氣體狀態(tài)變化引起的內(nèi)能改變問(wèn)題-2025年高考物理易錯(cuò)題專練（解析版）

易錯(cuò)點(diǎn)15不能準(zhǔn)確計(jì)算氣體狀態(tài)變化引起的內(nèi)能改變問(wèn)題

目錄

oi易錯(cuò)陷阱

易錯(cuò)陷阱1：對(duì)分子力與分子間距離變化關(guān)系的不明確

易錯(cuò)陷阱2:混淆理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用條件

易錯(cuò)陷阱3：混淆單晶體、多晶體及非晶體的異同

易錯(cuò)陷阱4:對(duì)浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)、毛細(xì)現(xiàn)象的原理不清

易錯(cuò)陷阱5:不能明確做功與熱傳遞對(duì)物體內(nèi)能的影響

02易錯(cuò)知識(shí)點(diǎn)

知識(shí)點(diǎn)一、微觀量的估算

知識(shí)點(diǎn)二、氣體壓強(qiáng)的產(chǎn)生與計(jì)算

知識(shí)點(diǎn)三、氣體實(shí)驗(yàn)定律的應(yīng)用

知識(shí)點(diǎn)四、熱力學(xué)第一定律的理解及應(yīng)用

03舉一反三—易錯(cuò)題型

題型一：“玻璃管液封”問(wèn)題

題型二：“汽缸活塞類”問(wèn)題

題型三：“變質(zhì)量氣體”問(wèn)題

題型四：熱力學(xué)定律與氣體實(shí)驗(yàn)定律的綜合

04易錯(cuò)題通關(guān)

Qm易錯(cuò)陷阱

易錯(cuò)陷阱1：對(duì)分子力與分子間距離變化關(guān)系的不明確

(l)ro的意義

分子間距離r=ro時(shí)，引力與斥力大小相等，分子力為零，所以分子間距離等于啾數(shù)量級(jí)為

的位置叫平衡位置.

(2)分子間的引力、斥力和分子力隨分子間距離變化的圖像如圖所示.在「軸

上方，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力；在r軸下方，分子間的作用力表現(xiàn)為引

力.

①分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小且斥力變化得快.

②實(shí)際表現(xiàn)的分子力是引力和斥力的合力.

③當(dāng)r<ro時(shí)，分子力隨分子間距離的增大而減??；當(dāng)時(shí)，分子力隨分子

間距離的增大先增大后減小.

易錯(cuò)陷阱2：混淆理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用條件

1.對(duì)理想氣體狀態(tài)方程的理解

(1)成立條件：一定質(zhì)量的理想氣體.

(2)該方程表示的是氣體三個(gè)狀態(tài)參量的關(guān)系，與中間的變化過(guò)程無(wú)關(guān).

(3)公式中常量。僅由氣體的種類和質(zhì)量決定，與狀態(tài)參量(0、K7)無(wú)關(guān).

(4)方程中各量的單位：溫度7必須是熱力學(xué)溫度，公式兩邊中壓強(qiáng)。和體積，單位必須統(tǒng)一，但不

一定是國(guó)際單位制中的單位.

2.理想氣體狀態(tài)方程與氣體實(shí)驗(yàn)定律

〃4=%時(shí),R%=R及玻意耳定律

jOiV\piVi匕=松時(shí),7=7查理定律

——=>A1112

T112

%K

口=。時(shí)，7=7蓋一呂薩克定律

h12

易錯(cuò)陷阱3：混淆單晶體、多晶體及非晶體的異同

宏觀表現(xiàn)

分類微觀結(jié)構(gòu)

外形物理性質(zhì)

組成晶體的物質(zhì)微粒(原

單

子、分子、離子)在空間有天然、規(guī)則各向

晶

按一定規(guī)則排列一一空間的幾何形狀異性

體

晶體點(diǎn)陣有確定的熔點(diǎn)

多

由無(wú)數(shù)的晶體微粒(小晶

晶

粒)無(wú)規(guī)則排列組成沒有天然、規(guī)各向

體

則的幾何形狀同性

非晶體內(nèi)部物質(zhì)微粒是無(wú)規(guī)則排列的沒有確定的熔化溫度

易錯(cuò)陷阱4：對(duì)浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)、毛細(xì)現(xiàn)象的原理不清

(1)附著層內(nèi)分子受力情況

液體和固體接觸時(shí)，附著層的液體分子除受液體內(nèi)部的分子吸引外，還受到固體分子的吸引.

(2)浸潤(rùn)的成因

當(dāng)固體分子吸引力大于液體內(nèi)部分子力時(shí)，這時(shí)表現(xiàn)為液體浸潤(rùn)固體.

(3)不浸潤(rùn)的成因

當(dāng)固體分子吸引力小于液體內(nèi)部分子力時(shí)，這時(shí)表現(xiàn)為液體不浸潤(rùn)固體.

(4)毛細(xì)現(xiàn)象的產(chǎn)生原因

毛細(xì)現(xiàn)象的產(chǎn)生與表面張力及浸潤(rùn)現(xiàn)象都有關(guān)系.

如圖所示，甲是浸潤(rùn)情況，此時(shí)管內(nèi)液面呈凹形，因?yàn)橐后w的表面張力的作用，液體會(huì)受到向上的

作用力，因而管內(nèi)液面要比管外高；乙是不浸潤(rùn)情況，管內(nèi)液面呈凸形，表面張力的作用使液體受

到向下的力，因而管內(nèi)液面比管外低.

甲乙

易錯(cuò)陷阱5：不能明確做功與熱傳遞對(duì)物體內(nèi)能的影響

符號(hào)QA[7

體積減小，外界對(duì)熱力學(xué)系統(tǒng)

+熱力學(xué)系統(tǒng)吸收熱量?jī)?nèi)能增加

做功

體積增大，熱力學(xué)系統(tǒng)對(duì)外界

—熱力學(xué)系統(tǒng)放出熱量?jī)?nèi)能減少

做功

0易錯(cuò)知識(shí)點(diǎn)

知識(shí)點(diǎn)一、微觀量的估算

1.微觀量：分子體積—、分子直徑"、分子質(zhì)量加0.

