专题15 分层闯关(实战册)-【实战高考】2026年高考物理总复习（山东专版）

(2)根据胡克定律可得，弹簧的弹力F=k△x=如S, 4 设此时氦气的压强为2，对活塞根据受力平衡有2S= 2s+E, 3 解得2=40， 由理想气体状态方程得9V=2Y,其中V2=1,2V, To T 解得T=270K。 ⑥BD解析从状态a到状态c,根据理想气体状态方程 有20V=0X3V,可知T<T,可得从状态a到状态 Ta c气体的内能增大，此过程气体膨胀对外做功，由热力学 第一定律可知，气体吸收热量，故A错误；从状态b到状 态，根据理想气体状态方程有20X2V=0X3V,可 知T6>Tc,则从状态b到状态c气体分子的平均动能减 少，故B正确；根据pV图像与横轴围成的面积表示做功 大小可知，bc过程中的图像与横轴围成的面积小于c d过程中图像与横轴围成的面积，即b→c过程中气体对 外界做的功小于c→d过程中外界对气体做的功，故C错 误；气体从状态a开始，经过a→b→cda,最后回到初 始状态α，由于气体的内能变化为0，根据热力学第一定律 可知，气体在整个过程中从外界吸收的总热量等于气体 对外界做的功，即可以用abcd的面积来表示，故D正确。 故选B、D。 ⑦AC解析a→b过程，温度不变，内能不变，体积增大， 气体对外界做功，故吸收热量，A正确；bc过程，气体对 外做功，Q=0,则内能减小，温度降低，B错误；C→d过程， 温度不变，内能不变，体积减小，则外界对气体做的功等 于气体放出的热量，da过程绝热，外界对气体做功，内 能增大，故c→d→a过程，气体放出的热量小于外界对气 体做的功，C正确；由上述分析知，Q→b过程，气体从外界 吸收的热量等于该过程气体对外界做的功，c→d过程，气 体放出的热量等于该过程外界对气体做的功，由图像知， a→b过程气体对外界做的功大于c→d过程外界对气体 做的功，则ab过程气体从外界吸收的热量小于cd过 程气体放出的热量，故D错误。 ⑧C解析以C中气体为研究对象，体积不变，根据 T =架可知，C中气体温度升高，压强增大；以活塞和连杆 整体为研究对象，受到向上和向下气体的压力2SA< 2SB,可知C中气体对活塞和连杆的合力向下，则两活塞 竖直向下运动，A中气体体积增大，对外做功，即W<0, 根据△U=Q十W,汽缸绝热，Q=0,则内能减小，温度降 O实战册参考答案及解析 低；反之B中气体体积变小，内能增大，温度升高。故 选C。 日器 解析电阻丝产生的焦耳热等于细杆动能的减少量，即Q =2mn6, 根据题意知气体内能的增加量△U=2.5R△T, 气体体积膨胀，对液柱做的功W=0△V=oS△l, 由理想气体状态方程有po△V=nR△T,其中n-1mol, 根据热力学第一定律有△U=Q一W, 联立解得最终液柱达到平衡时在细管中移动的距离△ 器 分层闯关) ①C解析充气气球用绳子拴着一块石头在湖水中缓慢 下沉，越往下水温越低，则内能减少，A错误；气球在下降 的过程中，水温越来越低，压强逐渐增大，根据理想气体 状态方程兴=C可知，气球体积减小，对外界做负功，B 错误；气球下降时，气球内气体内能减小，外界对气球做 功，根据热力学第一定律△U=Q十W可知，放出的热量 大于减少的内能，C正确，D错误。故选C。 2C解析a→b过程中，气体体积变小，温度升高，由 兴=C可知压强支大，放A错误，6c过程中斜率不支， 压强不变，温度升高，单位时间内、单位面积上碰撞器壁 的分子数减少，故B错误；a→b过程中的平均压强小于b →c过程中的平均压强，体积变化量大小相等，所以α→b 过程中外界对气体做的功小于b℃过程中气体对外界做 的功，故C正确；c→a过程中体积不变，气体对外界做功 为零，温度降低，内能减小，由△U=Q十W可知，气体放出 的热量等于其内能的减少量，故D错误。