专题12 热学（6年汇编）（广东专用）2021-2026年高考物理真题分类汇编

**基本信息** 高中物理热学专题试题汇编，含6年广东高考真题及模拟题，聚焦分子动理论与热力学定律，以工业装置（如差压阀、铸造气室）和生活情境（如矿泉水瓶、空调）为命题载体，注重真实问题的模型转化与综合应用。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择|约10题|分子动理论（分子动能、毛细现象）、热力学定律（内能变化、气体状态参量）|模拟题结合科技热点（如自清洁玻璃、气凝胶），考查物理观念辨析| |填空|3题|气体压强比较、热力学过程自发性|真题情境简洁（如2021矿泉水瓶题），直接关联核心概念| |计算|12题|气体实验定律、理想气体状态方程、热力学第一定律|真题以工业场景为背景（如2024差压阀、2025铸造气室），要求构建物理模型并进行多过程推理；模拟题融入实际应用（如摩卡壶、安全阀），体现科学探究与社会责任|

专题12 热学 6年真题1年模拟 考点分类 广东考情 命题解读与创新考法 考点01 分子动理论 近6年考5次，均为单选。分子动理论/气体性质的考查以"气体三大定律+理想气体状态方程"为核心，情境均为真实生活与工业场景。 【命题解读】2026年空气垫题考查等温条件下气体压强与体积的反比关系。2024年差压阀题考查两个汽缸中气体的压强平衡条件。2021年药瓶题考查注入气体后瓶内压强的变化。 【创新考法】工业装置模型：差压阀、铸造气室将工业中的气体控制装置转化为物理问题。 考点02 热力学定律 近6年考2次。热力学定律考查聚焦于热力学第二定律的方向性判断及热力学第一定律在气体过程中的应用。 【命题解读】2022年空调题考查热量从低温→高温传递的自发性判断（热力学第二定律）。2023年气泡题考查周期性膨胀收缩过程中内能、做功与吸热的循环分析。 【创新考法】循环过程：气泡的周期性膨胀收缩构成一个热力学循环，考查完整循环中的能量转化。 考点01 分子动理论 1．（2021·广东·高考真题）在高空飞行的客机上某乘客喝完一瓶矿泉水后，把瓶盖拧紧。下飞机后发现矿泉水瓶变瘪了，机场地面温度与高空客舱内温度相同。由此可判断，高空客舱内的气体压强______（选填“大于”、“小于”或“等于”）机场地面大气压强：从高空客舱到机场地面，矿泉水瓶内气体的分子平均动能______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 小于 不变 【详解】[1]机场地面温度与高空客舱温度相同，由题意知瓶内气体体积变小，以瓶内气体为研究对象，根据理想气体状态方程 故可知高空客舱内的气体压强小于机场地面大气压强； [2]由于温度是平均动能的标志，气体的平均动能只与温度有关，机场地面温度与高空客舱温度相同，故从高空客舱到机场地面，瓶内气体的分子平均动能不变。 2．（2026·广东·高考真题）图（a）所示的空气垫是由多个相连的独立气室构成的包装材料，其简化模型如图（b）。充气前气室内均没有气体，在室温下，将压强、体积的气体通过单向阀充入10个气室（忽略气道内气体），此时每个气室均为圆柱体，横截面半径为 ，长度为 ，当充气后的气室受到挤压变形时，其横截面变成图（c）所示的“跑道”形（两端是直径为 的半圆），且气室长度、横截面周长均保持不变，气室内气体可视为理想气体，充气及挤压变形过程中气体温度始终与室温相同。 (1)求充气后未挤压变形时气室中的压强； (2)求挤压变形后气室中的压强； (3)已知气室中的压强超过时气室会爆破，若气室经如图（c）所示的挤压变形后，体积不变、室温升高，求气室不爆破的最高室温。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）充气过程温度不变，对所有充入气室的气体，由玻意耳定律有 根据题意有 解得充气后未挤压变形时气室中的压强 （2）变形前，气室的体积为 挤压过程温度不变，且横截面周长不变，原圆形横截面周长 变形后跑道形横截面两端半圆合为一个整圆，周长为 剩余直边总长度为 单根直边长 变形后，气室的体积为 对气室气体，等温过程由玻意耳定律 解得挤压变形后气室中的压强 （3）体积不变，气体等容变化，有 解得气室不爆破的最高室温 3．（2025·广东·高考真题）如图是某铸造原理示意图，往气室注入空气增加压强，使金属液沿升液管进入已预热的铸型室，待铸型室内金属液冷却凝固后获得铸件。柱状铸型室通过排气孔与大气相通，大气压强，铸型室底面积，高度，底面与注气前气室内金属液面高度差，柱状气室底面积，注气前气室内气体压强为，金属液的密度，重力加速度取，空气可视为理想气体，不计升液管的体积。 (1)求金属液刚好充满铸型室时，气室内金属液面下降的高度和气室内气体压强。 (2)若在注气前关闭排气孔使铸型室密封，且注气过程中铸型室内温度不变，求注气后铸型室内的金属液高度为时，气室内气体压强。 【答案】(1)， (2) 【详解】（1）根据体积关系 可得下方液面下降高度 此时下方气体的压强 代入数据可得 （2）初始时，上方铸型室气体的压强为，体积 当上方铸型室液面高为时体积为 根据玻意耳定律 可得此时上方铸型室液面高为时气体的压强为 同理根据体积关系 可得 此时下方气室内气体压强 代入数据可得 4．（2024·广东·高考真题）差压阀可控制气体进行单向流动，广泛应用于减震系统。如图所示，A、B两个导热良好的汽缸通过差压阀连接，A内轻质活塞的上方与大气连通，B内气体体积不变。当A内气体压强减去B内气体压强大于时差压阀打开，A内气体缓慢进入B中；当该差值小于或等于时差压阀关闭。当环境温度时，A内气体体积，B内气体压强等于大气压强，已知活塞的横截面积，，，重力加速度大小取，A、B内的气体可视为理想气体，忽略活塞与汽缸间的摩擦、差压阀与连接管内的气体体积不计。当环境温度降到时： （1）求B内气体压强； （2）求A内气体体积； （3）在活塞上缓慢倒入铁砂，若B内气体压强回到并保持不变，求已倒入铁砂的质量。 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1、2）假设温度降低到时，差压阀没有打开，A、B两个汽缸导热良好，B内气体做等容变化，初态 ， 末态 根据 代入数据可得 A内气体做等压变化，压强保持不变，初态 ， 末态 根据 代入数据可得 由于 假设成立，即 （3）恰好稳定时，A内气体压强为 B内气体压强 此时差压阀恰好关闭，所以有 代入数据联立解得 5．（2021·广东·高考真题）为方便抽取密封药瓶里的药液，护士一般先用注射器注入少量气体到药瓶里后再抽取药液，如图所示，某种药瓶的容积为0.9mL，内装有0.5mL的药液，瓶内气体压强为，护士把注射器内横截面积为、长度为0.4cm、压强为的气体注入药瓶，若瓶内外温度相同且保持不变，气体视为理想气体，求此时药瓶内气体的压强。 【答案】 【详解】以注入后的所有气体为研究对象，由题意可知瓶内气体发生等温变化，设瓶内气体体积为V1,有 注射器内气体体积为V2，有 根据理想气体状态方程有 代入数据解得 考点02 热力学定律 1．（2022·广东·高考真题）利用空调将热量从温度较低的室内传递到温度较高的室外环境，这个过程__________（选填“是”或“不是”）自发过程。该过程空调消耗了电能，空调排放到室外环境的热量__________（选填“大于”“等于”或“小于”）从室内吸收的热量。 【答案】 不是 大于 【详解】[1]空调将热量从温度低的室内传递到温度较高的室外，这个过程要消耗电能，不是自发的过程； [2]由于空调的压缩机做功，使得空调排放到室外环境的热量大于从室内吸收的热量。 2．（2023·广东·高考真题）在驻波声场作用下，水中小气泡周围液体的压强会发生周期性变化，使小气泡周期性膨胀和收缩，气泡内气体可视为质量不变的理想气体，其膨胀和收缩过程可简化为如图所示的图像，气泡内气体先从压强为、体积为、温度为的状态等温膨胀到体积为、压强为的状态，然后从状态绝热收缩到体积为、压强为、温度为的状态到过程中外界对气体做功为．已知和．求：      （1）的表达式； （2）的表达式； （3）到过程，气泡内气体的内能变化了多少？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）由题可知，根据玻意耳定律可得 解得 （2）根据理想气体状态方程可知 解得 （3）根据热力学第一定律可知 其中，故气体内能增加 1．（2026·广东汕头·模拟预测）下列说法不正确的是（　　） A．X光机拍胸片，利用了机械波的穿透性 B．肥皂膜彩色条纹，属于光的干涉现象 C．毛细采血管，利用了液体的毛细现象 D．“激光测距雷达”利用激光测量很远目标的距离是因为其平行度好 【答案】A 【详解】A．X光属于电磁波，不是机械波，拍胸片利用的是电磁波的穿透性，故A错误； B．肥皂膜前后表面反射的两束光发生相干叠加，产生的彩色条纹属于光的薄膜干涉现象，故B正确； C．毛细采血管管径极小，利用液体的毛细现象可使血液自动进入管内，故C正确； D．激光的平行度好，远距离传播时发散程度极低，因此适合用于测量很远目标的距离，故D正确。 本题选不正确的，故选A。 2．（2026·广东茂名·模拟预测）某新型“自清洁玻璃”具有特殊的微纳米结构，水滴在其表面会形成接近球形的液滴并能自发滚落，滚落过程中几乎不会在玻璃表面留下痕迹。下列说法正确的是（     ） A．水能浸润该“自清洁玻璃” B．水滴呈球形是因为分子斥力的作用 C．水滴表面的水分子间只存在分子引力 D．用该玻璃制成的两端开口的洁净毛细管竖直插入水中，管内液面比水面低 【答案】D 【详解】A．如果水能浸润该 “自清洁玻璃”，水在玻璃表面应该是铺展开的，而不是形成接近球形的液滴，所以水不能浸润该 “自清洁玻璃”， 故A错误； B．液体表面张力会使液体表面有收缩的趋势，使得水滴呈球形，故B错误； C．分子间引力和斥力是同时存在的，在水滴表面的水分子间也不例外，只是分子引力大于分子斥力，表现为引力，故C错误； D．因为水不能浸润该玻璃，用该玻璃制成的两端开口的洁净毛细管竖直插入水中，管内液面应该比水面低，故D正确。 故选D。 3．（2026·广东广州·模拟预测）下列说法错误的是（　　） A．物体的内能是物体所有分子热运动的动能和分子间的势能之和 B．布朗运动是液体分子或者气体分子的热运动 C．利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能是可能的 D．一定量的理想气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加 【答案】B 【详解】A．根据内能的定义，物体的内能是物体内所有分子热运动的动能和分子间势能的总和，故A正确，不符合题意； B．布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的无规则运动，是液体（或气体）分子无规则热运动的间接反映，并非分子本身的热运动，故B错误，符合题意； C．浅层海水和深层海水存在温度差，可作为热机的高低温热源，能将海水的一部分内能转化为机械能，不违背热力学定律，故C正确，不符合题意； D．气体压强由分子平均动能、单位时间单位面积的碰撞次数共同决定。压强不变时，温度降低会使分子平均动能减小，单次碰撞对器壁的冲量减小，因此单位时间单位面积的平均碰撞次数必须增加才能维持压强不变，故D正确，不符合题意。 故选B。 4．（2026·广东汕头·二模）我国研发的弹性陶瓷纳米纤维气凝胶是一种耐高温的隔热材料，其内部存在大量孔隙，能显著降低热量传递。下列说法正确的是（　　） A．气凝胶具有弹性，是因为分子间只存在引力 B．温度越高，气凝胶内空气分子的平均动能越大 C．用高温喷枪直喷时，气凝胶分子的布朗运动变剧烈 D．气凝胶能耐高温，说明温度升高时，气凝胶分子热运动反而减弱 【答案】B 【详解】A．分子间同时存在引力和斥力，气凝胶的弹性是分子间引力和斥力共同作用的结果，并非只存在引力，A错误； B．温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大，因此气凝胶内空气分子的平均动能随温度升高而增大，B正确； C．布朗运动是悬浮在流体中的固体小颗粒的无规则运动，不是分子自身的运动，气凝胶分子的无规则运动属于热运动，不属于布朗运动，C错误； D．温度越高分子热运动越剧烈，气凝胶耐高温是其材料结构热稳定性好，并非分子热运动随温度升高而减弱，D错误。 故选B。 【点睛】 5．（2026·广东深圳·二模）将密封包装的食品带入高原山区，随着海拔升高，气温降低，发现食品袋明显鼓胀。下列说法中正确的是（     ） A．袋内每个气体分子的动能都减小 B．食品袋鼓起，说明气体分子间存在斥力 C．食品袋内气体的体积是所有气体分子的体积之和 D．气体分子单位时间内对袋内壁单位面积的撞击次数减少 【答案】D 【详解】A．温度是分子平均动能的标志，气温降低仅说明袋内气体分子的平均动能减小，部分分子的动能可能增大，并非每个分子动能都减小，故A错误； B．食品袋鼓起是因为袋内气体压强大于外界大气压，由内外压强差导致；气体分子间距离远大于分子本身尺度，分子间斥力可忽略，故B错误； C．气体分子间间距远大于分子直径，气体体积是气体所能充满的容器的容积，远大于所有气体分子的体积之和，故C错误； D．袋内气体体积增大，单位体积内的分子数（分子数密度）减小，同时温度降低导致分子平均速率减小，因此气体分子单位时间内对袋内壁单位面积的撞击次数减少，故D正确。 故选D。 6．（2026·广东广州·二模）水中小气泡内气体可视为质量不变的理想气体，气体从状态Q等温膨胀至状态R，再绝热收缩至状态S，其图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．过程中，气体内能减小 B．过程中，气体对外做功 C．过程中，气体内能不变 D．过程中，气体温度降低 【答案】B 【详解】AB．过程，温度不变，内能不变；体积增大，对外做功，故A错误，B正确； CD．过程，绝热，也即和外界没有热传递，做功与内能变化大小相等；该过程体积变小，外界对气体做功，气体内能变大，温度升高，故CD错误。 故选B。 7．（2026·广东惠州·一模）以下为高中物理选择性必修3教材中的四幅插图，下列说法正确的是（    ） A．图（a）中分子间距离由变到的过程中分子力做正功 B．图（b）中大量小球落入狭槽时，其整体分布遵从一定的统计规律 C．图（c）中微粒越大，单位时间受到液体分子撞击次数越多，布朗运动越明显 D．图（d）为用针刺破棉线圈里的薄膜后发生的现象，说明液体表面有扩张趋势 【答案】B 【详解】A．图（a）中分子间距离由变到的过程中，因分子力表现为引力，则分子力做负功，A错误； B．图（b）中大量小球落入狭槽时，其整体分布遵从一定的统计规律，B正确； C．图（c）中微粒越大，单位时间受到液体分子撞击次数越多，微粒越趋于平衡状态，则布朗运动越不明显，C错误； D．图（d）为用针刺破棉线圈里的薄膜后发生的现象，说明液体表面有收缩的趋势，D错误。 故选B。 8．（2026·广东佛山·二模）我国“奋斗者”号潜水器开展深海科考，在海深h1处采集样品，并将样品密封在导热良好的金属采样管中，密封后管内留有一段空气柱，其压强、温度均与采样处相等。在采样管缓慢上升过程中，管内空气体积不变，且可视为理想气体。已知海面大气压强为p0，海底水温为T1，海面水温为T2，海水温度随深度增大而降低。下列说法正确的是（　　） A．采样管在海底时，管内空气的压强等于p0 B．采样管到达海面时，管内空气的压强为 C．在采样管上升过程中，管内空气内能保持不变 D．在采样管上升过程中，管内空气从外界吸收的热量等于其内能增加量 【答案】D 【详解】A．采样管在海底时，管内空气压强等于该深度处的海水压强，即，故A错误； B．采样管上升过程中体积不变，气体做等容变化，根据查理定律可得 所以，故B错误； C．由于海水温度随深度增大而降低，则 所以在上升过程中，气体温度升高，内能增加，故C错误； D．根据热力学第一定律 在采样管上升过程中，气体体积不变，外界对气体不做功，即 所以 即管内空气从外界吸收的热量等于其内能增加量，故D正确。 故选D。 9．（2025·广东广州·模拟预测）（多选）如图，两端开口、下端连通的导热汽缸，用两个轻质绝热活塞（截面积分别为和）封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦。在左端活塞上缓慢加细沙，活塞从 下降高度到 位置时，活塞上细沙的总质量为。在此过程中，用外力作用在右端活塞上，使活塞位置始终不变。整个过程环境温度和大气压强保持不变，系统始终处于平衡状态，重力加速度为。下列说法正确的是（     ） A．整个过程，外力做功等于0，小于 B．整个过程，理想气体的分子平均动能保持不变 C．整个过程，理想气体的内能增大 D．整个过程，理想气体向外界释放的热量小于 【答案】ABD 【详解】A． 根据做功的两个必要因素有力和在力的方向上有位移，由于活塞没有移动，可知整个过程，外力F做功等于0，A正确； BC． 根据汽缸导热且环境温度没有变，可知汽缸内的温度也保持不变，则整个过程，理想气体的分子平均动能保持不变，内能不变，B正确，C错误； D． 由题干知细沙质量为m，由内能不变可知理想气体向外界释放的热量等于外界对理想气体做的功：，D正确； 故选ABD。 10．（2026·广东江门·二模）（多选）向袋装薯片包装袋内充入氮气，既抑制微生物繁殖与氧化反应，又能缓冲运输途中的冲击。袋装薯片中的密封氮气（视为理想气体）从状态a开始经a→b→c→a这一循环回到原状态，该过程中氮气的图像如图所示。已知ab反向延长线过O点，bc平行于p轴，ca平行于V轴，氮气在状态a、b的压强分别为、，氮气在状态a的体积为。对于袋内氮气，下列说法正确的有（　　） A．a→b过程中氮气分子的平均动能保持不变 B．b→c过程中氮气对外界放出的热量等于氮气内能的减少量 C．c→a过程中单位时间内撞击单位面积包装袋的氮气分子个数增加 D．完成a→b→c→a过程，氮气从外界吸收热量 【答案】BCD 【详解】A．题图可知状态b的压强与体积的乘积大于状态a的压强与体积的乘积，根据可知，状态b的温度大于状态a的温度，因此a→b过程中氮气分子的平均动能增大，故A错误； B．b→c过程中，压强减小、氮气体积不变（W=0），根据查理定律可知，该过程气体温度降低，气体内能减小（），根据 可知b→c过程中氮气对外界放出的热量等于氮气内能的减少量，故B正确； C．c→a过程中，气体压强不变、体积减小，根据盖-吕萨克定律可知，该过程温度降低，分子平均动能减小，因此c→a过程中单位时间内撞击单位面积包装袋的氮气分子个数增加，故C正确； D．题图可知a→b过程气体对外做功（因为气体体积增大）且设为，b→c过程气体不做功（因为气体体积不变），c→a过程外界对气体做功（因为气体体积减小）且设为，由于图面积表示功，由图可知，即整个过程气体对外做的功大于外界对气体做的功，即总功 又因为整个过程内能变化量为0，根据热力学第一定律可知，故完成a→b→c→a过程，氮气从外界吸收热量，故D正确。 故选BCD。 11．（2026·广东·二模）（多选）心脏起搏器电池附近的内部腔体，封闭有保护电池的惰性气体（可视为理想气体）。起搏器植入人体后，由于受人体体温影响，腔内气体温度升高，忽略腔体的体积变化，则该过程腔内惰性气体（　　） A．压强增大 B．压强减小 C．内能增大 D．对外做功 【答案】AC 【详解】AB．气体体积不变，由查理定律可知温度升高，压强增大，A正确，B错误； C．理想气体的内能仅由温度决定，温度升高，内能增大，C正确； D．腔体体积不变，即气体体积不变，因此气体不对外做功，D错误。 故选AC 。 12．（2026·广东深圳·二模）（多选）薄膜导热良好的气球在空中徐徐上升，其体积逐渐变大。已知环境温度随高度增加而降低，球内气体可视为理想气体，且气球不漏气。在上升过程中（　　） A．气体的压强减小 B．外界对气体做正功 C．气球对外放热 D．球内气体的内能不变 【答案】AC 【详解】A．气球导热良好，所以球内气体的温度与外界环境的温度相同，已知环境温度随高度的增加而降低，所以球内气体的温度也随高度的增加而降低。则根据理想气体状态方程可知，由于气球不漏气，所以随着气球的上升，不变，降低，增大，因此气体的压强一定减小。故A正确； B．由于气体体积变大，则气体对外界做功，即外界对气体做负功。故B错误； CD．由于理想气体的内能只与温度有关，由于球内气体的温度随高度的增加而降低，所以随着气球的上升，气体的内能减少，即 根据热力学第一定律可知，由于气球导热良好，随着气球的升高，环境温度持续降低，导致内能减少的总量超过了气体对外做功消耗的能量，所以必须通过对外放热来释放多余的内能减少量，因此在上升的过程中，气球对外放热，故C正确，D错误。 故选AC。 13．（2026·广东深圳·一模）桶装纯净水及压水器如图甲所示，当人用力向下压气囊时，气囊中的空气被压入桶内，桶内气体的压强增大，水通过细水管流出。图乙是简化的原理图，容积为20L的桶内有10L的水，出水管竖直部分内外液面相平，出水口与桶内水面的高度差，压水器气囊的容积，水桶的横截面积为。空气可视为理想气体，忽略水桶颈部的体积变化。忽略出水管内水的体积，水的密度，外界大气压强，取。 (1)至少需要把气囊完全压下几次，才能有水从出水管流出？（不考虑温度的变化） (2)若环境温度不变，按压出了2.5L水，求压入的外界空气的体积。 【答案】(1)3次 (2)3.25L 【详解】（1）水恰好流出时容器内气压 根据玻意耳定律可得 解得 故至少需要3次才能有水从出水管流出； （2）按压出了2.5L水，液面下降高度为 压强为 根据玻意耳定律可得 解得 14．（2026·广东佛山·三模）萃取咖啡的摩卡壶简化结构如图。壶体由上壶座和下壶座组成，中间用竖直导管连通，上壶座与大气相通。下壶座容积为，初始时盛有体积为的水，上方封闭有体积、温度、压强与外界大气压相同的理想气体。萃取咖啡时，下壶座被缓慢加热，气体膨胀将水压入导管，从顶端流入上壶座。水上升过程中咖啡粉饼对水流的阻碍等效为导管顶端处一个反向压强，其大小。已知初始水面与导管顶端的高度差，大气压强，重力加速度，水的密度。不计水的体积变化与管内水的体积，忽略表面张力和水蒸气对压强的影响。求： (1)当水恰好从导管顶端流出时，下壶座内气体的压强； (2)当体积为的水被压入上壶座时，下壶座内水面与导管顶端的高度差，求下壶座内气体的温度。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）要使水上升至导管顶端，下壶内气体压强需克服外界大气压、水的液体压强、导管出口反向压强，因此有   解得 （2）往上壶座压入0.1V水后，此时气体压强和体积分别为， 由理想气体状态方程   解得 15．（2026·广东东莞·二模）弹簧式安全阀是一种自动泄压保护装置。某款安全阀接入容器后的结构简化图如图乙所示，导热性能良好的容器体积为，右下方为进气口，上端出气口与安全阀连接，安全阀内轻弹簧一端固定在阀管顶端，另一端连接轻质活塞，活塞横截面积为S，可无漏气、无摩擦地在阀管内移动；阀管上的泄压口始终与外界连通，与容器出气口距离为L。现测试其泄压参数，开始时封闭容器进气口，此时容器内气体压强为，温度为，活塞恰好在出气口处且弹簧处于原长，已知大气压强为，弹簧劲度系数为，始终处于弹性限度内。 (1)若使容器的温度缓慢升高，当恰好开始泄压时，容器内气体的压强和温度； (2)若往容器缓慢充入温度为，压强为的同种气体，求充入气体体积为多少时恰好开始泄压。 【答案】(1)，； (2) 【详解】（1）活塞受力平衡有   解得   升温后体积   由理想气体状态方程有   解得   （2）充气过程为等温变化   解得 【点睛】 16．（2026·广东揭阳·二模）如图所示，深海潜水器舱内搭载的应急氧气瓶是导热良好的刚性密闭罐体，容积V0＝6.0L，氧气瓶内的氧气可视为理想气体。舱内初始温度为t1＝27℃，氧气瓶内气体压强p1＝200bar。已知1bar＝1.0×105 Pa，0℃取273K。 (1)若舱内气温缓慢降至t2＝3℃，求氧气瓶内气体的压强p2； (2)若上述降温过程瓶中气体向外放热2000J，求此过程瓶中气体内能的变化量△U； (3)若将初始温度下应急氧气瓶中的氧气通过吸氧系统供乘员呼吸。乘员每分钟呼吸12次，每次吸入压强为1bar、体积为V＝1.0L的氧气。忽略供氧过程的温度变化，当瓶内氧气压强缓慢下降至50bar时，求该吸氧过程经历的时间t。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）瓶内气体发生等容变化，由查理定律得 其中， 解得 （2）由于气体体积不变，外界对气体不做功，即 由热力学第一定律有 由题意可知 解得 即气体内能减小。 （3）设可支持呼吸次，瓶内气体发生等温变化，由玻意耳定律可得 解得 吸氧过程经历的时间为 17．（2026·广东中山·三模）某密封茶叶筒结构简图如下图，茶叶筒由圆柱形的筒盖和筒身组成，筒身上端外侧固定有厚度可不计的密封橡胶圈。储存茶叶时，先将茶叶投入筒身内，把筒盖口对准筒身口后用力下压，直到筒盖完全套在筒身上。忽略筒盖壁和筒身壁的厚度，筒盖和筒身直径近似相等，满足d1≈d2=6cm，筒盖高度h1=2cm，筒身高度h2=10cm。当筒内气体压强p和筒外气体压强p0满足时，密封橡胶圈不漏气。忽略过程中温度和大气压强的变化，筒盖的重力不计，取大气压强。 (1)某次使用时，先投入体积为的茶叶，后将筒盖缓慢压到底，静置足够长时间后，求此时筒内封闭气体压强； (2)在第一问基础上，将筒盖缓慢拔开，当筒盖和筒身刚好未分离时，人手松开，在橡胶圈对筒盖的摩擦力作用下，筒盖可以保持静止，求此时橡胶圈对筒盖向上作用力F的大小。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）初始状态时，气体压强为，茶叶筒底面横截面积 则气体初始体积为 压到底后，假设不漏气，气体体积 该过程温度不变，由玻意耳定律有 解得 此时 因此压缩过程会漏气，最终静置后压强稳定为最大不漏气压强，即 解得 （2）拔开筒盖到刚好未分离时，气体体积膨胀为 温度不变，气体质量不变，由玻意耳定律有 解得 对筒盖受力分析，重力不计，向下的大气压力等于向上的内部气体压力与橡胶圈作用力之和，则 解得 18．（2026·广东清远·二模）某同学进行氨气喷泉实验时，发现溶液未能充满烧瓶。实验前，容积为V=1000 mL的烧瓶内充有氨气，放置在铁架台上，如图甲所示，此时烧瓶内气体压强为大气压强p0=1.0×105 Pa。现将滴管内少量的水（体积忽略不计）迅速挤入烧瓶，然后打开软管上的夹子，形成喷泉。稳定后，测得烧瓶与烧杯的液面高度差H=50 cm，烧杯中的酚酞溶液减少了V1=700 mL。已知氨气完全溶于水，混合溶液的密度约为ρ=1.0×103 kg/m3、重力加速度取g=10 m/s2。忽略导管与滴管的体积。求： (1)喷泉结束稳定后，烧瓶内气体的压强p； (2)气体中氨气所占的体积百分比η。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）喷泉稳定后，烧瓶内气体的压强满足 代入数据解得 （2）设初始状态空气体积为，由玻意耳定律可知 代入数据解得 气体中氨气所占的体积百分比 19．（2026·广东茂名·二模）图甲为某款柴油打桩机，其简化模型如图乙，重锤气缸与活塞桩帽接触的过程中，内部的空气被压缩，温度升高。当重锤气缸下降到最底端时，此时从喷油嘴自动喷射的柴油达到燃点着火，柴油燃烧产生推力既能将桩体推入地下，又能将重锤气缸推回初始位置。在重锤气缸被推回的过程中，气缸内的废气被排出，空气重新被吸入。如此重复，从而将桩体打到预定的深度。已知重锤气缸与活塞桩帽刚接触时，缸内气体压强p1=1.0×105 Pa，体积V1=0.1 m3，温度t1=27 ℃。当重锤气缸下降到最底端时，缸内气体体积V2=0.05 m3，温度t2=327 ℃。已知T=t+273 K。 (1)求重锤气缸下降到最底端时，缸内气体压强p2； (2)若柴油燃烧膨胀对外做的功为8×103 J，气缸内气体向外界散热2×103 J，求此阶段气缸内气体内能的变化量。 【答案】(1) (2)减少了 【详解】（1）对气缸内封闭气体，初始状态和压缩后的状态参量为，初始，， 末态， 根据理想气体状态方程 代入数据解得 （2）根据热力学第一定律 符号规定，气体吸热为正，放热为负；外界对气体做功为正，气体对外做功为负。 本题中，气体对外做功，因此；气体向外界散热，即气体放出热量，因此。 代入得 负号表示气缸内气体内能减少了 20．（2026·广东湛江·二模）如图，太空舱的体积为V1=21m3，气闸舱的体积为V2=7m3.初始时两个舱门均紧闭，气闸舱内空气压强为p2=0.2×105Pa。宇航员从太空舱出舱，首先要经过气闸舱.先打开门A，空气从太空舱流向气闸舱稳定后压强为p=0.8×105Pa；然后闭合门A，对气闸舱进行抽气，当气闸舱内气体压强为p3=0.6×105Pa时不再抽气.整个过程中太空舱和气闸舱温度相同且均保持不变，所有气体均视为理想气体，宇航员的体积忽略不计，求： (1)门A打开前，太空舱内气体的压强p1； (2)门A闭合后，从气闸舱抽出的气体质量占气闸舱气体总质量的比例k。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）整个过程温度不变，将太空舱和气闸舱的气体看作整体，根据玻意耳定律 代入已知条件，、、 得 解得 （2）门A闭合后，气闸舱内原有气体压强为、体积为，温度不变。对抽气过程，设原有气体在压强下的总体积为，由玻意耳定律 理想气体同温下，质量比等于体积比，抽出气体的体积为，因此 代入 化简得 21．（2026·广东东莞·一模）肺活量是指在标准气压下，人尽力吸气后呼出与人体等温气体的体积。某同学测得自己的体温为，环境温度为，该同学尽最大努力吸气，将气体迅速吹入气球内并封住出气口，过一段时间稳定后测得气球的体积为，此状态气球橡胶薄膜产生的附加压强。气球稳定的过程中，气球向外界散失的热量。已知吹气前气球内部的空气可忽略不计，空气可看作理想气体，，大气压强。求： (1)该同学的肺活量； (2)该同学通过查阅资料得知球内气体内能可以用公式表示，其中。从吹完气到最终热平衡的稳定过程中，外界对球内气体的功W。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）吹气后稳定时气球内气体的压强 由理想气体状态方程得 解得 （2）由 由热力学第一定律得，其中Q=-35J 解得 22．