黑吉辽蒙2026届高考物理热学大题练习卷二

2026届黑吉辽蒙高考物理热学大题练习卷 1．如图所示，一竖直放置的绝热圆柱形汽缸上端开口，其顶端有一卡环，两个活塞M、N将两部分理想气体A、B封闭在汽缸内，两部分气体的温度均为t0=27℃，其中活塞M为导热活塞，活塞N为绝热活塞。活塞M距卡环的距离为0.5L，两活塞的间距为L，活塞N距汽缸底的距离为3L。汽缸的横截面积为S，其底部有一体积很小的加热装置，其体积可忽略不计。现用加热装置缓慢加热气体B，使其温度升高，已知外界大气压为p0，环境温度为27℃且保持不变，重力加速度大小为g，两活塞的厚度、质量及活塞与汽缸之间的摩擦均可忽略不计，两活塞始终在水平方向上。求： (1)当气体B温度达到57℃时活塞M距汽缸底的距离d1； (2)当气体B温度达到127℃时活塞N距汽缸底的距离d2。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）初始状态A、B两气体压强相等，与外界大气压相等且均为，活塞M在没有到达卡环之前两气体压强不变，设活塞M刚好到达卡环时气体B温度为T，活塞M为导热活塞，则气体A温度不变，压强不变，则体积也不变，即两活塞之间的距离还为L，则气体B的体积变为 对气体B，根据盖吕萨克定律有 其中 联立解得 当气体B温度达到 即活塞M还没有到达卡环，气体A、B的压强均不发生变化，根据盖吕萨克定律 解得 （2）当气体B温度达到 可知活塞M已到达卡环，气体的压强要发生变化，设此时两气体的压强为，两活塞之间的距离为d，对气体A，根据玻意耳定律有     气体B的体积变为 对气体B，根据理想气体状态方程有 以上各式联立解得 2．如图所示，一粗细均匀、导热良好的U形细玻璃管竖直放置，其A端封闭、D端开口。玻璃管内通过水银封闭a、b两段气体，a气体下端浮有一层体积、质量均可忽略的隔热层（可随水银移动到玻璃管BC段），右侧水银面与管口齐平。已知大气压强p0＝75cmHg，环境温度为27℃，各段长度如图所示。 (1)以BC段为轴将U形细玻璃管缓慢旋转90°，使其水平放置，求玻璃管内剩余水银柱的总长度； (2)将玻璃管再次缓慢旋转90°，转回原竖直状态，并加热a气体（假设玻璃管温度不变），直至b气体恰好全部进入右侧玻璃管，求右侧水银柱剩余长度及此时a气体的热力学温度。 【答案】(1)45cm (2)15cm，600K 【详解】（1）由题图可知pb0＝100cmHg，lb0＝9cm，pa0＝90cmHg，la0＝15cm 玻璃管水平放置后，有pa1＝pb1＝75cmHg 设玻璃管横截面积为S，由玻意耳定律，得pa0Sla0＝pa1Sla1，pb0Slb0＝pb1Slb1 解得la1＝18cm，lb1＝12cm 管内剩余水银柱长度l＝[25＋6＋10＋10－（18－15）－（12－9）]cm＝45cm （2）由（1）问分析可知玻璃管转回原竖直状态时，b气体右侧水银柱总长度为l－（10＋10）cm＝25cm 加热a气体，右侧水银柱会从D口溢出一部分，水银面仍与D口齐平，当b气体恰好全部进入右侧玻璃管时，设右侧水银柱长度为x，有pb2＝（75＋x）cmHg，lb2＝（25－x）cm 由玻意耳定律可知pb0Slb0＝pb2Slb2 解得x＝15cm（另一解舍弃），pb2＝90cmHg，lb2＝10cm 由各段长度关系可知，左侧水银柱已全部进入玻璃管水平段，此时对a气体有la2＝（15＋10＋10＋9＋6－20）cm＝30cm，pa2＝pb2＝90cmHg 由理想气体状态方程得＝ 解得T＝600K 3．如图所示，与水平面成角倾斜放置、导热性能良好的汽缸由截面积不同的两圆筒连接而成。已知上圆筒长20cm，质量为、截面积的活塞A和质量为、截面积的活塞B间用30cm长的细轻杆连接，两活塞间封闭一定质量的理想气体，两活塞与筒内壁无摩擦且不漏气。