故选C。 3BC解析设潜水钟内初始空气柱长度为Lo=2m,则 到达水平海床后空气柱长度为L=1m,初始时空气压强 o=1.0X105Pa,设到达水平海床后空气压强为p,因为 钟内封闭气体温度不变，根据玻意耳定律得0L0S LS,解得p=oL0=1.0X105X2Pa=2.0X105Pa,又 L 因为p=p0十pg(H-△h),其中△h=1m,为钟内水深，代 入数据解得H=11m,故A错误，B正确；潜水钟到达水 平海床时，受到上方液体的压强p'=p0十Pg(H一h)= 1.9×105Pa,对潜水钟进行受力分析，潜水钟受到重力 mg、海床的支持力Fv',以及钟内气体对钟向上的压力 S、钟上方液体和大气对钟向下的压力p'S,由平衡条件 得mg十p'S=FN+pS,代入数据解得FN'=1X104N, 537 答案册 实战高考·物理 根据牛顿第三定律，潜水钟对海床的压力FN=1X104N, 故C正确，D错误。故选B、C。 G1)285K(2号m 解析(1)潜水钟到达水底后钟内气体压强1=p0 +pg(H-), 代入数据可得p1=1.9×105Pa, 由理想气体状态方程有S1SX台 To T1 代入数据可得T1=285K。 (2)将钟内的水全部排出时钟内的气体压强2=0 +pgH, 解得p2=2×105Pa, 由理想气体状态方程有2S%-如Y T1-To’ 则压入钟内的空气在0、T0的状态的体积为△V=V -Sh, 代入数据得△V=般， 19m3。 ⑤BCD解析根据热力学第二定律可知，气体从状态1 到状态2是不可逆过程，由于隔板A的左侧为真空，可知 气体从状态1到状态2，气体不做功，且没有发生热传递， 所以气体的内能不变，气体的温度不变，分子平均动能不 变，故A错误；气体从状态1到状态2发生等温变化，则 有1V=阳·21，解得状态2气体的压强为加== 1.02×105Pa,解锁活塞B,同时施加水平恒力F,仍使其 保持静止，以活塞B为对象，根据受力平衡可得2S= oS+F,解得F=(p2-p0)S=(1.02×105-1.01×105) ×100×10一4N=10N,故B正确：当电阻丝C加热时，活 塞B能缓慢滑动（无摩擦），使气体达到温度T2=350K 的秋态3，可知气体败等压变化，则有费-》，可得状态 3气体的体积为-票·2M=認×2×750m3- 1750cm3,故C正确；该过程气体对外界做的功W= 2△V=2(V3-2V1)=1.02×105×(1750-2×750)× 10-6J=25.5J,根据热力学第一定律可得△U=一W+Q =63.8J,故气体从状态1列状态3内能增加63.8J,故D 正确。故选B、C、D。 ⑥AC解析由题图可知，气体从A→B发生等压变化， 根据盖-吕萨克定殊可将会-号解得T号会Ta 200K,故A正确；由题图可知，气体从A→B发生等压变 化，则有pB=pA=1.5X105Pa,故B错误，气体由状态A 538 到状态B的过程中，外界对气体所做的功W=一pA(VB -VA)=-1.5×105×0.2×10-3J=一30J,则气体由状 态A到状态B的过程中对外界做的功为30J,故C正确； 理想气体的内能大小与热力学温度成正比，则有=A EB TB -号，解得EA=号EB=20J,则气体由状态A到状态B 的过程中，内能的增量为△U=EB一EA=30J一20J= 10J,根据热力学第一定律可得△U=W十Q,解得Q=△U -W=10J-(-30J)=40J,故气体由状态A到状态B 的过程中从外界吸收的热量为40J,故D错误。故选 A、C. 