上海市6年高考與等級(jí)考真題4年一二模試題匯編27 熱力學(xué)定律（二） 含詳解

上海市6年高考4年模擬物理試卷分項(xiàng)匯編

專題27熱力學(xué)定律（二）

六年高考2023一模2022二模2022一模2021二模2021一模2020二模2020一模

題量981716818248

[2021年一模】

1、（2021?上海市延安中學(xué)高三上學(xué)期11月期中）如圖，開口向下的玻璃管插入水銀槽中，管內(nèi)封閉了一段氣體,

氣體長(zhǎng)度為/,管內(nèi)外水銀面高度差為力，若保持玻璃管不動(dòng)，向水銀槽內(nèi)舀出少許水銀，則（）

A./增大，Zi增大B./減小，力增大C./增大，Zz減小D./減小，/?減小

2、（2021?上海市嘉定區(qū)一中高三上學(xué)期11月期中）如圖所示，一定質(zhì)量的氣體被封閉在高H的容器下部，活塞

質(zhì)量〃?、橫截面積S容器上方與大氣接通，大氣壓強(qiáng)po。初始時(shí)，活塞靜止在容器正中間。不計(jì)活塞摩擦，保持溫

度不變，緩慢將活塞上部抽成真空，最終容器內(nèi)被封閉的氣體壓強(qiáng)是（）

A.—定是螫B.-定是空置

S2

mgmg

C.整或p°+ητD,介于螫和〃。+7之間某個(gè)值

S252

3、（2021?上海市奉賢區(qū)高三上學(xué)期1月一模期末）如圖，一端封閉的玻璃管，開口向下豎直插在水銀槽里，管內(nèi)

封有長(zhǎng)度分別為匕和心的兩段氣體。若把玻璃管緩慢向上提起，但管口不離開液面，則管內(nèi)氣體的長(zhǎng)度（）

Λ.A和42都變小B.Ll和￡2都變大

C.Ll變大，心變小D.Ll變小，上變大

4、（2021?上海市奉賢區(qū)高三上學(xué)期1月一模期末）如圖所示是一定質(zhì)量的理想氣體的P-T圖像，按圖示箭頭從狀

態(tài)”變化到狀態(tài)b,再變化到狀態(tài)c。則在此過程中氣體體積（）

A.先減小后增大B.先減小后不變

C.先增大后減小D.先增大后不變

5、（2021?上海市崇明縣高三上學(xué)期1月一模期末熱身）如圖所示，一只貯有空氣密閉燒瓶用玻璃管與水銀氣壓

計(jì)相連，氣壓計(jì)的A、B管內(nèi)汞面在同一水平面上.現(xiàn)緩慢降低燒瓶?jī)?nèi)空氣的溫度，同時(shí)緩慢移動(dòng)氣壓計(jì)A管，使

氣壓計(jì)B管的水銀面保持在原來的水平面上，則

A.燒瓶?jī)?nèi)氣體作等容變化，A管應(yīng)向上移動(dòng)

B燒瓶?jī)?nèi)氣體作等容變化，A管應(yīng)向下移動(dòng)

C.燒瓶?jī)?nèi)氣體作等溫變化，A管應(yīng)向上移動(dòng)

D.燒瓶?jī)?nèi)氣體作等溫變化，A管應(yīng)向下移動(dòng)

6、（2021?上海交大附中高三上學(xué)期11月期中）如圖所示，質(zhì)量為M導(dǎo)熱性能良好的氣缸由一根平行于斜面的細(xì)

線系在光滑斜面上.氣缸內(nèi)有一個(gè)質(zhì)量為m的活塞，活塞與氣缸壁之間無摩擦且不漏氣.氣缸內(nèi)密封有一定質(zhì)量的

理想氣體.如果大氣壓強(qiáng)增大（溫度不變），則（）

A.氣體的體積增大

B.細(xì)線的張力增大

C.氣體的壓強(qiáng)增大

D.斜面對(duì)氣缸的支持力增大

7、（2021?上海交大附中高三上學(xué)期11月期中）如圖所示，一根粗細(xì)均勻，兩端封閉的玻璃管中有一段水銀柱，

水銀柱的上、下兩段空氣柱溫度相等，水銀柱靜止不動(dòng)。現(xiàn)在讓這兩段空氣柱溫度分別升高Af∣（上段空氣）和

（下段空氣），而水銀柱沒有移動(dòng)，比較Af∣及的大小，可知（）

Δ?

A.∕>B.八乙<r

?1M2?2c.?r1=?t2D.無法確定

8、（2021?上海交大附中高三上學(xué)期11月期中）如圖所示的是“研究一定質(zhì)量的氣體在體積不變時(shí)，其壓強(qiáng)與溫

度的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置，其中對(duì)應(yīng)的傳感器（A）是傳感器，傳感器（B）是傳感器。

9、（2021?上海市九校高三上學(xué)期1月一模期末）夏天的陽(yáng)光烤暖了大地，使地面附近的空氣變熱，形成暖氣團(tuán)升

往高空而逐漸膨脹.由于暖氣團(tuán)體積非常大，可不計(jì)和外界大氣的熱交換，則暖氣團(tuán)在上升過程中內(nèi)能（選填

“減小”“增大”或“不變”），暖氣團(tuán)內(nèi)部的溫度—（選填“升高”“降低”或“不變”）.

10、（2021?上海市浦東新區(qū)高三上學(xué)期1月一模期末）如圖所示，兩端封閉的均勻玻璃管豎直放置，管中間有一

段水銀柱將管中氣體分成體積相等的兩部分，管內(nèi)氣體的溫度始終與環(huán)境溫度相同.一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)下面氣體的

體積比原來大了，則可以判斷環(huán)境溫度了（填“升高”或“降低”），下面氣體壓強(qiáng)的變化量_______上面氣體

壓強(qiáng)的變化量（填"大于”、“等于”或"小于”）.