初始时，两活塞到两汽缸连接处的距离均为15cm，环境温度为、大气压强，重力加速度g取。求： (1)开始时缸内封闭气体的压强； (2)缓慢降低环境温度，使活塞 A刚好要脱离小圆筒，则降低后的环境温度多大。保留三位有效数字 【答案】(1) (2) 【详解】（1）设开始时缸内气体的压强为，根据平衡条件 解得 （2）由于活塞缓慢移动，根据平衡条件可知，缸内封闭气体压强不变 设杆长为L，则由盖-吕萨克定律有 解得 4．如图所示，一水平放置的汽缸由横截面积不同的两圆筒连接而成，活塞A、B用原长为、劲度系数的轻弹簧连接，活塞整体可以在筒内无摩擦地沿水平方向滑动。A、B之间封闭着一定质量的理想气体，设活塞A、B横截面积的关系为，汽缸外大气的压强为，温度为。初始时活塞B与大圆筒底部（大、小圆筒连接处）相距，汽缸内气体温度为。现缓慢降温，求： (1)缸内气体的温度降低至400K时，活塞移动的位移； (2)活塞A刚刚碰到大圆筒底部时，需降温到多少K； (3)缸内封闭气体与缸外大气最终达到热平衡时，弹簧的长度。 【答案】(1)活塞A、B向右移动的位移为L (2)300K (3)2L 【详解】（1）缸内气体的温度缓慢降低时，其压强不变，弹簧不发生形变，设活塞A、B一起向右移动的位移为x，对理想气体有，，， 由盖-吕萨克定律可得 解得x=L<2L 说明活塞A未碰到大圆筒底部，故活塞A、B向右移动的位移为L。 （2）活塞A刚刚碰到大圆筒底部时，有 由盖-吕萨克定律可得 解得 （3）当缸内封闭气体与缸外大气达到热平衡时有 所以气体体积应继续减小，弹簧被压缩，对活塞B受力分析，有 初状态，， 末状态， 根据 可得，（舍） 所以弹簧长度为 5．如图所示，“工”字型支架A固定在水平地面上，支架上端为一截面积的圆柱形活塞，活塞与质量导热圆柱形汽缸B间封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦。已知环境温度，封闭气体的长度，外界大气压强。 (1)环境温度时，求封闭气体的压强p； (2)当环境温度缓慢变为时，汽缸的机械能减少，气体内能减少，求： ①环境温度； ②判断该过程汽缸内气体是吸热还是放热？求热量的大小Q。 【答案】(1) (2)①；②气体对外放热； 【详解】（1）分析汽缸的受力得 解得 （2）①汽缸机械能减少，由 解得 封闭气体做等压变化，由盖-吕萨克定律得 解得 ②汽缸对气体做的功为 由热力学第一定律得 联立，解得 所以，气体对外放热，热量的大小。 6．如图所示，内壁光滑的绝热气缸固定在倾角的斜面上，顶部有小孔与大气相通，和是轻弹簧连接的两个横截面积均为的活塞，其中活塞为绝热活塞，活塞导热性能良好，两活塞和气缸封闭了两部分气体和。初始状态两活塞静止，弹簧处于原长，两活塞恰好将气缸内部空间三等分，气体和的温度等于外界温度。已知活塞的质量为，活塞的质量为，重力加速度为，弹簧的劲度系数，外界大气压强为。现让气缸底部的电阻丝缓慢加热气体，直到弹簧的长度变为，整个过程弹簧未超出弹性限度。 (1)求初始状态时，气体、的压强分别多大； (2)求气体的最终温度； (3)若在活塞刚好接触气缸顶部到弹簧的长度变为的过程中，气体向外释放的热量为，求从气缸底部的电阻丝缓慢加到弹簧的长度变为的整个过程气体对活塞做的功。 【答案】(1)， (2) (3) 【详解】（1）初始状态时，对活塞b，由平衡条件有 解得 对活塞a，由平衡态条件有 联立解得 （2）分析可知最终活塞b达到气缸顶部，B气体做等温变化，对B气体，从初始状态到最终状态，根据玻意耳定律有 解得 最终状态对a活塞，由平衡条件有 联立解得 对A气体，从初始状态到最终状态，根据理想气体状态方程有 联立解得 （3）活塞刚移动到接触气缸顶部的过程中，AB气体压强不变，气体A对外做功 活塞刚好接触气缸顶部到弹簧的长度变为的过程中，温度不变，则气体内能不变，根据能量守恒可知，该过程气体对活塞做的功转化为了弹簧弹性势能及Q，则有 代入题中数据，联立解得 故整个过程气体对活塞做的功 7．