大题01 热力学计算问题（选考15题）（讲）（浙江专用）2026年高考物理终极冲刺讲练测

大题01 热力学计算问题 目录 【命题解码·定方向】 【解题建模·通技法】 热点题型1 气体实验定律的综合 通技法 气体压强的计算 理想气体状态方程 热点题型2 理想气体与热力学定律 通技法 热力学定律 【实战刷题·冲高分】 刷模拟 刷真题 命题·趋势·定位 不绕弯、不挖坑，以套公式 + 列方程为主，只要会写实验定律、会受力分析求压强，基本稳拿分 浙江选考热学大题，模型几乎不换： 1、活塞–气缸模型（最常考） 2、玻璃管液柱封闭气体 3、汽缸 + 加热 / 降温 / 缓慢拉动活塞 4、竖直 / 倾斜 / 水平气缸 5、两部分气体被活塞隔开（双气体） 热点题型1 气体实验定律的综合 析典例·建模型 例1、（2025·浙江·二模）小龙同学设计了一种测温装置，其结构如图所示.球形烧瓶A为测温泡，内封有一定质量的理想气体，细管B连通水银柱，通过水银柱高度变化反映气体压强变化，从而实现温度测量，已知大气压强， (1)初始时环境温度细管内水银柱高度求此时烧瓶内气体的压强 (2)细管B横截面积忽略不计，当环境温度变化后，细管内水银柱高度变为12cm，求此时的环境温度t2（用摄氏温度表示）； (3)在（2）中，若考虑细管B的横截面积，则实际环境温度t'₂_________t₂（选填“大于”“小于”或“等于”）。 研考点·通技法 气体压强的计算 理想气体状态方程 1.活塞模型 如图所示是最常见的封闭气体的两种方式。 求气体压强的基本方法：先对活塞进行受力分析，然后根据平衡条件或牛顿第二定律列方程。 图甲中活塞的质量为m，活塞横截面积为S，外界大气压强为p0。由于活塞处于平衡状态，所以p0S＋mg＝pS，则气体的压强为p＝p0＋。 图乙中的液柱也可以看成“活塞”，由于液柱处于平衡状态，所以pS＋mg＝p0S， 则气体压强为p＝p0－＝p0－ρ液gh。 2.连通器模型 如图所示，U形管竖直放置。同一液体中的相同高度处压强一定相等，所以气体B和A的压强关系可由图中虚线联系起来。 则有pB＋ρgh2＝pA，而pA＝p0＋ρgh1， 所以气体B的压强为pB＝p0＋ρg(h1－h2)。 破类题·提能力 （2025·浙江·一模）龙泉青瓷名扬天下，现代电子测温技术能够实现温度的精准控制从而制作出更加精细的青瓷制品。如图所示为某青瓷窑结构的示意图。某次烧制前，封闭在窑内的气体压强为，温度为室温。烧制时为避免窑内气压过高，窑上有一个单向排气阀，已知当窑内气体温度为时，单向排气阀开始排气，此后窑内气体压强保持不变，温度逐渐升高至稳定烧制温度。气体可视为理想气体。求： (1)单向排气阀开始排气后窑内气体分子平均速率______（填“增大”“减小”或“不变”），单位时间撞击单位面积窑壁的分子数______（填“增大”“不变”或“减小”）； (2)排气阀开始排气时窑内气体的压强； (3)本次烧制排出的气体占原有气体质量的比例。 热点题型2 理想气体与热力学定律 析典例·建模型 例2、（2026·浙江衢州·二模）如图所示，竖直放置的气缸高，距缸底的光滑内壁上安装有小支架，质量、横截面积的活塞静置于支架上。缸内封闭了一定质量的理想气体，气体的温度，压强等于大气压强。活塞与内壁接触紧密。现对密闭气体缓慢加热，使气体温度最终升高至，此过程气体内能增加了，重力加速度取。求： (1)在缓慢加热过程中，活塞刚要离开小支架时的气体温度； (2)气体温度最终升高至时，气缸内气体的体积； (3)整个过程气体吸收的热量。 研考点·通技法 热力学定律 1.理想气体相关三量 、 、 的分析思路 （1）内能变化量 ①由气体温度变化分析温度升高，内能增加，；温度降低，内能减少，。 ②由公式分析内能变化。 （2）做功情况 由体积变化分析气体做功情况。气体膨胀，体积增大，气体对外界做功，；气体被压缩，体积减小，外界对气体做功，。 （3）气体吸、放热 一般由公式分析气体的吸、放热情况，，吸热；，放热。 2.对热力学第二定律的理解 热量可以由低温物体传递到高温物体，也可以从单一热源吸收热量全部转化为功，但会产生其他影响。 3.解决热力学定律与气体实验定律综合问题的思路 破类题·提能力 （2026·浙江宁波·二模）如图所示，一根劲度系数的轻质弹簧上端固定，下端与一质量为的绝热活塞连接并悬挂一绝热气缸。活塞与气缸内封闭着一定质量的理想气体。气缸内部带有加热装置，顶部开口且有卡扣，以保证活塞不会脱离。气缸内部高为、底面积为，缸内气体初始温度为，活塞到气缸底部的距离为，弹簧被拉伸了。现缓慢加热气体使气缸下降到活塞恰好到达气缸顶部。已知大气压强恒为，重力加速度为，忽略活塞和气缸壁的厚度及加热装置的体积，不计一切摩擦。求： (1)绝热气缸的总质量； (2)活塞恰好到达气缸顶部时封闭气体的温度； (3)已知在整个加热过程中，气体吸收的热量为，求气体内能的变化量。 刷模拟 1. （2025·浙江温州·模拟预测）如图，导热良好、两侧粗细均匀、横截面积相等、高度均为H＝18cm的U型管，左管上端封闭，右管上端开口，右管中有高h0＝4cm的水银柱，水银柱上表面离管口的距离l＝12cm，管底水平段的体积可忽略。环境温度为T1=283K，大气压强=76cmHg。 (1)现从右侧端口缓慢注入水银（与原水银柱之间无气隙），恰好使水银柱下端到达右管底部。此过程中分子平均速率______（选填“增大”、“减小”或“不变”），单位时间撞击单位面积管壁的分子数______（“增大”、“不变”、“减小”）； (2)在（1）的情境下，当水银柱下端恰好到达右管底部时水银柱的高度为多少？ (3)当水银柱下端恰好到达右管底部后，再对左管中密封气体缓慢加热，使水银柱上表面恰与右管口平齐，此时密封气体的温度为多少？ 2. （2025·浙江·模拟预测）如图所示，玻璃杯内盛有温度为的热水，杯口用湿润后的玻璃片盖住后可使杯内气体不漏出，封闭气体温度始终与水温相同，水温从缓慢降到，由于玻璃片与杯身间有间隙，水杯内外气体的压强始终相等。已知杯口面积，水和杯子的总质量，玻璃片的质量。大气压强，忽略汽化、液化现象，杯中气体可视为理想气体。 (1)水温下降过程中分子的平均动能___________（选填“增大”“不变”或“减小”），单位时间内打到水杯内壁单位面积气体的分子数___________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 (2)求水温从降到过程中从外界进入杯子的气体质量与原有气体质量之比。 (3)若杯口和玻璃片间不漏气，把杯子放在干燥的桌面上，水温下降过程中，某时刻拿着玻璃片恰能沿竖直方向提起杯子，求此时杯内气体的摄氏温度。 3. （2026·浙江杭州·二模）氦气球是小孩喜欢的玩具。在地面附近时，气温为300K，大气压强为，一充气铝膜气球内氦气的压强与外界大气压相等，体积为。小孩不小心气球脱手，气球缓慢上升，由于外界气压降低，球内气体压强大于外界大气压，气体体积增大，当气球上升到离地1km高度时，球内气体体积膨胀为原来的1.05倍，周围气温降至294K，气球刚好悬浮，铝膜导热良好。则： (1)气球在上升过程中，球内气体分子的平均动能________（填“增大”、“减小”或“不变”），球内气体的压强________（填“增大”、“减小”或“不变”）。 (2)气球悬浮时，球内气体的压强多大？（保留2位有效数字） (3)已知氦气的内能与温度成正比，球内气体在300K时的内能为，上升过程中，球内气体从外界吸热31.4J，则球内气体对外做多少功？ 4. （2026·浙江·二模）如图所示，水平放置的气缸内壁光滑，活塞厚度不计，活塞封闭了一定质量的理想气体。在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动。