11、（2021?上海市延安中學(xué)高三上學(xué)期11月期中）一太陽(yáng)能空氣集熱器，底面及側(cè)面為隔熱材料，頂面為透明玻

璃板，集熱器容積為％,開始時(shí)內(nèi)部封閉氣體的壓強(qiáng)為P。。經(jīng)過太陽(yáng)暴曬，氣體溫度由工）=300K升至7；=350K。

求此時(shí)氣體的壓強(qiáng)為；保持7；=350K不變，緩慢抽出部分氣體，使氣體壓強(qiáng)再變回到，求集熱器內(nèi)剩余

氣體的質(zhì)量與原來總質(zhì)量的比值為

12、（2021?上海市奉賢區(qū)高三上學(xué)期1月一模期末）如圖所示，兩端封閉的均勻半圓（圓心為O）管道內(nèi)封閉一

定質(zhì)量理想氣體，管內(nèi)有不計(jì)質(zhì)量、可自由移動(dòng)的、絕熱活塞P,將管內(nèi)氣體分成兩部分。開始時(shí)OP與管道的水

平直徑的夾角為e45。，此時(shí)兩部分氣體壓強(qiáng)均為∕?=1.OxlO5Pa,溫度相同。

（1）若緩慢升高左側(cè)氣體的溫度，而保持右側(cè)氣體溫度不變，當(dāng)活塞緩慢移動(dòng)到管道最低點(diǎn)（不計(jì)摩擦）時(shí)，右側(cè)氣

體的壓強(qiáng)為Pa0

（2）若緩慢升高左側(cè)氣體的溫度時(shí)，為保持活塞位置不變，則右側(cè)氣體的溫度同時(shí)緩慢升高，應(yīng)為左側(cè)氣體溫度

___________倍。

13、（2021?上海市嘉定區(qū)高三上學(xué)期1月一模期末）如圖所示，豎直圓筒固定不動(dòng)，粗筒橫截面積是細(xì)筒的4倍，

細(xì)筒足夠長(zhǎng)，粗筒中A、B兩輕質(zhì)活塞間封有一定量的理想氣體，氣柱長(zhǎng)∕=10cm.活塞A上方為水銀，粗細(xì)兩筒中

水銀柱的高度分別為”=3Cm和〃=2cm,兩活塞與筒壁間的摩擦不計(jì)。用外力向上托住B,使之處于平衡狀態(tài)。若

外界大氣壓始終為po=76cmHg,環(huán)境溫度為27℃。

（1）求圖示狀態(tài)封閉氣體的壓強(qiáng)pi;

（2）保持溫度不變，向上緩慢推動(dòng)活塞B,試計(jì)算粗筒中的水銀柱剛好完全進(jìn)入細(xì)筒時(shí)，封閉氣體的壓強(qiáng)0和活塞

B上升的距離x；

（3）在第2問的基礎(chǔ)上，固定活塞B的位置不變，將裝置放入57℃的恒溫箱中。一段時(shí)間后，在細(xì)筒上方注入水銀，

為保證活塞A不向下移動(dòng)，則注入水銀的最大高度V為多少？

（4）請(qǐng)?jiān)趐-V圖上定性畫出氣體狀態(tài)變化的整個(gè)過程。

I

14、（2021?上海市嘉定區(qū)一中高三上學(xué)期11月期中）一定質(zhì)量的氣體經(jīng)歷a、b、c、d四段變化過程，壓強(qiáng)與熱

力學(xué)溫度的關(guān)系如圖所示，氣體體積在增大的過程是。忽略氣體分子勢(shì)能，氣體的內(nèi)能在增大的過程是

15、（2021?上海市金山區(qū)高三上學(xué)期1月一模期末）固定三通管的AB管豎直、CD管水平，水銀在管子的4端封

閉了一定量的氣體。初始時(shí)封閉空氣柱長(zhǎng)度為/,42管內(nèi)水銀柱長(zhǎng)2心如圖所示。打開閥門后，A端氣體將經(jīng)歷

過程；穩(wěn)定后，空氣柱的長(zhǎng)度為。（己知大氣壓強(qiáng)為po,水銀的密度為0重力加速度為g）

16、（2021?上海市浦東新區(qū)高三上學(xué)期1月一模期末）某容器中的空氣被光滑活塞封住，容器和活塞絕熱性能良

好，空氣可視為理想氣體.初始時(shí)容器中空氣的溫度與外界相同，壓強(qiáng)大于外界.現(xiàn)使活塞緩慢移動(dòng)，直至容器中

的空氣壓強(qiáng)與外界相同.此時(shí)，容器中空氣的溫度（填“高于”“低于”或“等于”）外界溫度，容器中空氣

的密度—（填“大于""小于''或"等于"）外界空氣的密度.

17、（2021?上海市松江區(qū)高三上學(xué)期1月一模期末）如圖，固定密閉容器內(nèi)儲(chǔ)有一定量的水，若拔掉容器底部的

軟木塞，可能觀察到的現(xiàn)象有。

18、（2021?上海市長(zhǎng)寧區(qū)高三上學(xué)期1月一模期末）氣缸側(cè)立于水平面上，質(zhì)量為Ikg的活塞位于氣缸口處，并

將一定質(zhì)量27。C的氣體封閉于氣缸中，如圖甲所示，不計(jì)活塞與缸壁間摩擦。將氣缸順時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)至直立位置

時(shí)，測(cè)得氣體溫度為177<3C,如圖乙所示，已知?dú)飧自谛D(zhuǎn)過程中，活塞在氣缸中的位置始終不變。則此時(shí)氣體壓

強(qiáng)為Pao之后保持溫度不變，在活塞上方加kg的重物，活塞可以將氣體的體積壓縮一半。（大

氣壓強(qiáng)為1.0X1（）5Pa）

國(guó)甲田乙

【2020年二?！?/p>

1、（2020?上海市楊浦區(qū)高三下學(xué)期5月二模）一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過如圖所示過程變到狀態(tài)B此過