一直立的汽缸由截面积不同的两圆筒连接而成，活塞A和B用一长的不可伸长的细线连接，它们可在筒内无摩擦地上下滑动。A和B的截面积分别为,,AB间有一定质量理想气体。A上方和B下方都是大气，大气压强保持为，,则： (1)当缸内气温为、压强为时，A和B的平衡位置如图所示，已知活塞A的质量，求活塞B的质量和轻绳中的拉力大小； (2)已知缸内气体温度由缓慢升高时，要使缸内气体不漏出，温度不能超过多少？ 【答案】(1), (2) 【详解】（1）设初态时，缸内气体压强为，细线拉力为，活塞A、B的平衡条件分别是 已知,, 可得, （2）当缸内气体温度升高时，A、B活塞将向上移动，要使缸内气体不漏出，活塞B不能超过两圆筒连接处，临界状态为活塞B刚好到达两圆筒连接处，由受力分析可知，此过程缸内气体压强不变，做等压变化，初始状态, 末状态 由盖-吕萨克定律知 代入数据解得 8．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。 【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。 9．如图所示，导热性能良好、内部粗细均匀的封闭薄玻璃管水平放置，其左端带有可充气的阀门。开始时玻璃管处于温度为的环境中，内部左、右两端的空气柱及中间的水银柱的长度均为（未知），左、右两端的空气柱的压强均为。现将玻璃管在竖直面内绕其左端逆时针缓慢旋转至竖直，玻璃管旋转至竖直时其上端空气柱的长度，整个过程中两端空气柱未流通。 (1)求玻璃管的长度； (2)分析此过程中，玻璃管内左、右两端的空气柱吸、放热情况； (3)玻璃管旋转至竖直后固定，然后对玻璃管加热至并通过阀门充入适量的空气，最终使两端空气柱的长度均恢复到，已知两空气柱的温度始终相同，求充气前、后玻璃管内空气总质量的比值。 【答案】(1)54cm (2)见解析 (3) 【详解】（1）缓慢旋转至竖直过程中，以右端空气柱为研究对象，假设玻璃管的横截面积为，空气柱长度为， 以左端空气柱为研究对象，空气柱长度为：，， 联立代入数据求得 玻璃管的长度 （2）由热力学第一定律：，温度不变， 左端的空气柱体积减小，外界对它做功，向外界放热；右端的空气柱体积增大，它对外界做功，从外界吸热 （3）方法一：升温后，对右端（上端）空气柱整个过程 升温后左端（下端）空气柱的压强为 以原有左端（下端）空气柱为研究对象： 求得cm 充气前、后玻璃管内空气总质量的比值为 求得 方法二：（或用克拉伯龙方程求解）对左端（下端）空气柱前、后对比：， 求得 则充气前、后玻璃管内空气总质量的比值为 10．如图所示，用导热性能良好的汽缸和活塞封闭一定质量的理想气体，活塞厚度及其与汽缸缸壁之间的摩擦均不计，现将汽缸放置在光滑水平面上，活塞与水平轻弹簧连接，弹簧另一端固定在竖直墙壁上，已知汽缸的长度为2L，活塞的面积为S，此时封闭气体的压强为，封闭气体的热力学温度为，活塞到缸口的距离恰为L，大气压强恒为。现用外力向左缓慢移动汽缸（该过程中气体的温度不变），当汽缸的位移为3L时，活塞恰好移动到缸口位置（仍未脱离汽缸），弹簧始终在弹性限度内。 (1)求此时汽缸内封闭气体的压强； (2)求弹簧的劲度系数k； (3)保持汽缸静止不动，并缓慢降低封闭气体的温度，当活塞到缸口的距离为时停止降温，求此时封闭气体的热力学温度T。