銀槽中，管內封閉了一段氣體,

氣體長度為/,管內外水銀面高度差為力，若保持玻璃管不動，向水銀槽內舀出少許水銀，則（）

A./增大，Zi增大B./減小，力增大C./增大，Zz減小D./減小，/?減小

2、（2021?上海市嘉定區(qū)一中高三上學期11月期中）如圖所示，一定質量的氣體被封閉在高H的容器下部，活塞

質量〃?、橫截面積S容器上方與大氣接通，大氣壓強po。初始時，活塞靜止在容器正中間。不計活塞摩擦，保持溫

度不變，緩慢將活塞上部抽成真空，最終容器內被封閉的氣體壓強是（）

A.—定是螫B.-定是空置

S2

mgmg

C.整或p°+ητD,介于螫和〃。+7之間某個值

S252

3、（2021?上海市奉賢區(qū)高三上學期1月一模期末）如圖，一端封閉的玻璃管，開口向下豎直插在水銀槽里，管內

封有長度分別為匕和心的兩段氣體。若把玻璃管緩慢向上提起，但管口不離開液面，則管內氣體的長度（）

Λ.A和42都變小B.Ll和￡2都變大

C.Ll變大，心變小D.Ll變小，上變大

4、（2021?上海市奉賢區(qū)高三上學期1月一模期末）如圖所示是一定質量的理想氣體的P-T圖像，按圖示箭頭從狀

態(tài)”變化到狀態(tài)b,再變化到狀態(tài)c。則在此過程中氣體體積（）

A.先減小后增大B.先減小后不變

C.先增大后減小D.先增大后不變

5、（2021?上海市崇明縣高三上學期1月一模期末熱身）如圖所示，一只貯有空氣密閉燒瓶用玻璃管與水銀氣壓

計相連，氣壓計的A、B管內汞面在同一水平面上.現緩慢降低燒瓶內空氣的溫度，同時緩慢移動氣壓計A管，使

氣壓計B管的水銀面保持在原來的水平面上，則

A.燒瓶內氣體作等容變化，A管應向上移動

B燒瓶內氣體作等容變化，A管應向下移動

C.燒瓶內氣體作等溫變化，A管應向上移動

D.燒瓶內氣體作等溫變化，A管應向下移動

6、（2021?上海交大附中高三上學期11月期中）如圖所示，質量為M導熱性能良好的氣缸由一根平行于斜面的細

線系在光滑斜面上.氣缸內有一個質量為m的活塞，活塞與氣缸壁之間無摩擦且不漏氣.氣缸內密封有一定質量的

理想氣體.如果大氣壓強增大（溫度不變），則（）

A.氣體的體積增大

B.細線的張力增大

C.氣體的壓強增大

D.斜面對氣缸的支持力增大

7、（2021?上海交大附中高三上學期11月期中）如圖所示，一根粗細均勻，兩端封閉的玻璃管中有一段水銀柱，

水銀柱的上、下兩段空氣柱溫度相等，水銀柱靜止不動?，F在讓這兩段空氣柱溫度分別升高Af∣（上段空氣）和

（下段空氣），而水銀柱沒有移動，比較Af∣及的大小，可知（）

Δ?

A.∕>B.八乙<r

?1M2?2c.?r1=?t2D.無法確定

8、（2021?上海交大附中高三上學期11月期中）如圖所示的是“研究一定質量的氣體在體積不變時，其壓強與溫

度的關系”的實驗裝置，其中對應的傳感器（A）是傳感器，傳感器（B）是傳感器。

9、（2021?上海市九校高三上學期1月一模期末）夏天的陽光烤暖了大地，使地面附近的空氣變熱，形成暖氣團升

往高空而逐漸膨脹.由于暖氣團體積非常大，可不計和外界大氣的熱交換，則暖氣團在上升過程中內能（選填

“減小”“增大”或“不變”），暖氣團內部的溫度—（選填“升高”“降低”或“不變”）.

10、（2021?上海市浦東新區(qū)高三上學期1月一模期末）如圖所示，兩端封閉的均勻玻璃管豎直放置，管中間有一

段水銀柱將管中氣體分成體積相等的兩部分，管內氣體的溫度始終與環(huán)境溫度相同.一段時間后，發(fā)現下面氣體的

體積比原來大了，則可以判斷環(huán)境溫度了（填“升高”或“降低”），下面氣體壓強的變化量_______上面氣體

壓強的變化量（填"大于”、“等于”或"小于”）.