程中氣體的體積（）

A.一直變小B.一直變大

C.先變小后變大I）.先變大后變小

2、（2020?上海市長(zhǎng)寧區(qū)高三下學(xué)期5月二模）如圖為醫(yī)院給病人輸液的部分裝置，A為輸液瓶，B為滴壺，C為

進(jìn)氣管，與大氣相通。在輸液過程中（假設(shè)病人保持不動(dòng)、瓶A液體未流完）（）

A.瓶A上方的氣體壓強(qiáng)、滴壺B中的氣體壓強(qiáng)均減小

B.瓶A上方的氣體壓強(qiáng)、滴壺B中的氣體壓強(qiáng)均增大

C.瓶A上方的氣體壓強(qiáng)增大，滴壺B中的氣體壓強(qiáng)不變

D.瓶A上方的氣體壓強(qiáng)減小，滴壺B中的氣體壓強(qiáng)不變

3、（2020?上海市寶山區(qū)高三下學(xué)期5月二模）一個(gè)密閉容器中裝有氣體，當(dāng)溫度變化時(shí)氣體壓強(qiáng)減小了（不考慮

容器熱脹冷縮），則（）

A.密度增大B.密度減小C.分子平均動(dòng)能增大D.分子平均動(dòng)能減小

4、（2020?上海市靜安區(qū)高三下學(xué)期5月二模）如圖所示為一定質(zhì)量氣體狀態(tài)變化時(shí)的「一J圖像，由圖像可知,

此氣體的溫度（）

A.先不變后升高B.先不變后降低

C.先降低后不變D.先升高后不變

5、（2020?上海市浦東新區(qū)高三下學(xué)期5月二模）如圖所示U型玻璃管靜置于豎直平面，右管封閉一定質(zhì)量的空氣,

左管上端開口且足夠長(zhǎng)，左管內(nèi)水銀面比右管內(nèi)水銀面高人，能使力變小的是（）

A.使U型管自由下落

B.外界大氣壓強(qiáng)升高

C.使U型管靜置于水平面內(nèi)

D.沿管壁向左管內(nèi)加注水銀

6、（2020?上海市寶山區(qū)高三下學(xué)期5月二模）如圖所示，上端封閉的玻璃管插在水銀槽中，管內(nèi)封閉著一段氣柱。

現(xiàn)使玻璃管緩慢地繞其最下端的水平軸偏離豎直方向一定角度，能描述管內(nèi)氣體狀態(tài)變化的P-V圖像是（箭頭表

示狀態(tài)的變化方向）（）

7、（2020?上海市崇明區(qū)高三下學(xué)期5月二模）如圖所示，左端封閉右側(cè)開口的U型管內(nèi)分別用水銀封有兩部分氣

體，右側(cè)部分封閉氣體的壓強(qiáng)為0,水銀面高度差為爪當(dāng)左側(cè)部分氣體溫度升高較小的Af,重新達(dá)到平衡后，h

和Pi的變化是（）

A./7不變，PI不變B.人不變，Pl變大C.〃變小，Pl變小D./?變小，Pl不變

8、（2020?上海市浦東外國(guó)語學(xué)校高三下學(xué)期月考）圖為伽利略設(shè)計(jì)的一種測(cè)溫裝置示意圖，玻璃管的上端與導(dǎo)熱

良好的玻璃泡連通，下端插入水中，玻璃泡中封閉有一定量的空氣。若觀察到玻璃管內(nèi)水柱上升，則可推測(cè)外界大

氣的變化可能是（）

?κ

A.溫度不變，壓強(qiáng)減小B.溫度升高，壓強(qiáng)不變

C.溫度升高，壓強(qiáng)減小D.溫度不變，壓強(qiáng)增大

9、（2020?上海市南洋模范中學(xué)高三下學(xué)期月考）如圖所示，某人用托里拆利管做測(cè)定大氣壓強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于管

內(nèi)漏進(jìn)了空氣，測(cè)得管內(nèi)汞柱的高度僅為70cm,但當(dāng)時(shí)的實(shí)際大氣壓強(qiáng)為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（相當(dāng)于76厘米高的汞柱

產(chǎn)生的壓強(qiáng)）.今采用下述哪種方法，可使管內(nèi)、外汞面的高度差大于70Cm

A.把托里拆利管逐漸傾斜（管子露出部分長(zhǎng)度不變）

B.把托里拆利管慢慢向上提,但下端不離開汞槽

C.保持裝置不動(dòng),往汞槽內(nèi)加汞,以增大壓強(qiáng)

D.整個(gè)裝置豎直向上做加速運(yùn)動(dòng)

10、（2020?上海市奉賢區(qū)高三下學(xué)期5月二模）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)“沿“歷過程到狀態(tài)c,其27圖像如

圖，其中αc連線的延長(zhǎng)線過原點(diǎn)0。則在整個(gè)過程中氣體的內(nèi)能（）

Pɑ

zy^*?

（T---------------,τ

A.先增大后不變B.先不變后減小C.先增大后減小D,先減小后增大

11、（2020?上海市奉賢區(qū)高三下學(xué)期5月二模）如圖所示，兩端封閉的玻璃管中間有一段水銀柱，經(jīng)適當(dāng)傾斜，

使上下兩部分氣體的體積恰好相等。保持管的傾角不變，管內(nèi)氣體的溫度始終與環(huán)境溫度相同。若某時(shí)發(fā)現(xiàn)上部氣

體體積已變大重新穩(wěn)定，說明（）

A.環(huán)境溫度已升高B.環(huán)境溫度已降低

C.上部氣體壓強(qiáng)增大，下部氣體壓強(qiáng)減小I）.上部氣體壓強(qiáng)減小，下部氣體壓強(qiáng)增大

12、（2020?上海市奉賢區(qū)高三下學(xué)期5月二模）如圖為一種減震墊，布滿了圓柱狀相同薄膜氣泡。每個(gè)氣泡內(nèi)充

滿體積為％,壓強(qiáng)為Po的氣體?，F(xiàn)把平板狀物品恰好水平放在〃個(gè)完整的氣泡上。設(shè)被壓的氣泡不漏氣，且氣體

溫度保持不變。當(dāng)每個(gè)氣泡的體積壓縮了AV時(shí)，其與物品接觸面的邊界為S。則此時(shí)每個(gè)氣泡內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為