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）封闭气体做等温变化，初始时封闭气体的压强为，体积 末状态气体体积为 根据玻意耳定律有 解得 （2）此时弹簧的形变量 弹簧的弹力 对活塞受力分析，根据受力平衡有 解得 （3）设此时封闭气体的压强为，对活塞受力分析，根据受力平衡有 根据胡克定律可知 此时气体的体积 根据理想气体状态方程有 解得 11．如图所示，底端带有挡板的斜面固定在水平面上，倾角。导热气缸放在斜面上，用活塞密封一定质量的理想气体，静止时活塞与气缸底部距离为。已知气缸和活塞的质量均为、活塞的横截面积为S，大气压强为，重力加速度为g。不计一切摩擦。 (1)求密封气体的压强； (2)现用大小为的恒力沿斜面向上拉动活塞，气缸刚要离开挡板时，活塞的速度为，缸内气体温度不变，求该过程∶ ①活塞移动的距离； ②密封气体从外界吸收的热量。 【答案】(1) (2)①；② 【详解】（1）根据活塞沿斜面方向受力平衡有 求得 （2）①气缸刚要离开挡板时，设缸内气体压强为，根据气缸沿斜面方向受力平衡有 缸内气体做等温变化，根据玻意耳定律有 联立解得 ②设该过程中缸内气体对活塞做功为W，对活塞应用动能定理有 求得 缸内气体温度不变，则内能不变，根据热力学第一定律有 故密封气体从外界吸收的热量 12．如图所示，一L形且导热良好的细玻璃管，竖直部分上端密封，水平部分右侧开口。管内通过水银封闭一定质量的理想气体。气柱及竖直管中水银长度均为20cm，水平管中水银长度为40cm。大气压强。环境温度为。重力加速度为。 (1)若温度升高，气柱长度增加2cm，求环境的摄氏温度； (2)若玻璃管水平向右加速，加速度大小为，求稳定后气柱的长度。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）对封闭气体分析，初状态温度为，压强，体积； 变化后体积，压强为 由理想气体状态方程，可得 即环境温度为69℃。 （2）玻璃管水平向右加速，设稳定后气柱的长度减小，压强为 则气柱的体积为 水平部分水银柱左端压强 水平部分水银柱质量，对其列牛顿第二定律有 由玻意耳定律有 代入全部数据后，可得 则稳定后气柱的长度为。 13．2025年3月15 日，航天科技集团研制的可重复使用运载火箭二子级动力系统试车成功。标志着我国商业航天在可重复使用运载火箭发动机技术上取得新突破。液体火箭发动机的液氧贮箱工作原理如图所示，贮箱内存储液氧，且与高压气瓶通过气泵相连。贮箱的最佳工作气压为5p0。当发动机工作时，随着液氧消耗，高压气瓶需持续向贮箱充入氦气，使贮箱内气体压强保持在最佳工作气压。贮箱容积为V，试车前加入的液氧，剩余为真空。某次实验过程中，在贮箱内液氧还剩时，气泵发生故障，无法向贮箱注入氦气。此后发动机继续在非正常工况下工作，直到贮箱内气压降为3p0时，发动机被迫关机。整个系统的工作温度。已知标准状态下气体的压强为p0、温度为0℃；温度关系T=（t+273）K。 (1)试车前，求需向贮箱充入标准状态下氦气的体积V0； (2)求发动机关机时剩余液氧的体积V1； (3)为了重启发动机，需向贮箱加入氦气，求加入的标准状态下氦气的体积V2。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）对需要充入的氦气，温度 充入后的温度 根据理想气体状态方程，有 解得 （2）气泵发生故障，无法向贮箱注入氦气后，对贮箱内的氦气，压强由5p0降为3p0，体积由减为，根据玻意耳定律，有 解得 （3）加氦气前的气体状态方程为 标准状态下加入气体的状态方程为 加氦气后的气体状态方程为 由于物质的量守恒，有 即 解得 14．如图所示，水银柱将一定质量的理想气体封闭在竖直放置的管内，粗管横截面积是细管的3倍，细管的上端封闭，粗管的下端开口，水银柱在粗管中的高度为，在细管中的高度为，被封闭的理想气体的长度为，已知细管的横截面积为，大气压强为，开始气体的压强为，气体的温度为。