11、（2021?上海市延安中學高三上學期11月期中）一太陽能空氣集熱器，底面及側面為隔熱材料，頂面為透明玻

璃板，集熱器容積為％,開始時內部封閉氣體的壓強為P。。經過太陽暴曬，氣體溫度由工）=300K升至7；=350K。

求此時氣體的壓強為；保持7；=350K不變，緩慢抽出部分氣體，使氣體壓強再變回到，求集熱器內剩余

氣體的質量與原來總質量的比值為

12、（2021?上海市奉賢區(qū)高三上學期1月一模期末）如圖所示，兩端封閉的均勻半圓（圓心為O）管道內封閉一

定質量理想氣體，管內有不計質量、可自由移動的、絕熱活塞P,將管內氣體分成兩部分。開始時OP與管道的水

平直徑的夾角為e45。，此時兩部分氣體壓強均為∕?=1.OxlO5Pa,溫度相同。

（1）若緩慢升高左側氣體的溫度，而保持右側氣體溫度不變，當活塞緩慢移動到管道最低點（不計摩擦）時，右側氣

體的壓強為Pa0

（2）若緩慢升高左側氣體的溫度時，為保持活塞位置不變，則右側氣體的溫度同時緩慢升高，應為左側氣體溫度

___________倍。

13、（2021?上海市嘉定區(qū)高三上學期1月一模期末）如圖所示，豎直圓筒固定不動，粗筒橫截面積是細筒的4倍，

細筒足夠長，粗筒中A、B兩輕質活塞間封有一定量的理想氣體，氣柱長∕=10cm.活塞A上方為水銀，粗細兩筒中

水銀柱的高度分別為”=3Cm和〃=2cm,兩活塞與筒壁間的摩擦不計。用外力向上托住B,使之處于平衡狀態(tài)。若

外界大氣壓始終為po=76cmHg,環(huán)境溫度為27℃。

（1）求圖示狀態(tài)封閉氣體的壓強pi;

（2）保持溫度不變，向上緩慢推動活塞B,試計算粗筒中的水銀柱剛好完全進入細筒時，封閉氣體的壓強0和活塞

B上升的距離x；

（3）在第2問的基礎上，固定活塞B的位置不變，將裝置放入57℃的恒溫箱中。一段時間后，在細筒上方注入水銀，

為保證活塞A不向下移動，則注入水銀的最大高度V為多少？

（4）請在p-V圖上定性畫出氣體狀態(tài)變化的整個過程。

I

14、（2021?上海市嘉定區(qū)一中高三上學期11月期中）一定質量的氣體經歷a、b、c、d四段變化過程，壓強與熱

力學溫度的關系如圖所示，氣體體積在增大的過程是。忽略氣體分子勢能，氣體的內能在增大的過程是

15、（2021?上海市金山區(qū)高三上學期1月一模期末）固定三通管的AB管豎直、CD管水平，水銀在管子的4端封

閉了一定量的氣體。初始時封閉空氣柱長度為/,42管內水銀柱長2心如圖所示。打開閥門后，A端氣體將經歷

過程；穩(wěn)定后，空氣柱的長度為。（己知大氣壓強為po,水銀的密度為0重力加速度為g）

16、（2021?上海市浦東新區(qū)高三上學期1月一模期末）某容器中的空氣被光滑活塞封住，容器和活塞絕熱性能良

好，空氣可視為理想氣體.初始時容器中空氣的溫度與外界相同，壓強大于外界.現使活塞緩慢移動，直至容器中

的空氣壓強與外界相同.此時，容器中空氣的溫度（填“高于”“低于”或“等于”）外界溫度，容器中空氣

的密度—（填“大于""小于''或"等于"）外界空氣的密度.