（2026·广东茂名·模拟预测）某平板型空气集热器的结构简图如图所示，矩形容器的侧面和底面涂有保温材料，顶部为透明盖板，容器内封闭了一定量的空气（视为理想气体）。初始时，气体的压强为，温度为，经过一段时间的太阳光照射后，容器内空气的温度上升到，求： (1)温度上升到时，容器内空气的压强； (2)保持容器内空气的温度不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回，则容器内剩余气体的质量与原来空气总质量的比值。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）容器体积不变，气体发生等容变化，由查理定律 代入 ，， 得 （2）温度保持 不变，气体发生等温变化。设原来气体总质量为，剩余气体质量为 ，由理想气体状态方程 对于等温等容过程，压强与质量成正比，即 代入 ， 得 23．（2026·广东中山·一模）气压传动是利用压缩空气为动力源，实现机械传动的方式，下图为其结构简化图，传动装置由水平气缸、弯管与足够高的竖直气缸构成，竖直气缸与大气相通。活塞1与水平气缸右端距离为，初始时刻处于静止状态，活塞2紧靠竖直气缸底端。现缓慢向右推动活塞1，随后活塞2缓慢向上运动。已知大气压强为，活塞1的面积为，活塞2的面积为、质量为。重力加速度为，不计一切摩擦与弯管气体的体积，气体温度保持不变。 (1)当活塞2开始移动时，求活塞1运动的距离； (2)若已知活塞1被推至水平气缸最右端的过程中，活塞1对气体做功为，求气体放出的热量。 【答案】(1) (2) 【详解】1）对水平气缸的气体，由等温变化 其中 解得 （2）由热力学第一定律得 气体对活塞2做功 则外界对气体做的功 由于温度不变 即 24．（2026·广东江门·一模）如图是监测化工厂反应器工作温度的装置。导热良好且容积为的容器固定在反应器中，上方安装一截面积为的透明绝热导管，导管上方没有封闭。导管内用一绝热薄活塞使容器内封闭一定质量的气体。初始时封闭气体温度为，活塞位于导管下端口A处。发生反应时，活塞位置随气体温度的升高开始缓慢上升。一劲度系数的轻弹簧上端固定于导管顶部，下端B距离A处的距离为，当弹簧压缩量达到时将触发高温报警。容器内气体视为理想气体，忽略活塞与导管间的摩擦，已知活塞的质量，取，大气压强为。求： (1)初始时活塞位于下端口A处，此时容器内气体的压强多大？ (2)当活塞上升到B点时，容器内气体的温度多大？ (3)刚好触发高温报警时，容器内气体的温度多大？ 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）活塞位于下端A时，对活塞受力分析，有 解得 （2）活塞从A上升到B时，发生的等压变化，容器内的压强 有 解得 （3）刚好触发高温报警触时，容器内的压强设为，对活塞受力分析，有 有 解得 25．（2026·广东·一模）供暖管上的温度计及其内部结构如图，滑片把圆环分成Ⅰ、Ⅱ两部分，Ⅰ密封一定质量的理想气体，紧贴供暖管上的导热片，Ⅱ与大气相通，滑片可沿圆环无摩擦自由滑动。已知大气压强为，供暖前温度计指示-3℃，Ⅰ区内气体体积为，供暖后温度计指示42℃。若供暖前后，Ⅰ区内气体吸收了的热量。求： (1)供暖后，Ⅰ区内气体的体积； (2)供暖前后，Ⅰ区内气体内能的变化量。 【答案】(1) (2)38J 【详解】（1）Ⅰ区内气体压强始终等于大气压强，供暖前， 供暖后 根据盖吕萨克定律有 解得 （2）若供暖前后，Ⅰ区内气体吸收了的热量，则有 气体体积增大，气体对外界做功，则有 根据热力学第一定律有 解得 2 / 7 1 / 7 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题12 热学 6年真题1年模拟 考点分类 广东考情 命题解读与创新考法 考点01 分子动理论 近6年考5次，均为单选。分子动理论/气体性质的考查以"气体三大定律+理想气体状态方程"为核心，情境均为真实生活与工业场景。 【命题解读】2026年空气垫题考查等温条件下气体压强与体积的反比关系。2024年差压阀题考查两个汽缸中气体的压强平衡条件。2021年药瓶题考查注入气体后瓶内压强的变化。 【创新考法】工业装置模型：差压阀、铸造气室将工业中的气体控制装置转化为物理问题。 考点02 热力学定律 近6年考2次。热力学定律考查聚焦于热力学第二定律的方向性判断及热力学第一定律在气体过程中的应用。 【命题解读】2022年空调题考查热量从低温→高温传递的自发性判断（热力学第二定律）。2023年气泡题考查周期性膨胀收缩过程中内能、做功与吸热的循环分析。 【创新考法】循环过程：气泡的周期性膨胀收缩构成一个热力学循环，考查完整循环中的能量转化。 考点01 分子动理论 1．（2021·广东·高考真题）在高空飞行的客机上某乘客喝完一瓶矿泉水后，把瓶盖拧紧。下飞机后发现矿泉水瓶变瘪了，机场地面温度与高空客舱内温度相同。由此可判断，高空客舱内的气体压强______（选填“大于”、“小于”或“等于”）机场地面大气压强：从高空客舱到机场地面，矿泉水瓶内气体的分子平均动能______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 2．（2026·广东·高考真题）图（a）所示的空气垫是由多个相连的独立气室构成的包装材料，其简化模型如图（b）。充气前气室内均没有气体，在室温下，将压强、体积的气体通过单向阀充入10个气室（忽略气道内气体），此时每个气室均为圆柱体，横截面半径为 ，长度为 ，当充气后的气室受到挤压变形时，其横截面变成图（c）所示的“跑道”形（两端是直径为 的半圆），且气室长度、横截面周长均保持不变，气室内气体可视为理想气体，充气及挤压变形过程中气体温度始终与室温相同。 (1)求充气后未挤压变形时气室中的压强； (2)求挤压变形后气室中的压强； (3)已知气室中的压强超过时气室会爆破，若气室经如图（c）所示的挤压变形后，体积不变、室温升高，求气室不爆破的最高室温。 3．（2025·广东·高考真题）如图是某铸造原理示意图，往气室注入空气增加压强，使金属液沿升液管进入已预热的铸型室，待铸型室内金属液冷却凝固后获得铸件。柱状铸型室通过排气孔与大气相通，大气压强，铸型室底面积，高度，底面与注气前气室内金属液面高度差，柱状气室底面积，注气前气室内气体压强为，金属液的密度，重力加速度取，空气可视为理想气体，不计升液管的体积。 (1)求金属液刚好充满铸型室时，气室内金属液面下降的高度和气室内气体压强。 (2)若在注气前关闭排气孔使铸型室密封，且注气过程中铸型室内温度不变，求注气后铸型室内的金属液高度为时，气室内气体压强。 4．（2024·广东·高考真题）差压阀可控制气体进行单向流动，广泛应用于减震系统。如图所示，A、B两个导热良好的汽缸通过差压阀连接，A内轻质活塞的上方与大气连通，B内气体体积不变。当A内气体压强减去B内气体压强大于时差压阀打开，A内气体缓慢进入B中；当该差值小于或等于时差压阀关闭。当环境温度时，A内气体体积，B内气体压强等于大气压强，已知活塞的横截面积，，，重力加速度大小取，A、B内的气体可视为理想气体，忽略活塞与汽缸间的摩擦、差压阀与连接管内的气体体积不计。当环境温度降到时： （1）求B内气体压强； （2）求A内气体体积； （3）在活塞上缓慢倒入铁砂，若B内气体压强回到并保持不变，求已倒入铁砂的质量。 5．（2021·广东·高考真题）为方便抽取密封药瓶里的药液，护士一般先用注射器注入少量气体到药瓶里后再抽取药液，如图所示，某种药瓶的容积为0.9mL，内装有0.5mL的药液，瓶内气体压强为，护士把注射器内横截面积为、长度为0.4cm、压强为的气体注入药瓶，若瓶内外温度相同且保持不变，气体视为理想气体，求此时药瓶内气体的压强。 