2.宏觀量：物體的體積V、摩爾體積Vmol、物體的質(zhì)量相、摩爾質(zhì)量M、物體的密度

3.關(guān)系

(1)分子的質(zhì)量：恤=得=*.

⑵分子的體積:%=職=檢

⑶物體所含的分子數(shù)：N=+NA=■然NA或N嗎NA告.NA.

4.兩種模型

學(xué).(適用于：固體、液體)

(1)球體模型直徑為〃=A

a

(2)立方體模型邊長(zhǎng)為〃=訴.(適用于：氣體)

知識(shí)點(diǎn)二、氣體壓強(qiáng)的產(chǎn)生與計(jì)算

1.產(chǎn)生的原因

由于大量分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)而碰撞器壁，形成對(duì)器壁各處均勻、持續(xù)的壓力,作用在器壁單位面積上

的壓力叫做氣體的壓強(qiáng).

2.決定因素

(1)宏觀上：決定于氣體的溫度和體積.

(2)微觀上：決定于分子的平均動(dòng)能和分子的密集程度.

3.平衡狀態(tài)下氣體壓強(qiáng)的求法

(1)液片法：選取假想的液體薄片(自身重力不計(jì))為研究對(duì)象，分析液片兩側(cè)受力情況，建立平衡方

程，消去面積，得到液片兩側(cè)壓強(qiáng)相等方程，求得氣體的壓強(qiáng).

(2)力平衡法：選取與氣體接觸的液柱(或活塞)為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，得到液柱(或活塞)的受力平

衡方程，求得氣體的壓強(qiáng).

(3)等壓面法：在連通器中，同一種液體(中間不間斷)同一深度處壓強(qiáng)相等.液體內(nèi)深〃處的總壓強(qiáng)p

=po+pgh,po為液面上方的壓強(qiáng).

4.加速運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中封閉氣體壓強(qiáng)的求法

選取與氣體接觸的液柱(或活塞)為研究對(duì)象，進(jìn)行受力分析，利用牛頓第二定律列方程求解.

知識(shí)點(diǎn)三、氣體實(shí)驗(yàn)定律的應(yīng)用

1.氣體實(shí)驗(yàn)定律

玻意耳定律查理定律蓋一呂薩克定律

一定質(zhì)量的某種氣體，在一定質(zhì)量的某種氣體，在一定質(zhì)量的某種氣體，在

內(nèi)容溫度不變的情況下，壓強(qiáng)體積不變的情況下，壓強(qiáng)壓強(qiáng)不變的情況下，其體

與體積成反比與熱力學(xué)溫度成正比積與熱力學(xué)溫度成正比

匕—吆葉

T]一或

TiT2^

表達(dá)式01V!="2如

包_宜Vi_7i

P2~T2V2~T2

PPV

圖象/

/,

Vt

ur0*T0*r

2.理想氣體的狀態(tài)方程

(1)理想氣體

①宏觀上講，理想氣體是指在任何條件下始終遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律的氣體，實(shí)際氣體在壓強(qiáng)不太大、

溫度不太低的條件下，可視為理想氣體.

②微觀上講，理想氣體的分子間除碰撞外無(wú)其他作用力，即分子間無(wú)分子勢(shì)能.

(2)理想氣體的狀態(tài)方程

一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)方程：苧=喑或窄=C

hI21

氣體實(shí)驗(yàn)定律可看做一定質(zhì)量理想氣體狀態(tài)方程的特例.

知識(shí)點(diǎn)四、熱力學(xué)第一定律的理解及應(yīng)用

1.熱力學(xué)第一定律的理解

不僅反映了做功和熱傳遞這兩種方式改變內(nèi)能的過(guò)程是等效的,而且給出了內(nèi)能的變化量和做功與

熱傳遞之間的定量關(guān)系.

2.對(duì)公式AU=Q+W符號(hào)的規(guī)定

符號(hào)Q\u

+外界對(duì)物體做功物體吸收熱量?jī)?nèi)能增加

一物體對(duì)外界做功物體放出熱量?jī)?nèi)能減少

3.幾種特殊情況

(1)若過(guò)程是絕熱的，則。=。，W^MJ,外界對(duì)物體做的功等于物體內(nèi)能的增加量.

(2)若過(guò)程中不做功，即W=0,則。=也，物體吸收的熱量等于物體內(nèi)能的增加量.

(3)若過(guò)程的初、末狀態(tài)物體的內(nèi)能不變，即AU=O,貝I皿+。=0或W=一。.外界對(duì)物體做的功等

于物體放出的熱量.