B左边气缸的容积为，A、B之间的容积为，开始时活塞在B处，缸内气体的压强为（为大气压强），温度为300K，现缓慢加热气缸内气体，直至450K。该理想气体的内能U与温度T满足，C为已知常数。 (1)活塞在B处还未开始运动且气温缓缓上升的过程中，气体分子平均速率_________（选填“增大”、“不变”或“减小”）；活塞在A、B之间运动时，单位时间撞击单位面积的分子数_________（选填“增大”、“不变”或“减小”）； (2)求活塞刚离开B处时的温度T； (3)求从加热气体开始，到活塞刚运动到A处过程中，封闭气体吸收的热量Q。 刷真题 5. （2026·浙江·高考真题）如图所示，导热良好的瓶内，用一质量为m1、横截面积为S的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动，在活塞上方有质量为的液体。初始时，瓶内气体处于状态 A，体积为。将一根质量不计的细管插入液体，液体在细管中上升到一定高度后保持静止，随后通过细管缓慢吸走全部液体，此时瓶内气体处于状态B。环境温度保持不变，从状态A到状态 B 过程中，气体吸收热量。已知，，，，大气压强，g=10m/s2。 (1)图中液体________（选填“浸润”或“不浸润”）管壁，若细管仅内径变小，与原细管相比，管内液面将________（选填“升高”、“不变”或“降低”）； (2)求气体在状态B时的体积； (3)求气体从状态A到状态B过程中对外做的功。 6. （2025·浙江·高考真题）“拔火罐”是我国传统医学的一种疗法。治疗时，医生将开口面积为S的玻璃罐加热，使罐内空气温度升至，然后迅速将玻璃罐倒扣在患者皮肤上（状态1）。待罐内空气自然冷却至室温，玻璃罐便紧贴在皮肤上（状态2）。从状态1到状态2过程中罐内气体向外界放出热量。已知，，。忽略皮肤的形变，大气压强。求： (1)状态2时罐内气体的压强； (2)状态1到状态2罐内气体内能的变化； (3)状态2时皮肤受到的吸力大小。 7. （2025·浙江·高考真题）如图所示，导热良好带有吸管的瓶子，通过瓶塞密闭T1 = 300 K，体积V1 = 1 × 103 cm3处于状态1的理想气体，管内水面与瓶内水面高度差h = 10 cm。将瓶子放进T2 = 303 K的恒温水中，瓶塞无摩擦地缓慢上升恰好停在瓶口，h保持不变，气体达到状态2，此时锁定瓶塞，再缓慢地从吸管中吸走部分水后，管内和瓶内水面等高，气体达到状态3。已知从状态2到状态3，气体对外做功1.02 J；从状态1到状态3，气体吸收热量4.56 J，大气压强p0 = 1.0 × 105 Pa，水的密度ρ = 1.0 × 103 kg/m3；忽略表面张力和水蒸气对压强的影响。 (1)从状态2到状态3，气体分子平均速率_____（“增大”、“不变”、“减小”），单位时间撞击单位面积瓶壁的分子数_____（“增大”、“不变”、“减小”）； (2)求气体在状态3的体积V3； (3)求从状态1到状态3气体内能的改变量ΔU。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 大题01 热力学计算问题 目录 【命题解码·定方向】 【解题建模·通技法】 热点题型1 气体实验定律的综合 通技法 气体压强的计算 理想气体状态方程 热点题型2 理想气体与热力学定律 通技法 热力学定律 【实战刷题·冲高分】 刷模拟 刷真题 命题·趋势·定位 不绕弯、不挖坑，以套公式 + 列方程为主，只要会写实验定律、会受力分析求压强，基本稳拿分 浙江选考热学大题，模型几乎不换： 1、活塞–气缸模型（最常考） 2、玻璃管液柱封闭气体 3、汽缸 + 加热 / 降温 / 缓慢拉动活塞 4、竖直 / 倾斜 / 水平气缸 5、两部分气体被活塞隔开（双气体） 热点题型1 气体实验定律的综合 析典例·建模型 例1、（2025·浙江·二模）小龙同学设计了一种测温装置，其结构如图所示.