【审题关键】由图像可知气体发生的是等压变化，由盖 吕萨克定律求出气体体积的变化；根据功的公式可求得 气体所做的功，最后由热力学第一定律求出气体内能的 增量。本题考查玻意耳定律、热力学第一定律，要注意公 式中的T为热力学温度，同时注意理想气体不计分子势 能，故其内能与热力学温度成正比。 7(1)83.4℃(2)29 解析(1)恰能提起杯子时，对杯子有1S十mg=poS, 由查理定律有273斜一27+h, 1 解得t1=83.4℃。 (2)以杯中原有气体为研究对象，设原有气体体积为V0, 由盖一吕萨克定律有273十0一273十21 Vo V2 解得V2=器， 则进入杯中的气体体积V=0-V=, 可得外界进入杯子的气体质量与原有气体质量之比△m m原 光-0 目唱2号rn 解析(1)初始时对活塞有poS十mg=3poS, 解得mg=2poS, 打开阀门后，活塞稳定时，对A中气体有0·V=pA ·影 对活塞有pAS十mg=BS, 解得邮=0， 温度相同时气体的V乘积之比等于质量之比，所以B部 .2V 分剩余气体的质量M与最初质量M0之比“=. (2)设活塞回到最初位置时的温度为T,对A气体有 ·V=A'·V To T, .2V pB·3_pB'·V 对B气体有T0 T 对活塞有A'S十mg=B'S, 解得1号. g(1)1.05020lS(2)1.05T0 解析(I)对活塞受力分析可知mg十poS=S, 可得容器内气体压强力=0十"竖=1.050， 设不规则容器体积为V,放入活塞前气体的压强为0，总 体积为V1=V+S, 放入活塞并稳定后，气体的压强为，体积V2=V,根据玻 意耳定律有V1=V2, 解得V-20lS。 (②)若环境温度升高，气你等压变化，极据查理定律得光 , 解得T=1.05T0。 D10.75时(2号 解析(1)以气闸舱内原有气体为研究对象，体积为V1= 2.0m3、压强为p1=0.8×105Pa, 降压后气体的压强为2=0.5×105Pa,体积为V2, 由玻意耳定律可得1V1=2V2,解得V2=3.2m3, 设抽出的气体在p2=0.5×105Pa时的体积为V2-V1, 转换到压强为1=0.8X105Pa时的体积为V3, 由玻意耳定律可得2(V2-V1)=1V3, 解得V3=0.75m3。 (2)以气闸舱内原有气体为研究对象，压强为p2=0.5X 105Pa、体积为V2=3.2m3, 抽气后气闸舱内存留气体的体积为V1=2.0m3, 气闸舱内存留气体的质量与原气闸舱内气体质量分别为 mI=pvi,m2=pV2, 解得四=V。5 m2V2-8 (1)100(2)3加 og 解析(1)对贮气舱内原有气体和新压入的气体，由玻意耳 定律得0(V0十9Vo)=Vo,解得p=10o。 (2)潜艇在深度h处的压强为p2=p0十pgh, 对贮气舱内的气体，由玻意耳定律可得100V0=8p0(V0 ○实战册参考答案及解析 +V), 对排入储水舱内的气体，由玻意耳定律可得8p0V=2· 兰解得没 2BD解析设初始时，汽缸内封闭气体的压强为p,对 两活塞及细杆整体，由平衡条件有p0·2S十3mg十S= 0S+力·2S,解得p=0十3弧g,故A错误；初始时，对活 S 塞B受力分析有S十mg=oS十F,解得F=4mg,故B 正确；若汽缸内密封气体温度缓慢降低到工，汽缸内封 6 闭气体发生等压变化，根据盖一吕萨克定律有L:2S+L四 To 立解得V-空，设两活意的下移动的距病为，则 2 有V-55=(L-)·2S+(L+x)S,解得x=号，故C 错误；若汽缸内窖封气体温度线慢升高到召，根据盖一 吕萨克定体有“1S-六舞得V-5,汽起内 6 气体等压膨张对外做功为w=p△V=(0+8)儿 -(亿·2S+1S)]-西SL3mL,D正确。