整國(guó)舉一反三

題型一：“玻璃管液封”問(wèn)題

【例1】(2024?洛陽(yáng)一模)如圖所示，將一內(nèi)徑處處相同，導(dǎo)熱良好的“T”形細(xì)玻璃管以“卜”的

姿勢(shì)放在水平面上，使其上端開口，下端封閉，且使豎直細(xì)管垂直水平面，管中用水銀封閉著A、

B兩部分理想氣體，C為輕質(zhì)密閉活塞，各部分長(zhǎng)度如圖所示?，F(xiàn)緩慢推動(dòng)活塞，將水平管中水

銀恰好全部推進(jìn)豎直管中，水銀未從上端管口溢出，已知大氣壓強(qiáng)po=75cmHg,設(shè)外界溫度不

變。求：

(1)水平管中水銀恰好全部被推進(jìn)豎直管中時(shí)，氣體A的壓強(qiáng)；

(2)將水平管中水銀全部推進(jìn)豎直管的過(guò)程中活塞移動(dòng)的距離。

【解答】解：(1)水平管中水銀恰好全部推進(jìn)豎直管中時(shí)，氣體A的壓強(qiáng)p'A=po+pgh=

75cmHg+15cmHg=90cmHg

(2)初狀態(tài)，氣體A的壓強(qiáng)pA=po+pghi=75cmHg+lOcmHg=85cmHg

設(shè)玻璃管橫截面積為S,初狀態(tài)氣體A的體積匕=45Scm3

設(shè)末狀態(tài)氣體A的體積為VA對(duì)氣體A由玻意耳定律得PAVA=P'AVA,解得匕'=42.5Scm3

末狀態(tài)氣體A的長(zhǎng)度L=#=42,5cm

氣體A的長(zhǎng)度減少量AL=(45-42.5)=2.5cm

初狀態(tài)氣體B的壓強(qiáng)pB=po+pgh2=75cmHg+5cmHg=80cmHg

末狀態(tài)氣體B的壓強(qiáng)pB=P+pgh3=75cmHg+[15-(5+2.5)]cmHg=82.5cmHg

2

初狀態(tài)氣體B的體積VB=41.25Scm

設(shè)活塞移動(dòng)的距離為x,末狀態(tài)氣體B的體積噌=(41.25+5-x)Scm3=(46.25-x)Scm3

對(duì)氣體B由玻意耳定律得PBVB=P'BVB,代入數(shù)據(jù)得x=6.25cm。

答：(1)水平管中水銀恰好全部推進(jìn)豎直管中時(shí)，氣體A的壓強(qiáng)為90cmHg：

(2)活塞移動(dòng)的距離為6.25cm。

【變式1-1](2024?順慶區(qū)校級(jí)模擬)如圖所示，開口豎直向上的固定氣缸右側(cè)連一“U”形管氣壓

計(jì)，在距氣缸底部1.21處有一個(gè)卡環(huán)，一質(zhì)量為m的活塞可以在氣缸內(nèi)卡環(huán)以上部分無(wú)摩擦滑動(dòng)

且不漏氣，在氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)溫度為To時(shí)，活塞靜止在距氣缸底部為1.51處，已

知大氣壓強(qiáng)恒為po,氣缸橫截面積為s,不計(jì)“U”形管內(nèi)氣體的體積，現(xiàn)緩慢降低缸內(nèi)氣體的溫

度，求：

（1）當(dāng)活塞缸接觸卡環(huán)時(shí)，氣體的溫度T1；

（2）當(dāng)氣壓計(jì)兩管水銀面相平時(shí)，氣體的溫度T2.

【解答】解：（1）降低溫度直至活塞剛接觸卡環(huán)的過(guò)程中，氣體壓強(qiáng)不變，初態(tài)：Pi=po+等,

Vi=1.51s,T=To

活塞剛接觸卡環(huán)時(shí)：P2=P1,V2=1.2IS,TI=?

根據(jù)蓋呂薩克定律有:

w

To—

TVTQX1.21S

02O.8T

1.5Zso

（2）從活塞接觸卡環(huán)到液面相平的過(guò)程中，氣體等容變化，有:

P3=Po,V3—1.2Is,T2=?

根據(jù)查理定律可得:

P2_P3

所以T_P3T1_P0xlT0_4p（）ToS

所以：T2一不一不一

5pos+5mg

答：（1）當(dāng)活塞缸接觸卡環(huán)時(shí)，氣體的溫度是O.8To；

4poT（）s

（2）當(dāng)氣壓計(jì)兩管水銀面相平時(shí)，氣體的溫度是

5pos+5mg

【變式1-2］（2024?博望區(qū)校級(jí)模擬）如圖，粗細(xì)均勻的L形導(dǎo)熱細(xì)玻璃管固定在豎直面內(nèi)，豎直部

分AB頂端封閉，長(zhǎng)為55cm,通過(guò)水銀柱在管內(nèi)封閉一段長(zhǎng)為30cm的理想氣體，水平部分BC

左端開口，管內(nèi)的水銀柱總長(zhǎng)為30cm,水銀柱左側(cè)面到C端的距離為20cm,已知大氣壓強(qiáng)為

75cmHg,環(huán)境溫度為300Ko

（1）若溫度緩慢升高，發(fā)現(xiàn)水銀柱左側(cè)面向左移動(dòng)的距離為10cm,求此時(shí)環(huán)境溫度；

（2）若保持（1）中環(huán)境溫度不變，將玻璃管C端用活塞封閉，并緩慢向右推動(dòng)活塞，當(dāng)AB中

水銀柱回到初始高度時(shí)，求此時(shí)豎直管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)。

A

【解答】解：（2）初始時(shí)刻氣柱A的壓強(qiáng)為pi=po-25cmHg=75cmHg-25cmHg=50cmHg,Vi

=30S,Ti=300K

水銀柱左側(cè)面向左移動(dòng)的距離為10cm,此時(shí)有p2=po-15cmHg=75cmHg-15cmHg=60cmHg,

Vi=40S

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有聆=*

TiT2

解得T2=480K

（2）根據(jù)查理定律有

Pl=P3

Ti—T2

解得p3=80cmHg

答：（1）此時(shí)環(huán)境溫度為480K；

（2）此時(shí)豎直管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為80cmHg。

【變式1-3］（2024?嘉興模擬）如圖所示，自重為G的玻璃管豎直懸掛在力傳感器下方，其上端封

閉，下端沒入水銀槽中。一段水銀柱將管中氣體分成上下兩部分，下方氣體和水銀交界面與管外

水銀面齊平。已知力傳感器示數(shù)為1.1G,外界大氣壓為po,玻璃管橫截面積為S、水銀密度為p、

重力加速度為g,不計(jì)玻璃管壁厚度，求：

（1）管內(nèi)上方氣體壓強(qiáng)p；

（2）管內(nèi)水銀柱高度h；

（3）若環(huán)境溫度緩慢升高，則下方氣體與水銀交界面將下降（選填“上升”、“下降”或“不

動(dòng)”），上方氣體碰撞單位面積管壁的平均撞擊力將增大（選填“增大”、“減小”或“不變”）。

OJ傳感器I

【解答】解：（1）對(duì)玻璃管受力分析，受到大氣向下的壓力poS,豎直向下的重力G,封閉氣體

豎直向上的支持力pS,測(cè)力計(jì)拉豎直向上的力F=1.1G。

由平衡條件得：poS+G=pS+l」G

解得：P=Po-^s

（2）由題意可知玻璃管下部封閉氣體的壓強(qiáng)為p，=po,對(duì)水銀柱受力分析，可得:

