2025届湖南省高考物理热学第13题专题突破强化训练（30题）

2025年05月湖南省高考物理热学第13题专题突破强化训练（30题）

 

在湖南高考物理热学部分的备考中，第13题通常围绕理想气体的状态变化及热力学定律展开。以下30个专项练习题：

关键思路

1. 状态分析：明确各过程的类型（等温、等压、等容），应用对应定律（玻意耳、盖-吕萨克、查理定律）。
2. 热力学第一定律：区分系统做功与外界做功的符号，正确使用。
3. 热量计算：

          等温过程：

          等压过程：

          等容过程：

通过强化训练，熟练掌握各公式的适用条件及符号规则，是突破热学题型

 

1．理发店内的气动升降椅，其升降由气囊式汽缸实现。其原理是在一个密闭的汽缸内充入气体，使汽缸内的压强为大气压的几倍或者十几倍，利用气体可压缩来实现弹性作用。如图所示，汽缸横截面积，内部气体压强为（大气压强），未承重时空气柱长度，密闭汽缸导热性能良好。现由于承重变化，导致活塞（气动杆和椅面）下降2cm。缸内气体可视为理想气体，温度保持不变，忽略摩擦阻力。求：

(1)椅面承受的压力增加了多少？

(2)为了使椅面恢复到原来的位置，需要充入一个大气压下的气体体积为多少？

2．如图所示，左右两管足够长的U形管左管封闭，右管内径为左管内径的倍，管内水银在左管内封闭了一段长为26cm、温度为280K的空气柱，右管一轻活塞恰处在与左管水银面平齐的位置且封闭了一定质量的气体，左右两管水银面高度差为36cm，大气压强为76cmHg。现将活塞缓慢下推，并保持左右管内气体的温度不变。当左管空气柱长度变为20cm时，求：

(1)左管内气体的压强；

(2)活塞下移的距离。

3．在驾车从低海拔向高海拔行驶过程中，密封食品包装袋会发生膨胀现象，如图所示。

已知在低海拔地区时，包装袋内密封的空气体积为，压强等于大气压强，在高海拔地区时，大气压强变为，包装袋绷紧，密封空气的体积增大为原来的1.5倍，将包装袋内的封闭气体视为理想气体，不考虑食品自身体积的变化。

(1)不考虑环境温度变化的影响，包装袋绷紧会对内部空气造成额外压强，求额外压强；

(2)若在高海拔处包装袋恰好绷紧，恰不对内部气体造成额外压强，已知低海拔地区的温度为，求高海拔处的温度。

4．如图所示，一开口长颈薄壁玻璃瓶，瓶身长度为4L，横截面积为4S，瓶颈长度为2L，横截面积为S。现将一长度为L的轻质软木塞从瓶口处缓慢塞入瓶颈，直至软木塞下表面恰好到达瓶身和瓶颈的交界处，撤去外力，此后软木塞保持静止状态。在此过程中瓶内气体温度始终不变，且没有漏气。已知大气压强为p0，求撤去外力后：

(1)瓶内气体压强的大小p1；

(2)软木塞和瓶颈之间摩擦力的大小f1。

5．有人设计了一种如图所示的测温装置，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，玻璃泡中封有一定量的气体，玻璃管下端插入水银中，通过管内水银面的高度x即可反映泡内气体的温度，即环境温度。已知在标准大气压为76cmHg的环境下，热力学温度T1=300K时，玻璃管内水银面的高度为x=20.0cm。假设玻璃管的体积与玻璃泡的体积相比可略去不计。

(1)若玻璃管内水银面的高度为22.8cm，求环境的热力学温度；

(2)某同学将该装置拿到黄山某山峰顶，环境的热力学温度为285K，他发现管内水银面的高度为7.3cm，通过计算估算该山峰的海拔。（已知海拔3000m以内，每升高120m，大气压减小约1cmHg）

6．一同学在水上乐园戏水时，用反扣的塑料盆提水。简化模型如下，质量未知的塑料盆近似看成底面积为S的圆柱形容器。刚开始时盆倒扣在水中，松手后盆底恰好与水面齐平，如图甲所示，盆内有高度为h的空气。现用拉力F缓慢向上提起盆，盆口一直没有脱离水面。忽略盆的厚度及形变，大气压强为，重力加速度为g，水的密度为，盆内空气可视为理想气体，不考虑温度的变化。

(1)求盆的质量以及刚开始时盆内空气的压强；

(2)当在水面上方盆内有高度为H的水时，如图乙所示，求此时盆底离水面的高度；

(3)向上提升盆的过程中，盆内空气是吸热还是放热，请说明理由。

7．高原地区空气稀薄、大气压强低，人可能发生“高原反应”。某同学用一个充有气体（可视为理想气体）的薄壁气球来模拟因大气压强变化产生的影响。他在上海对气球充气，充气后气球体积为，温度为；他携带该气球到达海拔5200米的珠峰大本营。已知上海大气压强为，珠峰大本营大气压强为上海大气压强的一半，气球内外气体压强近似相等，在同一地点忽略因气温等因素引起的大气压强的变化，忽略气球漏气。

(1)如果珠峰大本营室内温度也为，求气球体积；

(2)如果珠峰大本营室内温度为，求气球体积。

8．如图所示，一竖直放置导热性能良好的汽缸上端开口，用质量为m的活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸中，活塞距汽缸底部的距离为h，现往活塞上缓慢加细沙，活塞下降。已知外界大气压强恒为，汽缸的横截面积为S，初始时汽缸内气体的温度为，重力加速度为g，汽缸不漏气，活塞与汽缸壁无摩擦。