球形烧瓶A为测温泡，内封有一定质量的理想气体，细管B连通水银柱，通过水银柱高度变化反映气体压强变化，从而实现温度测量，已知大气压强， (1)初始时环境温度细管内水银柱高度求此时烧瓶内气体的压强 (2)细管B横截面积忽略不计，当环境温度变化后，细管内水银柱高度变为12cm，求此时的环境温度t2（用摄氏温度表示）； (3)在（2）中，若考虑细管B的横截面积，则实际环境温度t'₂_________t₂（选填“大于”“小于”或“等于”）。 【答案】(1)60cmHg (2) (3)大于 【详解】（1）气体压强等于大气压强与水银柱产生的压强之差，即 （2）气体做等容变化，由查理定律 其中， 代入查理定律解得 摄氏温度 （3）若考虑细管B的横截面积，水银柱要达到相同高度时，需要更高的温度，即考虑细管B的横截面积，则实际环境温度 研考点·通技法 气体压强的计算 理想气体状态方程 1.活塞模型 如图所示是最常见的封闭气体的两种方式。 求气体压强的基本方法：先对活塞进行受力分析，然后根据平衡条件或牛顿第二定律列方程。 图甲中活塞的质量为m，活塞横截面积为S，外界大气压强为p0。由于活塞处于平衡状态，所以p0S＋mg＝pS，则气体的压强为p＝p0＋。 图乙中的液柱也可以看成“活塞”，由于液柱处于平衡状态，所以pS＋mg＝p0S， 则气体压强为p＝p0－＝p0－ρ液gh。 2.连通器模型 如图所示，U形管竖直放置。同一液体中的相同高度处压强一定相等，所以气体B和A的压强关系可由图中虚线联系起来。 则有pB＋ρgh2＝pA，而pA＝p0＋ρgh1， 所以气体B的压强为pB＝p0＋ρg(h1－h2)。 破类题·提能力 （2025·浙江·一模）龙泉青瓷名扬天下，现代电子测温技术能够实现温度的精准控制从而制作出更加精细的青瓷制品。如图所示为某青瓷窑结构的示意图。某次烧制前，封闭在窑内的气体压强为，温度为室温。烧制时为避免窑内气压过高，窑上有一个单向排气阀，已知当窑内气体温度为时，单向排气阀开始排气，此后窑内气体压强保持不变，温度逐渐升高至稳定烧制温度。气体可视为理想气体。求： (1)单向排气阀开始排气后窑内气体分子平均速率______（填“增大”“减小”或“不变”），单位时间撞击单位面积窑壁的分子数______（填“增大”“不变”或“减小”）； (2)排气阀开始排气时窑内气体的压强； (3)本次烧制排出的气体占原有气体质量的比例。 【答案】(1) 增大 减小 (2) (3) 【详解】（1）[1]对于某种理想气体，分子的平均动能与温度有关。开始排气后窑内温度一直升高，所以分子平均速率增大。 [2]排气后窑内气体的压强不变，温度升高时每个气体分子撞击窑壁的平均力增大，所以单位时间撞击单位面积窑壁的分子数会减小。 （2）由查理定律可知 其中， 所以 （3）排出气体后，气体发生等压变化，由盖—吕萨克定律可得 其中 可以解得 则排出的气体的体积为 则排出的气体占原有气体的质量比为 热点题型2 理想气体与热力学定律 析典例·建模型 例2、（2026·浙江衢州·二模）如图所示，竖直放置的气缸高，距缸底的光滑内壁上安装有小支架，质量、横截面积的活塞静置于支架上。缸内封闭了一定质量的理想气体，气体的温度，压强等于大气压强。活塞与内壁接触紧密。现对密闭气体缓慢加热，使气体温度最终升高至，此过程气体内能增加了，重力加速度取。求： (1)在缓慢加热过程中，活塞刚要离开小支架时的气体温度； (2)气体温度最终升高至时，气缸内气体的体积； (3)整个过程气体吸收的热量。 【答案】(1)440K (2) (3)14J 【详解】（1）当活塞刚要离开小支架时，对活塞进行受力分析，根据平衡条件有 代入数据解得此时缸内气体的压强为 活塞离开支架前气体为等容变化，则根据查理定律有 解得活塞刚要离开小支架时的气体温度为 （2）活塞离开支架后缸内气体的变化过程为等压变化，则根据盖·吕萨克定律有 其中 代入数据联立解得气体温度最终升高至时，缸内气体的体积为 （3）整个过程气体对外界做的功为 则根据热力学第一定律有 解得整个过程气体吸收的热量为 研考点·通技法 热力学定律 1.理想气体相关三量 、 、 的分析思路 （1）内能变化量 ①由气体温度变化分析温度升高，内能增加，；温度降低，内能减少，。 ②由公式分析内能变化。 （2）做功情况 由体积变化分析气体做功情况。气体膨胀，体积增大，气体对外界做功，；气体被压缩，体积减小，外界对气体做功，。 （3）气体吸、放热 一般由公式分析气体的吸、放热情况，，吸热；，放热。 2.对热力学第二定律的理解 热量可以由低温物体传递到高温物体，也可以从单一热源吸收热量全部转化为功，但会产生其他影响。 3.解决热力学定律与气体实验定律综合问题的思路 破类题·提能力 （2026·浙江宁波·二模）如图所示，一根劲度系数的轻质弹簧上端固定，下端与一质量为的绝热活塞连接并悬挂一绝热气缸。活塞与气缸内封闭着一定质量的理想气体。气缸内部带有加热装置，顶部开口且有卡扣，以保证活塞不会脱离。气缸内部高为、底面积为，缸内气体初始温度为，活塞到气缸底部的距离为，弹簧被拉伸了。现缓慢加热气体使气缸下降到活塞恰好到达气缸顶部。已知大气压强恒为，重力加速度为，忽略活塞和气缸壁的厚度及加热装置的体积，不计一切摩擦。求： (1)绝热气缸的总质量； (2)活塞恰好到达气缸顶部时封闭气体的温度； (3)已知在整个加热过程中，气体吸收的热量为，求气体内能的变化量。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）温度为时，对活塞分析 解得 对气缸分析 解得 （2）活塞恰好到达气缸顶部的过程中，气体做等压变化 可解得 （3）当气体温度为时，体积为；当活塞恰好到达气缸顶部时，气体温度为，所以气体温度由加热到的过程中，气体作等压变化，故气体对外做功为 根据热力学第一定律可得 刷模拟 1. （2025·浙江温州·模拟预测）如图，导热良好、两侧粗细均匀、横截面积相等、高度均为H＝18cm的U型管，左管上端封闭，右管上端开口，右管中有高h0＝4cm的水银柱，水银柱上表面离管口的距离l＝12cm，管底水平段的体积可忽略。环境温度为T1=283K，大气压强=76cmHg。 (1)现从右侧端口缓慢注入水银（与原水银柱之间无气隙），恰好使水银柱下端到达右管底部。此过程中分子平均速率______（选填“增大”、“减小”或“不变”），单位时间撞击单位面积管壁的分子数______（“增大”、“不变”、“减小”）； (2)在（1）的情境下，当水银柱下端恰好到达右管底部时水银柱的高度为多少？ (3)当水银柱下端恰好到达右管底部后，再对左管中密封气体缓慢加热，使水银柱上表面恰与右管口平齐，此时密封气体的温度为多少？ 【答案】(1) 不变 增大 (2)12.9cm (3)363K 【详解】（1）[1]导热良好，注入水银，则气体温度不变，故分子平均速率不变； [2]温度不变，体积减小，则压强增大，单位时间撞击管壁的分子数增大； （2）设封闭气体初始体积为。压强为，左、右管的横截面积均为S。封闭气体先经等温压缩过程体积变为，压强，由玻意耳定律有 设注入水银后水银柱高度为h，水银的密度为，题意可得 代入题中数据，联立解得 （3）密封气体再经等压膨胀过程体积变为，温度为，由盖-吕萨克定律有 题意可知 联立解得 2. （2025·浙江·模拟预测）如图所示，玻璃杯内盛有温度为的热水，杯口用湿润后的玻璃片盖住后可使杯内气体不漏出，封闭气体温度始终与水温相同，水温从缓慢降到，由于玻璃片与杯身间有间隙，水杯内外气体的压强始终相等。已知杯口面积，水和杯子的总质量，玻璃片的质量。大气压强，忽略汽化、液化现象，杯中气体可视为理想气体。 (1)水温下降过程中分子的平均动能___________（选填“增大”“不变”或“减小”），单位时间内打到水杯内壁单位面积气体的分子数___________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 (2)求水温从降到过程中从外界进入杯子的气体质量与原有气体质量之比。 (3)若杯口和玻璃片间不漏气，把杯子放在干燥的桌面上，水温下降过程中，某时刻拿着玻璃片恰能沿竖直方向提起杯子，求此时杯内气体的摄氏温度。 【答案】(1) 减小 增大 (2) (3) 【详解】（1）[1][2]气体温度降低过程中，分子的平均动能减小，又气体的压强不变，故单位时间内撞击单位面积内壁的分子数增大。 （2）以杯内原有气体为研究对象，设原有气体初始体积为，由盖-吕萨克定律得 解得 故进入的空气的体积 所以外界进入杯子的气体质量与原有气体质量之比为 （3）由题意知，杯内气体做等容变化，当恰能提起杯子时，设杯子内气体温度为，压强为，由查理定律得 杯子恰好被提起时，对整体有 对玻璃片有 解得 3. （2026·浙江杭州·二模）氦气球是小孩喜欢的玩具。在地面附近时，气温为300K，大气压强为，一充气铝膜气球内氦气的压强与外界大气压相等，体积为。小孩不小心气球脱手，气球缓慢上升，由于外界气压降低，球内气体压强大于外界大气压，气体体积增大，当气球上升到离地1km高度时，球内气体体积膨胀为原来的1.05倍，周围气温降至294K，气球刚好悬浮，铝膜导热良好。则： (1)气球在上升过程中，球内气体分子的平均动能________（填“增大”、“减小”或“不变”），球内气体的压强________（填“增大”、“减小”或“不变”）。 (2)气球悬浮时，球内气体的压强多大？（保留2位有效数字） (3)已知氦气的内能与温度成正比，球内气体在300K时的内能为，上升过程中，球内气体从外界吸热31.4J，则球内气体对外做多少功？ 【答案】(1) 减小 减小 (2) (3)86J 【详解】（1）[1][2]球内气体温度降低，分子平均动能减小，体积增大，根据可知，压强减小。 （2）由 得 （3）由， 得 4. （2026·浙江·二模）如图所示，水平放置的气缸内壁光滑，活塞厚度不计，活塞封闭了一定质量的理想气体。在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动。B左边气缸的容积为，A、B之间的容积为，开始时活塞在B处，缸内气体的压强为（为大气压强），温度为300K，现缓慢加热气缸内气体，直至450K。该理想气体的内能U与温度T满足，C为已知常数。 (1)活塞在B处还未开始运动且气温缓缓上升的过程中，气体分子平均速率_________（选填“增大”、“不变”或“减小”）；活塞在A、B之间运动时，单位时间撞击单位面积的分子数_________（选填“增大”、“不变”或“减小”）； (2)求活塞刚离开B处时的温度T； (3)求从加热气体开始，到活塞刚运动到A处过程中，封闭气体吸收的热量Q。 【答案】(1) 增大 减小 (2)400K (3) 【详解】（1）[1]活塞在B处还未开始运动且气温缓缓上升的过程中，气体分子的平均动能增大，气体分子的平均速率增大； [2]活塞在A、B之间运动时，以活塞为对象，根据受力分析可知气缸内的气体压强等于大气压强，即气缸内的气体发生等压变化，由于气体温度升高，气体分子的平均动能增大，根据气体压强微观意义可知，单位时间撞击单位面积的分子数减小。 （2）活塞刚离开B处时，根据查理定律可得 解得活塞刚离开B处时的温度为 （3）从加热气体开始，到活塞刚运动到A处过程中，根据理想气体状态方程可得 解得 该过程气体内能变化量为 外界对气体做功为 根据热力学第一定律可得 解得封闭气体吸收的热量为 刷真题 5. （2026·浙江·高考真题）如图所示，导热良好的瓶内，用一质量为m1、横截面积为S的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动，在活塞上方有质量为的液体。初始时，瓶内气体处于状态 A，体积为。将一根质量不计的细管插入液体，液体在细管中上升到一定高度后保持静止，随后通过细管缓慢吸走全部液体，此时瓶内气体处于状态B。环境温度保持不变，从状态A到状态 B 过程中，气体吸收热量。已知，，，，大气压强，g=10m/s2。 (1)图中液体________（选填“浸润”或“不浸润”）管壁，若细管仅内径变小，与原细管相比，管内液面将________（选填“升高”、“不变”或“降低”）； (2)求气体在状态B时的体积； (3)求气体从状态A到状态B过程中对外做的功。 【答案】(1) 浸润 升高 (2)420cm3 (3)2.05J 【详解】（1）[1][2]图中管中液面上升且液面呈现凹状，则液体浸润管壁，若细管仅内径变小，与原细管相比，毛细现象更加明显，管内液面升高。 （2）初态对活塞以及上面的液体分析可知气体压强 末态吸走液体后气体的压强为 根据玻意耳定律可知 解得气体在状态B时的体积为 （3）气体从状态A到状态B过程中气体温度不变，则根据热力学第一定律 其中 即气体对外做的功2.05J。 6. （2025·浙江·高考真题）“拔火罐”是我国传统医学的一种疗法。治疗时，医生将开口面积为S的玻璃罐加热，使罐内空气温度升至，然后迅速将玻璃罐倒扣在患者皮肤上（状态1）。待罐内空气自然冷却至室温，玻璃罐便紧贴在皮肤上（状态2）。从状态1到状态2过程中罐内气体向外界放出热量。已知，，。忽略皮肤的形变，大气压强。求： (1)状态2时罐内气体的压强； (2)状态1到状态2罐内气体内能的变化； (3)状态2时皮肤受到的吸力大小。 【答案】(1) (2)减少 (3) 【详解】（1）状态1气体的温度 压强 状态2气体的温度 气体做等容变化，根据 可得 （2）气体做等容变化，外界对气体不做功，气体吸收热量为 根据热力学第一定律 可得状态1到状态2罐内气体内能的变化 即气体内能减少。 （3）罐内外的压强差 状态2皮肤受到的吸力大小 7. （2025·浙江·高考真题）如图所示，导热良好带有吸管的瓶子，通过瓶塞密闭T1 = 300 K，体积V1 = 1 × 103 cm3处于状态1的理想气体，管内水面与瓶内水面高度差h = 10 cm。将瓶子放进T2 = 303 K的恒温水中，瓶塞无摩擦地缓慢上升恰好停在瓶口，h保持不变，气体达到状态2，此时锁定瓶塞，再缓慢地从吸管中吸走部分水后，管内和瓶内水面等高，气体达到状态3。已知从状态2到状态3，气体对外做功1.02 J；从状态1到状态3，气体吸收热量4.56 J，大气压强p0 = 1.0 × 105 Pa，水的密度ρ = 1.0 × 103 kg/m3；忽略表面张力和水蒸气对压强的影响。 (1)从状态2到状态3，气体分子平均速率_____（“增大”、“不变”、“减小”），单位时间撞击单位面积瓶壁的分子数_____（“增大”、“不变”、“减小”）； (2)求气体在状态3的体积V3； (3)求从状态1到状态3气体内能的改变量ΔU。 【答案】(1) 不变 减小 (2)V3 = 1.0201 × 103 cm3 (3)ΔU = 2.53 J 【详解】（1）[1][2]从状态2到状态3，温度保持不变，气体分子的内能保持不变，则气体分子平均速率不变，由于气体对外做功，则气体压强减小，故单位时间撞击单位面积瓶壁的分子数减小。 （2）气体从状态1到状态2的过程，由盖—吕萨克定律 其中 ，， 解得 此时气体压强为 气体从状态2到状态3的过程，由玻意耳定律 其中 代入数据解得，气体在状态3的体积为 （3）气体从状态1到状态2的过程中，气体对外做功为 由热力学第一定律 其中 ， 代入解得，从状态1到状态3气体内能的改变量为 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $