2025版高考物理題型分類專項(xiàng)訓(xùn)練：氣體狀態(tài)變化的三類典型模型

2025版高考物理考點(diǎn)題型歸納總結(jié)考點(diǎn)68考點(diǎn)68氣體狀態(tài)變化的三類

典型模型

強(qiáng)基固本對(duì)點(diǎn)練

知識(shí)點(diǎn)1液柱（或活塞）封閉氣體的狀態(tài)變化

1.如圖所示，一端封閉，一端開(kāi)口截面積相同的U形管A8,管內(nèi)灌有水銀，兩管內(nèi)

水銀面高度相等，管A內(nèi)封有一定質(zhì)量的理想氣體，氣體壓強(qiáng)為72cmHg.今將開(kāi)口端B接

到抽氣機(jī)上，抽盡8管上面的空氣，結(jié)果兩水銀柱產(chǎn)生18cm的高度差，則A管內(nèi)原來(lái)空

氣柱長(zhǎng)度為（)

A.18cmB.12cm

C.6cmD.3cm

2.一U形玻璃管豎直放置，左端開(kāi)口，右端封閉，左端上部有一光滑的輕活塞.初始

時(shí)，管內(nèi)汞柱及空氣柱長(zhǎng)度如圖所示.用力向下緩慢推活塞，直至管內(nèi)兩邊汞柱高度相等時(shí)

為止.求此時(shí)右側(cè)管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)和活塞向下移動(dòng)的距離.（己知玻璃管的橫截面積處處相

同；在活塞向下移動(dòng)的過(guò)程中，沒(méi)有發(fā)生氣體泄漏；大氣壓強(qiáng)加=75.0cmHg.環(huán)境溫度不變）

3.

如圖所示，上端開(kāi)口的內(nèi)壁光滑圓柱形汽缸固定在傾角為30。的斜面上，一上端固定的

輕彈簧與橫截面積為40cn?的活塞相連接，汽缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體.在汽缸內(nèi)距

缸底60cm處有卡環(huán)，活塞只能向上滑動(dòng).開(kāi)始時(shí)活塞擱在卡環(huán)上，且彈簧處于原長(zhǎng)，缸內(nèi)

氣體的壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)面=1.0X105Pa,溫度為300K.現(xiàn)對(duì)汽缸內(nèi)的氣體緩慢加熱，當(dāng)

溫度增加30K時(shí)，活塞恰好離開(kāi)卡環(huán)，當(dāng)溫度增加到480K時(shí)，活塞移動(dòng)了20cm.已知g

=10m/s2,求：

(1)活塞的質(zhì)量；

(2)彈簧的勁度系數(shù)k.

知識(shí)點(diǎn)2關(guān)聯(lián)氣體的狀態(tài)變化問(wèn)題

如圖所示,兩個(gè)內(nèi)壁光滑的導(dǎo)熱汽缸通過(guò)一個(gè)質(zhì)量不能忽略的“工”字形活塞封閉了A、

2兩部分氣體.下面汽缸的橫截面積大于上面汽缸的橫截面積，現(xiàn)使環(huán)境溫度降低10℃,

外界大氣壓保持不變，下列說(shuō)法正確的是()

A.活塞下降

B.活塞上升

C.活塞靜止不動(dòng)

D.不能確定

5.如圖，一容器由橫截面積分別為2s和S的兩個(gè)汽缸連通而成，容器平放在地面上,

汽缸內(nèi)壁光滑.整個(gè)容器被通過(guò)剛性桿連接的兩活塞分隔成三部分，分別充有氫氣、空氣和

氮?dú)?平衡時(shí)，氮?dú)獾膲簭?qiáng)和體積分別為00和Vo,氫氣的體積為2vo,空氣的壓強(qiáng)為p.現(xiàn)

緩慢地將中部的空氣全部抽出，抽氣過(guò)程中氫氣和氮?dú)獾臏囟缺３植蛔?，活塞沒(méi)有到達(dá)兩汽

缸的連接處，求：

抽氣口

Povo

氨氣

氫氣彳

7777777777777,

⑴抽氣前氫氣的壓強(qiáng)；

(2)抽氣后氫氣的壓強(qiáng)和體積.