pS+pShg=poS

G

解得:iopgs

（3）若環(huán)境溫度緩慢升高，管內(nèi)兩部分氣體壓強(qiáng)均增大，則下方氣體與水銀交界面將下降，上方

氣體碰撞單位面積管壁的平均撞擊力將增大。

題型二：“汽缸活塞類”問(wèn)題

【例2】（2024?湖北模擬）如圖（a）所示，豎直放置、開口向上的汽缸內(nèi)用質(zhì)量m=10kg的活塞封

閉著一部分理想氣體，活塞橫截面積S=0.01m2,能無(wú)摩擦的滑動(dòng)。初始時(shí)活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，

距離氣缸底部的高度hi=9cm。若汽缸、活塞導(dǎo)熱性好，氣體溫度始終保持不變，已知大氣壓強(qiáng)

po=lX105Pa,重力加速度g取lOm/s2,求：

（1）初始時(shí)刻氣體的壓強(qiáng)pi;

（2）將汽缸緩慢倒置后，如圖（b）所示，活塞距氣缸底部的高度h2。

圖（a）圖（b）

【解答】解：（1）對(duì)活塞進(jìn)行受力分析，有

mg+poS=piS

初始時(shí)刻氣體壓強(qiáng)

Pi=1.1x105Pa

（2）對(duì)活塞進(jìn)行受力分析，有

mg+p2S=poS

由等溫變化規(guī)律，有

pihiS=p2h2s

解得h2=llcm

【變式2-1］（2024?龍崗區(qū)校級(jí)三模）如圖為一個(gè)簡(jiǎn)易的環(huán)境溫度報(bào)警器，一固定在水平地面上的汽

缸，導(dǎo)熱性能良好，缸內(nèi)溫度與環(huán)境溫度可以認(rèn)為相等，當(dāng)輕繩拉力剛好為零時(shí)，蜂鳴器開始報(bào)

警。汽缸內(nèi)有一質(zhì)量不計(jì)、橫截面積，S=10cm2的活塞封閉著一定質(zhì)量理想氣體，活塞上方用輕

繩懸掛著質(zhì)量m=1kg矩形重物。當(dāng)缸內(nèi)溫度為Ti=300K時(shí)，活塞與缸底相距H=10cm,與重

物相距h=2cm。大氣壓強(qiáng)po=l.OXl（）5pa,重力加速度大小g=lOm/s2,不計(jì)活塞厚度及活塞與

缸壁間的摩擦。

（1）當(dāng)活塞剛好接觸重物時(shí)，求缸內(nèi)氣體的溫度T2;

（2）報(bào)警器剛開始報(bào)警時(shí)，求環(huán)境溫度T3。

【解答】解：（1）從開始到活塞剛接觸重物，氣體經(jīng)歷等壓變化，則：

HS（H+九）S

Ti—T2

代入數(shù)據(jù)可得：T2=360K

（2）繩子拉力剛好為零時(shí)，對(duì)活塞受力分析，由平衡條件有：

piS=poS+mg

活塞從接觸重物開始到報(bào)警的過(guò)程，氣體經(jīng)歷等容變化，有：包=察

72T3

代入數(shù)據(jù)可得：T3=396K

答：（1）當(dāng)活塞剛好接觸重物時(shí)，求缸內(nèi)氣體的溫度T2為360K；

（2）報(bào)警器剛開始報(bào)警時(shí)，求環(huán)境溫度T3為396K。

【變式2-2］（2024?花溪區(qū)校級(jí)模擬）如圖，絕熱氣缸A與導(dǎo)熱氣缸B均固定于地面，由剛性桿連

接的絕熱活塞與兩氣缸間均無(wú)摩擦.兩氣缸內(nèi)裝有處于平衡狀態(tài)的理想氣體,開始時(shí)體積均為Vo、

溫度均為To.緩慢加熱A中氣體，停止加熱達(dá)到穩(wěn)定后，A中氣體壓強(qiáng)為原來(lái)的1.2倍.設(shè)環(huán)境

溫度始終保持不變，求：

（i）氣缸B中氣體的體積VB；

（ii）氣缸A中氣體的溫度TA.

【解答】解：（i）氣缸B中氣體，初末溫度不變，設(shè)初態(tài)壓強(qiáng)為po,末態(tài)壓強(qiáng)為：PB=PA=1.2PO-

①

由玻意耳定律得：POVO=1.2POVB-?

所以汽缸B中氣體體積：％=泌…③

（ii）氣缸A中氣體末態(tài)體積為：匕=2%-泌=（%…④

由理想氣體狀態(tài)方程得皿=1'2P°Va…⑤

ToTA

所以汽缸A中氣體的溫度：TA=1.4TO…⑥

答：⑴氣缸B中氣體的體積VB為凱；

（ii）氣缸A中氣體的溫度TA為1.4To.