17、（2021?上海市松江區(qū)高三上學期1月一模期末）如圖，固定密閉容器內儲有一定量的水，若拔掉容器底部的

軟木塞，可能觀察到的現象有。

18、（2021?上海市長寧區(qū)高三上學期1月一模期末）氣缸側立于水平面上，質量為Ikg的活塞位于氣缸口處，并

將一定質量27。C的氣體封閉于氣缸中，如圖甲所示，不計活塞與缸壁間摩擦。將氣缸順時針緩慢旋轉至直立位置

時，測得氣體溫度為177<3C,如圖乙所示，已知氣缸在旋轉過程中，活塞在氣缸中的位置始終不變。則此時氣體壓

強為Pao之后保持溫度不變，在活塞上方加kg的重物，活塞可以將氣體的體積壓縮一半。（大

氣壓強為1.0X1（）5Pa）

國甲田乙

【2020年二?！?/p>

1、（2020?上海市楊浦區(qū)高三下學期5月二模）一定質量的理想氣體由狀態(tài)A經過如圖所示過程變到狀態(tài)B此過

程中氣體的體積（）

A.一直變小B.一直變大

C.先變小后變大I）.先變大后變小

2、（2020?上海市長寧區(qū)高三下學期5月二模）如圖為醫(yī)院給病人輸液的部分裝置，A為輸液瓶，B為滴壺，C為

進氣管，與大氣相通。在輸液過程中（假設病人保持不動、瓶A液體未流完）（）

A.瓶A上方的氣體壓強、滴壺B中的氣體壓強均減小

B.瓶A上方的氣體壓強、滴壺B中的氣體壓強均增大

C.瓶A上方的氣體壓強增大，滴壺B中的氣體壓強不變

D.瓶A上方的氣體壓強減小，滴壺B中的氣體壓強不變

3、（2020?上海市寶山區(qū)高三下學期5月二模）一個密閉容器中裝有氣體，當溫度變化時氣體壓強減小了（不考慮

容器熱脹冷縮），則（）

A.密度增大B.密度減小C.分子平均動能增大D.分子平均動能減小

4、（2020?上海市靜安區(qū)高三下學期5月二模）如圖所示為一定質量氣體狀態(tài)變化時的「一J圖像，由圖像可知,

此氣體的溫度（）

A.先不變后升高B.先不變后降低

C.先降低后不變D.先升高后不變

5、（2020?上海市浦東新區(qū)高三下學期5月二模）如圖所示U型玻璃管靜置于豎直平面，右管封閉一定質量的空氣,

左管上端開口且足夠長，左管內水銀面比右管內水銀面高人，能使力變小的是（）

A.使U型管自由下落

B.外界大氣壓強升高

C.使U型管靜置于水平面內

D.沿管壁向左管內加注水銀

6、（2020?上海市寶山區(qū)高三下學期5月二模）如圖所示，上端封閉的玻璃管插在水銀槽中，管內封閉著一段氣柱。

現使玻璃管緩慢地繞其最下端的水平軸偏離豎直方向一定角度，能描述管內氣體狀態(tài)變化的P-V圖像是（箭頭表

示狀態(tài)的變化方向）（）

7、（2020?上海市崇明區(qū)高三下學期5月二模）如圖所示，左端封閉右側開口的U型管內分別用水銀封有兩部分氣

體，右側部分封閉氣體的壓強為0,水銀面高度差為爪當左側部分氣體溫度升高較小的Af,重新達到平衡后，h

和Pi的變化是（）

A./7不變，PI不變B.人不變，Pl變大C.〃變小，Pl變小D./?變小，Pl不變

8、（2020?上海市浦東外國語學校高三下學期月考）圖為伽利略設計的一種測溫裝置示意圖，玻璃管的上端與導熱

良好的玻璃泡連通，下端插入水中，玻璃泡中封閉有一定量的空氣。若觀察到玻璃管內水柱上升，則可推測外界大

氣的變化可能是（）

?κ

A.溫度不變，壓強減小B.溫度升高，壓強不變

C.溫度升高，壓強減小D.溫度不變，壓強增大

9、（2020?上海市南洋模范中學高三下學期月考）如圖所示，某人用托里拆利管做測定大氣壓強的實驗時，由于管

內漏進了空氣，測得管內汞柱的高度僅為70cm,但當時的實際大氣壓強為一個標準大氣壓（相當于76厘米高的汞柱

產生的壓強）.今采用下述哪種方法，可使管內、外汞面的高度差大于70Cm

A.把托里拆利管逐漸傾斜（管子露出部分長度不變）

B.把托里拆利管慢慢向上提,但下端不離開汞槽

C.保持裝置不動,往汞槽內加汞,以增大壓強

D.整個裝置豎直向上做加速運動

10、（2020?上海市奉賢區(qū)高三下學期5月二模）一定質量的理想氣體從狀態(tài)“沿“歷過程到狀態(tài)c,其27圖像如

圖，其中αc連線的延長線過原點0。則在整個過程中氣體的內能（）

Pɑ

zy^*?