知識(shí)點(diǎn)3變質(zhì)量氣體的狀態(tài)變化

6.一只兩用活塞氣筒的原理如圖所示（打氣時(shí)如圖甲所示，抽氣時(shí)如圖乙所示），其筒

內(nèi)體積為Vo,現(xiàn)將它與另一只容積為V的容器相連接，容器內(nèi)的空氣壓強(qiáng)為po,當(dāng)分別作

為打氣筒和抽氣筒時(shí)，活塞工作"次后，在上述兩種情況下，容器內(nèi)的氣體壓強(qiáng)分別為（大

氣壓強(qiáng)為po）（）

A1D也攻

A.叩o-poB.-po正。o

C.（1+的）＞（1+號(hào)）＞D.（1+華）po（y：%）"po

7.某容積為40L的氧氣瓶裝有30atm的氧氣，現(xiàn)把氧氣分裝到容積為5L的小鋼瓶中，

使每個(gè)小鋼瓶中氧氣的壓強(qiáng)為5atm,若每個(gè)小鋼瓶中原有氧氣壓強(qiáng)為1atm,能分裝的瓶數(shù)

是（設(shè)分裝過(guò)程中無(wú)漏氣，且溫度不變）（）

A.40瓶B.48瓶C.50瓶D.60瓶

培優(yōu)提能模擬練

8.

.

[2024?廣東省梅州市模擬]如圖，一導(dǎo)熱性良好且足夠長(zhǎng)的薄壁汽缸的活塞與豎直彈簧的

上端拴接，彈簧另一端連接地面.汽缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，汽缸內(nèi)氣柱長(zhǎng)度乙=

0.1m,整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，汽缸未與地面接觸.已知汽缸的質(zhì)量M=8kg,活塞的質(zhì)

量m=2kg,活塞的面積S=2XlCP3m2,汽缸與活塞之間光滑，彈簧的勁度系數(shù)上=1X103

N/m,重力加速度g=10m/s2,大氣壓強(qiáng)”）=1X1（）5Pa,環(huán)境溫度保持不變.現(xiàn)用一豎直向

上的外力將汽缸緩慢向上拉，到某一位置處使系統(tǒng)再度平衡時(shí)外力尸=180N.求：

⑴初始時(shí)汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；

(2)再次平衡時(shí)，汽缸上端相對(duì)原來(lái)平衡位置向上移動(dòng)的距離.

9J2024?廣西南寧市、玉林市摸底考試］如圖所示，豎直放置的導(dǎo)熱薄玻璃管下端封閉、

上端開(kāi)口，管內(nèi)用長(zhǎng)為〃=14cm的水銀柱密封一段長(zhǎng)為/=30cm的理想氣體，此時(shí)環(huán)境溫

度n=300K,緩慢加熱密封氣體,水銀柱上升了A/=10cm,已知大氣壓強(qiáng)恒為po=76cmHg,

玻璃管足夠長(zhǎng).求：

(1)加熱前密封氣體的壓強(qiáng)；

(2)加熱后氣體的溫度Ti；

(3)保持溫度Ti不變，在玻璃管上端緩慢注入水銀，使得氣體長(zhǎng)度恢復(fù)到30cm,則所

加水銀柱長(zhǎng)度

10.［2024.江西省南昌市模擬］自行車是一種綠色出行工具.某自行車輪胎正常騎行時(shí)其

氣壓p范圍為2poWpW3po,而為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓.一同學(xué)測(cè)得車胎氣壓為1.5加，隨后用如圖所

示的打氣筒給車胎打氣，每打一次都把體積為玲、壓強(qiáng)為po的氣體打入輪胎內(nèi).己知車胎

體積為10K，忽略打氣過(guò)程車胎體積和其內(nèi)氣體溫度的變化，求：

(1)為使自行車能正常騎行，給自行車打氣的次數(shù)范圍；

(2)若車胎氣體初始溫度為T(mén)0,騎行一段時(shí)間后車胎氣體溫度升高0.27b，則騎行前允許

給自行車最多打氣幾次.

11.[2024?湖北省荊州市月考]如圖所示，“凸”形汽缸上、下部分高度均為h,上、

下底面導(dǎo)熱性良好，其余部分絕熱.上部分橫截面積為S,下部分橫截面積為2s.汽缸被總

重力G=2p&中間用輕桿相連的“。兩絕熱活塞(密封性良好)分成A、B、C三部分，活

塞穩(wěn)定時(shí)A、B、C三個(gè)部分內(nèi)的氣體溫度均為￡4、C部分氣體壓強(qiáng)為po,A、2部分高均

為\,C部分高為?現(xiàn)保持A、8溫度不變，使C中的氣體溫度緩慢變化至某溫度，最

終穩(wěn)定后兩活塞緩慢下降了與，不計(jì)所有摩擦.求:

(1)C溫度變化前，8中氣體的壓強(qiáng)；

(2)C溫度變化后，A、8中氣體的壓強(qiáng);

(3)C中氣體最終的溫度.