故选B,D. 2 3BC解析由题图甲可知，状态P至状态Q,压强变 小，由兴-C可得T=老，在TV图像中，图线上的点 与坐标原，点连线的斜率代表压强的大小，故A错误，B正 确。pV图像与横轴所围面积代表做功，所以W= _士2V。=-oV,状态P到状态Q的过程内能 2 不变，根据热力学第一定律△U=Q十W=0,可得理想气 体吸收的热量为0，故C正确。初、末状态温度相 同，分子平均动能相同，初态压强是末态的2倍，所以状 态P中气体分子单位时间内与器壁单位面积上的碰撞次 数是状态Q的2倍，故D错误。故选B、C。 14(1)20L(2)4.7580 解析(1)充气之前，气罐内气体的压强为40，充气后气 罐内气体的压强为6.5p0,充气过程为等温变化，由玻意 耳定律有o△V+4poV0=6.5oVo, 解得△V=2.5Vo=20L。 (2)发射第一颗钉子时有6.5poV0=1V0+p1V, 解得-说0， 发射第二颗钉子时有p1Vo=2Vo十2V, 539 答案册 实战高考·物理 解得p2= 6.5poV (Vo+V)2, 发射第三颗钉子时有2V0=3Vo十3V, 解得g= 6.5p0V8 (Vo+V)3, 由此类推，发射第100颗钉子时有力= 6.5poVoo (Vo+V)1oo’ 代入数据解得此时气罐中气体压强p=4.7580。 1⑤(1)5×105Pa(2)10:1 解析(1)将体积为V0=15m3,压强o=6.3×104Pa,温 度T0=270K的大气注入舱体， 舱内气体温度T1=300K,体积V1=LS=2.1m3, 根据理想气体状态方程有oV0=V」 To 解得舱内气体的压强1=5×105Pa。 高考全 真题精练) ①B解析瓶内气体体积不变，温度升高，所以内能增 大，故A错误；根据查理定律可知，温度升高，压强变大， 故B正确；气体的质量不变，体积不变，故气体分子的数 密度不变，故C错误：温度升高，气体分子热运动的平均 动能变大，并不是每个气体分子的动能都变大，故D错 误。故选B。 ②A解析皮球体积变大，气体膨胀，对外界做功，故A 正确；太阳暴晒使气体温度升高，是外界对气体传热（气 体吸热)，而非气体向外界传递热量，故B错误；皮球未漏 气，气体分子总数不变，体积变大，分子的数密度减小，故 C错误；温度升高，气体分子平均动能增大，但并非每个分 子速率都增大，只是“平均”情况，故D错误。故选A。 ③C解析根据题意，一定质量的理想气体，甲、乙两个 状态下气体的体积相同，所以分子的数密度相同、分子的 平均距离相同，故A、B错误；根据题图可知，乙状态下气 体速率大的分子占比较多，则乙状态下气体温度较高，分 子的平均动能较大，故C正确；乙状态下气体的平均速度 大，密度相等，则单位时间内撞击容器壁的次数较多，故D 错误。故选C。 ④BD解析根据题意可知a中气体做等容变化，根据 y=C,当环境温度升高时，a中气体压强增大，又%十 P液gh=p0,可知b管中液面降低，同理可知环境温度降 低时，b管中液面升高，故B正确，A错误；由A、B选项分 析可知，b管中刻度从上到下表示温度逐渐升高，同一温 度，a中气体压强不变，b管中液面与水槽内液面高度差 540 (2)舱内温度T1=300K不变，新气压p2=2×105Pa, 充入气体体积V3=1m3,压强p0=6.3×104Pa,温度T0 =270K, 根据理想气体状态方程有Y2=V+oV T To 解得V2=5.6m3, 排出舱体的气体体积△V=V2-V1=3.5m3, 根播里想气体状态方程有_兴。 T 解得V4=0.35m3, 放出气体质量与进入气体质量之比等于体积之比，即出 m入 =y=3.5=10:1. V40.35 国视野 不变，水槽中的水少量蒸发后，水槽中液面降低，则b管内 液面降低，所以温度测量值偏大，故D正确，C错误。故 选B、D。 5(1)oL2-L1) (2)9.5m·s-2 Lich 解析(1)竖直放置时空气柱压强为p1=0十pgh, 水平放置时空气柱压强为2=0， 由等温过程可得p1L1S=2L2S, 解得g=(L?-L) Ligh (2)根据题意可知该过程为等容变化，由查理定律有会 =器， 代入数据可得g=9.5m·s-2。 6(1)2×105Pa(2)2.0m3 解析(I)气体从状态D到状态A的过程发生等容变化， 根据查理定律有一=铝， 解得D-2X105Pa。 (2)气体从状态C到状态D的过程发生等温变化，根据玻 意耳定律有cVc=DVi, 代入数据解得Vc=2.0m3, 又气体从状态B到状态C发生等容变化，因此气体在B 状态的体积V2=Vc=2.0m3。 7(1)2.5×105Pa(2)6L 解析(1)由题意可知，从北京到哈尔滨，轮胎内气体发生 的是等容变化，由查理定律得奥=架，实战册 实战高考·物理 B A.两活塞向上移动，A中气体温度不变 B.两活塞向下移动，B中气体内能不变 C.两活塞向下移动，B中气体温度升高 D.两活塞向上移动，A中气体内能增大 9.(2024山东省实验中学一模)如图所示，两 根位于同一水平面内的平行长直金属导轨 处于匀强磁场中，磁场方向与导轨所在平面 垂直。一质量为m的均匀导体细杆放在导 轨上，并与导轨垂直，可沿导轨无摩擦地滑 动，细杆与导轨的电阻可忽略不计。导轨的 左端与一根阻值为R。的电阻丝相连，电阻 丝置于一绝热容器中，假设电阻丝产生的热 量全部被容器内的气体吸收。容器与一水 平放置的开口细管相通，细管内有一横截面 积为S的小液柱（质量不计），液柱将1mol 的理想气体封闭在容器中。已知理想气体 状态方程为V=nRT,气体温度升高1K 时，其内能的增加量为2.5R(单位为J)(其 分层 基础题组 1.(2025山东临沂期末)一个充气气球用绳子 拴着一块石头正在湖水中缓慢下沉，越往 下水温越低，气球导热良好，则气球内气 体() A.内能增加 B.对外界做正功 C.减少的内能小于放出的热量 D.减少的内能大于放出的热量 234 中n为物质的量，R为理想气体常数)，大气 压强为0，现令细杆沿导轨方向以初速度 开始向右运动，求最终液柱达到平衡时 在细管中移动的距离。 闯关 2.(2025山东济宁一模) +V 一定质量的理想气体从 状态a开始，经过状态 b、c后又回到状态a,在 该过程中气体体积V 随热力学温度T变化的图像如图所示。下 列说法正确的是() A.a→b过程中气体的压强减小 B.b→c过程中单位时间内、单位面积上碰 撞器壁的分子数不变 C.a→b过程中外界对气体做的功小于b→c 过程中气体对外界做的功 D.ca过程中气体放出的热量大于其内能 的减少量 3.(2025山东青岛一模)（多选）潜水钟是一种 沉放到水下研究水底情况的装置。如图所 示，一质量m=5×103kg的潜水钟高h= 2m,横截面积S=4m,从水面上方开口向 下沉入水中，最终到达水平海床，进入钟内 的水深△h=1m。已知钟内封闭气体温度 保持不变，大气压强=1.0×105Pa,海水 的密度o=1.0×103kg/m3,重力加速度g 取10m/s2,不考虑钟壁厚度。下列说法正 确的是( H A.海水深度H=10m B.海水深度H=11m C.潜水钟对海床的压力F、=1×104N D.潜水钟对海床的压力FN=2×104N 4.新题型(2025山东济南一模)如图甲所示， 潜水钟主要用于水下长时间作业。如图乙 所示，潜水钟可简化为底部开口、上部封闭 的薄壁圆柱形容器，底面积S=1.5m,高 度h=2m。