（T---------------,τ

A.先增大后不變B.先不變后減小C.先增大后減小D,先減小后增大

11、（2020?上海市奉賢區(qū)高三下學期5月二模）如圖所示，兩端封閉的玻璃管中間有一段水銀柱，經適當傾斜，

使上下兩部分氣體的體積恰好相等。保持管的傾角不變，管內氣體的溫度始終與環(huán)境溫度相同。若某時發(fā)現上部氣

體體積已變大重新穩(wěn)定，說明（）

A.環(huán)境溫度已升高B.環(huán)境溫度已降低

C.上部氣體壓強增大，下部氣體壓強減小I）.上部氣體壓強減小，下部氣體壓強增大

12、（2020?上海市奉賢區(qū)高三下學期5月二模）如圖為一種減震墊，布滿了圓柱狀相同薄膜氣泡。每個氣泡內充

滿體積為％,壓強為Po的氣體。現把平板狀物品恰好水平放在〃個完整的氣泡上。設被壓的氣泡不漏氣，且氣體

溫度保持不變。當每個氣泡的體積壓縮了AV時，其與物品接觸面的邊界為S。則此時每個氣泡內氣體的壓強為

，此減震墊對平板物品的支持力為o

13、（2020?上海市崇明區(qū)高三下學期5月二模）質量相等的〃、匕兩部分同種氣體做等容變化，其〃一，圖像如圖

所示。則氣體的體積匕—Vb（填“>”、或"="）；當r=273℃時，氣體α的壓強K=—atm。

p<'atm

14、、（2020?上海市虹口區(qū)高三下學期5月二模）某同學利用圖（a）裝置驗證玻意耳定律：粗細相同的玻璃管A

和B下端用橡皮管相連，管內裝有水銀，A管上端封閉，內有封閉氣體，B管上端開口。上、下移動B管時，需保

持不變，氣體體積V可以根據A管上的刻度讀出，利用刻度尺測出B管液面與A管液面的高度差

h.測得一系列數據后，以/1為縱坐標，得到如圖（b）所示的函數圖像，則圖像的橫坐標為一—；

圖線與九軸交點的物理含義是。

15、（2020?上海市閔行區(qū)高三下學期5月二模）左端封閉右端開口粗細均勻的倒置U形管，用水銀封住兩部分氣

體，靜止時如圖所示，若讓管保持豎直狀態(tài)做自由落體運動，則氣體柱I長度將,氣體柱H長度將o

（選填：“增大”、“減小”或“不變”）

16、（2020?上海市虹口區(qū)高三下學期5月二模）在燒瓶口插入細玻璃管，管的另一端與汞壓強計相連，燒瓶中封

閉著一定質量的氣體，起初壓強計U形管兩臂內的汞面一樣高?，F將燒瓶浸入熱水中，為保持氣體的體積不變，應

向適當移動A管，為保持氣體的壓強不變，應向適當移動A管。（均選填“上”或“下”）

17、（2020?上海市靜安區(qū)高三下學期5月二模）如圖所示，豎直放置的U形玻璃管左端封閉，右端開口。初始時，

兩管水銀面等高，左管封閉的空氣柱長8cm,大氣壓強為po=75cmHg0給左管氣體加熱，封閉氣柱長變?yōu)?.5cm,

此時封閉氣體的壓強為CmHg。保持加熱后的溫度不變，從右端再注入Cm的水銀柱，氣柱長可變

回8cm?

18、（2020?上海市嘉定區(qū)高三下學期5月二模）如圖所示，左端開口的氣缸固定在水平桌面，用截面積S=50cm2

的活塞封閉一定量的氣體，活塞上系一輕繩通過定滑輪連接質量機=IOkg的物體。開始時系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，缸內

氣體溫度九=27℃。已知大氣壓強PO=IXIo5pa,重力加速度g取Iom展，氣缸內壁光滑。求：

（1）開始時氣缸內部的氣體壓強pi;

（2）現用一外力緩慢拉動活塞，當缸內氣體體積變?yōu)槌跏俭w積的1.25倍時，對應的外力尸為多大？

（3）在第2小問的基礎上，若想撤去外力后活塞能靜止在原處，寫出可行的方案，并通過計算說明你的方案。

19、（2020?上海市浦東外國語學校高三下學期月考）一定質量的理想氣體狀態(tài)變化的P-T圖像如圖所示，由圖可

知：氣體在。、b、C三個狀態(tài)的密度P（I、4、PC的大小關系為,氣體在a、b、C三個狀態(tài)時，氣體分子的平均

動能EK”、EKb、EKC的大小關系為。

20、（2020?上海市青浦區(qū)高三下學期5月二模）"新冠肺炎''負壓病房內氣壓低于室外氣壓25Pa,使室外與負壓病

房氣流只能“從潔到污''單向流動。若室外與負壓病房間的安全門面積為L6m2,則安全門受到的內外氣體的壓力

差為No若室外與負壓病房溫度相同，則室外IOOOCm3的氣體流到負壓病房后體積將變?yōu)镃m3。（此

空精確到兩位小數）（設室外大氣壓強為l×105Pa）

21、（2020?上海市松江區(qū)高三下學期5月二模）圖甲為固定在水平桌面深為H內壁光滑的氣缸，面積為S的輕質

活塞厚度不計，在缸內移動可保持氣體質量不變。若經過一段時間發(fā)現活塞略微下降，可能的原因是；

H

若要把圖乙中靜止在一處的活塞豎直向上緩慢拉出氣缸，請對拉力廠大小作簡要分析：__________。（拉出過程大

2

氣壓強不變?yōu)槭?）

甲Z.

22、（2020?上海市徐匯區(qū)高三下學期5月二模）一輛汽車的質量為1.3噸。當輪胎“充滿”氣時，每個輪胎與地面

的接觸面積為130cm2,胎內氣體體積為20L,壓強為Pa。當輪胎充氣“不足”而輪轂蓋邊緣著地時，胎

內仍有15L壓強為Iatm的空氣。用一電動充氣機以每分鐘5OL的速度將壓強為Iatm的空氣壓入輪胎，假設在此過

程中氣體溫度保持不變，則充滿四個輪胎約需要分鐘。（重力加速度g取IOm?2,Iatm約為105Pa）

23、（2020?上海市楊浦區(qū)高三下學期5月二模）如圖所示，4、B、C三只相同的試管，用細繩拴住封閉端懸掛在

天花板上，開口端插入水銀槽中，試管內都封有氣體，三管靜止時，三根細繩的張力分別為FA、FB、FcA管內

水銀面與管外相平，3管內水銀面比管外低，C管內水銀面比管外高，則三管中氣體壓強最小的是管，FA.

FB、PC的大小關系是一。

24、（2020?上海市長寧區(qū)高三下學期5月二模）宇航員航天服內氣體的壓強為1.0xl（）5pa,每平方米航天服上承受

的氣體壓力為N。由于太空幾乎是真空,在太空中行走時航天服會向外膨脹,影響宇航員返回密封艙。

此時，宇航員可以采取應急措施來減少航天服內部氣體的壓強，從而減小航天服的體積。寫出一種措施：

[2020年一模】

1、（2020?上海市崇明區(qū)高三一模）如圖所示為一定質量氣體狀態(tài)變化時P-T圖象，由圖象可知，此氣體的體積

A.先不變后變大B.先不變后變小

C.先變大后不變D.先變小后不變

2、（2020?上海市奉賢區(qū)高三一模）如圖，一定質量的理想氣體從初始狀態(tài)M經過M→KM-2、M→3變化過程

到狀態(tài)1、2、3,則氣體（）

A.M→l過程不可能實現B.M-2過程體積保持不變

C.M-3過程不可能實現D.M-3過程體積逐漸增大

3、（2020?上海市嘉定區(qū)高三一模）一定質量的理想氣體由狀態(tài)A經過如圖所示過程變到狀態(tài)B此過程中氣體的體

積（）

\

、T

O1-

A.一直變小B.一直變大

C.先變小后變大D.先變大后變小

4、（2020?上海市徐匯區(qū)高三一模）倒在杯中的香檳酒中會冒出一連串上升的氣泡，這些氣泡在開始上升過程中（）

A.體積越來越大，速度越來越快

B.體積越來越大，速度基本不變

C.體積基本不變，速度越來越快

D.體積基本不變，速度基本不變

5、（2020?上海市奉賢區(qū)高三一模）如圖氣體溫度計結構圖。玻璃測溫泡A內充有理想氣體，通過細玻璃管B和水

銀壓強計相連。開始時A處于冰水混合物中，左管C中水銀面在O點處，右管D中水銀面高出O點hι=14cm,

后將A放入待測恒溫槽中，上下移動D,使C中水銀面仍在O點處，測得D中水銀面高出O點h2=44cmo（己知

外界大氣壓為76CmHg）則恒溫槽的溫度C,此過程A內氣體內能（填“增大”、“減小”或“不變”）。

6、（2020?上海市嘉定區(qū)高三一模）用長度為h的一段汞柱把空氣封閉在一端開口的粗細均勻的玻璃管里，設大氣壓

強為P0,當玻璃管水平放置時，管內空氣柱的壓強Pl=。當玻璃管開口向上豎直放置時，空氣柱的長度減

小，請分析原因：。

?V∕∕Λ7∕MZ

PO

7、（2020?上海市閔行區(qū)高三一模）如圖所示，用軟硅膠杯蓋將空氣密封在玻璃杯中，杯中氣體壓強等于大氣壓強

加、體積為％。已知杯蓋質量為，〃，杯子和水的總質量為M,杯口橫截面積為5,若將整個杯子提起，加在杯蓋上

的力至少為:提起不動時，杯蓋有形變，設杯中氣體溫度不變，則杯中氣體體積為。

8、（2020?上海市青埔區(qū)高三一模）如圖所示，兩端開口足夠長的U形玻璃管內裝有水銀，右管中有一段IOCm的空

氣柱，被6cm長的一段水銀柱所封閉，大氣壓強為75CmHg.今在右管中再灌入9cm水銀柱，則此時密閉氣體的壓

強為cmHg,左管內水銀面上升cm。

U

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專題27熱力學定律（二）

六年高考2023一模2022二模2022一模2021二模2021一模2020二模2020一模

題量981716818248

[2021年一?！?/p>

1、（2021?上海市延安中學高三上學期11月期中）如圖，開口向下的玻璃管插入水銀槽中，管內封閉了一段氣體,

氣體長度為/,管內外水銀面高度差為力，若保持玻璃管不動，向水銀槽內舀出少許水銀，則（）

A./增大，Zi增大B./減小，//增大C./增大，Zz減小D./減小，/?減小

【答案】A

【解析】

先假設向水銀槽內舀出少許水銀時水銀柱不動，求解出氣體的壓強，看能否平衡；再假設向水銀槽內加入少許水銀

時液面與水銀柱上升相同的高度，分析壓強的變化情況，看能否平衡。

由題意可知變化過程等溫變化；先假設向水銀槽內舀出少許水銀時水銀柱不動

P+pgh=R

〃增大，則封閉氣體壓強P減小，在大氣壓的作用下水銀柱下降，而封閉氣體由于壓強減小，體積增大，故/增大;