考点02 热力学定律 1．（2022·广东·高考真题）利用空调将热量从温度较低的室内传递到温度较高的室外环境，这个过程__________（选填“是”或“不是”）自发过程。该过程空调消耗了电能，空调排放到室外环境的热量__________（选填“大于”“等于”或“小于”）从室内吸收的热量。 2．（2023·广东·高考真题）在驻波声场作用下，水中小气泡周围液体的压强会发生周期性变化，使小气泡周期性膨胀和收缩，气泡内气体可视为质量不变的理想气体，其膨胀和收缩过程可简化为如图所示的图像，气泡内气体先从压强为、体积为、温度为的状态等温膨胀到体积为、压强为的状态，然后从状态绝热收缩到体积为、压强为、温度为的状态到过程中外界对气体做功为．已知和．求：      （1）的表达式； （2）的表达式； （3）到过程，气泡内气体的内能变化了多少？ 1．（2026·广东汕头·模拟预测）下列说法不正确的是（　　） A．X光机拍胸片，利用了机械波的穿透性 B．肥皂膜彩色条纹，属于光的干涉现象 C．毛细采血管，利用了液体的毛细现象 D．“激光测距雷达”利用激光测量很远目标的距离是因为其平行度好 2．（2026·广东茂名·模拟预测）某新型“自清洁玻璃”具有特殊的微纳米结构，水滴在其表面会形成接近球形的液滴并能自发滚落，滚落过程中几乎不会在玻璃表面留下痕迹。下列说法正确的是（     ） A．水能浸润该“自清洁玻璃” B．水滴呈球形是因为分子斥力的作用 C．水滴表面的水分子间只存在分子引力 D．用该玻璃制成的两端开口的洁净毛细管竖直插入水中，管内液面比水面低 3．（2026·广东广州·模拟预测）下列说法错误的是（　　） A．物体的内能是物体所有分子热运动的动能和分子间的势能之和 B．布朗运动是液体分子或者气体分子的热运动 C．利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能是可能的 D．一定量的理想气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加 4．（2026·广东汕头·二模）我国研发的弹性陶瓷纳米纤维气凝胶是一种耐高温的隔热材料，其内部存在大量孔隙，能显著降低热量传递。下列说法正确的是（　　） A．气凝胶具有弹性，是因为分子间只存在引力 B．温度越高，气凝胶内空气分子的平均动能越大 C．用高温喷枪直喷时，气凝胶分子的布朗运动变剧烈 D．气凝胶能耐高温，说明温度升高时，气凝胶分子热运动反而减弱 5．（2026·广东深圳·二模）将密封包装的食品带入高原山区，随着海拔升高，气温降低，发现食品袋明显鼓胀。下列说法中正确的是（     ） A．袋内每个气体分子的动能都减小 B．食品袋鼓起，说明气体分子间存在斥力 C．食品袋内气体的体积是所有气体分子的体积之和 D．气体分子单位时间内对袋内壁单位面积的撞击次数减少 6．（2026·广东广州·二模）水中小气泡内气体可视为质量不变的理想气体，气体从状态Q等温膨胀至状态R，再绝热收缩至状态S，其图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．过程中，气体内能减小 B．过程中，气体对外做功 C．过程中，气体内能不变 D．过程中，气体温度降低 7．（2026·广东惠州·一模）以下为高中物理选择性必修3教材中的四幅插图，下列说法正确的是（    ） A．图（a）中分子间距离由变到的过程中分子力做正功 B．图（b）中大量小球落入狭槽时，其整体分布遵从一定的统计规律 C．图（c）中微粒越大，单位时间受到液体分子撞击次数越多，布朗运动越明显 D．图（d）为用针刺破棉线圈里的薄膜后发生的现象，说明液体表面有扩张趋势 8．（2026·广东佛山·二模）我国“奋斗者”号潜水器开展深海科考，在海深h1处采集样品，并将样品密封在导热良好的金属采样管中，密封后管内留有一段空气柱，其压强、温度均与采样处相等。在采样管缓慢上升过程中，管内空气体积不变，且可视为理想气体。已知海面大气压强为p0，海底水温为T1，海面水温为T2，海水温度随深度增大而降低。下列说法正确的是（　　） A．采样管在海底时，管内空气的压强等于p0 B．采样管到达海面时，管内空气的压强为 C．在采样管上升过程中，管内空气内能保持不变 D．在采样管上升过程中，管内空气从外界吸收的热量等于其内能增加量 9．（2025·广东广州·模拟预测）（多选）如图，两端开口、下端连通的导热汽缸，用两个轻质绝热活塞（截面积分别为和）封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦。在左端活塞上缓慢加细沙，活塞从 下降高度到 位置时，活塞上细沙的总质量为。在此过程中，用外力作用在右端活塞上，使活塞位置始终不变。整个过程环境温度和大气压强保持不变，系统始终处于平衡状态，重力加速度为。下列说法正确的是（     ） A．整个过程，外力做功等于0，小于 B．整个过程，理想气体的分子平均动能保持不变 C．整个过程，理想气体的内能增大 D．整个过程，理想气体向外界释放的热量小于 10．（2026·广东江门·二模）（多选）向袋装薯片包装袋内充入氮气，既抑制微生物繁殖与氧化反应，又能缓冲运输途中的冲击。袋装薯片中的密封氮气（视为理想气体）从状态a开始经a→b→c→a这一循环回到原状态，该过程中氮气的图像如图所示。已知ab反向延长线过O点，bc平行于p轴，ca平行于V轴，氮气在状态a、b的压强分别为、，氮气在状态a的体积为。对于袋内氮气，下列说法正确的有（　　） A．a→b过程中氮气分子的平均动能保持不变 B．b→c过程中氮气对外界放出的热量等于氮气内能的减少量 C．c→a过程中单位时间内撞击单位面积包装袋的氮气分子个数增加 D．完成a→b→c→a过程，氮气从外界吸收热量 11．（2026·广东·二模）（多选）心脏起搏器电池附近的内部腔体，封闭有保护电池的惰性气体（可视为理想气体）。起搏器植入人体后，由于受人体体温影响，腔内气体温度升高，忽略腔体的体积变化，则该过程腔内惰性气体（　　） A．压强增大 B．压强减小 C．内能增大 D．对外做功 12．（2026·广东深圳·二模）（多选）薄膜导热良好的气球在空中徐徐上升，其体积逐渐变大。已知环境温度随高度增加而降低，球内气体可视为理想气体，且气球不漏气。在上升过程中（　　） A．气体的压强减小 B．外界对气体做正功 C．气球对外放热 D．球内气体的内能不变 13．（2026·广东深圳·一模）桶装纯净水及压水器如图甲所示，当人用力向下压气囊时，气囊中的空气被压入桶内，桶内气体的压强增大，水通过细水管流出。图乙是简化的原理图，容积为20L的桶内有10L的水，出水管竖直部分内外液面相平，出水口与桶内水面的高度差，压水器气囊的容积，水桶的横截面积为。空气可视为理想气体，忽略水桶颈部的体积变化。忽略出水管内水的体积，水的密度，外界大气压强，取。 (1)至少需要把气囊完全压下几次，才能有水从出水管流出？（不考虑温度的变化） (2)若环境温度不变，按压出了2.5L水，求压入的外界空气的体积。 14．（2026·广东佛山·三模）萃取咖啡的摩卡壶简化结构如图。壶体由上壶座和下壶座组成，中间用竖直导管连通，上壶座与大气相通。下壶座容积为，初始时盛有体积为的水，上方封闭有体积、温度、压强与外界大气压相同的理想气体。萃取咖啡时，下壶座被缓慢加热，气体膨胀将水压入导管，从顶端流入上壶座。水上升过程中咖啡粉饼对水流的阻碍等效为导管顶端处一个反向压强，其大小。已知初始水面与导管顶端的高度差，大气压强，重力加速度，水的密度。不计水的体积变化与管内水的体积，忽略表面张力和水蒸气对压强的影响。