考點(diǎn)69熱力學(xué)定律與能量守恒

強(qiáng)基固本對(duì)點(diǎn)練

知識(shí)點(diǎn)1熱力學(xué)第一定律

1.一定量的氣體在某一過(guò)程中，外界對(duì)氣體做了8X104J的功，氣體的內(nèi)能減少了

1.2X105J,則下列各式中正確的是()

A.W=8X104J,A[7=1.2X105J,Q=4X104J

B.W=8Xl（）4j,A[/=-1.2X105J,Q=-2X105J

C.W=-8Xl（）4j,At/=-1.2X105J,Q=2X105J

D.W=-8X104J,AJ7=-1.2X105J,Q=-4X104J

2.如圖所示，內(nèi)壁光滑的絕熱汽缸內(nèi)用絕熱活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，初始時(shí)汽

缸開(kāi)口向上放置，活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，將汽缸緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)90。過(guò)程中，缸內(nèi)氣體（）

A.內(nèi)能增加,外界對(duì)氣體做正功

B.內(nèi)能減小,所有分子熱運(yùn)動(dòng)速率都減小

C.溫度降低,速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例減少

D.溫度升高,速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例增加

知識(shí)點(diǎn)2熱力學(xué)第一定律與氣體實(shí)驗(yàn)定律的綜合應(yīng)用

3.2022年5月15日，我國(guó)自主研發(fā)的“極目一號(hào)”III型浮空艇創(chuàng)造了海拔9032米的

大氣科學(xué)觀測(cè)世界紀(jì)錄.若在浮空艇某段上升過(guò)程中，艇內(nèi)氣體溫度降低，體積和質(zhì)量視為

不變，則艇內(nèi)氣體（視為理想氣體）（）

A.吸收熱量B.壓強(qiáng)增大

C.內(nèi)能減小D.對(duì)外做負(fù)功

4.（多選）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p-T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內(nèi)能的增加量

5.某興趣小組設(shè)計(jì)了一溫度報(bào)警裝置，原理圖如圖.一定質(zhì)量的理想氣體被一上表面

涂有導(dǎo)電物質(zhì)的輕活塞密封在導(dǎo)熱汽缸內(nèi)，活塞厚度不計(jì)，橫截面積S=100cm2,開(kāi)始時(shí)

活塞距汽缸底部的高度為/z=0.3m,周圍環(huán)境溫度為h=27。，當(dāng)環(huán)境溫度上升，活塞上移

A/z=0.01m時(shí)，活塞上表面與a、6兩觸點(diǎn)接觸，報(bào)警器報(bào)警.不計(jì)一切摩擦，大氣壓強(qiáng)恒

為po=1.0X105Pa,求:

電源??警器

h

（1）該報(bào)警裝置的報(bào)警溫度為多少攝氏度；

（2）若上述過(guò)程氣體吸收的熱量為30J,則此過(guò)程氣體的內(nèi)能增加多少.

知識(shí)點(diǎn)3熱力學(xué)第二定律

6.（多選）下列關(guān)于熱力學(xué)第二定律的說(shuō)法正確的是（）

A.所有符合能量守恒定律的宏觀過(guò)程都能發(fā)生

B.一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過(guò)程都是不可逆的

C.機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，在不產(chǎn)生其他影響的情況下，內(nèi)能無(wú)法全部用來(lái)做功

而轉(zhuǎn)化成機(jī)械能

D.氣體向真空的自由膨脹是可逆的

7.（多選）如圖所示，為電冰箱的工作原理示意圖.壓縮機(jī)工作時(shí)，強(qiáng)迫制冷劑在冰箱

內(nèi)外的管道中不斷循環(huán)，在蒸發(fā)器中制冷劑汽化吸收箱體內(nèi)的熱量，經(jīng)過(guò)冷凝器時(shí)制冷劑液

化，放出熱量到箱體外.下列說(shuō)法正確的是（）

壓縮機(jī)

A.熱量可以自發(fā)地從冰箱內(nèi)傳到冰箱外

B.電冰箱的制冷系統(tǒng)能夠不斷地把冰箱內(nèi)的熱量傳到外界，是因?yàn)槠湎牧穗娔?/p>

C.電冰箱的工作原理違背熱力學(xué)第一定律

D.電冰箱除了將熱量從低溫?zé)釒?kù)傳到高溫?zé)釒?kù)外，工作過(guò)程中所產(chǎn)生的其他一切影響,

無(wú)論用任何辦法都不可能加以消除

培優(yōu)提能模擬練

8.[2024?浙江省金華十校模擬]（多選）下列說(shuō)法正確的是（）

A.晶體熔化時(shí)吸收熱量，其分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能在增加

B.空調(diào)的工作說(shuō)明了熱量可以從低溫物體傳到高溫物體

C.第二類永動(dòng)機(jī)違反了能量守恒定律

D.0℃和100℃氧氣分子的速率都呈現(xiàn)“中間多，兩頭少”的分布特點(diǎn)

9.[2024?湖南省第三次聯(lián)考](多選)如圖所示，有甲、乙兩個(gè)完全相同、帶輕質(zhì)活塞、

內(nèi)壁光滑的導(dǎo)熱汽缸.內(nèi)部封閉相同質(zhì)量的同種理想氣體，初始狀態(tài)下氣體的溫度均為27℃,

然后把汽缸甲的活塞固定.現(xiàn)分別對(duì)汽缸加熱，使得甲、乙汽缸中氣體的溫度都上升到127°C,

發(fā)現(xiàn)汽缸甲內(nèi)氣體吸收了800J熱量，汽缸乙內(nèi)氣體吸收了1000J熱量.已知大氣壓po=

1x105Pa,下面說(shuō)法正確的是()

A.溫度升高到127℃過(guò)程中,甲、乙中氣體內(nèi)能都增加800J

B.溫度升高到127℃過(guò)程中,乙中氣體對(duì)外做功600J

C.溫度升高到127。。過(guò)程中，乙中氣體體積增量為2XIO、m3

D.溫度為27°。時(shí)，甲、乙中氣體的體積均為8XlCT3m3

10.[2024?浙江省稽陽(yáng)聯(lián)誼學(xué)校聯(lián)考]如圖所示為導(dǎo)熱性能良好的噴霧器，噴霧器內(nèi)部容

量12L,清晨，關(guān)閉噴霧閥門(mén)，向里面加入8L水后將上部封閉，到中午測(cè)得內(nèi)部氣體壓強(qiáng)

為1.1atm,已知清晨環(huán)境溫度為280K,環(huán)境大氣壓始終為1atm.(latm等于一個(gè)大氣壓)

(1)求中午的氣體溫度；

(2)若清晨裝入8L水后，用打氣筒向噴霧器內(nèi)再充入1atm的空氣6L,充好氣后水面

上方氣體溫度與外界溫度相等，求此時(shí)桶內(nèi)氣體壓強(qiáng)；

(3)在(2)問(wèn)的基礎(chǔ)上，打開(kāi)噴霧閥門(mén)，噴霧過(guò)程中封閉氣體可以看成等溫膨脹，此過(guò)程

氣體是吸熱還是放熱？

考點(diǎn)70實(shí)驗(yàn)十七用油膜法估測(cè)油酸分子的大小

強(qiáng)基固本對(duì)點(diǎn)練

1.在“用油膜法估測(cè)分子直徑”的實(shí)驗(yàn)中，我們通過(guò)宏觀量的測(cè)量間接計(jì)算微觀量.

(1)本實(shí)驗(yàn)利用了油酸分子易在水面上形成(選填“單層”或“多層”)分子油膜

的特性.若將一滴油酸酒精溶液滴到水面上，這滴溶液中含有純油酸體積為V,形成面積為

S的油酸薄膜，則由此可估測(cè)油酸分子的直徑為.

(2)某同學(xué)實(shí)驗(yàn)中先取一定量的無(wú)水酒精和油酸，制成一定濃度的油酸酒精溶液，測(cè)量

并計(jì)算一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積后，接著又進(jìn)行了下列操作：

A.將一滴油酸酒精溶液滴到水面上，在水面上自由地?cái)U(kuò)展為形狀穩(wěn)定的油酸薄膜

B.將畫(huà)有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上計(jì)算油酸薄膜的面積

C.將玻璃板蓋到淺水盤(pán)上，用彩筆將油酸薄膜的輪廓畫(huà)在玻璃板上

D.向淺盤(pán)中倒入約2cm深的水，將蚌子粉均勻地撒在水面上

以上操作的合理順序是(填字母代號(hào)).

(3)該同學(xué)做完實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)自己所測(cè)的分子直徑［明顯偏大.出現(xiàn)這種情況的原因可

能是.

A.將滴入的油酸酒精溶液體積作為油酸體積進(jìn)行計(jì)算

B.油酸酒精溶液長(zhǎng)時(shí)間放置，酒精揮發(fā)使溶液的濃度發(fā)生了變化

C.水面上琲子粉撒得太多，油膜沒(méi)有充分展開(kāi)

D.計(jì)算油膜面積時(shí)，將不完整的方格作為完整方格處理

(4)將1cm3的油酸溶于酒精，制成200cm3的油酸酒精溶液；測(cè)得1cm3的油酸酒精溶

液有50滴.現(xiàn)取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上，測(cè)得所形成的油膜面積是0.16n?.由此

估算出油酸分子的直徑為_(kāi)_______________m.(結(jié)果保留一位有效數(shù)字).

2.某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室用油膜法測(cè)油酸分子直徑.

(1)該實(shí)驗(yàn)的科學(xué)依據(jù)是.

A.將油膜看成單分子油膜

B.不考慮各個(gè)油酸分子間的間隙

C.考慮各個(gè)油酸分子間的間隙

D.將油酸分子看成球形

(2)實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：

①向體積V油=6mL的油酸中加酒精，直至總量達(dá)到V.g=104mL；

②用注射器吸取①中油酸酒精溶液,把它一滴一滴地滴入小量筒中，當(dāng)?shù)稳雗=75滴時(shí),

測(cè)得其體積恰好是％=1mL;一滴油酸酒精溶液中含有油酸的體積為n?；

③先往淺盤(pán)里倒入2cm深的水，然后將琲子粉均勻地撒在水面上；

④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形狀穩(wěn)定后，將事先準(zhǔn)備好的玻

璃板放在淺盤(pán)上，并在玻璃板上描下油酸膜的形狀；

⑤將畫(huà)有油酸膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，如圖所示，數(shù)出輪廓范圍內(nèi)小方格的個(gè)數(shù)

N,小方格的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=lcm.

(3)由圖可知油膜面積為a?；計(jì)算出油酸分子直徑為_(kāi)_______m.(以上結(jié)果均

保留一位有效數(shù)字)

(4)若滴入75滴油酸酒精溶液的體積不足1mL,則最終的測(cè)量結(jié)果將(填“偏

大”“偏小”或“無(wú)影響”).

3.油酸酒精溶液的濃度為每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.5mL,用滴管向量筒內(nèi)

滴100滴上述溶液，量筒中的溶液體積增加1mL.若把一滴這樣的溶液滴入盛水的淺盤(pán)中，

由于酒精溶于水，油酸在水面展開(kāi)，穩(wěn)定后形成單分子油膜的形狀如圖所示.((1)(2)問(wèn)計(jì)算

結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

(1)若每一小方格的邊長(zhǎng)為10mm,則油酸薄膜的面積為_(kāi)_____m2.

(2)每一滴油酸酒精溶液含有純油酸的體積為—nA

(3)根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估算出油酸分子的直徑為_(kāi)_____m.(保留一位有效數(shù)字)

(4)為了盡可能準(zhǔn)確地估測(cè)出油膜分子的大小，下列哪些措施是可行的.

A.油酸濃度適當(dāng)大一些

B.油酸濃度適當(dāng)小一些

C.油酸擴(kuò)散后立即繪出輪廓圖

D.油酸擴(kuò)散并待其收縮穩(wěn)定后再繪出輪廓圖

培優(yōu)提能模擬練

4,2024?浙江省寧波市模擬］某實(shí)驗(yàn)小組為完成“用油膜法估算油酸分子的大小”的實(shí)

驗(yàn)，操作如下：

①取1.0mL油酸配成500mL油酸酒精溶液；

②用注射器吸取L0mL油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，全部滴完共滴了50滴；

③在淺盤(pán)內(nèi)注入適量的水，將爽身粉均勻地撒在水面上，用注射器滴入一滴溶液；

④待油膜形狀穩(wěn)定后，將繪有方格的玻璃板放在淺盤(pán)上，繪出油酸的輪廓(如圖所示，

每個(gè)方格的邊長(zhǎng)為1.0cm).

(1)“將油酸分子看成球形”所采用的方法是.

A.理想模型法

B.控制變量法

C.等效替代法

D.極限思維法

(2)該實(shí)驗(yàn)中一滴油酸酒精溶液含mL油酸；由上述數(shù)據(jù)估算