根據

P+pgh=R

平衡，可知人增大。故A正確，BCD錯誤。

故選A,,

【點評】本題考查理想氣體狀態(tài)方程的動態(tài)變化問題，學會先假設某些量不變，然后再根據相關公式分析各個狀態(tài)

參量的變化情況。

2、（2021?上海市嘉定區(qū)一中高三上學期11月期中）如圖所示，一定質量的氣體被封閉在高”的容器下部，活塞

質量相、橫截面積S容器上方與大氣接通，大氣壓強po。初始時，活塞靜止在容器正中間。不計活塞摩擦，保持溫

度不變，緩慢將活塞上部抽成真空，最終容器內被封閉的氣體壓強是（）

JL

H/2

P+巡

A.一定是整B.一定是'°S

2

mg+避

C,整或P0+TmoD

D.介于工和”?之間某個值

--

2S2

【答案】C

【解析】

【分析】

對整個氣缸進行受力分析得到外力大小，再對活塞應用受力平衡得到壓強大小，從而由等溫變化得到體積變化，進

而得到上升距離。

汽缸內氣體原來的壓強為P、后來的壓強為〃'，活塞上升至高度為/7,對活塞受力分析，根據平衡條件得

PS=P0S+mg

變化后屬于等溫變化，由玻意耳定律得

V

Pe=PV

V=SH

V=Sh

聯立得

fpnSH+mgH

P=

ISh

若機g≤p°S,則〃=”,可得

2

若mg>PoS,則/2<",可得

C正確，ABD錯誤；

故選C。

【點睛】本題考查氣體定律的綜合運用，解題關鍵是要分析好壓強R體積V兩個參量的變化情況。

3、（2021?上海市奉賢區(qū)高三上學期1月一模期末）如圖，一端封閉的玻璃管，開口向下豎直插在水銀槽里，管內

封有長度分別為心和心的兩段氣體。若把玻璃管緩慢向上提起，但管口不離開液面，則管內氣體的長度（）

Λ.A和七都變小B.L和心都變大

C.心變大，心變小D.L變小，乙2變大

【答案】B

【解析】

由玻意耳定律

P2L2S=C2

P2=P,+h

PiLlS=Ct

把玻璃管緩慢向上提起，上增大，尸2減小，Pl減小，Ll增大，B正確，ACD錯誤。

故選Bo

4、（2021?上海市奉賢區(qū)高三上學期1月一模期末）如圖所示是一定質量的理想氣體的P-T圖像，按圖示箭頭從狀

態(tài)。變化到狀態(tài)6,再變化到狀態(tài)c。則在此過程中氣體體積（）

A.先減小后增大B.先減小后不變

C.先增大后減小I）.先增大后不變

【答案】C

【解析】

根據理想氣體狀態(tài)方程公式

號=C

得

CT

V=—

P

由圖象可得

」吟J=爵

所以從狀態(tài)“變化到狀態(tài)從再變化到狀態(tài)C在此過程中氣體體積先增大后減小，故C正確，ABD錯誤。

故選C。

5、（2021?上海市崇明縣高三上學期1月一模期末熱身）如圖所示，一只貯有空氣密閉燒瓶用玻璃管與水銀氣壓

計相連，氣壓計的A、B管內汞面在同一水平面上.現緩慢降低燒瓶內空氣的溫度，同時緩慢移動氣壓計A管，使

氣壓計B管的水銀面保持在原來的水平面上，則

A.燒瓶內氣體作等容變化，A管應向上移動

B燒瓶內氣體作等容變化，A管應向下移動

C.燒瓶內氣體作等溫變化，A管應向上移動

D.燒瓶內氣體作等溫變化，A管應向下移動

【答案】B

【解析】

氣壓計B管的水銀面保持在原來的水平面上,所以氣體的體積不變，發(fā)生等容變化,初狀態(tài)氣體的壓強大于大氣壓，

根據查理定律，緩慢降低燒瓶內空氣的溫度，燒瓶內氣體的壓強減小，低于大氣壓，為了保證B管水銀面不變，所

以A管必須下移，故B正確，ACD錯誤.

