(16)分子动理论 气体、固体和液体 热力学定律-【衡水金卷·先享题】2026年高考物理一轮复习单元检测卷（U）

高三一轮复习单元检测卷/物理 (十六)分子动理论 气体、固体和液体热力学定律 (考试时间75分钟，满分100分) 一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一 项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得 2分，有选错的得0分) 1.用学过的固体、液体和热力学定律等物理知识来研究生活中的物理现象，下列说法正确的是 A.把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，它的尖端不会变纯 B.把两层棉纸分别放在有蜡迹的衣服两面，用电熨斗熨烫可除去蜡迹 C.利用海水降低温度放出大量的热量来发电，从而解决能源短缺问题 D.在封闭房间内把接通电源的冰箱门打开，一段时间后房间内的温度就会降低 2.如图所示，某汽车机舱盖的支撑杆由气缸和活塞组成。打开机舱盖时，气缸内密闭压缩气体膨胀， 将机舱盖顶起。在此过程中，气缸内气体可视为理想气体，忽略气缸内气体与外界的热交换。对 于气缸内的气体，下列说法正确的是 A.气缸内的气体对外做正功，内能增大 B.气缸内的气体对外做负功，内能减小 气缸 C.气缸内的气体对外做正功，分子平均动能增大 活塞 D.气缸内的气体对外做正功，分子平均动能减小 3.生活中有许多美妙的光现象，关于光现象，下列说法正确的是 A.拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度 B.用三棱镜观察白光看到的彩色图样是光的衍射现象 C.泊松亮斑是光的衍射现象，全息照相的拍摄利用了激光的相干性 D.“潭清疑水浅，荷动知鱼散”中“疑水浅”是由于发生了光的衍射 4.如图甲所示，将两块平板玻璃M、N放在水平桌面上，并在两块平板玻璃之间的右侧边缘垫上两 个纸条，用平行单色光竖直向下照射平板玻璃，就会在平板玻璃上方看到如图乙所示的明暗相间 的条纹。下列说法正确的是 A.图乙中的条纹是单色光分别在M的上表面、N的下表 M 面的反射光发生干涉的结果 B.在任意一条明条纹的下方，空气薄膜的厚度都是均匀变化的 C.如果撤掉一个纸条，则条纹间距减小 D.若改用频率更高的单色光进行实验，则条纹间距减小 5.如图所示，空间区域内存在垂直于纸面向里、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场，O)'为磁场的 右边界。磁场内一匝数n=10匝、边长L=1m的正方形闭合金属导线框平行于纸面放置，其右 边与磁场边界重合。t=0时刻线框从图示位置开始逆时针（俯视）绕边界OO以角速度ω= 10rad/s匀速转动，此过程中感应电动势E随时间t变化的图像正确的是 0 ◆E/V E/V E/V E/V 100 100------ 200 200 100务.月 04 3元 B ◇ 6.一列简谐横波沿x轴传播，位于x=0处的波源在t=0时刻起振，t=2.5s时刻第二次到达正向 最大位移处，此时平衡位置位于x=1m处的质点N刚要起振，M、V间的波形如图所示（其他未 画出)。已知M、N间的各质点在2.5~3s内通过路程的最大值为10cm,下列说法正确的是 物理第1页（共4页） 衡水金卷·先享题·高 A.波源起振方向沿y轴负方向 y/cm B.质点M的平衡位置位于x=0.8m处 C.该波的波速为0.5m/s N x/m D.该波的振幅为5√2cm 7.一定质量的理想气体从状态a开始，经a→b→c→a回到初始状态a,其T-V图像如图所示。下 列说法正确的是 2To-- A.状态a、b对应的压强之比为3：2 B.b→c过程，容器壁单位面积上分子的平均作用力变小 C.c→a过程为绝热过程 0 3Vo V D.a→bc→a整个过程向外放出的热量等于外界对气体做的功 8.两列简谐横波甲、乙在同一均匀介质中沿x轴相向传播，波速均为2m/s,t=0时刻在x=2m处 相遇，波形图如图所示。关于平衡位置在x=2m处的质点P,下列说 Ay/cm 甲业 法正确的是 A.t=0.5s时，P偏离平衡位置的位移为0 B.t=0.5s时，P偏离平衡位置的位移为一2cm x/m C.t=1s时，P向y轴正方向运动 D.t=1s时，P向y轴负方向运动 9.超市里有一种“强力吸盘挂钩”，其工作原理如图甲所示，使用时按住锁扣把吸盘紧压在墙上，吸盘 内封闭的理想气体的体积为V、压强为。，然后再把锁扣扳下，吸盘向外拉出，使吸盘内封闭气体 的体积变为1.2V,如图乙所示，安装过程中封闭气体的质量和温度保持不变。已知吸盘与墙面间 的有效面积为S,挂钩的总质量为，挂钩与墙面间的最大静摩擦力为压力的k倍，外界大气压强 为p。,重力加速度为g,下列说法正确的是 A.安装过程中，吸盘内的气体从外界吸收热量 B.安装完毕后，吸盘内气体的压强变为1.20 C.安装完毕后，挂钩对墙面的压力大小为。S 6 D.安装完毕后，挂质量为S-一m的物体，挂钩 3g 会脱落 10.如图甲所示，某研究小组对山地车的气压减震装置进行研究，其原理如图乙所示，在倾角=30° 的光滑固定斜面上放置一个带有活塞A的导热气缸B,活塞用劲度系数k。=300N/m的轻弹簧 拉住，弹簧的另一端固定在斜面上端的一块挡板上，轻弹簧平行于斜面，初始状态活塞到气缸底 部的距离L1=27cm,气缸底部到斜面底端的挡板的距离L2=1cm,气缸内气体的初始温度T =270K。对气缸进行加热，气缸内气体的温度从T1上升到T2,此时气缸底部恰好接触到斜面 底端的挡板，继续加热，当温度达到T3时弹簧恰好恢复原长。已知该封闭气体的内能U与温度 T之间的关系为U=kT,k=2×103J/K,气缸的质量M =0.4kg,活塞的质量m=0.2kg,气缸容积的横截面积S 0000000000 =1cm,活塞与气缸间密封一定质量的理想气体，气缸的 厚度忽略不计，活塞能无摩擦地滑动且始终未脱离气缸，两 挡板均与斜面垂直，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度g =10m/s2,大气压强p=1×105Pa,下列说法正确的是 A.初始状态下，气缸内气体的压强为6×104Pa B.气体的温度从T1上升到T2的过程中，气体吸收的热量为0.1J C.温度为T3时，气缸内气体的压强为1.1×10Pa D.温度为380K时，弹簧处于伸长状态 三一轮复习单元检测卷十六 物理第2页（共4页） 回 班级 姓名 分数 题号 2 5 7 8 9 10 答案 二、非选择题（本题共5小题，共60分。请按要求完成下列各题） 11.(8分)(1)如图甲所示为用油膜法估测油酸分子大小的实验中的、b、c、d4个步骤，将它们按操 作先后顺序排列应为 。 (用题中所给字母表示) 6 甲 乙 (2)在做用油膜法估测油酸分子大小的实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每1000mL溶液中有 0.6mL油酸。用注射器测得1mL上述溶液有75滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面 稳定后，画出油膜的形状，如图乙所示，坐标纸中正方形方格的边长为1cm,则油膜的面积为 ,每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为 m3,按以上实验数据估测出油 酸分子的直径为。（结果保留两位有效数字） (3)若阿伏加德罗常数为NA,油酸的摩尔质量为M,油酸的密度为ρ，则下列说法正确的是 。(填正确答案标号) A.1kg油酸所含的分子数为pNA B1m油酸所含的分于数为心 C1个油酸分子的质最为光 D.油酸分子的直径约为√pN 6M 12.(8分)某实验小组利用压敏电阻设计可测量气体压强的实验电路，并验证等温条件下气体压强 与体积满足反比关系。该小组查阅资料得知，所用到的压敏电阻工作面受到的压力F与其阻值 Rp的关系如图甲所示，图甲中压力F在4~9N之间时，阻值Rp与压力F满足关系式Rp= 一3000F十32000(2)，该实验小组在此压力范围内进行实验。已知实验室大气压强。=1× 105Pa,压敏电阻工作面的面积S=4×105m2。 该实验小组把压敏电阻（工作面向下）Rk2 0 嵌人到活塞上，并设计了如图乙所示50 活塞 的电路图来进行实验，主要实验器40 E 材有： 30E 20E 微安表（量程为0100uA,内阻r= 针管 10E 10002); 0123456789FN 出气口 电阻箱R1(量程为0~99999.92)； 乙 电源E(电动势为1.5V,内阻不计)； 开关S、导线若干。 (1)调节电阻箱的阻值，当工作面受到的压力为4N时，电流表的示数为50μA,则电阻箱接入的 阻值为 2,此时压敏电阻工作面所处环境的压强为 Pa。 (2)保持电阻箱接入电路的阻值不变，打开针管的出气口，调节活塞位置至气体的体积为 100L,然后关闭出气口，缓慢推动活塞，记录多组针管内气体的体积V以及对应的电流I,实验 过程中，气体体积越小，微安表的示数 (填“越大”或“越小”)。 物理第3页（共4页）】 衡水金卷·先享题·高三 (3)在(2)过程中，若电流的倒数一与气体体积的倒数立满足关系式 (用 I、V表示)，即可验证一定质量的气体在等温条件下压强和体积满足反比关系。 13.(12分)气钉枪是一种广泛应用于建筑、装修等领域的气动工具，工作时以高压气体为动力，如图 甲所示为气钉枪和配套的气罐、气泵。如图乙所示为气钉枪发射装置示意图，气缸通过细管与气 罐相连，射钉时打开开关，气罐向气缸内压人高压气体推动活塞运动，活塞上的撞针将钉子打人 物体，同时切断气源，然后阀门自动打开放气，复位弹簧将活塞拉回原位置。气钉枪配套气罐的 容积V。=8L,气缸的有效容积V=25mL,气钉枪正常使用时气罐内气体的压强范围为4p。~ 6.5,p。为大气压强，当气罐内气体的压强低于4p时气泵会自动启动充气，压强达到6.50 时停止充气。假设所有过程气体温度不变，且可视为理想气体，已知气罐内气体的初始压强为 6.5p,(32)m≈0.732. 321 (1)使用过程中，当气罐内气体的压强降为4 阀门斤接气罐 时气泵启动，充气过程停止使用气钉枪，当充气 细管 宝T复位弹簧 结束时，求气泵共向气罐内泵入压强为。的气 发射装置 活塞 一撞针 体的体积； 气缸 (2)充气结束，用气钉枪射出100个钉子后，求此 时气罐中气体的压强。 ,气罐 钉子 乙 14.(14分)如图所示，上端开口、下端封闭的柱形长玻璃管竖直固定，其上沿恰好没人温度T1= 280K的水中，质量m=1kg、横截面积S=10cm2的活塞在玻璃管下端封闭了一部分理想气体， 活塞下边缘被卡口挡住，活塞上表面距水面的高度h=1m。