将潜水钟开口向下，从水面上 方缓慢吊放至水底的过程中不漏气，到达水 底时钟内气体体积刚好为潜水钟容积的一 半。已知水深H=10m,水的密度p=1.0 ×103kg/m3,大气压强p=1.0×105Pa, 水面上方空气温度T。=300K,重力加速度 g取10m/s2,潜水钟导热良好，钟内气体可 视为理想气体。 0专题15热学 甲 乙 (1)求潜水钟在水底时钟内气体的温度。 (2)将空气缓慢压入潜水钟内，使钟内的水 全部排出，求压入钟内的空气在压强= 1.0×105Pa、温度T。=300K的状态下的 体积。 能力题组 5.(2024山东聊城二模)（多选）如图所示，一 个固定在水平面上的绝热容器被隔板A分 成体积均为V1=750cm3的左右两部分。 面积为S=100cm2的绝热活塞B被锁定， 隔板A的左侧为真空，右侧中一定质量的 理想气体处于温度T1=300K、压强1= 2.04×105Pa的状态1。抽取隔板A,右侧 的气体就会扩散到左侧，最终达到状态2。 然后解锁活塞B,同时施加水平恒力F,仍 使其保持静止。当电阻丝C加热时，活塞B 能缓慢滑动（无摩擦），电阻丝C放出89.3J 的热量时气体达到温度T2=350K的状态 235 实战册 实战高考·物理 3。已知大气压强=1.01×105Pa,隔板 厚度不计，下列说法正确的是() A.气体从状态1到状态2是不可逆过程， 分子平均动能减小 B.水平恒力F的大小为10N C.状态3气体的体积为1750cm3 D.气体从状态1到状态3内能增加63.8J 6.(2025山东省实验中 ↑V 学一模)（多选）一定 0.6 A 质量理想气体的 0.4 V-T图像如图所示， 已知气体在状态A T 300 T/K 时的压强是1.5×105Pa,在状态B时的内 能是EB=30J,已知理想气体的内能大小与 热力学温度成正比。根据上述信息，下列说 法正确的是() A.气体在状态A时的温度是200K B.气体在状态B时的压强是2.25×105Pa C.气体由状态A到状态B的过程中对外界 做的功为30J D.气体由状态A到状态B的过程中从外界 吸收的热量为30J 7.(2025山东济宁一模)如图所示，一玻璃杯 放置在水平桌面上，用玻璃片在玻璃杯内封 闭一定质量的空气，杯中气体的初始温度。 =87℃，压强与外界大气压相同。玻璃片 与玻璃杯密封良好且不粘连，杯口面积S 30cm,玻璃杯的质量m=0.3kg。大气压 强0=1.0×105Pa,杯内、外气体均可视为 理想气体，热力学温度与摄氏温度的关系为 T=t+273K,g取10m/s2。 236 (1)杯中温度降低后，拿着玻 璃片恰能沿竖直方向提起玻 璃杯，求此时杯中气体的摄 氏温度。 (2)若玻璃片和杯口间有间 隙，在杯中温度缓慢降到2=17℃过程中， 求从外界进入玻璃杯的气体质量与原有气 体质量之比。 8.(2025山东泰安一模)如 图所示，活塞将竖直放置 y 的汽缸分成容积均为V 的A、B两部分，开始时 B 红K 阀门关闭，A、B两部分 中气体的压强分别为p和3p0。现将阀门 打开，当活塞稳定时，B的体积变为Y,然 后再将阀门关闭。已知A、B中气体均可视 为理想气体，连接阀门的细管及活塞的体积 均可忽略，汽缸和活塞均导热性能良好，环 境温度为T。且保持不变，不计活塞与汽缸 之间的摩擦。求： (1)再将阀门关闭后，B部分剩余气体的质 量与开始时的质量之比。 (2)若将整个装置缓慢加热，活塞回到最初 位置时的温度。 9.(2025山东日照一模)如图所示，一个形状 不规则而又不便装入液体的导热容器，为测 量它的容积，在容器上插入一根两端开口的 玻璃管，接口用蜡密封。玻璃管接口以上的 长度为1，内部横截面积为S。