【變式2-3］（2024?廣東三模）一內(nèi)壁光滑的汽缸豎直放置，通過(guò)輕桿連接的兩活塞a、b之間封閉

有一定質(zhì)量的理想氣體，如圖所示。初始時(shí)，兩活塞均處于靜止?fàn)顟B(tài)，且兩活塞到汽缸連接處MN

的距離相等，封閉氣體的熱力學(xué)溫度為To。已知兩活塞a、b的質(zhì)量分別為ma=^Mo,mb=mo,

橫截面積Sa=^7s,重力加速度大小為g,大氣壓強(qiáng)恒為曙。

(1)若使封閉氣體緩慢降溫使活塞a恰好移動(dòng)到連接處MN,求此時(shí)氣體的溫度；

(2)若在活塞a上緩慢添加細(xì)砂使活塞a恰好移動(dòng)到連接處MN,封閉氣體溫度不變，求最終所

加細(xì)砂的總質(zhì)量。

b

【解答】解：(1)設(shè)活塞a、b到MN處的距離均為L(zhǎng),氣體緩慢降溫至活塞a恰好移到MN處

過(guò)程，壓強(qiáng)不變，根據(jù)蓋―呂薩克定律有

(Sa+Sb)LS》x2L

F_—T

解得

3

(2)初始時(shí)，設(shè)封閉氣體壓強(qiáng)為pi,研究a、b兩活塞及輕桿整體有

poSa+piSb+mag+mbg=poSb+piSa

設(shè)活塞a恰好移動(dòng)到MN處時(shí)，封閉氣體壓強(qiáng)為p2,研究a、b兩活塞及輕桿整體有

poSa+p2Sb+mag+mbg+mg=poSb+p2Sa

根據(jù)玻意耳定律有

pi(Sa+Sb)L=p2sbX2L

8

-

9

3

答：(1)此時(shí)氣體的溫度為;'To；

4

8

(2)最終所加細(xì)砂的總質(zhì)量為一爪0。

題型三：“變質(zhì)量氣體”問(wèn)題

【例3】(2024?開福區(qū)校級(jí)模擬)如圖甲，氣動(dòng)避震是通過(guò)控制氣壓來(lái)改變車身高低，備受高檔轎車

的青睞。其工作原理可以簡(jiǎn)化為如圖乙，在導(dǎo)熱良好的氣缸內(nèi)用可自由滑動(dòng)的面積為S=10cm2活

塞和祛碼組合體封閉一定質(zhì)量的空氣，活塞和祛碼總質(zhì)量為m=5kg。充氣裝置可通過(guò)開關(guān)閥門

K對(duì)氣缸進(jìn)行充氣或放氣來(lái)改變車身高低。初始時(shí)，開關(guān)閥門K關(guān)閉，此時(shí)氣缸內(nèi)氣體高度為hi

=40cm。已知外界大氣壓強(qiáng)po=1.0XloRa。求：

(1)初始狀態(tài)氣缸內(nèi)壓強(qiáng)pi；

(2)僅將活塞和祛碼的總質(zhì)量增大至10kg時(shí)，汽缸內(nèi)氣體高度h2；

(3)在(2)的基礎(chǔ)上，打開閥門K,充氣裝置向氣缸內(nèi)充氣，當(dāng)汽缸內(nèi)氣體高度最終恢至hi時(shí)，

求充入的外界大氣的體積V。

【解答】解：(1)根據(jù)活塞平衡可知初始狀態(tài)汽缸內(nèi)壓強(qiáng)為

.mg

Pi=Po+-f

解得：pi=1.5x105Pa

(2)末態(tài)汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為

,m'g

P2=Po+s

根據(jù)玻意耳定律得

piShi=p2sh2

解得：h2=30cm

(3)根據(jù)玻意耳定律得

poV+p2sh2=p2shi

解得：V=200cm3

答：(1)初始狀態(tài)氣缸內(nèi)壓強(qiáng)pi為L(zhǎng)5Xl()5pa；

(2)汽缸內(nèi)氣體高度h2為30cm；

(3)充入的外界大氣的體積V為200cm3。

【變式3-1](2024?浙江二模)自行車在生活中是一種普及程度很高的交通工具。自行車輪胎氣壓過(guò)

低不僅費(fèi)力而且又很容易損壞內(nèi)胎，輪胎氣壓過(guò)高會(huì)使輪胎的緩沖性能下降或發(fā)生爆胎，因此保

持合適的輪胎氣壓對(duì)延長(zhǎng)輪胎使用壽命和提升騎行感受至關(guān)重要。己知某款自行車輪胎容積為V

=L8L且保持不變，在環(huán)境溫度為27℃條件下，胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)為pi=1.5X105pa,外界大氣壓強(qiáng)

為po=l.OXl()5pa。

(1)若該車長(zhǎng)時(shí)間騎行在溫度較高的公路上使胎內(nèi)氣體的溫度上升到37℃,問(wèn)此時(shí)車內(nèi)氣體的

壓強(qiáng)；

(2)若車胎的氣門芯會(huì)緩慢漏氣，長(zhǎng)時(shí)間放置后胎內(nèi)壓強(qiáng)變?yōu)閜o=l.OXl()5pa,忽略氣體溫度與

車胎容積的變化，問(wèn)胎內(nèi)泄漏出的氣體質(zhì)量占原來(lái)胎內(nèi)氣體質(zhì)量的比例；

(3)若自行車說(shuō)明書規(guī)定的輪胎標(biāo)準(zhǔn)氣壓在室溫27℃下為p=2.1Xl()5pa,為使車胎內(nèi)氣壓達(dá)標(biāo)，

某同學(xué)用打氣筒給自行車打氣。設(shè)每打一次可打入壓強(qiáng)為po=l.OXlO5Pa溫度為27℃的空氣

90cm2。請(qǐng)通過(guò)計(jì)算判斷打氣10次后車胎壓強(qiáng)是否達(dá)到說(shuō)明書規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)胎壓。假設(shè)打氣過(guò)程氣

體的溫度保持不變，車胎因膨脹而增大的體積可以忽略不計(jì)。

【解答】解：(1)氣體做等容變化，由：烏=詈

TiT2

變形后得：P2=273+27X15X105Pa=1.55X105Pa

(2)設(shè)原胎內(nèi)氣體做等溫膨脹，由玻意耳定律可列：piV=poV2

代入數(shù)據(jù)得到：V2=^x1.8L=2.7L

“1.U

、…一日…、，AmAV2.7L-1.8L1

故泄漏質(zhì)重占比為：—=-=---------=-

mV22.7L3

即有三分之一的氣體泄漏。

(3)設(shè)原胎內(nèi)氣體做等溫膨脹后壓強(qiáng)變?yōu)閜o時(shí)體積變?yōu)閂3,得：piV=poV3

再將胎內(nèi)氣體和打氣筒打入的氣體看作整體一起做等溫壓縮，由玻意耳定律：po(1.5V+10AV)

=p'V

其中每次打氣：AV=90cm3

聯(lián)立解得：p'=2.0X105Pa<p,故胎內(nèi)氣體未達(dá)標(biāo)準(zhǔn)氣壓。

答:(1)時(shí)車內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為1.55Xl()5pa；

(2)胎內(nèi)泄漏出的氣體質(zhì)量占原來(lái)胎內(nèi)氣體質(zhì)量的比例為點(diǎn)

(3)未達(dá)標(biāo)準(zhǔn)氣壓，詳見解析。

【變式3-2](2024?江寧區(qū)校級(jí)二模)青藏高原上海拔4000m時(shí)，大氣壓強(qiáng)為6.3XlO4pa。某游客在

此出現(xiàn)了高原反應(yīng)，隨即取出一種便攜式加壓艙使用。如圖所示，該加壓艙主要由艙體、氣源箱

組成。已知加壓艙剛?cè)〕鰰r(shí)是折疊狀態(tài)，只打開進(jìn)氣口，氣源箱將周圍環(huán)境中體積為15m3的大

氣輸入到艙體中，穩(wěn)定后，艙內(nèi)空氣新鮮，且氣壓不變，溫度維持在27℃,病人在艙內(nèi)的高壓環(huán)

境中吸氧。充氣后的加壓艙艙體可視為長(zhǎng)2.1m、底面積In?的圓柱體，艙內(nèi)外氣體均可視為理想

氣體，艙外環(huán)境溫度保持-3℃不變。

(1)求穩(wěn)定后艙內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；

(2)該游客在艙內(nèi)治療一段時(shí)間后情況好轉(zhuǎn)，他改設(shè)2.0X105pa、27℃的新模式，加壓艙會(huì)自動(dòng)

充氣、放氣，當(dāng)將周圍環(huán)境中Inr5的氣體充入加壓艙后達(dá)到了新模式，求這個(gè)過(guò)程中放出氣體質(zhì)

量與進(jìn)入氣體質(zhì)量之比。

艙體

【解答】解：(1)將體積為％=15巾3,壓強(qiáng)為Po=6,3xl()4pa,溫度為To=27OK的大氣注入

艙體，

艙內(nèi)氣體溫度為Ti=300K,體積為匕=LS=2,1m3

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程

Po%=Pl^_

元"石

代入數(shù)據(jù)解得：P1=5x105Pa

(2)艙內(nèi)溫度Tl=300K不變，新氣壓

P2=2x105Pa

3

充入氣體體積：V3=1m

4

壓強(qiáng)：p0=6,3x10Pa

溫度為To=27OK

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有

P2V2=P1V1+E0V3

T1~T1To

代入數(shù)據(jù)解得：-5.6m3

排出艙體的氣體體積：川=彩一匕=3.5m3

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有

匕_P2嗎

To—Ti

3

代入數(shù)據(jù)解得：V4=0.35m

綜上放出氣體質(zhì)量與進(jìn)入氣體質(zhì)量之比等于體積之比為："理=竺

m人V4

代入數(shù)據(jù)解得：--10

mA

答：(1)穩(wěn)定后艙內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為5Xl()5pa；

(2)這個(gè)過(guò)程中放出氣體質(zhì)量與進(jìn)入氣體質(zhì)量之比為10o

【變式3-3](2024?瓊山區(qū)校級(jí)模擬)水肺潛水運(yùn)動(dòng)中，潛水員潛水時(shí)需要攜帶潛水氧氣瓶，以保障

潛水員吸入氣體的壓強(qiáng)跟外界水壓相等。潛水器材準(zhǔn)備室中有一待充氣的氧氣瓶，其內(nèi)部氣體的

壓強(qiáng)、溫度與外界大氣相同，潛水員用氣體壓縮機(jī)為其充氣，1s內(nèi)可將壓強(qiáng)為po、溫度為to、體

積Vo=700mL的氣體充進(jìn)氧氣瓶?jī)?nèi)，充氣完成時(shí)氧氣瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)p=16atm,溫度t=47°C。已

知外界大氣壓po=latm,外界環(huán)境溫度to=27℃,氧氣瓶的容積V=11L,氧氣瓶的導(dǎo)熱性能良

好，水溫恒為to,水中每下降10m深度水壓增加latm。

(1)求氣體壓縮機(jī)對(duì)氧氣瓶充氣的時(shí)間；

(2)潛水員攜帶氧氣瓶迅速下潛至水面下hi=10m深處，在該水層活動(dòng)期間吸入氣體Vi=20L,

隨即迅速下潛至水面下h2=20m深處，在該水層活動(dòng)期間吸入氣體V2=16L,求此時(shí)氧氣瓶?jī)?nèi)剩

余氣體的壓強(qiáng)。

【解答】解：（1）充氣過(guò)程有根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可得:

PoV+Po』充_pA

273+%+273+片—273+t

代入數(shù)據(jù)解得：％=154L=1.54x10W

則充氣時(shí)間為：1=肯，代入數(shù)據(jù)解得：t=220s

（2）當(dāng)下潛至水面下hi=10m深處時(shí)，為保障潛水員吸入氣體的壓強(qiáng)跟外界水壓相等,

則此時(shí)吸入氣體壓強(qiáng)為Pl=Po+界，代入數(shù)據(jù)解得：pi=2atm

此時(shí)以吸入氣體和氧氣管內(nèi)氣體為研究對(duì)象，則有

pVVAVI

273+t―273+t0+273+%

當(dāng)下潛至水面下h2=20m深處時(shí)，為保障潛水員吸入氣體的壓強(qiáng)跟外界水壓相等，

則此時(shí)吸入氣體壓強(qiáng)為：P2=Po+界，代入數(shù)據(jù)解得：P2=3atm

此時(shí)以吸入氣體和氧氣管內(nèi)氣體為研究對(duì)象，則有

V

prV------=P2--2-----+P"-V------

273+tg273+tg273+「o

代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得：p"=8atm

答：（1）氣體壓縮機(jī)對(duì)氧氣瓶充氣的時(shí)間為220s；

（2）此時(shí)氧氣瓶?jī)?nèi)剩余氣體的壓強(qiáng)為8atm。

題型四：熱力學(xué)定律與氣體實(shí)驗(yàn)定律的綜合

【例4】（2024?溫州一模）從消毒柜中取出一質(zhì)量m=0.4kg、杯口截面積S=3.5X］。一%^的圓柱形

玻璃杯。將杯蓋蓋上后，杯內(nèi)密封一定質(zhì)量的理想氣體，該氣體處于溫度To=36OK、壓強(qiáng)po=

1.0x105pa的狀態(tài)A。冷卻一段時(shí)間后，杯內(nèi)氣體溫度降低至Ti=324K,氣體達(dá)到狀態(tài)B。杯

蓋下表面為平面且形變可忽略，杯壁厚度可忽略。

（1）從狀態(tài)A到狀態(tài)B過(guò)程中，氣體（選填“吸收”或“放出”）熱量，氣體分子單

位時(shí)間撞擊杯蓋次數(shù)（選填“變大”、“變小”或“不變”）；

（2）求氣體在狀態(tài)B的壓強(qiáng)pi；

（3）氣體在狀態(tài)B時(shí)，用豎直向上外力提起杯蓋，由于大氣壓作用玻璃杯與杯蓋不分離，兩者

在空中保持靜止，求杯蓋對(duì)玻璃杯作用力F的大小。

【解答】解：（1）從狀態(tài)A到狀態(tài)B,氣體發(fā)生等容變化，氣體的溫度降低，內(nèi)能減小，根據(jù)熱

力學(xué)第一定律可知，氣體放出熱量。

根據(jù)衛(wèi)=C可知，氣體的溫度降低，氣體壓強(qiáng)減小，則氣體分子單位時(shí)間撞擊杯蓋次數(shù)減??；

T

（2）由查理定律可知

Vo_Pi

To-1

解得

Pi=9.0X104Pa

（3）對(duì)玻璃杯受力分析，玻璃杯靜止時(shí)，由平衡條件有

poS+F=mg+piS

解得

F=0.5N

即杯蓋對(duì)玻璃杯作用力F的大小為0.5N,方向?yàn)樨Q直向上。

故答案為：（1）放出，變??；

（2）氣體在狀態(tài)B的壓強(qiáng)pi為9.0X104Pa；

（3）杯蓋對(duì)玻璃杯作用力F的大小為0.5N。

【變式4-1］（2024?青秀區(qū)校級(jí)模擬）制作水火箭是青少年科技活動(dòng)的常見項(xiàng)目之一。某研究小組為

了探究水火箭在充氣與噴水過(guò)程中氣體的熱學(xué)規(guī)律，把水火箭的塑料容器豎直固定，其中A、C

分別是塑料容器的充氣口、噴水口，B是氣壓計(jì)，如圖（a）所示。在室溫環(huán)境下，容器內(nèi)裝入一

定質(zhì)量的水，封閉體積為Vo的一定氣體，氣體壓強(qiáng)此時(shí)為4po。

（1）打開噴水口閥門，噴出一部分水后關(guān)閉閥門，容器內(nèi)氣體從狀態(tài)M變化到狀態(tài)N,其壓強(qiáng)

p與體積V的變化關(guān)系如圖（b）中實(shí)線所示，已知?dú)怏w在狀態(tài)N時(shí)的體積為V1,壓強(qiáng)為pi,求

氣體在狀態(tài)N與狀態(tài)M時(shí)的熱力學(xué)溫度之比。

（2）圖（b）中虛線MN'是容器內(nèi)氣體在絕熱（既不吸熱也不放熱）條件下壓強(qiáng)p與體積V的

變化關(guān)系圖線，試判斷氣體在圖（b）中沿實(shí)線從M到N的過(guò)程是吸熱還是放熱。（列表達(dá)式說(shuō)