，此減震墊對(duì)平板物品的支持力為o

13、（2020?上海市崇明區(qū)高三下學(xué)期5月二模）質(zhì)量相等的〃、匕兩部分同種氣體做等容變化，其〃一，圖像如圖

所示。則氣體的體積匕—Vb（填“>”、或"="）；當(dāng)r=273℃時(shí)，氣體α的壓強(qiáng)K=—atm。

p<'atm

14、、（2020?上海市虹口區(qū)高三下學(xué)期5月二模）某同學(xué)利用圖（a）裝置驗(yàn)證玻意耳定律：粗細(xì)相同的玻璃管A

和B下端用橡皮管相連，管內(nèi)裝有水銀，A管上端封閉，內(nèi)有封閉氣體，B管上端開口。上、下移動(dòng)B管時(shí)，需保

持不變，氣體體積V可以根據(jù)A管上的刻度讀出，利用刻度尺測(cè)出B管液面與A管液面的高度差

h.測(cè)得一系列數(shù)據(jù)后，以/1為縱坐標(biāo)，得到如圖（b）所示的函數(shù)圖像，則圖像的橫坐標(biāo)為一—；

圖線與九軸交點(diǎn)的物理含義是。

15、（2020?上海市閔行區(qū)高三下學(xué)期5月二模）左端封閉右端開口粗細(xì)均勻的倒置U形管，用水銀封住兩部分氣

體，靜止時(shí)如圖所示，若讓管保持豎直狀態(tài)做自由落體運(yùn)動(dòng)，則氣體柱I長(zhǎng)度將,氣體柱H長(zhǎng)度將o

（選填：“增大”、“減小”或“不變”）

16、（2020?上海市虹口區(qū)高三下學(xué)期5月二模）在燒瓶口插入細(xì)玻璃管，管的另一端與汞壓強(qiáng)計(jì)相連，燒瓶中封

閉著一定質(zhì)量的氣體，起初壓強(qiáng)計(jì)U形管兩臂內(nèi)的汞面一樣高?，F(xiàn)將燒瓶浸入熱水中，為保持氣體的體積不變，應(yīng)

向適當(dāng)移動(dòng)A管，為保持氣體的壓強(qiáng)不變，應(yīng)向適當(dāng)移動(dòng)A管。（均選填“上”或“下”）

17、（2020?上海市靜安區(qū)高三下學(xué)期5月二模）如圖所示，豎直放置的U形玻璃管左端封閉，右端開口。初始時(shí)，

兩管水銀面等高，左管封閉的空氣柱長(zhǎng)8cm,大氣壓強(qiáng)為po=75cmHg0給左管氣體加熱，封閉氣柱長(zhǎng)變?yōu)?.5cm,

此時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)為CmHg。保持加熱后的溫度不變，從右端再注入Cm的水銀柱，氣柱長(zhǎng)可變

回8cm?

18、（2020?上海市嘉定區(qū)高三下學(xué)期5月二模）如圖所示，左端開口的氣缸固定在水平桌面，用截面積S=50cm2

的活塞封閉一定量的氣體，活塞上系一輕繩通過定滑輪連接質(zhì)量機(jī)=IOkg的物體。開始時(shí)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，缸內(nèi)

氣體溫度九=27℃。已知大氣壓強(qiáng)PO=IXIo5pa,重力加速度g取Iom展，氣缸內(nèi)壁光滑。求：

（1）開始時(shí)氣缸內(nèi)部的氣體壓強(qiáng)pi;

（2）現(xiàn)用一外力緩慢拉動(dòng)活塞，當(dāng)缸內(nèi)氣體體積變?yōu)槌跏俭w積的1.25倍時(shí)，對(duì)應(yīng)的外力尸為多大？

（3）在第2小問的基礎(chǔ)上，若想撤去外力后活塞能靜止在原處，寫出可行的方案，并通過計(jì)算說明你的方案。

19、（2020?上海市浦東外國(guó)語學(xué)校高三下學(xué)期月考）一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化的P-T圖像如圖所示，由圖可

知：氣體在。、b、C三個(gè)狀態(tài)的密度P（I、4、PC的大小關(guān)系為,氣體在a、b、C三個(gè)狀態(tài)時(shí)，氣體分子的平均

動(dòng)能EK”、EKb、EKC的大小關(guān)系為。

20、（2020?上海市青浦區(qū)高三下學(xué)期5月二模）"新冠肺炎''負(fù)壓病房?jī)?nèi)氣壓低于室外氣壓25Pa,使室外與負(fù)壓病

房氣流只能“從潔到污''單向流動(dòng)。若室外與負(fù)壓病房間的安全門面積為L(zhǎng)6m2,則安全門受到的內(nèi)外氣體的壓力

差為No若室外與負(fù)壓病房溫度相同，則室外IOOOCm3的氣體流到負(fù)壓病房后體積將變?yōu)镃m3。（此

空精確到兩位小數(shù)）（設(shè)室外大氣壓強(qiáng)為l×105Pa）

21、（2020?上海市松江區(qū)高三下學(xué)期5月二模）圖甲為固定在水平桌面深為H內(nèi)壁光滑的氣缸，面積為S的輕質(zhì)

活塞厚度不計(jì)，在缸內(nèi)移動(dòng)可保持氣體質(zhì)量不變。若經(jīng)過一段時(shí)間發(fā)現(xiàn)活塞略微下降，可能的原因是；

H

若要把圖乙中靜止在一處的活塞豎直向上緩慢拉出氣缸，請(qǐng)對(duì)拉力廠大小作簡(jiǎn)要分析：__________。（拉出過程大

2

氣壓強(qiáng)不變?yōu)槭?）

甲Z.

22、（2020?上海市徐匯區(qū)高三下學(xué)期5月二模）一輛汽車的質(zhì)量為1.3噸。當(dāng)輪胎“充滿”氣時(shí)，每個(gè)輪胎與地面

的接觸面積為130cm2,胎內(nèi)氣體體積為20L,壓強(qiáng)為Pa。當(dāng)輪胎充氣“不足”而輪轂蓋邊緣著地時(shí)，胎

內(nèi)仍有15L壓強(qiáng)為Iatm的空氣。用一電動(dòng)充氣機(jī)以每分鐘5OL的速度將壓強(qiáng)為Iatm的空氣壓入輪胎，假設(shè)在此過

程中氣體溫度保持不變，則充滿四個(gè)輪胎約需要分鐘。（重力加速度g取IOm?2,Iatm約為105Pa）

23、（2020?上海市楊浦區(qū)高三下學(xué)期5月二模）如圖所示，4、B、C三只相同的試管，用細(xì)繩拴住封閉端懸掛在

天花板上，開口端插入水銀槽中，試管內(nèi)都封有氣體，三管靜止時(shí)，三根細(xì)繩的張力分別為FA、FB、FcA管內(nèi)

水銀面與管外相平，3管內(nèi)水銀面比管外低，C管內(nèi)水銀面比管外高，則三管中氣體壓強(qiáng)最小的是管，F(xiàn)A.

FB、PC的大小關(guān)系是一。

24、（2020?上海市長(zhǎng)寧區(qū)高三下學(xué)期5月二模）宇航員航天服內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為1.0xl（）5pa,每平方米航天服上承受

的氣體壓力為N。由于太空幾乎是真空,在太空中行走時(shí)航天服會(huì)向外膨脹,影響宇航員返回密封艙。

此時(shí)，宇航員可以采取應(yīng)急措施來減少航天服內(nèi)部氣體的壓強(qiáng)，從而減小航天服的體積。寫出一種措施：

[2020年一?！?/p>

1、（2020?上海市崇明區(qū)高三一模）如圖所示為一定質(zhì)量氣體狀態(tài)變化時(shí)P-T圖象，由圖象可知，此氣體的體積

A.先不變后變大B.先不變后變小

C.先變大后不變D.先變小后不變

2、（2020?上海市奉賢區(qū)高三一模）如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從初始狀態(tài)M經(jīng)過M→KM-2、M→3變化過程

到狀態(tài)1、2、3,則氣體（）

A.M→l過程不可能實(shí)現(xiàn)B.M-2過程體積保持不變

C.M-3過程不可能實(shí)現(xiàn)D.M-3過程體積逐漸增大

3、（2020?上海市嘉定區(qū)高三一模）一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過如圖所示過程變到狀態(tài)B此過程中氣體的體

積（）

\

、T

O1-

A.一直變小B.一直變大

C.先變小后變大D.先變大后變小

4、（2020?上海市徐匯區(qū)高三一模）倒在杯中的香檳酒中會(huì)冒出一連串上升的氣泡，這些氣泡在開始上升過程中（）

A.體積越來越大，速度越來越快

B.體積越來越大，速度基本不變

C.體積基本不變，速度越來越快

D.體積基本不變，速度基本不變

5、（2020?上海市奉賢區(qū)高三一模）如圖氣體溫度計(jì)結(jié)構(gòu)圖。玻璃測(cè)溫泡A內(nèi)充有理想氣體，通過細(xì)玻璃管B和水

銀壓強(qiáng)計(jì)相連。開始時(shí)A處于冰水混合物中，左管C中水銀面在O點(diǎn)處，右管D中水銀面高出O點(diǎn)hι=14cm,

后將A放入待測(cè)恒溫槽中，上下移動(dòng)D,使C中水銀面仍在O點(diǎn)處，測(cè)得D中水銀面高出O點(diǎn)h2=44cmo（己知

外界大氣壓為76CmHg）則恒溫槽的溫度C,此過程A內(nèi)氣體內(nèi)能（填“增大”、“減小”或“不變”）。

6、（2020?上海市嘉定區(qū)高三一模）用長(zhǎng)度為h的一段汞柱把空氣封閉在一端開口的粗細(xì)均勻的玻璃管里，設(shè)大氣壓

強(qiáng)為P0,當(dāng)玻璃管水平放置時(shí)，管內(nèi)空氣柱的壓強(qiáng)Pl=。當(dāng)玻璃管開口向上豎直放置時(shí)，空氣柱的長(zhǎng)度減

小，請(qǐng)分析原因：。

?V∕∕Λ7∕MZ

PO

7、（2020?上海市閔行區(qū)高三一模）如圖所示，用軟硅膠杯蓋將空氣密封在玻璃杯中，杯中氣體壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)

加、體積為％。已知杯蓋質(zhì)量為，〃，杯子和水的總質(zhì)量為M,杯口橫截面積為5,若將整個(gè)杯子提起，加在杯蓋上

的力至少為:提起不動(dòng)時(shí)，杯蓋有形變，設(shè)杯中氣體溫度不變，則杯中氣體體積為。

8、（2020?上海市青埔區(qū)高三一模）如圖所示，兩端開口足夠長(zhǎng)的U形玻璃管內(nèi)裝有水銀，右管中有一段IOCm的空

氣柱，被6cm長(zhǎng)的一段水銀柱所封閉，大氣壓強(qiáng)為75CmHg.今在右管中再灌入9cm水銀柱，則此時(shí)密閉氣體的壓

強(qiáng)為cmHg,左管內(nèi)水銀面上升cm。

U

上海市6年高考4年模擬物理試卷分項(xiàng)匯編

專題27熱力學(xué)定律（二）

六年高考2023一模2022二模2022一模2021二模2021一模2020二模2020一模

題量981716818248

[2021年一?！?/p>

1、（2021?上海市延安中學(xué)高三上學(xué)期11月期中）如圖，開口向下的玻璃管插入水銀槽中，管內(nèi)封閉了一段氣體,

氣體長(zhǎng)度為/,管內(nèi)外水銀面高度差為力，若保持玻璃管不動(dòng)，向水銀槽內(nèi)舀出少許水銀，則（）

A./增大，Zi增大B./減小，//增大C./增大，Zz減小D./減小，/?減小

【答案】A

【解析】

先假設(shè)向水銀槽內(nèi)舀出少許水銀時(shí)水銀柱不動(dòng)，求解出氣體的壓強(qiáng)，看能否平衡；再假設(shè)向水銀槽內(nèi)加入少許水銀