求： (1)当水恰好从导管顶端流出时，下壶座内气体的压强； (2)当体积为的水被压入上壶座时，下壶座内水面与导管顶端的高度差，求下壶座内气体的温度。 15．（2026·广东东莞·二模）弹簧式安全阀是一种自动泄压保护装置。某款安全阀接入容器后的结构简化图如图乙所示，导热性能良好的容器体积为，右下方为进气口，上端出气口与安全阀连接，安全阀内轻弹簧一端固定在阀管顶端，另一端连接轻质活塞，活塞横截面积为S，可无漏气、无摩擦地在阀管内移动；阀管上的泄压口始终与外界连通，与容器出气口距离为L。现测试其泄压参数，开始时封闭容器进气口，此时容器内气体压强为，温度为，活塞恰好在出气口处且弹簧处于原长，已知大气压强为，弹簧劲度系数为，始终处于弹性限度内。 (1)若使容器的温度缓慢升高，当恰好开始泄压时，容器内气体的压强和温度； (2)若往容器缓慢充入温度为，压强为的同种气体，求充入气体体积为多少时恰好开始泄压。 16．（2026·广东揭阳·二模）如图所示，深海潜水器舱内搭载的应急氧气瓶是导热良好的刚性密闭罐体，容积V0＝6.0L，氧气瓶内的氧气可视为理想气体。舱内初始温度为t1＝27℃，氧气瓶内气体压强p1＝200bar。已知1bar＝1.0×105 Pa，0℃取273K。 (1)若舱内气温缓慢降至t2＝3℃，求氧气瓶内气体的压强p2； (2)若上述降温过程瓶中气体向外放热2000J，求此过程瓶中气体内能的变化量△U； (3)若将初始温度下应急氧气瓶中的氧气通过吸氧系统供乘员呼吸。乘员每分钟呼吸12次，每次吸入压强为1bar、体积为V＝1.0L的氧气。忽略供氧过程的温度变化，当瓶内氧气压强缓慢下降至50bar时，求该吸氧过程经历的时间t。 17．（2026·广东中山·三模）某密封茶叶筒结构简图如下图，茶叶筒由圆柱形的筒盖和筒身组成，筒身上端外侧固定有厚度可不计的密封橡胶圈。储存茶叶时，先将茶叶投入筒身内，把筒盖口对准筒身口后用力下压，直到筒盖完全套在筒身上。忽略筒盖壁和筒身壁的厚度，筒盖和筒身直径近似相等，满足d1≈d2=6cm，筒盖高度h1=2cm，筒身高度h2=10cm。当筒内气体压强p和筒外气体压强p0满足时，密封橡胶圈不漏气。忽略过程中温度和大气压强的变化，筒盖的重力不计，取大气压强。 (1)某次使用时，先投入体积为的茶叶，后将筒盖缓慢压到底，静置足够长时间后，求此时筒内封闭气体压强； (2)在第一问基础上，将筒盖缓慢拔开，当筒盖和筒身刚好未分离时，人手松开，在橡胶圈对筒盖的摩擦力作用下，筒盖可以保持静止，求此时橡胶圈对筒盖向上作用力F的大小。 18．（2026·广东清远·二模）某同学进行氨气喷泉实验时，发现溶液未能充满烧瓶。实验前，容积为V=1000 mL的烧瓶内充有氨气，放置在铁架台上，如图甲所示，此时烧瓶内气体压强为大气压强p0=1.0×105 Pa。现将滴管内少量的水（体积忽略不计）迅速挤入烧瓶，然后打开软管上的夹子，形成喷泉。稳定后，测得烧瓶与烧杯的液面高度差H=50 cm，烧杯中的酚酞溶液减少了V1=700 mL。已知氨气完全溶于水，混合溶液的密度约为ρ=1.0×103 kg/m3、重力加速度取g=10 m/s2。忽略导管与滴管的体积。求： (1)喷泉结束稳定后，烧瓶内气体的压强p； (2)气体中氨气所占的体积百分比η。 19．（2026·广东茂名·二模）图甲为某款柴油打桩机，其简化模型如图乙，重锤气缸与活塞桩帽接触的过程中，内部的空气被压缩，温度升高。当重锤气缸下降到最底端时，此时从喷油嘴自动喷射的柴油达到燃点着火，柴油燃烧产生推力既能将桩体推入地下，又能将重锤气缸推回初始位置。在重锤气缸被推回的过程中，气缸内的废气被排出，空气重新被吸入。如此重复，从而将桩体打到预定的深度。已知重锤气缸与活塞桩帽刚接触时，缸内气体压强p1=1.0×105 Pa，体积V1=0.1 m3，温度t1=27 ℃。当重锤气缸下降到最底端时，缸内气体体积V2=0.05 m3，温度t2=327 ℃。已知T=t+273 K。 (1)求重锤气缸下降到最底端时，缸内气体压强p2； (2)若柴油燃烧膨胀对外做的功为8×103 J，气缸内气体向外界散热2×103 J，求此阶段气缸内气体内能的变化量。 20．（2026·广东湛江·二模）如图，太空舱的体积为V1=21m3，气闸舱的体积为V2=7m3.初始时两个舱门均紧闭，气闸舱内空气压强为p2=0.2×105Pa。宇航员从太空舱出舱，首先要经过气闸舱.先打开门A，空气从太空舱流向气闸舱稳定后压强为p=0.8×105Pa；然后闭合门A，对气闸舱进行抽气，当气闸舱内气体压强为p3=0.6×105Pa时不再抽气.整个过程中太空舱和气闸舱温度相同且均保持不变，所有气体均视为理想气体，宇航员的体积忽略不计，求： (1)门A打开前，太空舱内气体的压强p1； (2)门A闭合后，从气闸舱抽出的气体质量占气闸舱气体总质量的比例k。 21．（2026·广东东莞·一模）肺活量是指在标准气压下，人尽力吸气后呼出与人体等温气体的体积。某同学测得自己的体温为，环境温度为，该同学尽最大努力吸气，将气体迅速吹入气球内并封住出气口，过一段时间稳定后测得气球的体积为，此状态气球橡胶薄膜产生的附加压强。气球稳定的过程中，气球向外界散失的热量。已知吹气前气球内部的空气可忽略不计，空气可看作理想气体，，大气压强。求： (1)该同学的肺活量； (2)该同学通过查阅资料得知球内气体内能可以用公式表示，其中。从吹完气到最终热平衡的稳定过程中，外界对球内气体的功W。 22．（2026·广东茂名·模拟预测）某平板型空气集热器的结构简图如图所示，矩形容器的侧面和底面涂有保温材料，顶部为透明盖板，容器内封闭了一定量的空气（视为理想气体）。初始时，气体的压强为，温度为，经过一段时间的太阳光照射后，容器内空气的温度上升到，求： (1)温度上升到时，容器内空气的压强； (2)保持容器内空气的温度不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回，则容器内剩余气体的质量与原来空气总质量的比值。 23．（2026·广东中山·一模）气压传动是利用压缩空气为动力源，实现机械传动的方式，下图为其结构简化图，传动装置由水平气缸、弯管与足够高的竖直气缸构成，竖直气缸与大气相通。活塞1与水平气缸右端距离为，初始时刻处于静止状态，活塞2紧靠竖直气缸底端。现缓慢向右推动活塞1，随后活塞2缓慢向上运动。已知大气压强为，活塞1的面积为，活塞2的面积为、质量为。重力加速度为，不计一切摩擦与弯管气体的体积，气体温度保持不变。 (1)当活塞2开始移动时，求活塞1运动的距离； (2)若已知活塞1被推至水平气缸最右端的过程中，活塞1对气体做功为，求气体放出的热量。 24．（2026·广东江门·一模）如图是监测化工厂反应器工作温度的装置。导热良好且容积为的容器固定在反应器中，上方安装一截面积为的透明绝热导管，导管上方没有封闭。导管内用一绝热薄活塞使容器内封闭一定质量的气体。初始时封闭气体温度为，活塞位于导管下端口A处。发生反应时，活塞位置随气体温度的升高开始缓慢上升。一劲度系数的轻弹簧上端固定于导管顶部，下端B距离A处的距离为，当弹簧压缩量达到时将触发高温报警。容器内气体视为理想气体，忽略活塞与导管间的摩擦，已知活塞的质量，取，大气压强为。求： (1)初始时活塞位于下端口A处，此时容器内气体的压强多大？ (2)当活塞上升到B点时，容器内气体的温度多大？ (3)刚好触发高温报警时，容器内气体的温度多大？ 25．（2026·广东·一模）供暖管上的温度计及其内部结构如图，滑片把圆环分成Ⅰ、Ⅱ两部分，Ⅰ密封一定质量的理想气体，紧贴供暖管上的导热片，Ⅱ与大气相通，滑片可沿圆环无摩擦自由滑动。已知大气压强为，供暖前温度计指示-3℃，Ⅰ区内气体体积为，供暖后温度计指示42℃。若供暖前后，Ⅰ区内气体吸收了的热量。求： (1)供暖后，Ⅰ区内气体的体积； (2)供暖前后，Ⅰ区内气体内能的变化量。 2 / 7 1 / 7 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题12 热学 6年真题1年模拟 考点分类 广东考情 命题解读与创新考法 考点01 分子动理论 近6年考5次，均为单选。分子动理论/气体性质的考查以"气体三大定律+理想气体状态方程"为核心，情境均为真实生活与工业场景。 【命题解读】2026年空气垫题考查等温条件下气体压强与体积的反比关系。2024年差压阀题考查两个汽缸中气体的压强平衡条件。2021年药瓶题考查注入气体后瓶内压强的变化。 【创新考法】工业装置模型：差压阀、铸造气室将工业中的气体控制装置转化为物理问题。 考点02 热力学定律 近6年考2次。热力学定律考查聚焦于热力学第二定律的方向性判断及热力学第一定律在气体过程中的应用。 【命题解读】2022年空调题考查热量从低温→高温传递的自发性判断（热力学第二定律）。2023年气泡题考查周期性膨胀收缩过程中内能、做功与吸热的循环分析。 【创新考法】循环过程：气泡的周期性膨胀收缩构成一个热力学循环，考查完整循环中的能量转化。 考点01 分子动理论 1．【答案】 小于 不变 2．【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）充气过程温度不变，对所有充入气室的气体，由玻意耳定律有 根据题意有 解得充气后未挤压变形时气室中的压强 （2）变形前，气室的体积为 挤压过程温度不变，且横截面周长不变，原圆形横截面周长 变形后跑道形横截面两端半圆合为一个整圆，周长为 剩余直边总长度为 单根直边长 变形后，气室的体积为 对气室气体，等温过程由玻意耳定律 解得挤压变形后气室中的压强 （3）体积不变，气体等容变化，有 解得气室不爆破的最高室温 3．【答案】(1)， (2) 【详解】（1）根据体积关系 可得下方液面下降高度 此时下方气体的压强 代入数据可得 （2）初始时，上方铸型室气体的压强为，体积 当上方铸型室液面高为时体积为 根据玻意耳定律 可得此时上方铸型室液面高为时气体的压强为 同理根据体积关系 可得 此时下方气室内气体压强 代入数据可得 4．【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1、2）假设温度降低到时，差压阀没有打开，A、B两个汽缸导热良好，B内气体做等容变化，初态 ， 末态 根据 代入数据可得 A内气体做等压变化，压强保持不变，初态 ， 末态 根据 代入数据可得 由于 假设成立，即 （3）恰好稳定时，A内气体压强为 B内气体压强 此时差压阀恰好关闭，所以有 代入数据联立解得 5．【答案】 【详解】以注入后的所有气体为研究对象，由题意可知瓶内气体发生等温变化，设瓶内气体体积为V1,有 注射器内气体体积为V2，有 根据理想气体状态方程有 代入数据解得 考点02 热力学定律 1．【答案】 不是 大于 2．【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）由题可知，根据玻意耳定律可得 解得 （2）根据理想气体状态方程可知 解得 （3）根据热力学第一定律可知 其中，故气体内能增加 1．【答案】A 2．【答案】D 3．【答案】B 4．【答案】B 5．【答案】D 6．【答案】B 7．【答案】B 8．【答案】D 9．【答案】ABD 10．【答案】BCD 11．【答案】AC 12．【答案】AC 13．【答案】(1)3次 (2)3.25L 【详解】（1）水恰好流出时容器内气压 根据玻意耳定律可得 解得 故至少需要3次才能有水从出水管流出； （2）按压出了2.5L水，液面下降高度为 压强为 根据玻意耳定律可得 解得 14．【答案】(1) (2) 【详解】（1）要使水上升至导管顶端，下壶内气体压强需克服外界大气压、水的液体压强、导管出口反向压强，因此有   解得 （2）往上壶座压入0.1V水后，此时气体压强和体积分别为， 由理想气体状态方程   解得 15．【答案】(1)，； (2) 【详解】（1）活塞受力平衡有   解得   升温后体积   由理想气体状态方程有   解得   （2）充气过程为等温变化   解得 16．【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）瓶内气体发生等容变化，由查理定律得 其中， 解得 （2）由于气体体积不变，外界对气体不做功，即 由热力学第一定律有 由题意可知 解得 即气体内能减小。 （3）设可支持呼吸次，瓶内气体发生等温变化，由玻意耳定律可得 解得 吸氧过程经历的时间为 17．【答案】(1) (2) 【详解】（1）初始状态时，气体压强为，茶叶筒底面横截面积 则气体初始体积为 压到底后，假设不漏气，气体体积 该过程温度不变，由玻意耳定律有 解得 此时 因此压缩过程会漏气，最终静置后压强稳定为最大不漏气压强，即 解得 （2）拔开筒盖到刚好未分离时，气体体积膨胀为 温度不变，气体质量不变，由玻意耳定律有 解得 对筒盖受力分析，重力不计，向下的大气压力等于向上的内部气体压力与橡胶圈作用力之和，则 解得 18．【答案】(1) (2) 【详解】（1）喷泉稳定后，烧瓶内气体的压强满足 代入数据解得 （2）设初始状态空气体积为，由玻意耳定律可知 代入数据解得 气体中氨气所占的体积百分比 19．【答案】(1) (2)减少了 【详解】（1）对气缸内封闭气体，初始状态和压缩后的状态参量为，初始，， 末态， 根据理想气体状态方程 代入数据解得 （2）根据热力学第一定律 符号规定，气体吸热为正，放热为负；外界对气体做功为正，气体对外做功为负。 本题中，气体对外做功，因此；气体向外界散热，即气体放出热量，因此。 代入得 负号表示气缸内气体内能减少了 20．【答案】(1) (2) 【详解】（1）整个过程温度不变，将太空舱和气闸舱的气体看作整体，根据玻意耳定律 代入已知条件，、、 得 解得 （2）门A闭合后，气闸舱内原有气体压强为、体积为，温度不变。对抽气过程，设原有气体在压强下的总体积为，由玻意耳定律 理想气体同温下，质量比等于体积比，抽出气体的体积为，因此 代入 化简得 21．【答案】(1) (2) 【详解】（1）吹气后稳定时气球内气体的压强 由理想气体状态方程得 解得 （2）由 由热力学第一定律得，其中Q=-35J 解得 22．【答案】(1) (2) 【详解】（1）容器体积不变，气体发生等容变化，由查理定律 代入 ，， 得 （2）温度保持 不变，气体发生等温变化。设原来气体总质量为，剩余气体质量为 ，由理想气体状态方程 对于等温等容过程，压强与质量成正比，即 代入 ， 得 23．【答案】(1) (2) 【详解】1）对水平气缸的气体，由等温变化 其中 解得 （2）由热力学第一定律得 气体对活塞2做功 则外界对气体做的功 由于温度不变 即 24．【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）活塞位于下端A时，对活塞受力分析，有 解得 （2）活塞从A上升到B时，发生的等压变化，容器内的压强 有 解得 （3）刚好触发高温报警触时，容器内的压强设为，对活塞受力分析，有 有 解得 25．【答案】(1) (2)38J 【详解】（1）Ⅰ区内气体压强始终等于大气压强，供暖前， 供暖后 根据盖吕萨克定律有 解得 （2）若供暖前后，Ⅰ区内气体吸收了的热量，则有 气体体积增大，气体对外界做功，则有 根据热力学第一定律有 解得 2 / 7 1 / 7 学科网（北京）股份有限公司 $