将厚度不计 的活塞轻轻从玻璃管上端放入，静止时恰好 到达接口处。已知大气压强为p,环境温 度为T。,重力加速度为g,活塞的质量为 易2封闭气体可视为理想气体，整个过程 不漏气，活塞与玻璃管之间无摩擦。 (1)求容器内气体的压强和不规 则容器的容积。 (2)若环境温度升高，活塞缓慢上 升，静止时恰好到达开口处，求此 时环境的温度。 0专题15热学 10.(2025山东临沂一模)2024年5月3日， 嫦娥六号顺利发射，标志着我国朝“绕月 探月一登月”的宏伟计划又迈出了坚实的 一步。假设在不久的将来，中国载人飞船 在月球表面成功着陆。航天员身着出舱航 天服，首先从太空舱进入到气闸舱，再关闭 太空舱舱门，然后将气闸舱中的气体缓慢 抽出，最后打开气闸舱门，航天员再从气闸 舱出舱活动。已知气闸舱的容积为2.0m3 舱中气体的初始压强为0.8×105Pa。为 了给航天员一个适应过程，先将气闸舱的 压强降至0.5×105Pa,航天员的体积不 计。假设气闸舱的温度保持不变，在此过 程中，求： (1)抽出的气体在0.8×105Pa压强下的 体积。 (2)气闸舱内存留气体的质量与原气闸舱 内气体质量之比。 太空舱 气闸舱 太空舱门 237 实战册 实战高考·物理 11.(2025山东淄博一模)如图所示为某潜艇 模型的截面示意图，容积为V。的贮气舱通 过细管与储水舱连接，储水舱中有一厚度 忽略不计的轻活塞，储水舱通过通海口与 海水连通。某次下潜前，在海面上保持阀 门K关闭，贮气舱内有压强为、体积为 V。的空气，现将与贮气舱内气体等温度的 压强为、体积为9V。的空气缓慢充入贮 气舱。当潜艇静止潜在某深度处时，活塞 位于最右端，储水舱内充满水。现打开阀 门K向储水舱压入一定量的气体后，活塞 左移，排出水的体积为2，此时关闭阀门， 贮气舱内剩余气体的压强变为8p0,排水 过程中气体温度不变，潜水艇深度不变。 已知大气压强为0，重力加速度为g,海水 密度为ρ，忽略温度的变化和水密度随深 度的变化。求： 储水舱 贮气舱 通海口 活塞 (1)潜艇下潜前，充气完成后贮气舱内空气 的压强p。 (2)潜艇所在的深度h。 238 培优题组 12.(2024山东泰安三模)（多 选)如图所示，竖直放置的 导热良好的汽缸由横截面 面积不同的上、下两部分组 成，上半部分的横截面面积 B 为2S,下半部分的横截面面 积为S,上半部分的汽缸内有一个质量为 2m的活塞A,下半部分的汽缸内有一个质 量为m的活塞B,两个活塞之间用一根长 为2L的轻质细杆连接，两个活塞之间封 闭了一定质量的理想气体，两活塞可在汽 缸内无摩擦滑动而不漏气。初始时，两活 塞均处于静止状态，缸内封闭气体温度为 T。,两活塞到汽缸粗细部分交接处的距离 均为L,重力加速度为g,环境大气压强为 ,则下列说法正确的是() A.初始时，汽缸内封闭气体的压强为p 12mg S B.初始时，细杆对活塞B的作用力大小 为4mg C.若汽缸内密封气体温度缓慢降低到 ，则两活塞向下移动的距离为号 6 D.若汽缸内密封气体温度缓慢升高到 否，则汽缸内气体对外做功 为SL+3mgL 2 13.(2025山东潍坊一模)（多选）一定质量的理 想气体，经过一个缓慢的过程从状态P变 化到状态Q,该过程的p-V图像如图甲所 示，图乙为其T-V图像，a、c两条曲线中的 一条与上述过程对应，曲线a和c均为开口 向下的抛物线，则下列说法正确的是() P ---Q b V。2V。V V。2V。V 甲 乙 A.曲线a对应了P到Q的过程 B.曲线c对应了P到Q的过程 C.P到Q的过程理想气体吸收的热量为 V, D.状态P中气体分子单位时间内与器壁单 位面积上的碰撞次数是状态Q的1.5倍 14.