時(shí)液面與水銀柱上升相同的高度，分析壓強(qiáng)的變化情況，看能否平衡。

由題意可知變化過程等溫變化；先假設(shè)向水銀槽內(nèi)舀出少許水銀時(shí)水銀柱不動(dòng)

P+pgh=R

〃增大，則封閉氣體壓強(qiáng)P減小，在大氣壓的作用下水銀柱下降，而封閉氣體由于壓強(qiáng)減小，體積增大，故/增大;

根據(jù)

P+pgh=R

平衡，可知人增大。故A正確，BCD錯(cuò)誤。

故選A,,

【點(diǎn)評(píng)】本題考查理想氣體狀態(tài)方程的動(dòng)態(tài)變化問題，學(xué)會(huì)先假設(shè)某些量不變，然后再根據(jù)相關(guān)公式分析各個(gè)狀態(tài)

參量的變化情況。

2、（2021?上海市嘉定區(qū)一中高三上學(xué)期11月期中）如圖所示，一定質(zhì)量的氣體被封閉在高”的容器下部，活塞

質(zhì)量相、橫截面積S容器上方與大氣接通，大氣壓強(qiáng)po。初始時(shí)，活塞靜止在容器正中間。不計(jì)活塞摩擦，保持溫

度不變，緩慢將活塞上部抽成真空，最終容器內(nèi)被封閉的氣體壓強(qiáng)是（）

JL

H/2

P+巡

A.一定是整B.一定是'°S

2

mg+避

C,整或P0+TmoD

D.介于工和”?之間某個(gè)值

--

2S2

【答案】C

【解析】

【分析】

對(duì)整個(gè)氣缸進(jìn)行受力分析得到外力大小，再對(duì)活塞應(yīng)用受力平衡得到壓強(qiáng)大小，從而由等溫變化得到體積變化，進(jìn)

而得到上升距離。

汽缸內(nèi)氣體原來的壓強(qiáng)為P、后來的壓強(qiáng)為〃'，活塞上升至高度為/7,對(duì)活塞受力分析，根據(jù)平衡條件得

PS=P0S+mg

變化后屬于等溫變化，由玻意耳定律得

V

Pe=PV

V=SH

V=Sh

聯(lián)立得

fpnSH+mgH

P=

ISh

若機(jī)g≤p°S,則〃=”,可得

2

若mg>PoS,則/2<",可得

C正確，ABD錯(cuò)誤；

故選C。

【點(diǎn)睛】本題考查氣體定律的綜合運(yùn)用，解題關(guān)鍵是要分析好壓強(qiáng)R體積V兩個(gè)參量的變化情況。

3、（2021?上海市奉賢區(qū)高三上學(xué)期1月一模期末）如圖，一端封閉的玻璃管，開口向下豎直插在水銀槽里，管內(nèi)

封有長(zhǎng)度分別為心和心的兩段氣體。若把玻璃管緩慢向上提起，但管口不離開液面，則管內(nèi)氣體的長(zhǎng)度（）

Λ.A和七都變小B.L和心都變大

C.心變大，心變小D.L變小，乙2變大

【答案】B

【解析】

由玻意耳定律

P2L2S=C2

P2=P,+h

PiLlS=Ct

把玻璃管緩慢向上提起，上增大，尸2減小，Pl減小，Ll增大，B正確，ACD錯(cuò)誤。

故選Bo

4、（2021?上海市奉賢區(qū)高三上學(xué)期1月一模期末）如圖所示是一定質(zhì)量的理想氣體的P-T圖像，按圖示箭頭從狀

態(tài)。變化到狀態(tài)6,再變化到狀態(tài)c。則在此過程中氣體體積（）

A.先減小后增大B.先減小后不變

C.先增大后減小I）.先增大后不變

【答案】C

【解析】

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程公式

號(hào)=C

得

CT

V=—

P

由圖象可得

」吟J=爵

所以從狀態(tài)“變化到狀態(tài)從再變化到狀態(tài)C在此過程中氣體體積先增大后減小，故C正確，ABD錯(cuò)誤。

故選C。

5、（2021?上海市崇明縣高三上學(xué)期1月一模期末熱身）如圖所示，一只貯有空氣密閉燒瓶用玻璃管與水銀氣壓

計(jì)相連，氣壓計(jì)的A、B管內(nèi)汞面在同一水平面上.現(xiàn)緩慢降低燒瓶?jī)?nèi)空氣的溫度，同時(shí)緩慢移動(dòng)氣壓計(jì)A管，使

氣壓計(jì)B管的水銀面保持在原來的水平面上，則

A.燒瓶?jī)?nèi)氣體作等容變化，A管應(yīng)向上移動(dòng)

B燒瓶?jī)?nèi)氣體作等容變化，A管應(yīng)向下移動(dòng)

C.燒瓶?jī)?nèi)氣體作等溫變化，A管應(yīng)向上移動(dòng)

D.燒瓶?jī)?nèi)氣體作等溫變化，A管應(yīng)向下移動(dòng)

【答案】B

【解析】

氣壓計(jì)B管的水銀面保持在原來的水平面上,所以氣體的體積不變，發(fā)生等容變化,初狀態(tài)氣體的壓強(qiáng)大于大氣壓，

根據(jù)查理定律，緩慢降低燒瓶?jī)?nèi)空氣的溫度，燒瓶?jī)?nèi)氣體的壓強(qiáng)減小，低于大氣壓，為了保證B管水銀面不變，所

以A管必須下移，故B正確，ACD錯(cuò)誤.