玻璃管导热良好，将水温升高到T2 =350K时，活塞恰好离开卡口，p水=1×103kg/m3,外界大气压强p。=1×10Pa,重力加速度g =10m/s2,不计活塞与玻璃管壁间的摩擦。 (1)求水温在T1=280K时封闭气体的压强； 水面 (2)若保持水温T1=280K不变，向玻璃管下端空间缓慢充人一部分气体，也可 以使活塞恰好离开卡口，求充入气体的质量与原有气体的质量的比值。 活塞 ▣。m=e▣e■。▣▣。=e。= 15.(18分)如图甲所示，一水平固定放置的气缸由两个粗细不同的圆筒组成，气缸中活塞I与活塞 Ⅱ之间封闭有一定质量的理想气体，两活塞用长度为2L、不可伸长的轻质细线连接，活塞Ⅱ恰好 位于气缸的粗、细缸连接处，此时细线拉直且无张力。现把气缸竖直放置，如图乙所示，活塞I在 上方，稳定后活塞I、Ⅱ到气缸的粗、细缸连接处的距离均为L。已知活塞I与活塞Ⅱ的质量分 别为2m、m,面积分别为2S、S,环境温度为T。,重力加速度为g,大气压强保持不变，忽略活塞与 气缸壁间的摩擦，气缸不漏气，气缸与活塞导热性良好，不计活塞的厚度以及细线的体积。 (1)气缸竖直放置时，缓慢升高环境温度，稳定后活塞Ⅱ再次回 到气缸的粗、细缸连接处，求此时的环境温度及细线的拉力 大小； (2)图乙中，若温度保持T。不变，用力缓慢上推活塞Ⅱ，使其再 次回到气缸的粗、细缸连接处并保持静止，求稳定后推力的大 小及活塞I到粗、细缸连接处的距离。 轮复习单元检测卷十六 物理第4页（共4页） 回高三一轮复习U ·物理· 高三一轮复习单元检测卷/物理（十六） 9 命题要素一贤表 注： 1.能力要求： ,理解能力 Ⅱ，推理能力Ⅲ，分析综合能力Ⅳ.应用数学处理物理问题的能力V,实验能力 2.学科素养： ①物理观念 ②科学思维③科学探究 ④科学态度与责任 分 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 值 (主题内容) I ⅡⅢ ① ②③④ 档次 系数 表面张力、毛细现象、热力学第 1 选择题 易 0.85 二定律 2 选择题 4 分子动理论、热力学第一定律 中 0.75 3 选择题 4 光的折射、衍射、偏振 中 0.75 4 选择题 4 薄膜干涉 中 0.75 5 选择题 4 交变电流的产生及图像 中 0.70 6 选择题 4 机械振动和机械波 中 0.70 理想气体状态方程、热力学第一 选择题 4 定律、T-V图像及图像的转化 必 0.55 8 选择题 4 机械波的产生、叠加 中 0.65 玻意耳定律、热力学第一定律 9 选择题 4 中 0.65 平衡问题 10 选择题 4 气缸问题 难 0.55 用油膜法估测油酸分子的大小 11 非选择题 8 中 的实验 0.70 利用压敏电阻测量气体压强的 12 非选择题 8 实验并验证等温条件下气体压 / 中 0.65 强与体积满足反比关系 13 非选择题 12 玻意耳定律的应用 中 0.65 14 非选择题 14 查理定律，玻意耳定律的应用 中 0.65 15非选择题18理想气体状态方程、双活塞问题 难0.55 a 季考答案及解析 一、选择题 的孔道起着毛细管的作用，当蜡受热熔化成液体后， 1.B【解析】把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，表面张 由于毛细现象，就会被棉纸吸掉，B项正确：根据热力 力作用使表面积趋向最小，从而使裂口的尖端变钝， 学第二定律可知，不可能从单一热源吸收热量并完全 A项错误；放在衣服上面和下面的棉纸内有许多细小 转化为功而不引起其他的变化，利用海水降低温度放 ·75· ·物理· 参考答案及解析 出大量的热量来发电，海水降低温度的过程，消耗的 能源更多，不能解决能源短缺的问题，C项错误；由于 器一晋s内，线框产生的电动势e=Esin似= 和室外没有热交换，故热量仍在室内，并且压缩机工 100sin10t(V),B项正确。 作时其电路中也会因为有电阻而产生热量，即产生的 6.D【解析】t=2.5s时刻平衡位置位于x=1m处的 热量大于制冷量，故室内温度不降反升，D项错误。 质点V刚要起振，起振的方向沿y轴正方向，可知波 2.D【解析】根据题意，忽略气缸内气体与外界的热交 源起振方向沿y轴正方向，A项错误：经过2.5s波 换，由热力学第一定律可知，气缸内的气体对外界做 源第二次到达正向最大位移处，可知该波向x轴正方 正功，内能减小，温度降低，分子平均动能减小，D项 向传播的距离子入=1m,解得入=0,8m,结合波形图 正确。 可知，质点M的平衡位置位于x=0.6m处，B项错 3.C【解析】拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一 个偏振片以减弱玻璃反射光的强度，使照片清晰，但 误；因三T=2.5s,可得周期T=2s,则该波的波速 不能增加透射光的强度，A项错误；用三棱镜观察白 光，看到的彩色图样是利用光的折射，形成光的色散 =宁=0,4m/s,C项错误：已知M、N间的各质点在 入 现象，B项错误；泊松亮斑是光的衍射现象，根据激光 2.5一3s内通过路程的最大值为10cm,△t=0.5s= 的应用可知，全息照相的拍摄利用了激光的相干性的 特点，与干涉原理有关，C项正确：人看到的水底是光 子，因质点在平衡位登时速度最大，则在平衡位置 从水中斜射入空气中时发生折射形成的虚像，属于光 前、后时间内的路程最大，即2Asn45°=10cm,可 的折射，像的位置比实际物体要浅，所以看上去水底 浅，实际上很深，D项错误。 得该波的振幅A=5√2cm,D项正确。 4.D【解析】图乙中的条纹是单色光分别在M的下表 7.D 【解析】根据理想气体状态方程可得儿 2Tò 面和N的上表面的反射光发生干涉而形成的，A项 错误；在任意一条明条纹的下方，反射光的光程差相 ·3Y=:3V,可得p.'p,A=6:12,A项错 To 2T。 等，所以空气薄膜的厚度都是相等的，B项错误；设空 误；b→c过程温度升高，体积不变，则压强增大，所以 气层的倾角为9，两相邻亮条纹处的光程分别为1一 容器壁单位面积上分子的平均作用力变大，B项错 2d1、r2=2d2,如图所示： 误：c→a过程体积减小，外界对气体做的功W>0,等 温变化，内能不变，△U=0,由热力学第一定律△U= Q十W,可得Q<0,气体向外界放热，C项错误；将 V-T图像转化为p-V图像，如图所示： △x 6p0 光程差△=2d:-2d=,可得d-d=之，设两相 邻亮条纹中心间的距离为△x,则由几何关系得tanB -山=六如果摧掉一个纸条，空气层的倾角 2Po △x Po 变小，则条纹间距增大，C项错误：根据日=会可 3%立 a→b过程中气体体积增大，气体对外界做功，b→c过 知，改用频率更高的光，波长变短，条纹间距减小，D 程体积不变，对外界不做功，c→a过程体积减小，外 项正确。 界对气体做功，根据图线与坐标轴围成的面积表示功 5.B【解析】线框产生电动势的最大值Em=nBSw= 的大小可知，整个过程中外界对气体做的功W>0, 10V,线框转动的周期T-经-=号s,在0~哥内， 回到初始状态a,温度回到初始状态，全过程内能的 变化量△U=0,由热力学第一定律△U=Q十W,可得 即0~死s内，线框产生的电动势e=Esin t= 气体一定放出热量且放出的热量等于整个过程中外 界对气体做的功，D项正确。 10sin10(V)在子~3平内，即号一器s内，线程处 4 8.BC【解析】t=0.5s时，两列波甲、乙传播的距离均 于磁场外部，产生的电动势一直为零，在T~T,即 为△x=v△t=1m,根据波形平移法可知，t=0.5s 4 时，甲波的波谷恰好传到P处，乙波的平衡位置恰好 ·76· 高三一轮复习U ·物理· 传到P处，根据叠加原理可知，t=0.5s时，P偏离平 膜边缘，测量油膜面积，计算分子直径，因此操作先 衡位置的位移为一2cm,A项错误，B项正确；t=1s 后顺序排列应为bcad。 时，两列波甲、乙传播的距离均为△x'=△t'=2m, (2)图乙中油膜大约有134个小方格，则油膜的面积 根据波形平移法可知，t=1s时，甲波的平衡位置恰 S=134×1cm≈1.3×10-2m,每滴油酸酒精溶液 好传到P处，乙波的平衡位置也恰好传到P处，且此 时两列波的振动都向y轴正方向运动，根据叠加原理 中合有统油酸的体积，=品×X0 75m3= 可知，t=1s时，P向y轴正方向运动，C项正确，D项 8.0×10”m,油酸分子的直径d= 错误。 9.ACD【解析】吸盘内气体的温度不变，内能不变，气 8.0×10-12 1.3X10zm≈6.2X10-10m。 体的体积增大，气体对外界做功，根据热力学第一定 律△U=W十Q可知，气体要从外界吸收热量，A项正 (31kg浦酸所含的分子数=N,=兰A项错 确；吸盘内封闭的气体发生等温变化，由玻意耳定律 可得pV=p×1.2V,解得安装完毕后吸盘内气体的 误；1m3油酸所含的分子数n= 1 M ,B项 5 压强D=后B项错误：安装完毕后，挂钩对墙面的 正确；1个油酸分子的质量0= 压力大小F=AS-S=。,C项正确：对物体和挂 兴，C项结误：设消 钩整体，由平衡条件可知(M十m)g=k(p,一p)S,解 酸分子的直径为d,则有号x(号)》-M N,解得d 得可挂物体的最大质量M=p,S一m<S 86M -m,所 VπpN ,D项正确。 6g 3g 以鞋质量为给： 一m的物体，挂钩会脱落，D项正确。 12.(1)9000(2分) 1×10(2分) (2)越大(2分) 10.BCD【解析】对气缸和活塞整体分析有F=(M 十m)gsin0,对活塞受力分析有F弹十p1S=ngsin 0 (3)7=2.8X10-0.8x(A)2分) 十pS,可得p=8X10Pa,A项错误；气缸内气体 【解析】(1)根据闭合电路欧姆定律得I= 的温度从T:上升到T2,此时气缸底部恰好接触到 E 斜面底端的挡板，此过程中封闭气体的压强不变，则 RP++R由图甲可知R,=20k,解得R, 有六-片该过程中内能的增加量=。- 90002,此时压敏电阻工作面所处环境的压强p= S-4X10-Pa=1X10:Pa. 4 kT,外界对气体做的功W=一p1(V2一V),根据热 力学第一定律有△U=W十Q,解得气体吸收的热量 (2)由题意可知，当缓慢推动活塞，气体的体积越小， Q=0,1J,B项正确；当温度达到T时弹簧恰好恢 压强越大，即压敏电阻所受的压力越大，由图甲可知 复原长，对活塞根据受力平衡，有pS=ngsin0十 其阻值越小，所以微安表的示数越大。 pS,可得此时气缸内气体的压强p=1.1×10Pa, (3)由题意可知，打开针管的出气口，针管中气体的 压强为大气压强，由(1)可知压敏电阻所受的压力为 C项正确：由理想气体状态方程有PS- T 4N,即缓慢推动活塞，压力从4N开始变化，符合题 凸(L1十L,十△)S,弹簧的弹力k△x=(M十 中阻值R,与压力F的关系式，根据等温变化可知 m)gsin0,可得T≈399K,因为380K<399K,故 pN=AV。,解得p=AV。X 温度为380K时弹簧处于伸长状态，D项正确。 1×103×100×10-=10 ，根据压力与压强的关系 二、非选择题 11.(1)bcad(1分) 可知F=S,结合题中阻值R,与压力F的关系可 (2)1.3×10-2(2分)8.0×10-12(2分)6.2× 知R=-300×X0十3200(0，根据闭合 10-0(1分) (3)BD(2分) 电路武姆定律可知子十R,联立解得子 E 【解析】(1)用油膜法估测油酸分子的大小的实验步 骤为配制油酸酒精溶液，测定一滴油酸酒精溶液中 2.8X10-0.8×7(A)。 纯油酸的体积，准备盛水的浅盘，形成油膜，描绘油：13.(1)20L(2)4.758p ·77· ·物理· 参考答案及解析 【解析】(1)充气之前，气罐内气体的压强为4p,充 【解析】(1)根据平衡条件，图甲中，气缸中气体的压 气后气罐内气体的压强为6.5p,充气过程为等温 强等于大气压强，图乙中，设气缸中气体的压强 变化，由玻意耳定律，有p△V十4pV。=6.5pV 为p1,由玻意耳定律有p×4SL=p1X3SL(1分) (2分) 解得A=号A (1分) 解得气泵共向气罐内泵入压强为p。的气体体积△V =20L (2分) 气缸竖直放置稳定时，设气缸内气体的压强为p,对 (2)设发射第一个钉子后，有6.5pV,=p1V。十pV 活塞I,根据平衡条件有p×2S十2mg十Fr=p× (1分) 2S (1分) 解和为=兴 对活塞Ⅱ，根据平衡条件有pS十mg=Fm十pS (1分) (1分) 发射第二个钉子后，有p,Vo=pV。十pV (1分) 联立解得细线的拉力大小F,=4mg (1分) 解得：=7 6.5pV8 (1分) b=po+3mg (1分) 发射第三个钉子后，有p2V。=pV。十pV (1分) 缓慢升高环境温度，气体做等压变化，p=p,根据 解得A=欲 一定质量气体的理想气体状态方程，有 2SL+SL_4SL (1分) 由此类推，则发射第100个钉子后，有p= To 6.5pV80 (V。十V)0 (1分) 解得此时的环境温度T=3T。 (1分) 解得此时气罐中气体的压强p=4.758p。 (2分) (2)若温度保持T。不变，活塞Ⅱ再次回到气缸的粗、 14.106x10A(2是 细缸连接处，假设细线仍处于张紧状态，设气缸中气 体的压强为p,细线的拉力为F,从气缸平放到该 【解析】(1)根据平衡条件可知，封闭气体在T2= 状态，由玻意耳定律，有p,×4SL=p:×4SL(1分) 350K时的压强p=p十pgh+"墨=1.2X10Pa 对活塞I,根据平衡条件，有p×2S十2mg十F1= p2×2S (1分) (2分) 解得F1=-21g (1分) 设水温在T=280K时封闭气体的压强为p1,根据 细线对活塞I有向上的拉力，不符合实际，可见此时 查理定律，有号-号 (2分) 细线已松弛，即F1=0 (1分) 解得水温在T=280K时封闭气体的压强1=9.6 可得p=p十"竖 (1分) X10 Pa (3分) 由玻意耳定律可知p1×3SL=p2×2S (1分) (2)设封闭气体的初始体积为V,充入了相同压强的 又p=p 体积为V。的气体，以全部气体为研究对象，根据玻 意耳定律，有pV+p1V。=pV (2分) 可得p,=9& (1分) 解得V,=V (2分) = (1分) 由于气体充入时的压强与原有气体的压强相同，且 对活塞Ⅱ根据平衡条件有p2S十mg=Fx十pS 经历等温变化，所以充入气体的质量与原有气体的 (1分) 质量的比值△=V=1 (3分) 解得Fy=2mg (1分) 原先 =4 15.(1)号T。4mg(2)2mg ·78