(2024山东青岛二模)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，如图甲所示是气钉 枪和与之配套的气罐、气泵。图乙所示是 气钉枪发射装置示意图，汽缸通过细管与 气罐相连。射钉时打开开关，气罐向汽缸 内压入高压气体推动活塞运动，活塞上的 撞针将钉子打入物体，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,汽缸有效容积V=25mL,气钉枪正常 使用时气罐内压强范围为4~6.5,0 为大气压强，当气罐内气体压强低于4 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，已知气罐内气体初始压强为6.50， (320°≈0.732。 321 (1)使用过程中，当气罐内气体压强降为 4p时气泵启动，充气过程停止使用气钉 枪，当充气结束时，求气泵共向气罐内泵入 压强为的空气体积△V。 (2)充气结束后用气钉枪射出100颗钉子 0专题15热学 后，求此时气罐中气体压强。 阀门/ 接气罐 引复位弹簧 气泵 细管 活塞口 一撞针 发射装置 汽缸 T 气罐 钉子 用 乙 15.(2025山东名校联盟模拟)青藏高原上海 拔4000m处，大气压强为6.3×104Pa。 某游客在此出现了高原反应，随即取出一 种便携式加压舱使用。如图所示，该加压 舱主要由舱体、气源箱组成。已知加压舱 刚取出时是折叠状态，只打开进气口，气源 箱将周围环境中体积为15m3的空气输入 239 实战 实战高考·物理 到舱体中，稳定后，舱内空气新鲜，且气压 不变，温度维持在27℃，病人在舱内的高 压环境中吸氧。充气后的加压舱舱体可视 为长2.1m、底面积1m的圆柱体，舱内外 气体均可视为理想气体，舱外环境温度保 持一3℃不变。 (1)求稳定后舱内气体的压强。 (2)该游客在舱内治疗一段时间后情况好 转，他改设2.0×105Pa、27℃的新模式，加 压舱会自动充气、放气，当将周围环境中 1m的气体充入加压舱后达到了新模式， 他省考什么 高考全 真题精练 1.(2025黑吉辽蒙，2,4分)某同学冬季乘火车 旅行，在寒冷的站台上从气密性良好的糖果 瓶中取出糖果后拧紧瓶盖，将糖果瓶带入温 暖的车厢内一段时间后，与刚进入车厢时相 比，瓶内气体( A.内能变小 B.压强变大 C.分子的数密度变大 D.每个分子动能都变大 2.(2025河北，2,4分)某同学将一充气皮球遗 忘在操场上，找到时发现因太阳曝晒皮球温 度升高，体积变大。在此过程中若皮球未漏 气，则皮球内封闭气体() A.对外做功 B.向外界传递热量 C.分子的数密度增大 D.每个分子的速率都增大 3.(2025江苏，8,4分)一定质量的理想气体， 体积保持不变。在甲、乙两个状态下，该气 体分子速率分布图像如图所示。与状态甲 相比，该气体在状态乙时() 240 求这个过程中放出气体质量与进人气体质 量之比。 舱体 气源箱 国视野 答案：P540 +各速率区间的分子数 占总分子数的百分比 20 15 乙 9 5 100以 00 500 心速率区间m·s) 200 40 600 800 A.分子的数密度较大 B.分子间平均距离较小 C.分子的平均动能较大 D.单位时间内分子碰撞单位面积器壁的次 数较少 4.(2025云南，9,6分)（多选）如图甲所示为 1593年伽利略发明的人类历史上第一支温 度计，其原理如图乙所示。硬质玻璃泡α内 封有一定质量的气体（视为理想气体），与a 相连的b管插在水槽中固定，b管中液面高 度会随环境温度变化而变化。设b管的体 积与玻璃泡α的体积相比可忽略不计，在标 准大气压，下，由b管上的刻度可以直接 读出环境温度。则在。下()