6、（2021?上海交大附中高三上學(xué)期11月期中）如圖所示，質(zhì)量為M導(dǎo)熱性能良好的氣缸由一根平行于斜面的細(xì)

線系在光滑斜面上.氣缸內(nèi)有一個(gè)質(zhì)量為m的活塞，活塞與氣缸壁之間無摩擦且不漏氣.氣缸內(nèi)密封有一定質(zhì)量的

理想氣體.如果大氣壓強(qiáng)增大（溫度不變），則（）

/

A.氣體的體積增大

B.細(xì)線的張力增大

C.氣體的壓強(qiáng)增大

D.斜面對(duì)氣缸的支持力增大

【答案】C

【解析】

設(shè)大氣壓強(qiáng)為Po,封閉氣體壓強(qiáng)為P,活塞面積為S,斜面傾角為0,對(duì)活塞列受力平衡方程得：PS=PoS-mgsinθ,

故當(dāng)Po增大時(shí)，P增大，由玻意耳定律得，氣體體積減小，故A錯(cuò)誤，C正確.對(duì)封閉氣體和汽缸及活塞整體受力

平衡得，細(xì)線拉力與大氣壓強(qiáng)度的改變沒有關(guān)系，即細(xì)線的張力不變，故B錯(cuò)誤.對(duì)封閉氣體和汽缸及活塞整體受

力平衡得，斜面的支持力與大氣壓強(qiáng)度的改變沒有關(guān)系，故D錯(cuò)誤.故選C.

【點(diǎn)睛】此題是對(duì)玻意爾定律的考查對(duì)于封閉氣體的狀態(tài)變化，關(guān)鍵要分清是什么過程，哪些量在變化，求解系統(tǒng)

的外力時(shí)，注意選擇合理研究對(duì)象；壓強(qiáng)的判斷可對(duì)活塞或者氣缸為研究對(duì)象列方程求解.

7、（2021?上海交大附中高三上學(xué)期11月期中）如圖所示，一根粗細(xì)均勻，兩端封閉的玻璃管中有一段水銀柱，

水銀柱的上、下兩段空氣柱溫度相等，水銀柱靜止不動(dòng)?，F(xiàn)在讓這兩段空氣柱溫度分別升高八乙（上段空氣）和小弓

（下段空氣），而水銀柱沒有移動(dòng)，比較Arl及八弓的大小，可知（）

Δ?

A.?r1>?r2B.A.<?r2c.?r,=?r2D.無法確定

【答案】A

【解析】

由圖示可知，氣體壓強(qiáng)：p2=p∣+h>p∣,設(shè)氣體的溫度為T,水銀柱不動(dòng)，說明氣體體積不變，兩部分氣體壓強(qiáng)變化

量相等，氣體發(fā)生等容變化，由查理定律得：

K=包

T-M

解得:

T

Δ/=—Δ∕?

P

因?yàn)锳p、7?相同，初始?jí)簭?qiáng)大的小，則

Δ/,>?r2

故選Ao

8、（2021?上海交大附中高三上學(xué)期11月期中）如圖所示的是“研究一定質(zhì)量的氣體在體積不變時(shí)，其壓強(qiáng)與溫

度的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置，其中對(duì)應(yīng)的傳感器（A）是傳感器，傳感器（B）是傳感器。

【答案】⑴.壓強(qiáng)⑵.溫度

【解析】

[11“研究一定質(zhì)量的氣體在體積不變時(shí)，其壓強(qiáng)與溫度的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置含有壓強(qiáng)傳感器和溫度傳感器。壓強(qiáng)傳

感器只需要聯(lián)通就可以和待測(cè)氣體保持壓強(qiáng)相同，因此上方是壓強(qiáng)傳感器

⑵溫度傳感器需要和待測(cè)氣體充分接觸，才能達(dá)到溫度平衡，因此應(yīng)該在儲(chǔ)氣罐保持密切接觸，因此B為溫度傳感

器。

9、（2021?上海市九校高三上學(xué)期1月一模期末）夏天的陽(yáng)光烤暖了大地，使地面附近的空氣變熱，形成暖氣團(tuán)升

往高空而逐漸膨脹.由于暖氣團(tuán)體積非常大，可不計(jì)和外界大氣的熱交換，則暖氣團(tuán)在上升過程中內(nèi)能（選填

“減小”“增大”或“不變”），暖氣團(tuán)內(nèi)部的溫度—（選填“升高”“降低”或“不變”）.

【答案】⑴.減?、?降低

【解析】

⑴暖氣團(tuán)在上升過程中膨脹，對(duì)外做正功，由熱力學(xué)第一定律知內(nèi)能減?。?/p>

⑵氣體由于分子間距離較大，不考慮分子勢(shì)能，所以氣體只有分子動(dòng)能，內(nèi)能減小，分子的平均動(dòng)能減小，溫度降

低。

10>（2021?上海市浦東新區(qū)高三上學(xué)期1月一模期末）如圖所示，兩端封閉的均勻玻璃管豎直放置，管中間有一

段水銀柱將管中氣體分成體積相等的兩部分，管內(nèi)氣體的溫度始終與環(huán)境溫度相同.一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)下面氣體的

體積比原來大了，則可以判斷環(huán)境溫度__了（填“升高”或"降低”），下面氣體壓強(qiáng)的變化量——上面氣體

壓強(qiáng)的變化量（填"大于”、“等于”或"小于”）.

【答案】（1）?升高⑵.等于

【解析】

下面部分體積變大，則說明水銀柱發(fā)生了向上運(yùn)動(dòng)，則其受力出現(xiàn)了不平衡；若氣體溫度變化則壓強(qiáng)變化，假設(shè)兩

部分氣體體積不變，則壓強(qiáng)變化量為AP=苧△/,若升溫則增加，若降溫則減小，兩部分氣體的溫度變化量相同，

則壓強(qiáng)的變化量大小決定于華，因下端氣體的壓強(qiáng)大于上端氣體的壓強(qiáng)，溫度相同，則得下端部分的壓強(qiáng)變化量

大于上端的壓強(qiáng)的變化量.則若溫度降低壓強(qiáng)都減小，下面降的多，則水銀柱會(huì)向下移動(dòng)，若升溫則下面氣體壓強(qiáng)

增加的多，水銀柱向上移動(dòng).據(jù)此可知本題中溫度升高；最終穩(wěn)定時(shí)，根據(jù)Pr=PF-Pgh,可知APL=ZΨF?

點(diǎn)睛：水銀柱的移動(dòng)是由于受力不平衡而引起的，而它的受力改變又是兩段空氣柱壓強(qiáng)變化量的不同造成的，所以

必須從壓強(qiáng)變化入手進(jìn)行求解，此題要先假設(shè)氣體體積不變，從而討論壓強(qiáng)的變化量.

11、（2021?上海市延安中學(xué)高三上學(xué)期11月期中）一太陽(yáng)能空氣集熱器，底面及側(cè)面為隔熱材料，頂面為透明玻

璃板，集熱器容積為％,開始時(shí)內(nèi)部封閉氣體的壓強(qiáng)為P。。經(jīng)過太陽(yáng)暴曬，氣體溫度由"=30OK升至（=350K0

求此時(shí)氣體的壓強(qiáng)為:保持7；=350K不變，緩慢抽出部分氣體，使氣體壓強(qiáng)再變回到p。，求集熱器內(nèi)剩余

氣體的質(zhì)量與原來總質(zhì)量的比值為

7

【答案】⑴.-P（2）.6：7

6n

【解析】

川設(shè)升溫后氣體的壓強(qiáng)為P，由于氣體做等谷變化，根據(jù)查理定律得

仄=E

T0Tt

又

4=300K,T1=350K

解得

7

P=/

⑵根據(jù)克拉伯龍方程R,得集熱器內(nèi)氣體的體積不變，則得剩余氣體的質(zhì)量與原來總質(zhì)量的比值

"τ=μ'

m_6

孫)7

12、(2021?上海市奉賢區(qū)高三上學(xué)期1月一模期末)如圖所示，兩端封閉的均勻半圓(圓心為。)管道內(nèi)封閉一

定質(zhì)量理想氣體，管內(nèi)有不計(jì)質(zhì)量、可自由移動(dòng)的、絕熱活塞P,將管內(nèi)氣體分成兩部分。開始時(shí)OP與管道的水

平直徑的夾角為Q45。，此時(shí)兩部分氣體壓強(qiáng)均為P(FI.0xl()5pa,溫度相同。

(1)若緩慢升高左側(cè)氣體的溫度，而保持右側(cè)氣體溫度不變，當(dāng)活塞緩慢移動(dòng)到管道最低點(diǎn)(不計(jì)摩擦)時(shí)，右側(cè)氣

體的壓強(qiáng)為Pao

(2)若緩慢升高左側(cè)氣體的溫度時(shí)，為保持活塞位置不變，則右側(cè)氣體的溫度同時(shí)緩慢升高，應(yīng)為左側(cè)氣體溫度

___________倍。

【答案】⑴.1.5x105(2).I

【解析】

(1)[1]對(duì)于管道右側(cè)氣體，由于氣體做等溫變化，則有：

POVI=pιVι

V=-V

231

解得

P2=L5XIO5Pa

(2)⑵左右兩邊氣體的體積均不變，則對(duì)左側(cè)氣體

PU_P左

ZF

對(duì)右側(cè)氣體

R=區(qū)

P及=P公

則

TΛ=TG

即右側(cè)氣體的溫度應(yīng)為左側(cè)氣體溫度1倍。

13、(2021?上海市嘉定區(qū)高三上學(xué)期1月一模期末)如圖所示，豎直圓筒固定不動(dòng)，粗筒橫截面積是細(xì)筒的4倍，

細(xì)筒足夠長(zhǎng)，粗筒中A、B兩輕質(zhì)活塞間封有一定量的理想氣體，氣柱長(zhǎng)∕=10cm.活塞A上方為水銀，粗細(xì)兩筒中

水銀柱的高度分別為”=3Cm和〃=2cm,兩活塞與筒壁間的摩擦不計(jì)。用外力向上托住B,使之處于平衡狀態(tài)。若

外界大氣壓始終為po=76cmHg,環(huán)境溫度為27℃。

(1)求圖示狀態(tài)封閉氣體的壓強(qiáng)0；

(2)保持溫度不變，向上緩慢推動(dòng)活塞B,試計(jì)算粗筒中的水銀柱剛好完全進(jìn)入細(xì)筒時(shí)，封閉氣體的壓強(qiáng)0和活塞

B上升的距離x；

(3)在第2問的基礎(chǔ)上，固定活塞B的位置不變，將裝置放入57℃的恒溫箱中。一段時(shí)間后，在細(xì)筒上方注入水銀，

為保證活塞A不向下移動(dòng)，則注入水銀的最大高度”為多少？

(4)請(qǐng)?jiān)赑-V圖上定性畫出氣體狀態(tài)變化的整個(gè)過程。

【解析】

(1)由題意可得

Pl=P0+Pgq7+H)=76cmHg+(2+3)cmHg=8IcmHg

(2)因?yàn)榇滞驳拿娣e是細(xì)筒面積的4倍，則水銀柱完全推入細(xì)筒時(shí)有

H=4H+Λ=(4×3+2)cm=14cm

所以

P-I=PO+PgH-76cmHg+14cmHg=90cmHg

設(shè)封閉氣體后來的高度為粗筒截面積為S,因?yàn)闇囟炔蛔儯鶕?jù)玻意耳定律有

P[IS=p2lS

得

/=9cm

則

x=l+H-I=(10+3-9)cm=4cm

⑶因?yàn)轶w積不變，根據(jù)查理定律得華?=華即

90cmHg_p3

(273+27)K-(273+57)K

得?

p3=99cmHg

又

P3=Po+pg("+〃’)

得

h-9cm

(4)如圖所示

14、(2021?上海市嘉定區(qū)一中高三上學(xué)期11月期中)一定質(zhì)量的氣體經(jīng)歷a、b、c、d四段變化過程，壓強(qiáng)與熱

力學(xué)溫度的關(guān)系如圖所示，氣體體積在增大的過程是。忽略氣體分子勢(shì)能，氣體的內(nèi)能在增大的過程是

【答案】（l）?c過程（2）.b過程

【解析】

由圖可知，a過程，溫度不變，壓強(qiáng)增大，由玻意耳定律可得，氣體的體積