大题突破01 热学综合题(江苏专用)2026年高考物理终极冲刺讲练测
2026-04-10
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3份
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28页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 热学 |
| 使用场景 | 高考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.10 MB |
| 发布时间 | 2026-04-10 |
| 更新时间 | 2026-04-10 |
| 作者 | xf8180 |
| 品牌系列 | 上好课·冲刺讲练测 |
| 审核时间 | 2026-04-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57283966.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
大题一 热学综合题
热点题型1 气体实验定律的与理想气体状态方程的综合应用
例1. 【答案】(1) (2)
【解题建模】
步骤1:分析轮胎内部气体状态变化
(1) 将车辆停放到27℃的车库,足够长时间——等容变化
(2) 驾驶员快速放出的气体——可以等效为气体体积膨胀为原来的倍
步骤2:利用查理定律和理想气体状态方程求解对应物理量
【解析】(1)根据查理定律
即 解得
(2)快速放出的气体可以等效为气体体积膨胀为原来的倍,根据
即 解得
1. 【答案】(1);(2)
【解析】(1)根据题意,受力分析有
解得
气体发生等温变化,有
解得
(2)根据理想气体状态方程有
解得
又有
解得
热点题型2 气体实验定律与热力学第一定律的综合应用
例2. 【答案】(1) (2)
【解题建模】
步骤1:根据V-T图像气体由状态B变为状态C的过程——体积不变,利用查理定律求解气体在状态C时的压强pC;
步骤2:分析V-T图像中气体由状态A变为状态B的过程,气体体积增大计算气体对外界做功,根据热力学第一定律求解A变到B的过程中内能的变化量。
【解析】(1)由图结合可知,气体由状态A变为状态B的过程,气体的压强不变,即
气体由状态B变为状态C的过程,体积不变,则
解得
(2)由图可知,气体由状态A变为状态B的过程,气体体积增大,气体对外界做功
其中
根据热力学第一定律可得
其中
联立,解得
3.【答案】(1) (2)
【解析】(1)由题图可知,为等压变化,则有
代入数据解得
(2)过程,外界对气体做功为
根据热力学第一定律可得
联立解得
刷模拟
1.【答案】(1)1.4×105 Pa (2)
【解析】(1)球从室外带入球馆,球内气体做等容变化,则有=
其中T1=t1+273 K,T2=t2+273 K
解得p2=1.4×105 Pa
(2)设在球馆内将压强为p2、体积为Vx的气体充入体积为V0的篮球内,气体做等温变化,则有p2(V0+Vx)=pV0
解得充入球内气体的质量与原来球内气体质量的比值k==。
2. 【答案】(1)11.5m (2)278.6K
【解析】(1)设潜水钟下潜至作业深度处时,气体的压强为p,则
根据玻意耳定律有
解得H=11.5m
(2)气体初始温度为T=300K
活塞静止在距离筒口处时,气体的压强为
根据理想气体状态方程有
解得
3. 【答案】(1)375 K
(2)400J
【解析】(1)根据理想气体状态方程=,得TC==375 K
(2)气体在AB过程对外做的功为W=pΔV=600 J
根据热力学第一定律ΔU=-W+Q,得ΔU=400 J
4. 【答案】(1) (2)
【解析】(1)对活塞受力分析,平衡时封闭气体压强满足:
封闭气体做等温变化,由玻意耳定律:
代入整理得:
(2)理想气体内能仅与温度有关,温度不变,因此内能变化。
根据热力学第一定律(为气体对外做功)
得:
对活塞,缓慢拉动动能变化为0,合外力总功为0:拉力做功、气体对活塞做功、大气对活塞做功
因此:
代入和(1)中化简得:
5.【答案】(1) (2)
【解析】(1)水面以下的空气柱长度保持不变,空气柱压强保持不变。
根据盖吕萨克定律,对气体
解得
(2)外界对气体做功
气体
解得
刷真题
1.【答案】(1)8 × 104Pa;(2)4.8 × 103N
【解析】(1)由题知,整个过程可认为气体的体积不变,则有
解得
p2 = 8 × 104Pa
(2)根据压强的定义,气体对观测窗的压力
F = p2S = 4.8 × 103N
2.【答案】(1);(2)
【解析】(1)活塞移动时受力平衡
气体对外界做功
根据热力学第一定律
解得
(2)活塞发生移动前,发生等容变化,即
活塞向右移动了L,等压过程
且
解得
3. 【答案】(1) (2)
【解析】(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
4.【答案】(1) (2)减少 (3)
【解析】(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
5. 【答案】(1) (2)
【解析】(1)活塞开始缓慢上升,由受力平衡
可得封闭的理想气体压强
升温过程中,等压膨胀,由盖-吕萨克定律
解得
(2)升温过程中,等压膨胀,外界对气体做功
降温过程中,等容变化,外界对气体做功
活塞受力平衡有
解得封闭的理想气体压强
降温过程中,等压压缩,由盖-吕萨克定律
解得
外界对气体做功
全程中外界对气体做功
因为,故封闭的理想气体总内能变化
利用热力学第一定律
解得
故封闭气体吸收的净热量。
1 / 2
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大题一 热学综合题
目录
【命题解码·定方向】
【解题建模·通技法】
热点题型1 气体实验定律与理想气体状态方程的综合应用
通技法 利用气体实验定律及气体状态方程解决问题的基本思路
热点题型2 气体实验定律与热力学第一定律的综合应用
通技法 求解气体实验定律与热力学定律的综合问题的通用思路
【实战刷题·冲高分】
刷模拟
刷真题
命题·趋势·定位
1.重基础:注重基础考查,贯穿选择题与中等计算题。
2.强综合:注重物理观念与关键能力的融合,强化真实情境的模型转化能力。
3.拓创新:关注科技前沿与实践创新,以核心素养为纲,做到“以不变应万变”。
大题考点
江苏新高考
2025
2024
2023
2022
2021
气体实验定律
T13(1)(等容)
(2)平台受到气体压力
T13(2)(等容+等压)
理想气体状态方程
热力学第一定律
T13(1)(热力学第一定律)
热点题型1 气体实验定律的与理想气体状态方程的综合应用
析典例·建模型
例1. (2025泰州市二模)夏天高温天气下,在某次行驶中,胎压监测系统(TPMS)显示一条轮胎的胎压为3.20atm,温度为47℃。考虑到胎压过高可能影响行车安全,驾驶员采取了相应的措施。假设轮胎内部体积保持不变,气体视为理想气体。求:
(1)措施一,驾驶员将车辆停放到27℃的车库,足够长时间后胎压的数值;
(2)措施二,驾驶员快速放出的气体后,轮胎内部温度迅速降至27℃,此时胎压的数值。
【答案】(1)
(2)
【解题建模】
步骤1:分析轮胎内部气体状态变化
(1) 将车辆停放到27℃的车库,足够长时间——等容变化
(2) 驾驶员快速放出的气体——可以等效为气体体积膨胀为原来的倍
步骤2:利用查理定律和理想气体状态方程求解对应物理量
【解析】(1)根据查理定律
即 解得
(2)快速放出的气体可以等效为气体体积膨胀为原来的倍,根据
即 解得
研考点·通技法 利用气体实验定律及气体状态方程解决问题的基本思路
破类题·提能力
1. (2024·南京·三模)如图所示,某老师用封闭着一定质量理想气体、横截面积的注射器提起质量的桶装水,此时注射器内气柱长度。已知大气压强,环境温度,注射器内气柱最大长度为8cm,g取,注射器和水桶质量可以忽略,不计一切阻力,注射器密封良好。求:
(1)当放下桶装水时,注射器内气柱的长度;
(2)当环境温度变为37℃时,注射器最多能提起桶装水的质量(结果保留三位有效数字)。
【答案】(1);(2)
【解析】(1)根据题意,受力分析有
解得
气体发生等温变化,有
解得
(2)根据理想气体状态方程有
解得
又有
解得
热点题型2 气体实验定律与热力学第一定律的综合应用
析典例·建模型
例2. (2026·江苏南京·模拟预测)如图所示,一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C的V-T图像。已知气体在状态A时的压强为。VA=0.1m3 ,VB=0.15m3,,,气体由状态A变为状态B的过程中,吸收的热量为6103J。求:
(1)气体在状态C时的压强pC;
(2)气体状态从A变到B的过程中内能的变化量。
【答案】(1)
(2)
【解题建模】
步骤1:根据V-T图像气体由状态B变为状态C的过程——体积不变,利用查理定律求解气体在状态C时的压强pC;
步骤2:分析V-T图像中气体由状态A变为状态B的过程,气体体积增大计算气体对外界做功,根据热力学第一定律求解A变到B的过程中内能的变化量。
【解析】(1)由图结合可知,气体由状态A变为状态B的过程,气体的压强不变,即
气体由状态B变为状态C的过程,体积不变,则
解得
(2)由图可知,气体由状态A变为状态B的过程,气体体积增大,气体对外界做功
其中
根据热力学第一定律可得
其中
联立,解得
研考点·通技法 求解气体实验定律与热力学定律的综合问题的通用思路
破类题·提能力
3.(2026·江苏镇江·模拟预测)如图所示为一定质量的某种理想气体从状态到状态的体积随温度变化的图像。已知气体在状态时的压强,体积,温度;在状态时的温度。
(1)求气体在状态时的体积;
(2)若上述过程气体内能增加了200J,求该过程中气体吸收的热量。
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)由题图可知,为等压变化,则有
代入数据解得
(2)过程,外界对气体做功为
根据热力学第一定律可得
联立解得
刷模拟
1. (2025·江苏宿迁市、南通市、连云港市二模)某校冬季篮球比赛在球馆内进行,篮球被带入球馆前,球内气体的温度t1=-3 ℃,压强p1=1.35×105 Pa。被带入球馆后一段时间,球内气体温度t2=7 ℃,球的体积保持不变。
(1)(3分)求温度为t2时球内气体压强p2;
(2)(5分)比赛要求篮球内气体压强p=1.6×105 Pa,则需充入一定质量的气体。设充气过程中球内气体温度保持t2不变,求充入球内气体的质量与原来球内气体质量的比值k。
【答案】(1)1.4×105 Pa (2)
【解析】(1)球从室外带入球馆,球内气体做等容变化,则有=
其中T1=t1+273 K,T2=t2+273 K
解得p2=1.4×105 Pa
(2)设在球馆内将压强为p2、体积为Vx的气体充入体积为V0的篮球内,气体做等温变化,则有p2(V0+Vx)=pV0
解得充入球内气体的质量与原来球内气体质量的比值k==。
2. (2026·江苏·一模)如图甲所示,潜水钟是一种潜水装置,可输送潜水员下潜,并提供水下逗留和作业的平台以延长潜水时间。将潜水钟简化为如图乙所示的用轻质活塞密封的导热圆筒,圆筒内的横截面积为S=2.5m2,高度h=3.0m。下潜前活塞处于筒口处,封闭气体的压强等于大气压,温度为t=27℃。现将圆筒开口向下,由水面上方沿竖直方向缓慢下潜至作业深度时,活塞恰好位于距筒口处。已知潜水钟内的封闭气体可视为理想气体,不计活塞与圆筒间的摩擦,下潜过程中气体温度保持不变,海水的密度ρ=1.0×103kg/m3,大气压强p0=1.0×105Pa,热力学温度与摄氏温度的关系为T=t+273K,重力加速度g=10m/s2。
(1)求在作业深度处,筒口距离海面的深度H;
(2)若保持作业深度不变,潜水钟内气体的温度降低后活塞静止在距离筒口处,求此时潜水钟内气体的温度。
【答案】(1)11.5m
(2)278.6K
【解析】(1)设潜水钟下潜至作业深度处时,气体的压强为p,则
根据玻意耳定律有
解得H=11.5m
(2)气体初始温度为T=300K
活塞静止在距离筒口处时,气体的压强为
根据理想气体状态方程有
解得
3. (2025·江苏扬州·模拟预测)一定质量的理想气体,状态从A→B→C→D→A的变化过程可用如图所示的p-V图线描述,其中D→A为等温线,气体在状态A时温度为TA=300 K,试求:
(1)气体在状态C时的温度TC;
(2)若气体在AB过程中吸热1000 J,则在AB过程中气体内能的变化情况。
【答案】(1)375 K
(2)400J
【解析】(1)根据理想气体状态方程=,得TC==375 K
(2)气体在AB过程对外做的功为W=pΔV=600 J
根据热力学第一定律ΔU=-W+Q,得ΔU=400 J
4. (25-26高三下·江苏泰州模拟)如图所示,一个内壁光滑、导热良好的汽缸水平固定放置,汽缸内封闭的气体体积为、压强为,活塞横截面积为,大气压强为。现向右缓慢拉动活塞,环境温度保持不变,则:
(1)当拉力大小为时,求活塞移动距离;
(2)若第(1)问活塞拉开距离过程中,封闭气体吸收的热量为,求拉力所做的功。
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)对活塞受力分析,平衡时封闭气体压强满足:
封闭气体做等温变化,由玻意耳定律:
代入整理得:
(2)理想气体内能仅与温度有关,温度不变,因此内能变化。
根据热力学第一定律(为气体对外做功)
得:
对活塞,缓慢拉动动能变化为0,合外力总功为0:拉力做功、气体对活塞做功、大气对活塞做功
因此:
代入和(1)中化简得:
5.(2025·江苏南京·模拟预测)某课外兴趣小组用试管制作温度计。把上端封闭、下端开口的玻璃管插入水中,放掉适当的空气后放手,让玻璃管竖直地浮在水中,端露出水面,如图所示。室温为时,水面上方空气柱长度为,水面下方空气柱长度为。室温缓慢升高至时,水面以上空气柱长度变为。已知空气柱横截面积为,大气压强为,水的密度为,重力加速度为,试管足够长且保持竖直。
(1)求随变化的关系式;
(2)已知升温过程中气体内能增加了,求气体吸收的热量。
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)水面以下的空气柱长度保持不变,空气柱压强保持不变。
根据盖吕萨克定律,对气体
解得
(2)外界对气体做功
气体
解得
刷真题
1.(2024·江苏·高考真题)装有科学仪器的密闭容器内部充满温度为、压强为的气体。容器上有面积为的平面观察窗,现将该容器送到到月球上,内部气体的温度变成240K,体积保持不变,月球表面视为真空。求此时:
(1)该气体的压强;
(2)观察窗受到气体的压力。
【答案】(1)8 × 104Pa;(2)4.8 × 103N
【解析】(1)由题知,整个过程可认为气体的体积不变,则有
解得
p2 = 8 × 104Pa
(2)根据压强的定义,气体对观测窗的压力
F = p2S = 4.8 × 103N
2.(2021·江苏·高考真题)如图所示,一定质量理想气体被活塞封闭在汽缸中,活塞的面积为S,与汽缸底部相距L,汽缸和活塞绝热性能良好,气体的压强、温度与外界大气相同,分别为p0和T0。现接通电热丝加热气体,一段时间后断开,活塞缓慢向右移动距离L后停止,活塞与汽缸间的滑动摩擦为f,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,整个过程中气体吸收的热量为Q,求该过程中:
(1)内能的增加量∆U;
(2)最终温度T。
【答案】(1);(2)
【解析】(1)活塞移动时受力平衡
气体对外界做功
根据热力学第一定律
解得
(2)活塞发生移动前,发生等容变化,即
活塞向右移动了L,等压过程
且
解得
3. (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。
【答案】(1)
(2)
【解析】(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
4. (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)
【解析】(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
5. (2025·山东·高考真题)如图所示,上端开口,下端封闭的足够长玻璃管竖直固定于调温装置内。玻璃管导热性能良好,管内横截面积为S,用轻质活塞封闭一定质量的理想气体。大气压强为,活塞与玻璃管之间的滑动摩擦力大小恒为,等于最大静摩擦力。用调温装置对封闭气体缓慢加热,时,气柱高度为,活塞开始缓慢上升;继续缓慢加热至时停止加热,活塞不再上升;再缓慢降低气体温度,活塞位置保持不变,直到降温至时,活塞才开始缓慢下降;温度缓慢降至时,保持温度不变,活塞不再下降。求:
(1)时,气柱高度;
(2)从状态到状态的过程中,封闭气体吸收的净热量Q(扣除放热后净吸收的热量)。
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)活塞开始缓慢上升,由受力平衡
可得封闭的理想气体压强
升温过程中,等压膨胀,由盖-吕萨克定律
解得
(2)升温过程中,等压膨胀,外界对气体做功
降温过程中,等容变化,外界对气体做功
活塞受力平衡有
解得封闭的理想气体压强
降温过程中,等压压缩,由盖-吕萨克定律
解得
外界对气体做功
全程中外界对气体做功
因为,故封闭的理想气体总内能变化
利用热力学第一定律
解得
故封闭气体吸收的净热量。
1 / 2
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大题一 热学综合题
目录
【命题解码·定方向】
【解题建模·通技法】
热点题型1 气体实验定律与理想气体状态方程的综合应用
通技法 利用气体实验定律及气体状态方程解决问题的基本思路
热点题型2 气体实验定律与热力学第一定律的综合应用
通技法 求解气体实验定律与热力学定律的综合问题的通用思路
【实战刷题·冲高分】
刷模拟
刷真题
命题·趋势·定位
1.重基础:注重基础考查,贯穿选择题与中等计算题。
2.强综合:注重物理观念与关键能力的融合,强化真实情境的模型转化能力。
3.拓创新:关注科技前沿与实践创新,以核心素养为纲,做到“以不变应万变”。
大题考点
江苏新高考
2025
2024
2023
2022
2021
气体实验定律
T13(1)(等容)
(2)平台受到气体压力
T13(2)(等容+等压)
理想气体状态方程
热力学第一定律
T13(1)(热力学第一定律)
热点题型1 气体实验定律的与理想气体状态方程的综合应用
析典例·建模型
例1. (2025泰州市二模)夏天高温天气下,在某次行驶中,胎压监测系统(TPMS)显示一条轮胎的胎压为3.20atm,温度为47℃。考虑到胎压过高可能影响行车安全,驾驶员采取了相应的措施。假设轮胎内部体积保持不变,气体视为理想气体。求:
(1)措施一,驾驶员将车辆停放到27℃的车库,足够长时间后胎压的数值;
(2)措施二,驾驶员快速放出的气体后,轮胎内部温度迅速降至27℃,此时胎压的数值。
研考点·通技法 利用气体实验定律及气体状态方程解决问题的基本思路
破类题·提能力
1. (2024·南京·三模)如图所示,某老师用封闭着一定质量理想气体、横截面积的注射器提起质量的桶装水,此时注射器内气柱长度。已知大气压强,环境温度,注射器内气柱最大长度为8cm,g取,注射器和水桶质量可以忽略,不计一切阻力,注射器密封良好。求:
(1)当放下桶装水时,注射器内气柱的长度;
(2)当环境温度变为37℃时,注射器最多能提起桶装水的质量(结果保留三位有效数字)。
热点题型2 气体实验定律与热力学第一定律的综合应用
析典例·建模型
例2. (2026·江苏南京·模拟预测)如图所示,一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C的V-T图像。已知气体在状态A时的压强为。VA=0.1m3 ,VB=0.15m3,,,气体由状态A变为状态B的过程中,吸收的热量为6103J。求:
(1)气体在状态C时的压强pC;
(2)气体状态从A变到B的过程中内能的变化量。
研考点·通技法 求解气体实验定律与热力学定律的综合问题的通用思路
破类题·提能力
3.(2026·江苏镇江·模拟预测)如图所示为一定质量的某种理想气体从状态到状态的体积随温度变化的图像。已知气体在状态时的压强,体积,温度;在状态时的温度。
(1)求气体在状态时的体积;
(2)若上述过程气体内能增加了200J,求该过程中气体吸收的热量。
刷模拟
1. (2025·江苏宿迁市、南通市、连云港市二模)某校冬季篮球比赛在球馆内进行,篮球被带入球馆前,球内气体的温度t1=-3 ℃,压强p1=1.35×105 Pa。被带入球馆后一段时间,球内气体温度t2=7 ℃,球的体积保持不变。
(1)(3分)求温度为t2时球内气体压强p2;
(2)(5分)比赛要求篮球内气体压强p=1.6×105 Pa,则需充入一定质量的气体。设充气过程中球内气体温度保持t2不变,求充入球内气体的质量与原来球内气体质量的比值k。
2. (2026·江苏·一模)如图甲所示,潜水钟是一种潜水装置,可输送潜水员下潜,并提供水下逗留和作业的平台以延长潜水时间。将潜水钟简化为如图乙所示的用轻质活塞密封的导热圆筒,圆筒内的横截面积为S=2.5m2,高度h=3.0m。下潜前活塞处于筒口处,封闭气体的压强等于大气压,温度为t=27℃。现将圆筒开口向下,由水面上方沿竖直方向缓慢下潜至作业深度时,活塞恰好位于距筒口处。已知潜水钟内的封闭气体可视为理想气体,不计活塞与圆筒间的摩擦,下潜过程中气体温度保持不变,海水的密度ρ=1.0×103kg/m3,大气压强p0=1.0×105Pa,热力学温度与摄氏温度的关系为T=t+273K,重力加速度g=10m/s2。
(1)求在作业深度处,筒口距离海面的深度H;
(2)若保持作业深度不变,潜水钟内气体的温度降低后活塞静止在距离筒口处,求此时潜水钟内气体的温度。
3. (2025·江苏扬州·模拟预测)一定质量的理想气体,状态从A→B→C→D→A的变化过程可用如图所示的p-V图线描述,其中D→A为等温线,气体在状态A时温度为TA=300 K,试求:
(1)气体在状态C时的温度TC;
(2)若气体在AB过程中吸热1000 J,则在AB过程中气体内能的变化情况。
4. (25-26高三下·江苏泰州模拟)如图所示,一个内壁光滑、导热良好的汽缸水平固定放置,汽缸内封闭的气体体积为、压强为,活塞横截面积为,大气压强为。现向右缓慢拉动活塞,环境温度保持不变,则:
(1)当拉力大小为时,求活塞移动距离;
(2)若第(1)问活塞拉开距离过程中,封闭气体吸收的热量为,求拉力所做的功。
5.(2025·江苏南京·模拟预测)某课外兴趣小组用试管制作温度计。把上端封闭、下端开口的玻璃管插入水中,放掉适当的空气后放手,让玻璃管竖直地浮在水中,端露出水面,如图所示。室温为时,水面上方空气柱长度为,水面下方空气柱长度为。室温缓慢升高至时,水面以上空气柱长度变为。已知空气柱横截面积为,大气压强为,水的密度为,重力加速度为,试管足够长且保持竖直。
(1)求随变化的关系式;
(2)已知升温过程中气体内能增加了,求气体吸收的热量。
刷真题
1.(2024·江苏·高考真题)装有科学仪器的密闭容器内部充满温度为、压强为的气体。容器上有面积为的平面观察窗,现将该容器送到到月球上,内部气体的温度变成240K,体积保持不变,月球表面视为真空。求此时:
(1)该气体的压强;
(2)观察窗受到气体的压力。
2.(2021·江苏·高考真题)如图所示,一定质量理想气体被活塞封闭在汽缸中,活塞的面积为S,与汽缸底部相距L,汽缸和活塞绝热性能良好,气体的压强、温度与外界大气相同,分别为p0和T0。现接通电热丝加热气体,一段时间后断开,活塞缓慢向右移动距离L后停止,活塞与汽缸间的滑动摩擦为f,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,整个过程中气体吸收的热量为Q,求该过程中:
(1)内能的增加量∆U;
(2)最终温度T。
3. (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。
4. (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。
5. (2025·山东·高考真题)如图所示,上端开口,下端封闭的足够长玻璃管竖直固定于调温装置内。玻璃管导热性能良好,管内横截面积为S,用轻质活塞封闭一定质量的理想气体。大气压强为,活塞与玻璃管之间的滑动摩擦力大小恒为,等于最大静摩擦力。用调温装置对封闭气体缓慢加热,时,气柱高度为,活塞开始缓慢上升;继续缓慢加热至时停止加热,活塞不再上升;再缓慢降低气体温度,活塞位置保持不变,直到降温至时,活塞才开始缓慢下降;温度缓慢降至时,保持温度不变,活塞不再下降。求:
(1)时,气柱高度;
(2)从状态到状态的过程中,封闭气体吸收的净热量Q(扣除放热后净吸收的热量)。
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