第63讲 气体实验定律与理想气体状态方程的综合应用（复习课件）（全国通用）2026年高考物理一轮复习讲练测

该高中物理高考复习课件聚焦“气体实验定律与理想气体状态方程的综合应用”核心考点，依据高考评价体系梳理气缸类、管类、变质量问题三大考查方向，通过近三年真题分析明确变质量问题等高频考点权重，归纳单缸双缸、U型管等常考题型，构建系统复习框架。 课件亮点在于“真题溯源+思维建模”的备考策略，如抽气问题中推导n次抽气后压强公式，培养科学思维中的模型建构与科学推理素养。特设变式训练与易错点分析，帮助学生掌握受力分析与状态方程联用技巧，教师可据此精准突破考点，提升复习效率。

第63讲 讲师：xxx 气体实验定律与 理想气体状态方程的综合应用 1 01 考情解码·命题预警 智能导览·极速定位 02 体系构建·思维可视 03 核心突破·靶向攻坚 04 真题溯源·考向感知 考点一 气缸类问题 知识点 解决此类问题的一般思路 考向1 单缸问题 考向2 双缸问题 考点二 管类问题 知识点 解决此类问题的一般思路 考向1 单管问题 考向2 U型管问题 考点三 变质量问题 知识点 解决此类问题的一般思路 考向1 充气问题 考向2 抽气问题 考向3 灌气问题 考向4 漏气问题 01 考情解码·命题预警 考情透视·目标导航 考点 要求 考频 2025年 2024年 2023年 气体实验定律的综合应用 理解 高频 2025•江西 2025•重庆 2025•海南 2024•贵州 2024•广西 2023•浙江 2023•湖北 2023•新课标 4 考情透视·目标导航 考情分析 1.命题形式：选择题实验题计算题 2.命题分析：高考对气体实验定律的综合应用的考查较为频繁，大多以选择题和计算题中出现，其中计算题题目难度要求也较高。 3.备考建议：重点关注对特殊模型和变质量问题的考查。 4.命题情境：多以气缸、玻璃管和变质量问题为命题情境，有时也以日常生活中与气体实验定律有关的物体为命题情境。 5 考情透视·目标导航 复习目标 能够熟练借助动力学和气体实验定律，处理有关气体的综合问题。 6 02 体系构建·思维可视 知识导图·思维引航 03 核心突破·靶向攻坚 考点一 气缸类问题 知识点 解决此类问题的一般思路 1.弄清题意，确定研究对象。一般研究对象分两类：一类是热学研究对象(一定质量的理想气体)；另一类是力学研究对象(汽缸、活塞或某系统)。 2.分析清楚题目所述的物理过程，对热学研究对象分析清楚初、末状态及状态变化过程，依据气体实验定律或理想气体状态方程列出方程；对力学研究对象要正确地进行受力分析，依据力学规律列出方程。 3.注意挖掘题目中的隐含条件，如几何关系、体积关系等，列出辅助方程。 4.多个方程联立求解。对求解的结果注意分析它们的合理性。 【例1】如图所示，一开口向下、内壁光滑的圆柱形绝热气缸用杆竖直固定，顶部装有体积可忽略的电热丝，下方用活塞封闭一定质量的理想气体，活塞下端与一劲度系数的轻弹簧相连，弹簧下端连接一压力传感器，可显示弹簧弹力的大小。初始时，封闭气体温度，活塞到气缸顶端距离，压力传感器示数恰为零。电热丝工作后，气缸内温度缓慢升高，活塞缓慢向下移动。已知活塞质量、横截面积，大气压强，重力加速度大小g取，求： (1)初始时，气缸内气体的压强； (2)压力传感器示数为50N时，气缸内气体的压强； (3)压力传感器示数为50N时，气缸内气体的温度。 考向1 单缸问题 考点一 气缸类问题 考向1 单缸问题 考点一 气缸类问题 【答案】(1)(2)(3) 【详解】（1）初始时，对活塞由受力分析，由平衡条件解得 （2）压力传感器示数为时，对活塞由平衡条件解得 （3）压力传感器示数为时，弹簧形变量设为，则对气缸内气体，由理想气体状态方程，有解得 【变式训练1·变考法】如图所示，深度为H、汽缸口有固定卡销的圆柱形汽缸，可以通过底部安装的电热丝加热来改变缸内的温度。先将温度为、压强未知的一定质量的理想气体，用活塞封闭在汽缸内。当汽缸竖直放置、活塞静止时，活塞距汽缸底部的距离为。现将汽缸缓慢翻转至水平放置，整个过程缸内气体温度恒为。已知活塞质量为、横截面积为S，大气压强恒为，重力加速度为g，活塞及卡销厚度不计，电热丝体积可忽略，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动且不漏气。求： (1)汽缸缓慢翻转至水平放置时，缸内气体的压强； (2)保持汽缸竖直放置，使活塞到达汽缸口，可以采取以下措施： （Ⅰ）接通汽缸底部的电热丝给气体加热，活塞缓慢上升，其恰好上升至汽缸口时的温度； （Ⅱ）若保持汽缸温度不变，使整个装置向下做匀加速直线运动，加速度最小为多少。 考向1 单缸问题 考点一 气缸类问题 考向1 单缸问题 考点一 气缸类问题 【答案】(1)(2)（Ⅰ）；（Ⅱ） 【详解】（1）设开始时封闭气体的压强为，活塞质量为m。取活塞为研究对象，由平衡条件得    假设汽缸水平放置时，活塞可以到达汽缸口，全过程气体为等温变化   解得  由可知假设正确。汽缸缓慢翻转至水平放置时，缸内气体的压强为 。 （2）（Ⅰ）取汽缸内封闭气体为研究对象，由等压变化得  解得气体的温度T2=2T0。 （Ⅱ）整个装置向下以最小加速度做匀加速直线运动时，汽缸口卡销对活塞没有力的作用，由以上分析可知，活塞恰好在汽缸口时，汽缸内气体的压强为取活塞为研究对象，由牛顿第二定律得  解得汽缸向下做匀加速直线运动最小加速度为 【例2】如图所示，两等高、内壁光滑、导热性良好的圆柱形汽缸竖直放置，左、右两侧汽缸的横截面积分别为S、，汽缸顶部由细管（体积不计）连通，左侧汽缸底部带有阀门K，两汽缸中有厚度均可忽略的活塞I、Ⅱ，将某种理想气体分成A、B、C三部分，活塞I、Ⅱ的质量分别为，。初始时，阀门K关闭，活塞I处于左侧汽缸的顶部且与顶部无弹力，活塞Ⅱ处于右侧汽缸的中间位置，A气体的压强为。已知大气压强为，重力加速度为g，其他量均为未知量；整个过程中，周围环境温度不变。 (1)求初始时左侧汽缸中封闭气体C的压强； (2)一段时间后，活塞Ⅱ漏气，再次稳定后，打开阀门K，用打气筒通过K给左侧汽缸充气，直至活塞I再次回到汽缸顶部且与顶部无弹力，求此过程中充入气体质量与最初封闭气体C的质量比。 考向2 双缸问题 考点一 气缸类问题 考向2 双缸问题 考点一 气缸类问题 【答案】(1)(2) 【详解】（1）对活塞I受力分析，可得对活塞Ⅱ受力分析得解得， （2）由于活塞Ⅱ漏气，A、B两部分气体合为一部分气体，设左侧汽缸体积为，则右侧汽缸总体积为；充气后活塞I回到顶部时，右侧汽缸气体压强为，可得 对活塞I受力分析得解得设充入的气体在压强下的体积为， 可得联立解得 考向2 双缸问题 考点一 气缸类问题 【变式训练2·变情境】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。左右两个活塞面积分别为，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，弹簧处于压缩状态，压缩量为x。A汽缸和活塞均绝热，B汽缸导热，环境温度恒为，大气压强为。  (1)求弹簧的弹力F和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，求此时气缸B中的活塞移动的距离和A中气体的温度。 考向2 双缸问题 考点一 气缸类问题 【答案】(1)， (2)， 【详解】（1）对A，可得对B，可得 （2）根据胡克定律，对B由解得，B等温变化，根据玻意耳定律解得对A：，根据气体状态变化方程解得。 考点二 管类问题 知识点 解决此类问题的一般思路 解答此类问题，关键是液柱封闭气体压强的计算，求液柱封闭的气体压强时，一般以液柱为研究对象分析受力、列平衡方程，要注意： 1.液体因重力产生的压强大小为p＝ρgh(其中h为至液面的竖直高度)； 2.不要漏掉大气压强，同时又要尽可能平衡掉某些大气的压力； 3.有时可直接应用连通器原理——连通器内静止的液体，同种液体在同一水平面上各处压强相等； 4.当液体为水银时，可灵活应用压强单位“cmHg”等，使计算过程简捷。 考向1 单管问题 考点二 管类问题 【例1】容器中装有适量的水银，一长度为的细玻璃管上端封闭。如图甲所示，将玻璃管开口向下缓缓向下插入水银中，直到玻璃管底与槽内水银面持平，管内水银的高度为，被封闭的理想气体的温度未知；再将玻璃管缓缓向上提起，如图乙所示，当管底与槽内水银平面的高度差为时，管内气体的温度变为；若管内气体的温度变为，如图丙所示，管内正好没有水银；继续将玻璃管向上缓缓提起，直到玻璃管口刚好到达槽内水银平面，再适当的降低管内的温度，如图丁所示，管内水银柱的高度为，管内气体的质量保持不变，已知大气压强为。 (1)求图丙管内气体的压强； (2)求图甲管内气体的温度以及图丁管内气体的温度。 考向1 单管问题 考点二 管类问题 【答案】(1)(2)， 【详解】（1）设高度为的水银柱对应的压强为，玻璃管的截面积为S，则乙、丙两图气体的压强分别为、比较乙、丙两图，由理想气体状态方程可得解得， （2）图甲气体的压强为比较甲、乙两图，由等容变化规律可得解得图丁气体的压强为比较乙、丁两图，同理可得综合解得 【变式训练1】如图所示，粗细均匀、长为150cm的玻璃管开口向上竖直放置，管内有长度为的水银柱，封闭着长度为的空气柱，已知大气压强，封闭空气的初始温度为，已知热力学温度T与摄氏温度t的关系式为。将封闭空气视为理想气体。 (1)若缓慢升高封闭空气的温度，使水银柱上表面刚好到达玻璃管顶端，求此封闭空气的摄氏温度t； (2)若保持封闭空气温度为27°C不变，将玻璃管缓慢顺时针转动90°至水平放置，求稳定后管内封闭空气柱的长度（保留一位小数）。 考向1 单管问题 考点二 管类问题 考向1 单管问题 考点二 管类问题 【答案】(1)(2) 【详解】（1）假设玻璃管的横截面积为S，管长为 L，气体初始初态，，气体末末态，，可知，气体压强一定，根据盖吕萨克定律有解得 （2）气体初始初态，，气体末状态，，气体温度一定，根据玻意耳定律有解得由于可知 考向2 U型管问题 考点二 管类问题 【例2】如图所示，导热良好的薄壁U形管两臂粗细不等，左管开口向上，封闭的右管横截面积是左管横截面积的3倍，管中装入水银，左管内水银面比右管内水银面高，左管内水银面到管口的距离，右管内封闭的空气柱长度。现用活塞把开口端封住，并缓慢推动活塞，使左右两管内水银面相平。已知大气压强恒为，活塞可沿左管壁无摩擦地滑动，推动过程中气体温度视为不变，气体均可视为理想气体。 (1)求再次稳定后右管中气体的压强； (2)求活塞向下移动的距离l； (3)若此时左右两管内封闭气体的温度均为，保持活塞位置和左管内封闭气体的温度不变，现缓慢升高右管内封闭气体的温度，使左管内水银面仍比右管内水银面高，求右管内封闭气体的热力学温度T。 考向2 U型管问题 考点二 管类问题 【答案】(1)(2)(3) 【详解】（1）以右管内封闭的气体为研究对象，其初状态的压强 设左管横截面积为S，则右管横截面积为3S，设左管内水银面下降的高度为x1，右管内水银面上升的高度为，则体积关系为根据玻意耳定律，有解得 （2）以左管内被活塞封闭的气体为研究对象，左管内封闭气体的初状态压强为，再次平衡后左管内封闭气体的压强根据玻意耳定律，有解得 （3）左管内封闭气体做等温变化，根据玻意耳定律，有 右管内封闭气体的压强根据理想气体状态方程有解得 【变式训练2·变情境】如图所示，粗细均匀的形玻璃管竖直放置，左管口封闭，左、右两管的横截面积分别为、，左管内封闭有长度为、温度为的理想气体，左、右两管的水银面高度相同，大气压强为，求： (1)若气体的温度为1.2T时，向管内添加多少体积的水银，气体的体积不变； (2)若右管水银面下降的高度为，则气体的温度为多少？ 考向2 U型管问题 考点二 管类问题 考向2 U型管问题 考点二 管类问题 【答案】(1)(2) 【详解】（1）初状态气体的压强和体积分别为，若气体的温度为1.2T时，设向管内添加体积为的水银，气体的体积保持不变；则气体的压强为气体发生等容变化，则有联立解得 （2）若右管水银面下降的高度为，由水银柱的体积守恒可得，左侧水银柱上身的高度为，左侧水银柱比右侧高；气体的压强为气体的体积为由理想气体状态方程可得联立解得 考点三 变质量问题 知识点 解决此类问题的一般思路 分析气体的变质量问题时，可以通过巧妙地选择合适的研究对象“化变为定”，即把“变质量”问题转化为“定质量”的气体问题，然后利用气体实验定律或理想气体状态方程求解。 1.充气问题：在充气时，将充进容器内的气体和容器内的原有气体为研究对象时，这些气体的质量是不变的。这样，可将“变质量”的问题转化成“定质量”问题。 2.抽气问题：在对容器抽气的过程中，对每一次抽气而言，气体质量发生变化，解决该类变质量问题的方法与充气问题类似：假设把每次抽出的气体包含在气体变化的始末状态中，即用等效法把“变质量”问题转化为“定质量”的问题。 3.灌气问题：将一个大容器里的气体分装到多个小容器中的问题也是变质量问题，分析这类问题时，可以把大容器中的气体和多个小容器中的气体作为一个整体来进行研究，即可将“变质量”问题转化为“定质量”问题。 4.漏气问题：容器漏气过程中气体的质量不断发生变化，属于变质量问题，如果选容器内剩余气体和漏掉的气体为研究对象，便可使“变质量”转化成“定质量”问题。 5.也可以利用pV＝nRT来处理有关变质量问题。 【例1】如图所示，新冠疫情期间，学校杀菌消毒用的压缩式喷雾器储液桶的总容量为8.0L，现倒入6.0L的消毒药液后盖紧盖子，开始打气，每打一次都能把体积为200mL、压强与大气压相同的空气打进储液桶，假设打气过程中药液不会向外喷出，储液桶气密性良好，出液管体积及出液口与储液桶底间高度差不计，周围环境温度不变，气体可视为理想气体，外界大气压恒为。求： (1)当打气20次后，喷雾器内空气的压强； (2)当打气20次后，最多能喷出的药液体积； (3)要使喷雾器内的药液一次性全部喷完，至少需要打气的次数。 考向1 充气问题 考点三 变质量问题 考向1 充气问题 考点三 变质量问题 【答案】(1)(2)(3) 【详解】（1）液体上方气体体积为气体发生等温变化，根据玻意耳定律其中，，可得打气20次后，喷雾器内的气体压强为 （2）当打气20次后，药液喷出后，根据可得则喷出药液体积为（3）要使恰好药液全部喷完，则容器内气体最终的体积为，压强为，至少打气的次数为。 【变式训练1·变载体】某种喷雾器贮液筒的总容积为6L，若装入5L的药液后将加水口密封盖盖好，如图所示。拉压一次与贮液筒相连的活塞式打气筒，可以把体积为0.2L、压强为1atm的空气打进贮液筒。设打气过程中气体温度不变，外界大气压强为1atm，求： (1)关闭阀门，用打气筒向贮液筒内打气两次，当液面上方气体温度与外界温度相等时，气体压强为多大？ (2)要使贮液筒中液面上方的气体压强达到4atm，打气筒要拉压多少次？当贮液筒内气体压强达4atm时停止打气，打开喷雾阀门使其喷雾，直至内外气体压强相等，这时贮液筒内还剩多少药液？ 考向1 充气问题 考点三 变质量问题 考向1 充气问题 考点三 变质量问题 【答案】(1)(2)15次； 【详解】（1）设大气压强为，贮液筒内原来空气体积为，打气两次后气体压强为，每次打入空气体积为。由玻意耳定律其中，，代入可得 （2）设打气筒拉压次，由玻意耳定律，解得次。打开阀门后，设此时气体体积为由得则剩余药液体积 【例2】如图所示，有一个横截面积为的容器竖直放置，一隔板放在卡槽上将容器分隔为容积均为的上下两部分A、B，另有一体积的气筒分别通过单向进气阀k1、k2（k1只能向左打开，k2只能向右打开）与容器上下两部分连接，初始时两个阀门均关闭，活塞位于气筒最右侧，上下气体压强均为。活塞从气筒的最右侧运动到最左侧完成一次抽气，从最左侧运动到最右侧完成一次打气。已知隔板的质量为，气筒与容器之间的细管体积不计，抽气、打气时气体温度保持不变，隔板不漏气，阀门与活塞密闭性良好，不计一切阻力，重力加速度为。，。求： (1)刚好完成第二次打气时A、B两部分气体的压强； (2)要使隔板与卡槽分离，至少完成打气的次数。 考向2 抽气问题 考点三 变质量问题 考向2 抽气问题 考点三 变质量问题 【答案】(1)(2)7 【详解】（1）活塞完成一次抽气后，对A部分气体，由玻意耳定律有 完成一次打气后，对B部分气体，由玻意耳定律有 完成第二次抽气时，由玻意耳定律得联立解得 完成第二次打气后，由玻意耳定律得联立解得 （2）设第n次抽气前容器A气体的压强为，抽气后的压强为，对A部分气体，由玻意耳定律有完成n次抽气后，A气体的压强为完成n次打气后，对A、B两部分气体整体由玻意耳定律得解得当隔板与卡槽恰好分离时有联立解得则要使隔板与卡槽分离，至少完成7次打气。 【变式训练2·变载体】如图所示，工业气压调节设备配备压电阀门和，通过阀门的开或关让设备实现打气或抽气。打气模式：当活塞向上运动时，关闭、打开；活塞向下运动时，打开、关闭。抽气模式：活塞向上运动时，打开、关闭；活塞向下运动时，关闭、打开。已知腔室容积为，气泵的最大容积为，打气或抽气前，内气体压强均为。不计连接细管的容积，忽略打气和抽气过程中气体的温度变化和一切摩擦，空气可视为理想气体。 (1)在气密性良好且阀门、均关闭的情况下，把中活塞从顶部压至图中位置过程中，泵内气体是吸热还是放热？请说明判断依据； (2)处于打气模式时，若要使中气体压强增大到，应打气多少次？ (3)处于抽气模式时，求开始抽气次后，腔内气体压强与初始压强的比值。 考向2 抽气问题 考点三 变质量问题 考向2 抽气问题 考点三 变质量问题 【答案】(1)气体放热，见解析(2)次(3) 【详解】（1）由于气泵中的气体温度不变，即气体内能不变，则有     活塞向下过程中气体体积减小，外界对气体做功，则有根据热力学第一定律有      解得可知，气体放热。 （2）设打了次气，根据玻意尔定律有解得次 （3）根据玻意尔定律，第1次抽气过程有解得第1次抽气后压强              第2次抽气过程有解得第1次抽气后压强              同理可得第3次抽气后压强以此类推，抽气次后压强          故抽气次后腔内气体压强与初始压强之比为 考向3 灌气问题 考点三 变质量问题 【例3】医疗常用的金属氧气瓶容积为10L，瓶内贮存了压强为8×106Pa的氧气。便携式呼吸器容积为2L，呼吸器一开始为真空，现用氧气瓶对其充气，当呼吸器内压强变为8.0×105Pa时充气完成。充气过程中不漏气，环境温度不变，求： (1)一个呼吸器充完气后的质量占氧气瓶初始质量的比例是多少； (2)氧气瓶最多可装多少个氧气呼吸器。 考向3 灌气问题 考点三 变质量问题 【答案】(1)(2)45 【详解】（1）设氧气瓶初始压强为，体积为；呼吸器充气完成后的压强为，体积为，则一个呼吸器充完气后的质量占氧气瓶初始质量的比例为 （2）设可以分装n瓶，根据玻意耳定律有代入题中数据， 解得n=45。 考向3 灌气问题 考点三 变质量问题 【变式训练3·变载体】市场上有一种救生衣，在穿着者落水时，救生衣所连接的储气钢瓶会灌气使救生衣鼓起。救生衣在未鼓起时，其内部无气体；正常工作时，其压强为标准大气压，内部气体体积至少为，与救生衣连接的小钢瓶容积为1L。取标准大气压，忽略温度变化，气体均视为理想气体。 （1）检测发现某救生衣所附带的钢瓶内压强为，救生衣能否正常工作？请说明理由； （2）出厂时钢瓶内部压强为，在降为的过程中，求钢瓶漏掉的气体在标准大气压下占的体积； （3）救生衣配套的钢瓶遗失，换用容积为0.2L，内部压强为的小钢瓶充气，至少要多少个小钢瓶才能使救生衣正常工作。 考向3 灌气问题 考点三 变质量问题 【答案】（1）见解析；（2）5L；（3）见解析 【详解】（1）令，钢瓶容积，充气后救生衣体积为，根据玻意耳定律，钢瓶灌气过程解得 ，救生衣不能正常工作。 （2）设，漏掉气体体积为，根据玻意耳定律解得 （3）设用n个小钢瓶能够使救生衣刚好正常工作，每个小钢瓶体积为，根据玻意耳定律： 又n取整数，故，至少要5个小钢瓶才能使救生衣正常工作。 考向4 漏气问题 考点三 变质量问题 【例4】2025年3月21日神舟十九号航天员圆满完成出舱任务。当航天员执行出舱任务前，需先进行泄压，即将气闸舱内的大部分气体抽到密封舱内后，才能打开出舱舱门。若泄压前，气闸舱内的气体压强为p0，体积为V0；密封舱内气体的压强为p0，体积为10V0，泄压后密封舱内气体压强为1.094p0。泄压过程中，两舱内温度保持297K不变，气体为理想气体并忽略航天员对气体的影响，抽气泵与连接管道气体体积不计。 (1)泄压后打开舱门前，求气闸舱内的压强p1为多少； (2)太空中稀薄气体压强近似为0.001p0，温度为99K。打开舱门一段时间后，则舱内剩余空气的质量是原来的多少？ 考向4 漏气问题 考点三 变质量问题 【答案】(1)0.06p0(2)5% 【详解】（1）将密封舱和气闸舱内的气体看作一个系统，泄压过程为等温变化，由玻意耳定律得解得 （2）泄压后，气闸舱开舱门前p1=0.06p0，体积为V0，T=297K，打开舱门后p′=0.001p0，T′=99K，由理想气体状态方程得解得则舱内剩余空气的质量与原来空气质量的比值为即舱内剩余空气的质量是原来的5%。 考向4 漏气问题 考点三 变质量问题 【变式训练4·变情境】如图甲所示为某气压型弹跳杆，其核心部分可简化为如图乙所示，竖直倒立圆柱形汽缸导热性良好，连杆一端与水平地面接触，另一端与面积为S的活塞连接，活塞与汽缸的重力均不计，活塞与汽缸间的摩擦不计。没有站人时活塞位于距缸底为H的A处，汽缸内被活塞密封一定质量的理想气体。当某同学站上弹跳杆踏板最终稳定后（人静止在汽缸上）活塞位于距离缸底的B处。已知大气压强为，外界环境温度为，重力加速度为g，汽缸始终竖直。求： (1)该同学的质量m； (2)若环境温度升高了，该同学仍然站在踏板上，稳定时活塞与汽缸底部的距离为多少； (3)使用一段时间后，汽缸内气体有部分漏出。若环境温度仍为时，一个质量为的同学站上该弹跳杆，稳定时活塞也位于B处，则漏出气体的质量与原来汽缸中气体质量的比值为多大。热力学温度与摄氏温度的关系为 考向4 漏气问题 考点三 变质量问题 【答案】(1)(2)(3) 【详解】（1）以被密封气体为研究对象，活塞从位置A到位置B，气体发生等温变化，由玻意耳定律可知p0V0=p1V1由题意可知则由力的平衡条件得mg+p0S=p1S解得 （2）计算温度升高后活塞与汽缸底部的距离初始温度T1=（27+273）K=300K，升高后温度T2=（300+10）K=310K，此时气体做等压变化，根据盖—吕萨克定律即 解得 （3）设原来气体压强为p0，体积为HS漏气后，压强 体积为，剩余气体压强为p0时，气体体积为V′4根据玻意耳定律p0V′4=p3V4解得漏出气体的体积则漏出气体的质量与原来气体质量的比值 04 真题溯源·考向感知 1．（2025·海南·高考真题）如图，竖直放置的汽缸内有一横截面积的活塞，活塞质量忽略不计，活塞与汽缸无摩擦且密封良好。若活塞保持静止，气缸内密封一定质量的理想气体，气体温度，气体体积。设大气压强，重力加速度 。 (1)若加热气体，使活塞缓慢上升，当气体体积变为，求气体温度； (2)若往活塞上轻放质量为的重物，且活塞下降过程中气体温度T0不变，求稳定后的气体体积。 真题溯源·考向感知 46 真题溯源·考向感知 【答案】(1)(2) 【详解】（1）活塞缓慢上升过程中，气体做等压变化，根据盖-吕萨克定律 代入数值解得 （2）设稳定后气体的压强为，根据平衡条件有 分析可知初始状态时气体压强与大气压相等为，整个过程根据玻意耳定律 联立解得 47 2．（2021·湖北·高考真题）质量为m的薄壁导热柱形汽缸，内壁光滑，用横截面积为的活塞封闭一定量的理想气体。在下述所有过程中，汽缸不漏气且与活塞不脱离。当汽缸如图(a)竖直倒立静置时。缸内气体体积为V1，。温度为T1。已知重力加速度大小为g，大气压强为p0。 (1)将汽缸如图(b)竖直悬挂，缸内气体温度仍为T1，求此时缸内气体体积V2； (2)如图(c)所示，将汽缸水平放置，稳定后对汽缸缓慢加热，当缸内气体体积为V3时，求此时缸内气体的温度。 真题溯源·考向感知 48 【答案】(1)；(2) 【详解】(1)图(a)状态下，对汽缸受力分析，如图1所示，则封闭气体的压强为当汽缸按图(b)方式悬挂时，对汽缸受力分析，如图2所示，则封闭气体的压强为对封闭气体由玻意耳定律得解得 (2) 当汽缸按图(c)的方式水平放置时，封闭气体的压强为由理想气体状态方程得解得 真题溯源·考向感知 49 3．（2020·海南·高考真题）如图，圆柱形导热汽缸长，缸内用活塞（质量和厚度均不计）密闭了一定质量的理想气体，缸底装有一个触发器D，当缸内压强达到时，D被触发，不计活塞与缸壁的摩擦。初始时，活塞位于缸口处，环境温度，压强。 (1)若环境温度不变，缓慢向下推活塞，求D刚好被触发时，到缸底的距离； (2)若活塞固定在缸口位置，缓慢升高环境温度，求D刚好被触发时的环境温度。 真题溯源·考向感知 50 真题溯源·考向感知 【答案】(1)；(2) 【详解】(1) 设汽缸横截面积为；D刚好被触发时，到缸底的距离为，根据玻意耳定律得带入数据解得 (2)此过程为等容变化，根据查理定律得带入数据解得 51 真题溯源·考向感知 4．（2023·上海·高考真题）导热性能良好，内壁光滑的汽缸开口朝上水平放在桌面上，开口面积为S，轻质活塞封闭了一定质量的气体，活塞上放置了一个质量为m的砝码，稳定时活塞距离汽缸底高度为h，以m纵轴，为横轴，图线为一条直线，斜率为k，纵轴截距为b，大气压为 ，当时 。 52 真题溯源·考向感知 【答案】 【详解】[1][2]轻质活塞(不计质量)，当活塞稳定时，设汽缸内气体压强为，此时气体体积为 大气压强为，则对砝码做受力分析有解得当时，此时气体的体积此过程温等温变化，由玻意耳定律即变形可得故，所以，。 53 讲师：xxx 感谢观看 THANK YOU 54 $