6、（2021?上海交大附中高三上學期11月期中）如圖所示，質量為M導熱性能良好的氣缸由一根平行于斜面的細

線系在光滑斜面上.氣缸內有一個質量為m的活塞，活塞與氣缸壁之間無摩擦且不漏氣.氣缸內密封有一定質量的

理想氣體.如果大氣壓強增大（溫度不變），則（）

/

A.氣體的體積增大

B.細線的張力增大

C.氣體的壓強增大

D.斜面對氣缸的支持力增大

【答案】C

【解析】

設大氣壓強為Po,封閉氣體壓強為P,活塞面積為S,斜面傾角為0,對活塞列受力平衡方程得：PS=PoS-mgsinθ,

故當Po增大時，P增大，由玻意耳定律得，氣體體積減小，故A錯誤，C正確.對封閉氣體和汽缸及活塞整體受力

平衡得，細線拉力與大氣壓強度的改變沒有關系，即細線的張力不變，故B錯誤.對封閉氣體和汽缸及活塞整體受

力平衡得，斜面的支持力與大氣壓強度的改變沒有關系，故D錯誤.故選C.

【點睛】此題是對玻意爾定律的考查對于封閉氣體的狀態(tài)變化，關鍵要分清是什么過程，哪些量在變化，求解系統(tǒng)

的外力時，注意選擇合理研究對象；壓強的判斷可對活塞或者氣缸為研究對象列方程求解.

7、（2021?上海交大附中高三上學期11月期中）如圖所示，一根粗細均勻，兩端封閉的玻璃管中有一段水銀柱，

水銀柱的上、下兩段空氣柱溫度相等，水銀柱靜止不動?，F在讓這兩段空氣柱溫度分別升高八乙（上段空氣）和小弓

（下段空氣），而水銀柱沒有移動，比較Arl及八弓的大小，可知（）

Δ?

A.?r1>?r2B.A.<?r2c.?r,=?r2D.無法確定

【答案】A

【解析】

由圖示可知，氣體壓強：p2=p∣+h>p∣,設氣體的溫度為T,水銀柱不動，說明氣體體積不變，兩部分氣體壓強變化

量相等，氣體發(fā)生等容變化，由查理定律得：

K=包

T-M

解得:

T

Δ/=—Δ∕?

P

因為Ap、7?相同，初始壓強大的小，則

Δ/,>?r2

故選Ao

8、（2021?上海交大附中高三上學期11月期中）如圖所示的是“研究一定質量的氣體在體積不變時，其壓強與溫

度的關系”的實驗裝置，其中對應的傳感器（A）是傳感器，傳感器（B）是傳感器。

【答案】⑴.壓強⑵.溫度

【解析】

[11“研究一定質量的氣體在體積不變時，其壓強與溫度的關系”的實驗裝置含有壓強傳感器和溫度傳感器。壓強傳

感器只需要聯通就可以和待測氣體保持壓強相同，因此上方是壓強傳感器

⑵溫度傳感器需要和待測氣體充分接觸，才能達到溫度平衡，因此應該在儲氣罐保持密切接觸，因此B為溫度傳感

器。

9、（2021?上海市九校高三上學期1月一模期末）夏天的陽光烤暖了大地，使地面附近的空氣變熱，形成暖氣團升

往高空而逐漸膨脹.由于暖氣團體積非常大，可不計和外界大氣的熱交換，則暖氣團在上升過程中內能（選填

“減小”“增大”或“不變”），暖氣團內部的溫度—（選填“升高”“降低”或“不變”）.

【答案】⑴.減?、?降低

【解析】

⑴暖氣團在上升過程中膨脹，對外做正功，由熱力學第一定律知內能減?。?/p>

⑵氣體由于分子間距離較大，不考慮分子勢能，所以氣體只有分子動能，內能減小，分子的平均動能減小，溫度降

低。

10>（2021?上海市浦東新區(qū)高三上學期1月一模期末）如圖所示，兩端封閉的均勻玻璃管豎直放置，管中間有一

段水銀柱將管中氣體分成體積相等的兩部分，管內氣體的溫度始終與環(huán)境溫度相同.一段時間后，發(fā)現下面氣體的

體積比原來大了，則可以判斷環(huán)境溫度__了（填“升高”或"降低”），下面氣體壓強的變化量——上面氣體

壓強的變化量（填"大于”、“等于”或"小于”）.

【答案】（1）?升高⑵.等于

【解析】

下面部分體積變大，則說明水銀柱發(fā)生了向上運動，則其受力出現了不平衡；若氣體溫度變化則壓強變化，假設兩

部分氣體體積不變，則壓強變化量為AP=苧△/,若升溫則增加，若降溫則減小，兩部分氣體的溫度變化量相同，

則壓強的變化量大小決定于華，因下端氣體的壓強大于上端氣體的壓強，溫度相同，則得下端部分的壓強變化量

大于上端的壓強的變化量.則若溫度降低壓強都減小，下面降的多，則水銀柱會向下移動，若升溫則下面氣體壓強

增加的多，水銀柱向上移動.據此可知本題中溫度升高；最終穩(wěn)定時，根據Pr=PF-Pgh,可知APL=ZΨF?

點睛：水銀柱的移動是由于受力不平衡而引起的，而它的受力改變又是兩段空氣柱壓強變化量的不同造成的，所以

必須從壓強變化入手進行求解，此題要先假設氣體體積不變，從而討論壓強的變化量.

11、（2021?上海市延安中學高三上學期11月期中）一太陽能空氣集熱器，底面及側面為隔熱材料，頂面為透明玻

璃板，集熱器容積為％,開始時內部封閉氣體的壓強為P。。經過太陽暴曬，氣體溫度由"=30OK升至（=350K0

求此時氣體的壓強為:保持7；=350K不變，緩慢抽出部分氣體，使氣體壓強再變回到p。，求集熱器內剩余

氣體的質量與原來總質量的比值為

7

【答案】⑴.-P（2）.6：7

6n

【解析】

川設升溫后氣體的壓強為P，由于氣體做等谷變化，根據查理定律得

仄=E

T0Tt

又

4=300K,T1=350K

解得

7

P=/

⑵根據克拉伯龍方程R,得集熱器內氣體的體積不變，則得剩余氣體的質量與原來總質量的比值

"τ=μ'

m_6

孫)7

12、(2021?上海市奉賢區(qū)高三上學期1月一模期末)如圖所示，兩端封閉的均勻半圓(圓心為。)管道內封閉一

定質量理想氣體，管內有不計質量、可自由移動的、絕熱活塞P,將管內氣體分成兩部分。開始時OP與管道的水

平直徑的夾角為Q45。，此時兩部分氣體壓強均為P(FI.0xl()5pa,溫度相同。

(1)若緩慢升高左側氣體的溫度，而保持右側氣體溫度不變，當活塞緩慢移動到管道最低點(不計摩擦)時，右側氣

體的壓強為Pao

(2)若緩慢升高左側氣體的溫度時，為保持活塞位置不變，則右側氣體的溫度同時緩慢升高，應為左側氣體溫度

___________倍。

【答案】⑴.1.5x105(2).I

【解析】

(1)[1]對于管道右側氣體，由于氣體做等溫變化，則有：

POVI=pιVι

V=-V

231

解得

P2=L5XIO5Pa

(2)⑵左右兩邊氣體的體積均不變，則對左側氣體

PU_P左

ZF

對右側氣體

R=區(qū)

P及=P公

則

TΛ=TG

即右側氣體的溫度應為左側氣體溫度1倍。

13、(2021?上海市嘉定區(qū)高三上學期1月一模期末)如圖所示，豎直圓筒固定不動，粗筒橫截面積是細筒的4倍，

細筒足夠長，粗筒中A、B兩輕質活塞間封有一定量的理想氣體，氣柱長∕=10cm.活塞A上方為水銀，粗細兩筒中

水銀柱的高度分別為”=3Cm和〃=2cm,兩活塞與筒壁間的摩擦不計。用外力向上托住B,使之處于平衡狀態(tài)。若

外界大氣壓始終為po=76cmHg,環(huán)境溫度為27℃。

(1)求圖示狀態(tài)封閉氣體的壓強0；

(2)保持溫度不變，向上緩慢推動活塞B,試計算粗筒中的水銀柱剛好完全進入細筒時，封閉氣體的壓強0和活塞

B上升的距離x；

(3)在第2問的基礎上，固定活塞B的位置不變，將裝置放入57℃的恒溫箱中。一段時間后，在細筒上方注入水銀，

為保證活塞A不向下移動，則注入水銀的最大高度”為多少？

(4)請在P-V圖上定性畫出氣體狀態(tài)變化的整個過程。

【解析】

(1)由題意可得

Pl=P0+Pgq7+H)=76cmHg+(2+3)cmHg=8IcmHg

(2)因為粗筒的面積是細筒面積的4倍，則水銀柱完全推入細筒時有

H=4H+Λ=(4×3+2)cm=14cm

所以

P-I=PO+PgH-76cmHg+14cmHg=90cmHg

設封閉氣體后來的高度為粗筒截面積為S,因為溫度不變，根據玻意耳定律有

P[IS=p2lS

得

/=9cm

則

x=l+H-I=(10+3-9)cm=4cm

⑶因為體積不變，根據查理定律得華?=華即

90cmHg_p3

(273+27)K-(273+57)K

得?

p3=99cmHg

又

P3=Po+pg("+〃’)

得

h-9cm

(4)如圖所示

14、(2021?上海市嘉定區(qū)一中高三上學期11月期中)一定質量的氣體經歷a、b、c、d四段變化過程，壓強與熱

力學溫度的關系如圖所示，氣體體積在增大的過程是。忽略氣體分子勢能，氣體的內能在增大的過程是

【答案】（l）?c過程（2）.b過程

【解析】

由圖可知，a過程，溫度不變，壓強增大，由玻意耳定律可得，氣體的體積