现缓慢给气体加热。 (1)当水银柱刚好全部进入粗管中，求此时气体的温度； (2)当气体的温度再缓慢由变成的过程中，求气体对外界做的功。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）初始状态，水银柱长度为,气体压强 当水银柱全部进入粗管，水银柱长度为,气体压强 由理想气体状态方程 可得气体温度 （2）气体温度缓慢由变成过程为等压变化 故水银柱下降 故气体对外界做功 【点睛】 15．如图所示，两个带有限位的开口汽缸A和B，高都为h，底面积分别2S和S，下端由较细的气管联通，A、B汽缸中各有一个位于汽缸底部的活塞，质量分别为2m、现通过阀门K给汽缸缓慢打气，每次可以打进压强为、体积相同的室温气体，打了15次后，两活塞都恰好到达汽缸的正中央，关闭已知室温为，大气压强，汽缸导热性能良好，气管中气体忽略不计，活塞厚度可忽略，不计一切阻力，重力加速度为 (1)求活塞到达汽缸的正中央时，汽缸内气体的压强 (2)求每次打入室温气体的体积 (3)若在汽缸B中的活塞上方缓慢倒入质量为m的沙子，汽缸内气体达到平衡后，再给汽缸加热，求当汽缸B中的活塞刚要开始上升时，汽缸内气体的温度 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）气缸A中活塞受力平衡 解得 （2）每次可以打进压强为、体积相同的室温气体，打15次，则可认为是压强为、体积为的气体等温压缩到汽缸中，根据玻意耳定律有 解得 （3）在汽缸B中的活塞上方缓慢倒入质量为m的沙子，活塞对B汽缸内气体做功，刚开始时若A汽缸中缓慢活塞上移、B汽缸中缓慢活塞下移，当B中气体被全部压入A汽缸时，由 解得 则此时A汽缸中活塞在气缸底部上方处。 给汽缸加热，气体膨胀，当A汽缸中活塞继续向上运动，直到被汽缸顶部被卡住，汽缸内气体压强开始增大，当气缸B中的活塞刚要开始上升时，对气缸B中的活塞和沙子有 可得 对汽缸中气体，由理想气体状态方程 解得 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届黑吉辽蒙高考物理热学大题练习卷 1．如图所示，一竖直放置的绝热圆柱形汽缸上端开口，其顶端有一卡环，两个活塞M、N将两部分理想气体A、B封闭在汽缸内，两部分气体的温度均为t0=27℃，其中活塞M为导热活塞，活塞N为绝热活塞。活塞M距卡环的距离为0.5L，两活塞的间距为L，活塞N距汽缸底的距离为3L。汽缸的横截面积为S，其底部有一体积很小的加热装置，其体积可忽略不计。现用加热装置缓慢加热气体B，使其温度升高，已知外界大气压为p0，环境温度为27℃且保持不变，重力加速度大小为g，两活塞的厚度、质量及活塞与汽缸之间的摩擦均可忽略不计，两活塞始终在水平方向上。求： (1)当气体B温度达到57℃时活塞M距汽缸底的距离d1； (2)当气体B温度达到127℃时活塞N距汽缸底的距离d2。 2．如图所示，一粗细均匀、导热良好的U形细玻璃管竖直放置，其A端封闭、D端开口。玻璃管内通过水银封闭a、b两段气体，a气体下端浮有一层体积、质量均可忽略的隔热层（可随水银移动到玻璃管BC段），右侧水银面与管口齐平。已知大气压强p0＝75cmHg，环境温度为27℃，各段长度如图所示。 (1)以BC段为轴将U形细玻璃管缓慢旋转90°，使其水平放置，求玻璃管内剩余水银柱的总长度； (2)将玻璃管再次缓慢旋转90°，转回原竖直状态，并加热a气体（假设玻璃管温度不变），直至b气体恰好全部进入右侧玻璃管，求右侧水银柱剩余长度及此时a气体的热力学温度。 3．如图所示，与水平面成角倾斜放置、导热性能良好的汽缸由截面积不同的两圆筒连接而成。已知上圆筒长20cm，质量为、截面积的活塞A和质量为、截面积的活塞B间用30cm长的细轻杆连接，两活塞间封闭一定质量的理想气体，两活塞与筒内壁无摩擦且不漏气。初始时，两活塞到两汽缸连接处的距离均为15cm，环境温度为、大气压强，重力加速度g取。求： (1)开始时缸内封闭气体的压强； (2)缓慢降低环境温度，使活塞 A刚好要脱离小圆筒，则降低后的环境温度多大。保留三位有效数字 4．如图所示，一水平放置的汽缸由横截面积不同的两圆筒连接而成，活塞A、B用原长为、劲度系数的轻弹簧连接，活塞整体可以在筒内无摩擦地沿水平方向滑动。A、B之间封闭着一定质量的理想气体，设活塞A、B横截面积的关系为，汽缸外大气的压强为，温度为。初始时活塞B与大圆筒底部（大、小圆筒连接处）相距，汽缸内气体温度为。现缓慢降温，求： (1)缸内气体的温度降低至400K时，活塞移动的位移； (2)活塞A刚刚碰到大圆筒底部时，需降温到多少K； (3)缸内封闭气体与缸外大气最终达到热平衡时，弹簧的长度。 5．如图所示，“工”字型支架A固定在水平地面上，支架上端为一截面积的圆柱形活塞，活塞与质量导热圆柱形汽缸B间封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦。已知环境温度，封闭气体的长度，外界大气压强。 (1)环境温度时，求封闭气体的压强p； (2)当环境温度缓慢变为时，汽缸的机械能减少，气体内能减少，求： ①环境温度； ②判断该过程汽缸内气体是吸热还是放热？求热量的大小Q。 6．如图所示，内壁光滑的绝热气缸固定在倾角的斜面上，顶部有小孔与大气相通，和是轻弹簧连接的两个横截面积均为的活塞，其中活塞为绝热活塞，活塞导热性能良好，两活塞和气缸封闭了两部分气体和。初始状态两活塞静止，弹簧处于原长，两活塞恰好将气缸内部空间三等分，气体和的温度等于外界温度。已知活塞的质量为，活塞的质量为，重力加速度为，弹簧的劲度系数，外界大气压强为。现让气缸底部的电阻丝缓慢加热气体，直到弹簧的长度变为，整个过程弹簧未超出弹性限度。 (1)求初始状态时，气体、的压强分别多大； (2)求气体的最终温度； (3)若在活塞刚好接触气缸顶部到弹簧的长度变为的过程中，气体向外释放的热量为，求从气缸底部的电阻丝缓慢加到弹簧的长度变为的整个过程气体对活塞做的功。 7．一直立的汽缸由截面积不同的两圆筒连接而成，活塞A和B用一长的不可伸长的细线连接，它们可在筒内无摩擦地上下滑动。A和B的截面积分别为,,AB间有一定质量理想气体。A上方和B下方都是大气，大气压强保持为，,则： (1)当缸内气温为、压强为时，A和B的平衡位置如图所示，已知活塞A的质量，求活塞B的质量和轻绳中的拉力大小； (2)已知缸内气体温度由缓慢升高时，要使缸内气体不漏出，温度不能超过多少？ 8．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。 9．如图所示，导热性能良好、内部粗细均匀的封闭薄玻璃管水平放置，其左端带有可充气的阀门。开始时玻璃管处于温度为的环境中，内部左、右两端的空气柱及中间的水银柱的长度均为（未知），左、右两端的空气柱的压强均为。现将玻璃管在竖直面内绕其左端逆时针缓慢旋转至竖直，玻璃管旋转至竖直时其上端空气柱的长度，整个过程中两端空气柱未流通。 (1)求玻璃管的长度； (2)分析此过程中，玻璃管内左、右两端的空气柱吸、放热情况； (3)玻璃管旋转至竖直后固定，然后对玻璃管加热至并通过阀门充入适量的空气，最终使两端空气柱的长度均恢复到，已知两空气柱的温度始终相同，求充气前、后玻璃管内空气总质量的比值。 10．如图所示，用导热性能良好的汽缸和活塞封闭一定质量的理想气体，活塞厚度及其与汽缸缸壁之间的摩擦均不计，现将汽缸放置在光滑水平面上，活塞与水平轻弹簧连接，弹簧另一端固定在竖直墙壁上，已知汽缸的长度为2L，活塞的面积为S，此时封闭气体的压强为，封闭气体的热力学温度为，活塞到缸口的距离恰为L，大气压强恒为。现用外力向左缓慢移动汽缸（该过程中气体的温度不变），当汽缸的位移为3L时，活塞恰好移动到缸口位置（仍未脱离汽缸），弹簧始终在弹性限度内。 (1)求此时汽缸内封闭气体的压强； (2)求弹簧的劲度系数k； (3)保持汽缸静止不动，并缓慢降低封闭气体的温度，当活塞到缸口的距离为时停止降温，求此时封闭气体的热力学温度T。 11．如图所示，底端带有挡板的斜面固定在水平面上，倾角。导热气缸放在斜面上，用活塞密封一定质量的理想气体，静止时活塞与气缸底部距离为。已知气缸和活塞的质量均为、活塞的横截面积为S，大气压强为，重力加速度为g。不计一切摩擦。 (1)求密封气体的压强； (2)现用大小为的恒力沿斜面向上拉动活塞，气缸刚要离开挡板时，活塞的速度为，缸内气体温度不变，求该过程∶ ①活塞移动的距离； ②密封气体从外界吸收的热量。 12．如图所示，一L形且导热良好的细玻璃管，竖直部分上端密封，水平部分右侧开口。管内通过水银封闭一定质量的理想气体。气柱及竖直管中水银长度均为20cm，水平管中水银长度为40cm。大气压强。环境温度为。重力加速度为。 (1)若温度升高，气柱长度增加2cm，求环境的摄氏温度； (2)若玻璃管水平向右加速，加速度大小为，求稳定后气柱的长度。 13．2025年3月15 日，航天科技集团研制的可重复使用运载火箭二子级动力系统试车成功。标志着我国商业航天在可重复使用运载火箭发动机技术上取得新突破。液体火箭发动机的液氧贮箱工作原理如图所示，贮箱内存储液氧，且与高压气瓶通过气泵相连。贮箱的最佳工作气压为5p0。当发动机工作时，随着液氧消耗，高压气瓶需持续向贮箱充入氦气，使贮箱内气体压强保持在最佳工作气压。贮箱容积为V，试车前加入的液氧，剩余为真空。某次实验过程中，在贮箱内液氧还剩时，气泵发生故障，无法向贮箱注入氦气。此后发动机继续在非正常工况下工作，直到贮箱内气压降为3p0时，发动机被迫关机。整个系统的工作温度。已知标准状态下气体的压强为p0、温度为0℃；温度关系T=（t+273）K。 (1)试车前，求需向贮箱充入标准状态下氦气的体积V0； (2)求发动机关机时剩余液氧的体积V1； (3)为了重启发动机，需向贮箱加入氦气，求加入的标准状态下氦气的体积V2。 14．如图所示，水银柱将一定质量的理想气体封闭在竖直放置的管内，粗管横截面积是细管的3倍，细管的上端封闭，粗管的下端开口，水银柱在粗管中的高度为，在细管中的高度为，被封闭的理想气体的长度为，已知细管的横截面积为，大气压强为，开始气体的压强为，气体的温度为。现缓慢给气体加热。 (1)当水银柱刚好全部进入粗管中，求此时气体的温度； (2)当气体的温度再缓慢由变成的过程中，求气体对外界做的功。 15．如图所示，两个带有限位的开口汽缸A和B，高都为h，底面积分别2S和S，下端由较细的气管联通，A、B汽缸中各有一个位于汽缸底部的活塞，质量分别为2m、现通过阀门K给汽缸缓慢打气，每次可以打进压强为、体积相同的室温气体，打了15次后，两活塞都恰好到达汽缸的正中央，关闭已知室温为，大气压强，汽缸导热性能良好，气管中气体忽略不计，活塞厚度可忽略，不计一切阻力，重力加速度为 (1)求活塞到达汽缸的正中央时，汽缸内气体的压强 (2)求每次打入室温气体的体积 (3)若在汽缸B中的活塞上方缓慢倒入质量为m的沙子，汽缸内气体达到平衡后，再给汽缸加热，求当汽缸B中的活塞刚要开始上升时，汽缸内气体的温度 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $