专题14热学-【好题汇编】3年（2022-2024）高考1年模拟物理真题分类汇编（辽宁专用）

专题14 热学 一、单选题 1．（2023·辽宁·高考真题）“空气充电宝”是一种通过压缩空气实现储能的装置，可在用电低谷时储存能量、用电高峰时释放能量。“空气充电宝”某个工作过程中，一定质量理想气体的p-T图像如图所示。该过程对应的p-V图像可能是（　　）    A．   B．   C．   D．   2．（2022·辽宁·高考真题）一定质量的理想气体从状态a变化到状态b，其体积V和热力学温度T变化图像如图所示，此过程中该系统（   ） A．对外界做正功 B．压强保持不变 C．向外界放热 D．内能减少 二、解答题 3．（2024·辽宁·高考真题）如图，理想变压器原、副线圈的匝数比为n1：n2 = 5：1，原线圈接在电压峰值为Um的正弦交变电源上，副线圈的回路中接有阻值为R的电热丝，电热丝密封在绝热容器内，容器内封闭有一定质量的理想气体。接通电路开始加热，加热前气体温度为T0。 （1）求变压器的输出功率P； （2）已知该容器内的气体吸收的热量Q与其温度变化量ΔT成正比，即Q = CΔT，其中C已知。若电热丝产生的热量全部被气体吸收，要使容器内的气体压强达到加热前的2倍，求电热丝的通电时间t。 一、单选题 1．（2024·辽宁大连·三模）等量同种理想气体分别经绝热过程①和一般过程②，温度均从升至，p-V图像如图，过程①外界对理想气体做功为，过程②外界对理想气体做功为，则（　　） A．过程②内能的增量等于 B．过程②内能的增量小于 C．过程①理想气体向外界放出热量 D．过程①理想气体从外界吸收热量 2．（2024·河北保定·三模）两端封闭、粗细均匀的玻璃管内，一段水银柱将内部的理想气体分隔成A、B两段，当玻璃管竖直静止时，A、B两段的长度相等，如图甲所示；仅将玻璃管旋转，再次平衡时，A、B两段的长度之比为1：2，如图乙所示。下列说法正确的是（    ） A．图甲中A、B两段气体的压强的比值为 B．图甲中A、B两段气体的压强的比值为 C．图乙中A、B两段气体的压强的比值为 D．图乙中A、B两段气体的压强的比值为 3．（2024·辽宁沈阳·模拟预测）下列有关热学问题说法正确的是（　　） A．图甲是理想气体分子速率的分布规律，气体在①状态下的分子平均动能小于②状态下的分子平均动能 B．图乙是分子势能与分子间距r的关系示意图，在时分子力表现为引力 C．图丙为压力锅示意图，在关火后打开压力阀开始放气的极短时间内，锅内气体对外界做功，内能减少 D．图丁为一定质量的理想气体分别在、温度下发生的等温变化，由图可知 4．（2024·辽宁大连·模拟预测）学校举行趣味运动会，某同学用气泉给“陆地龙舟”充气。“陆地龙舟”里原有压强为的空气，气泵每秒钟能把体积为压强为的空气打入“陆地龙舟”中。请估算气泵工作多长时间能使“陆地龙舟”里的压强达到（近似认为“陆地龙舟”的体积和温度保持不变）（　　） A．0.5min B．1.0min C．2.0min D．3.0min 5．（2024·辽宁·模拟预测）一定质量的理想气体从状态开始，经回到初始状态，其图像如图所示。下列说法正确的是（  ） A．状态对应的压强之比为 B．过程，容器壁单位面积上的分子撞击次数不变 C．过程为绝热过程 D．整个过程向外放出的热量等于外界对气体做的功 二、多选题 6．（2024·辽宁朝阳·三模）如图所示，对其中所涉及的实验现象分析正确的是（    ） A．图甲：用橡胶棒连接金属箔张角不同的验电器，发现金属箔张角不变，说明橡胶棒是绝缘体 B．图乙：将两个铅柱底面削平、削干净，然后紧紧压在一起，两个铅柱就会结合起来，甚至下面吊一个重物不能把它们拉开，说明分子在不停地做无规则运动 C．图丙：铁丝快速反复弯折后，铁丝弯折处发热，说明做功可以改变物体的热量 D．图丁：与头发摩擦过的塑料梳子能吸起碎纸屑，说明摩擦过的梳子带了电荷 7．（2024·辽宁丹东·二模）家庭中使用的一种强力挂钩，其工作原理如图所示。使用时，按住锁扣把吸盘紧压在墙上（如图甲），吸盘中的空气被挤出一部分后，吸盘内封闭气体的体积为，压强为，然后再把锁扣扳下（如图乙），使腔内气体体积变为，让吸盘紧紧吸在墙上，已知吸盘与墙面的有效正对面积为S，强力挂钩的总质量为m，与墙面间的最大静摩擦力是正压力的k倍，外界大气压强为，重力加速度为g，忽略操作时的温度变化，把封闭气体看成理想气体（只有吸盘内的气体是封闭的）。此过程中，下列说法正确的是（　　） A．吸盘内的气体的压强增大 B．吸盘内的气体要从外界吸收热量 C．吸盘内的气体分子的平均动能不变 D．安装结束后，此挂钩所挂物体的最大质量为 8．（2024·辽宁朝阳·模拟预测）将压瘪的乒乓球（未漏气）浸泡在热水中，一段时间后乒乓球便恢复原状，乒乓球内部气体（视为理想气体）经历了由A→B→C的变化过程，V—T图像如图所示，T为热力学温度，已知理想气体的内能与热力学温度成正比，则下列结论正确的是（　　） A．状态A、B的压强大小相等 B．从状态B到状态C，气体内能不变 C．A→B→C过程，球内气体对外所做的功小于气体从外界吸收的热量 D．在状态A与状态C时乒乓球内气体压强之比为1：2 9．（2024·辽宁沈阳·模拟预测）健身球是一种内部充气的健身辅助器材，如图所示，球内的气体可视为理想气体，当球内气体被快速挤压时来不及与外界热交换，而缓慢变化时可认为能发生充分的热交换。则下列说法正确的是（　　） A．人体快速挤压健身球过程中，球内气体压强减小 B．人体快速挤压健身球过程中，球内气体分子热运动的平均动能增大 C．人体缓慢离开健身球过程中，球内表面单位时间单位面积上撞击的分子数不变 D．人体缓慢离开健身球过程中，球内气体从外界吸热 10．（23-24高二下·河北邢台·期中）的某种气体的压强和温度的关系图像（图像）如图所示。表示1个标准大气压，标准状态（0℃，1个标准大气压）下气体的摩尔体积为。下列说法正确的是（　　） A．状态A时气体的体积为 B．状态A时气体的体积为 C．状态B时气体的体积为 D．状态B时气体的体积为 三、解答题 11．（2024·辽宁大连·模拟预测）自嗨锅通过自热包产生热量使隔层上方锅内气体吸热升温，使用不当时可能造成安全事故。某次使用前，室温为，大气压强为，锅盖透气孔被堵塞。假设该款自嗨锅锅体内部所能承受的最大压强为，锅盖扣紧后，锅内气体视为质量一定的理想气体，且体积不变。 （1）请通过计算判断锅内气体能否安全加热到？ （2）若此过程中气体内能的改变了2J，则锅内气体吸收的热量是多少？ 12．（2024·辽宁鞍山·模拟预测）如图所示，两个内壁光滑的汽缸A、B固定在水平地面上，汽缸内两个活塞分别和水平放置的轻质弹簧连接，两汽缸中各封闭有一定量的理想气体。左右两个活塞面积之比为，距缸底部距离分别为5x、3x。初始状态时，两汽缸内气体的热力学温度均为。A中气体压强为（其中为大气压强），弹簧处于压缩状态，压缩量为x。其中A汽缸和活塞均不导热，B汽缸导热，环境温度恒为。 （1）求B中气体压强。 （2）通过电热丝给A中气体缓慢加热后，弹簧的压缩量变为2x，求此时A中气体的温度。 13．（2024·辽宁辽阳·模拟预测）如图所示，导热性能良好的密闭的圆柱形容器放在水平面上，横截面积为S、质量为m的活塞将容器内分成A、B两个气室，两气室中气体体积均为V，B气室中气体压强为，g为重力加速度，外界大气压强为，活塞与容器内壁间无摩擦且不漏气，现转动阀门K，使B中气体缓慢流出，当B中气体压强等于外界大气压时，求： （1）活塞向下移动的距离； （2）流出的气体质量占原来B气室中气体质量的百分比。 14．（2024·辽宁阜新·模拟预测）如图所示，U形玻璃管竖直放置，左管口封闭，左右管的横截面积之比为1：2，管内有一段水银，左管中封闭气柱长为12cm，左右两管中水银液面高度差为12cm，左右两管口相平。已知环境温度为300K。大气压为76cmHg。求： （1）现通过缓慢增加环境温度最终使左右两管中水银液面相平，升高后的环境温度为多少； （2）若保持环境温度不变，将右管口封闭，通过抽气机将右管中封闭气体缓慢抽出，当左右两管中液面相平时，抽出的气体质量占原来右管中封闭气体质量的百分比。（结果保留3位有效数字） 15．（23-24高三下·辽宁·期中）如图，上端开口的竖直汽缸由大、小两个同轴圆筒组成，两圆筒高均为L。两圆筒中各有一个厚度不计的活塞，小活塞的横截面积为S、质量为m，大活塞的横截面积为2S、质量为2m。两活塞用长为L的刚性杆连接，两活塞间充有氧气，大活塞下方充有氮气。小活塞的导热性能良好，汽缸及大活塞绝热。开始时，氮气和外界环境的温度均为，大活塞处于大圆筒的中间位置，且刚性杆上恰无弹力。重力加速度用g表示，外界的大气压强恒为，氧气和氮气均可视为理想气体。 （1）通过电阻丝缓慢加热氮气，求当大活塞刚达到圆筒顶部时氧气压强和刚性杆弹力。 （2）当氮气的温度上升到时，压强多大？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题14 热学 一、单选题 1．（2023·辽宁·高考真题）“空气充电宝”是一种通过压缩空气实现储能的装置，可在用电低谷时储存能量、用电高峰时释放能量。“空气充电宝”某个工作过程中，一定质量理想气体的p-T图像如图所示。该过程对应的p-V图像可能是（　　）    A．   B．   C．   D．   【答案】B 【详解】根据 可得 从a到b，气体压强不变，温度升高，则体积变大；从b到c，气体压强减小，温度降低，因c点与原点连线的斜率小于b点与原点连线的斜率，c态的体积大于b态体积。 故选B。 2．（2022·辽宁·高考真题）一定质量的理想气体从状态a变化到状态b，其体积V和热力学温度T变化图像如图所示，此过程中该系统（   ） A．对外界做正功 B．压强保持不变 C．向外界放热 D．内能减少 【答案】A 【详解】A．理想气体从状态a变化到状态b，体积增大，理想气体对外界做正功，A正确； B．由题图可知 V = V0 + kT 根据理想气体的状态方程有 联立有 可看出T增大，p增大，B错误； D．理想气体从状态a变化到状态b，温度升高，内能增大，D错误； C．理想气体从状态a变化到状态b，由选项AD可知，理想气体对外界做正功且内能增大，则根据热力学第一定律可知气体向外界吸收热量，C错误。 故选A。 二、解答题 3．（2024·辽宁·高考真题）如图，理想变压器原、副线圈的匝数比为n1：n2 = 5：1，原线圈接在电压峰值为Um的正弦交变电源上，副线圈的回路中接有阻值为R的电热丝，电热丝密封在绝热容器内，容器内封闭有一定质量的理想气体。接通电路开始加热，加热前气体温度为T0。 （1）求变压器的输出功率P； （2）已知该容器内的气体吸收的热量Q与其温度变化量ΔT成正比，即Q = CΔT，其中C已知。若电热丝产生的热量全部被气体吸收，要使容器内的气体压强达到加热前的2倍，求电热丝的通电时间t。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）由原线圈正弦交流电的峰值可知变压器输入电压有效值为 设变压器副线圈的输出电压为U2，根据理想变压器的电压与匝数之间的关系有 联立解得 理想变压器的输出功率等于R的热功率，即 （2）设加热前容器内气体的压强为p0，则加热后气体的压强为2p0，温度为T2，容器内的气体做等容变化，则有 由知气体吸收的热量 根据热力学第一定律，气体的体积不变，所以W = 0，容器是绝热容器，则 电热丝产生的热量全部被气体吸收 联立整理得 解得 一、单选题 1．（2024·辽宁大连·三模）等量同种理想气体分别经绝热过程①和一般过程②，温度均从升至，p-V图像如图，过程①外界对理想气体做功为，过程②外界对理想气体做功为，则（　　） A．过程②内能的增量等于 B．过程②内能的增量小于 C．过程①理想气体向外界放出热量 D．过程①理想气体从外界吸收热量 【答案】A 【详解】由题意可知，①为绝热过程，所以该过程气体既不从外界吸收热量，也不向外界释放热量，气体内能的变化量等于外界对气体做的功，即 由于理想气体的内能只与温度有关，而两过程的初末状态的温度相同，所以其初末状态的内能相同，即内能变化相同，即 故选A。 2．（2024·河北保定·三模）两端封闭、粗细均匀的玻璃管内，一段水银柱将内部的理想气体分隔成A、B两段，当玻璃管竖直静止时，A、B两段的长度相等，如图甲所示；仅将玻璃管旋转，再次平衡时，A、B两段的长度之比为1：2，如图乙所示。下列说法正确的是（    ） A．图甲中A、B两段气体的压强的比值为 B．图甲中A、B两段气体的压强的比值为 C．图乙中A、B两段气体的压强的比值为 D．图乙中A、B两段气体的压强的比值为 【答案】B 【详解】设水银柱的长度为，将玻璃管旋转，再次平衡时，设A的长度为，则B的长度为，玻璃管竖直静止时，A、B两段的长度为 玻璃管竖直静止时，有 将玻璃管旋转，再次平衡时，有 气体做等温变化，则 联立解得 ，，， 则 ， 故选B。 3．（2024·辽宁沈阳·模拟预测）下列有关热学问题说法正确的是（　　） A．图甲是理想气体分子速率的分布规律，气体在①状态下的分子平均动能小于②状态下的分子平均动能 B．图乙是分子势能与分子间距r的关系示意图，在时分子力表现为引力 C．图丙为压力锅示意图，在关火后打开压力阀开始放气的极短时间内，锅内气体对外界做功，内能减少 D．图丁为一定质量的理想气体分别在、温度下发生的等温变化，由图可知 【答案】C 【详解】A．图甲是理想气体分子速率的分布规律，气体在①状态下分子速率占总分子数的百分比的极大值的速率较大，可知①状态温度较高，则气体在①状态下分子平均动能大于②状态下的分子平均动能，故A错误； B．图乙是分子势能与分子间距r的关系示意图，在时分子力表现为零，在时分子力表现为斥力，在时分子力表现为引力，故B错误； C．图丙为压力锅示意图，在关火后打开压力阀开始放气的瞬间，锅内气体体积变大，对外界做功，因来不及与外界进行热交换，则 根据热力学第一定律 可知气体的内能减少，故C正确； D．图丁为一定质量的理想气体分别在、温度下发生的等温变化，根据 可知距离原点越远的曲线上pV乘积越大，温度越高，即，故D错误。 故选C。 4．（2024·辽宁大连·模拟预测）学校举行趣味运动会，某同学用气泉给“陆地龙舟”充气。“陆地龙舟”里原有压强为的空气，气泵每秒钟能把体积为压强为的空气打入“陆地龙舟”中。请估算气泵工作多长时间能使“陆地龙舟”里的压强达到（近似认为“陆地龙舟”的体积和温度保持不变）（　　） A．0.5min B．1.0min C．2.0min D．3.0min 【答案】C 【详解】设气泵工作时间为t，则 解得 则 故选C。 5．（2024·辽宁·模拟预测）一定质量的理想气体从状态开始，经回到初始状态，其图像如图所示。下列说法正确的是（  ） A．状态对应的压强之比为 B．过程，容器壁单位面积上的分子撞击次数不变 C．过程为绝热过程 D．整个过程向外放出的热量等于外界对气体做的功 【答案】D 【详解】A．根据 代入数据得 故A错误； B．过程体积不变，温度升高，分子平均动能增大，平均速率增大，容器壁单位面积上的分子撞击次数增多，故B错误； C．过程气体体积减小，外界对气体做功 W>0 等温变化，内能不变 由热力学第一定律 得 Q<0 气体向外界放热，故C错误； D．整个过程温度回到初始状态，全过程内能变化量 由热力学第一定律 知整个过程向外放出的热量等于外界对气体做的功，故D正确。 故选D。 二、多选题 6．（2024·辽宁朝阳·三模）如图所示，对其中所涉及的实验现象分析正确的是（    ） A．图甲：用橡胶棒连接金属箔张角不同的验电器，发现金属箔张角不变，说明橡胶棒是绝缘体 B．图乙：将两个铅柱底面削平、削干净，然后紧紧压在一起，两个铅柱就会结合起来，甚至下面吊一个重物不能把它们拉开，说明分子在不停地做无规则运动 C．图丙：铁丝快速反复弯折后，铁丝弯折处发热，说明做功可以改变物体的热量 D．图丁：与头发摩擦过的塑料梳子能吸起碎纸屑，说明摩擦过的梳子带了电荷 【答案】AD 【详解】A．用橡胶棒连接金属箔张角不同的验电器，发现金属箔张角不变，说明电子没有发生转移，所以橡胶棒是绝缘体，故A正确； B．将两个铅柱的底面削平、削干净，然后紧紧地压一起，两铅块就会结合起来，甚至下面吊一个钩码都不能把它们拉开，说明分子间存在引力，故B错误； C．铁丝快速反复弯折后，铁丝弯折处发热，这是通过做功的方法改变铁丝的内能从而使得铁丝的温度升高，故C错误， D．与头发摩擦过的塑料梳子能吸起碎纸屑，说明摩擦过的梳子带了电荷，故D正确。 故选AD。 7．（2024·辽宁丹东·二模）家庭中使用的一种强力挂钩，其工作原理如图所示。使用时，按住锁扣把吸盘紧压在墙上（如图甲），吸盘中的空气被挤出一部分后，吸盘内封闭气体的体积为，压强为，然后再把锁扣扳下（如图乙），使腔内气体体积变为，让吸盘紧紧吸在墙上，已知吸盘与墙面的有效正对面积为S，强力挂钩的总质量为m，与墙面间的最大静摩擦力是正压力的k倍，外界大气压强为，重力加速度为g，忽略操作时的温度变化，把封闭气体看成理想气体（只有吸盘内的气体是封闭的）。此过程中，下列说法正确的是（　　） A．吸盘内的气体的压强增大 B．吸盘内的气体要从外界吸收热量 C．吸盘内的气体分子的平均动能不变 D．安装结束后，此挂钩所挂物体的最大质量为 【答案】BC 【详解】A．理想气体温度不变，体积增大，根据玻意耳定律可知，吸盘内的气体的压强减小，故A错误； B．理想气体温度一定，则内能不变，气体体积增大，气体对外界做功，根据热力学第一定律可知，吸盘内的气体要从外界吸收热量，故B正确； C．理想气体温度不变，则吸盘内的气体分子的平均动能不变，故C正确； D．根据玻意耳定律有 令此挂钩所挂物体的最大质量为M，对物体与挂钩整体分析有 ， 解得 故D错误。 故选BC。 8．（2024·辽宁朝阳·模拟预测）将压瘪的乒乓球（未漏气）浸泡在热水中，一段时间后乒乓球便恢复原状，乒乓球内部气体（视为理想气体）经历了由A→B→C的变化过程，V—T图像如图所示，T为热力学温度，已知理想气体的内能与热力学温度成正比，则下列结论正确的是（　　） A．状态A、B的压强大小相等 B．从状态B到状态C，气体内能不变 C．A→B→C过程，球内气体对外所做的功小于气体从外界吸收的热量 D．在状态A与状态C时乒乓球内气体压强之比为1：2 【答案】CD 【详解】A．在图像中，过原点的倾斜的直线为等压变化，由题图可知，状态A、B两点不在过原点的同一直线上，因此状态A、B的压强大小不相等，A错误； B．从状态B到状态C，气体的温度升高，则气体内能增大，B错误； C． A→B→C过程，球内气体的体积增大，球内气体对外做功，即，气体的温度升高，球内气体的内能增大，即，由热力学第一定律可知，，即球内气体从外界吸收热量，可知球内气体对外所做的功小于气体从外界吸收的热量，C正确； D．气体在状态A到状态C时，由理想气体状态方程可得 解得 即在状态A与状态C时乒乓球内气体压强之比为1：2，D正确。 故选CD。 9．（2024·辽宁沈阳·模拟预测）健身球是一种内部充气的健身辅助器材，如图所示，球内的气体可视为理想气体，当球内气体被快速挤压时来不及与外界热交换，而缓慢变化时可认为能发生充分的热交换。则下列说法正确的是（　　） A．人体快速挤压健身球过程中，球内气体压强减小 B．人体快速挤压健身球过程中，球内气体分子热运动的平均动能增大 C．人体缓慢离开健身球过程中，球内表面单位时间单位面积上撞击的分子数不变 D．人体缓慢离开健身球过程中，球内气体从外界吸热 【答案】BD 【详解】AB．依题意，人体快速挤压健身球过程中，可得 ， 由热力学第一定律，有 解得 球内气体温度升高，球内气体分子热运动的平均动能增大。根据 可知其压强增大。故A错误；B正确； CD．人体缓慢离开健身球过程中，气体温度保持不变，体积变大，由 可知气体压强减小，球内表面单位时间单位面积上撞击的分子数变少。根据 可知 球内气体从外界吸热。故C错误；D正确。 故选BD。 10．（23-24高二下·河北邢台·期中）的某种气体的压强和温度的关系图像（图像）如图所示。表示1个标准大气压，标准状态（0℃，1个标准大气压）下气体的摩尔体积为。下列说法正确的是（　　） A．状态A时气体的体积为 B．状态A时气体的体积为 C．状态B时气体的体积为 D．状态B时气体的体积为 【答案】BD 【详解】此气体在0℃时，压强为标准大气压，所以此时它的体积应为 由题中图线可知，从压强为p0到A状态，气体做等容变化，A状态时气体的体积为6.72L，温度为 从A状态到B状态为等压变化，B状态的温度为 根据盖—吕萨克定律得 故选BD。 三、解答题 11．（2024·辽宁大连·模拟预测）自嗨锅通过自热包产生热量使隔层上方锅内气体吸热升温，使用不当时可能造成安全事故。某次使用前，室温为，大气压强为，锅盖透气孔被堵塞。假设该款自嗨锅锅体内部所能承受的最大压强为，锅盖扣紧后，锅内气体视为质量一定的理想气体，且体积不变。 （1）请通过计算判断锅内气体能否安全加热到？ （2）若此过程中气体内能的改变了2J，则锅内气体吸收的热量是多少？ 【答案】（1）不能；（2） 【详解】（1）设初始时，气体的压强为，温度为，加热到时，气体的压强为，温度为，气体发生等容变化，则有 解得 所以不能安全加热到。 （2）由热力学第一定律可知 气体体积不变，，解得 12．（2024·辽宁鞍山·模拟预测）如图所示，两个内壁光滑的汽缸A、B固定在水平地面上，汽缸内两个活塞分别和水平放置的轻质弹簧连接，两汽缸中各封闭有一定量的理想气体。左右两个活塞面积之比为，距缸底部距离分别为5x、3x。初始状态时，两汽缸内气体的热力学温度均为。A中气体压强为（其中为大气压强），弹簧处于压缩状态，压缩量为x。其中A汽缸和活塞均不导热，B汽缸导热，环境温度恒为。 （1）求B中气体压强。 （2）通过电热丝给A中气体缓慢加热后，弹簧的压缩量变为2x，求此时A中气体的温度。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）根据题意，设初状态弹簧的弹力为，对汽缸A中的活塞，由平衡条件有 对汽缸B中的活塞，由平衡条件有 又有 联立解得 ， （2）弹簧的压缩量变为2x，则弹簧弹力变为 对汽缸B中的活塞，由平衡条件有 解得 对汽缸B中气体，由玻意耳定律有 解得 则加热后汽缸A中气体的体积为 对汽缸A中气体，由理想气体状态方程有 又有 联立解得 13．（2024·辽宁辽阳·模拟预测）如图所示，导热性能良好的密闭的圆柱形容器放在水平面上，横截面积为S、质量为m的活塞将容器内分成A、B两个气室，两气室中气体体积均为V，B气室中气体压强为，g为重力加速度，外界大气压强为，活塞与容器内壁间无摩擦且不漏气，现转动阀门K，使B中气体缓慢流出，当B中气体压强等于外界大气压时，求： （1）活塞向下移动的距离； （2）流出的气体质量占原来B气室中气体质量的百分比。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）设开始时，气室A中气体压强为pA，根据力的平衡有 解得 当B中气体压强等外界大气压时，设气室A中气体压强为，根据力的平衡 解得 A气室中气体发生等温变化，则 解得 因此活塞向下移动的距离 （2）设B气室中气体压强变为时体积为，则 解得 则流出的气体质量占原来B气室中气体质量的百分比为 14．（2024·辽宁阜新·模拟预测）如图所示，U形玻璃管竖直放置，左管口封闭，左右管的横截面积之比为1：2，管内有一段水银，左管中封闭气柱长为12cm，左右两管中水银液面高度差为12cm，左右两管口相平。已知环境温度为300K。大气压为76cmHg。求： （1）现通过缓慢增加环境温度最终使左右两管中水银液面相平，升高后的环境温度为多少； （2）若保持环境温度不变，将右管口封闭，通过抽气机将右管中封闭气体缓慢抽出，当左右两管中液面相平时，抽出的气体质量占原来右管中封闭气体质量的百分比。（结果保留3位有效数字） 【答案】（1）593.75K；（2） 【详解】（1）根据题意可知，左管中液面下降8cm，右管中液面上升4cm，两管中液面相平，开始时，封闭气体压强 当两管中液面相平时，封闭气体压强 又 根据理想气体状态方程 解得 （2）设左、右两管中液面相平时，两管中气体压强为p3，对左管中气体研究，根据玻意耳定律 解得 对右管中原气体研究，根据玻意耳定律 解得 这时右管中气柱长 故抽出的气体质量占原来右管中封闭气体质量比 15．（23-24高三下·辽宁·期中）如图，上端开口的竖直汽缸由大、小两个同轴圆筒组成，两圆筒高均为L。两圆筒中各有一个厚度不计的活塞，小活塞的横截面积为S、质量为m，大活塞的横截面积为2S、质量为2m。两活塞用长为L的刚性杆连接，两活塞间充有氧气，大活塞下方充有氮气。小活塞的导热性能良好，汽缸及大活塞绝热。开始时，氮气和外界环境的温度均为，大活塞处于大圆筒的中间位置，且刚性杆上恰无弹力。重力加速度用g表示，外界的大气压强恒为，氧气和氮气均可视为理想气体。 （1）通过电阻丝缓慢加热氮气，求当大活塞刚达到圆筒顶部时氧气压强和刚性杆弹力。 （2）当氮气的温度上升到时，压强多大？ 【答案】（1），；（2） 【详解】（1）对于氧气，温度不变，初状态 设大活塞刚达到圆筒顶部时，末状态压强为，体积为 根据玻意耳定律知 代入数据解得 对小活塞 解得弹力 （2）对于氮气分析初状态 加热后，当大活塞刚达到圆筒顶部时 根据理想气体状态方程知 代入数据解得 说明在时，大活塞已经在顶部；对大活塞，当氮气的温度上升到时，压强为，根据理想气体状态方程知，解得 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$