明理由）

（3）若容器內(nèi)體積為Vo、壓強(qiáng)為4Po的氣體是在塑料容器內(nèi)原有壓強(qiáng)為po,體積為Vo的封閉空

氣中向內(nèi)緩慢充氣而形成的（不計(jì)容器的容積變化）。設(shè)充氣過(guò)程中氣體溫度不變，求充入的氣體

在該室溫環(huán)境下壓強(qiáng)為po時(shí)的體積。

【解答】解：（1）容器內(nèi)氣體從狀態(tài)M變化到狀態(tài)N,由理想氣體的狀態(tài)方程得

4Po%=PiVi

TMTN

解得

TN_Pi-

TM4p（）%

（2）根據(jù)p-V圖像與橫軸所圍的面積表示氣體做功可知，從M到N的過(guò)程對(duì)外做功更多，N

和N,都是從M狀態(tài)變化而來(lái)，:r）應(yīng)V該相同，可得

T

TN>T'N

所以從M到N的過(guò)程內(nèi)能減小的更少，由熱力學(xué)第一定律AU=Q+W可知，從M到N'的過(guò)程

絕熱，內(nèi)能減小等于對(duì)外做功；從M到N的過(guò)程對(duì)外做功更多，內(nèi)能減小反而更少，則氣體吸

熱。

（3）設(shè)充入的氣體在該室溫環(huán)境下壓強(qiáng)為po時(shí)的體積為V,充氣過(guò)程中氣體溫度不變，根據(jù)玻

意耳定律有

poVo+poV=4poVo

解得

V=3Vo

答：(1)氣體在狀態(tài)N與狀態(tài)M時(shí)的熱力學(xué)溫度之比為旦紅；

(2)氣體吸熱；

(3)充入的氣體在該室溫環(huán)境下壓強(qiáng)為po時(shí)的體積為3Voo

【變式4-2](2024?鎮(zhèn)海區(qū)校級(jí)一模)某款智能手機(jī)可以直接顯示手機(jī)所處環(huán)境的壓強(qiáng)和溫度，某科

創(chuàng)小組想利用智能手機(jī)的這種功能測(cè)量一形狀不規(guī)則又易溶于水的物體密度，他們自制了“測(cè)量

筒”，測(cè)量筒由上端開口的隔熱性良好且可電加熱的圓柱形氣缸和橫截面積為S=0.20m2的隔熱

輕質(zhì)活塞組成。具體操作如下：

第一步：如圖甲所示，將手機(jī)放入測(cè)量筒，放上活塞，手機(jī)穩(wěn)定顯示壓強(qiáng)pi=1.013Xl()5pa；

第二步：如圖乙所示，在活塞上輕放待測(cè)物體，穩(wěn)定后，手機(jī)顯示壓強(qiáng)p2=1.015Xl()5pa；

第三步：如圖丙所示，把待測(cè)物體也放入氣缸里，再放上活塞，待手機(jī)穩(wěn)定顯示溫度Ti=270K

時(shí)，測(cè)得活塞到汽缸底部高度h=0.50m。然后開啟電熱絲加熱一段時(shí)間，待手機(jī)穩(wěn)定顯示溫度T2

=310K時(shí)，測(cè)得活塞上升了△hnO.OSm。(封閉的空氣視為理想氣體，忽略一切摩擦，待測(cè)物體

圖甲圖乙圖丙

(1)第二步中，筒內(nèi)氣體在放上待測(cè)物前后的兩種穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)行比較，放上待測(cè)物后筒內(nèi)氣體分

子的平均速率(填“增大”、“減小”、“不變”)，氣體的內(nèi)能(填“增加”、“減

少”、“不變”)：

(2)待測(cè)物體的質(zhì)量；

(3)待測(cè)物體的體積o

【解答】解：(1)在絕熱條件下，外界對(duì)氣體做功，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體的內(nèi)能增加，

溫度升高，則氣體分子的平均速率增大。

(2)對(duì)活塞，由平衡條件有

piS+mg-p2s=0

解得待測(cè)物的質(zhì)量為

m=4kg

（3）在對(duì)氣體緩慢加熱的過(guò)程中，氣體的壓強(qiáng)保持不變，由蓋一呂薩克定律得

Ti~T2

設(shè)待測(cè)物的體積為V,可得

匕=hS-V=0.5x0.2m3-V=0.1m3-V

瞑=（h+Ah）S-V=（0.5+0.05）X0.2m3-V=0.11m3-V

代入數(shù)據(jù)解得

V=0.0325m3

故答案為：⑴增大，增加；（2）4kg；（3）0.0325m3?

【變式4-3］（2024?南寧模擬）如圖甲所示，質(zhì)量為4.0kg、面積為&0cn?的絕熱活塞將理想氣體封

閉在上端開口的直立圓筒型絕熱氣缸中，活塞可沿氣缸無(wú)摩擦滑動(dòng)且不漏氣。某時(shí)刻活塞靜止于

A位置，氣缸內(nèi)氣體的內(nèi)能Uo=lOOJ。現(xiàn)通過(guò)電熱絲緩慢加熱直到活塞到達(dá)位置B,缸內(nèi)氣體的

V-T圖像如圖乙所示。已知大氣壓po=1.0x105pa,重力加速度g取lOm/s2。已知一定質(zhì)量理

想氣體的內(nèi)能只是溫度的函數(shù)，氣體的內(nèi)能與熱力學(xué)溫度成正比。求:

（1）活塞處于A位置時(shí)氣缸內(nèi)氣體的熱力學(xué)溫度和活塞處于B位置時(shí)氣體的內(nèi)能;

（2）從A到B,氣體從電熱絲吸收的總熱量。

甲

【解答】解：（1）設(shè)活塞在A位置時(shí)氣體的體積為VA,熱力學(xué)溫度為TA。在B位置時(shí)氣體的體

積為VB,熱力學(xué)溫度為TB,內(nèi)能為UB。

從A到B,氣體發(fā)生等壓變化，由蓋一呂薩克定律有獸=?

TATB

可得活塞處于A位置時(shí)氣缸內(nèi)氣體的熱力學(xué)溫度為TA=280K

根據(jù)氣體的內(nèi)能與熱力學(xué)溫度成正比,

~TA

可得活塞處于B位置時(shí)氣體的內(nèi)能為UB=150J

（2）活塞從A位置緩慢到B為止，活塞受力平衡，以活塞為研究對(duì)象，則有pS=poS+mg

可得氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p=L5Xl（）5pa

從A到B,外界對(duì)氣體做功為W=-p（VB-VA）

解得W=-45J

由熱力學(xué)第一定律AU=Q+W

其中AU=UB-Uo=5OJ

解得從A到B,氣體從電熱絲吸收的總熱量為Q=95J

易錯(cuò)題通關(guān)

1.（2024?如皋市模擬）小明同學(xué)設(shè)計(jì)了一種測(cè)溫裝置，用于測(cè)量的教室內(nèi)的氣溫（教室內(nèi)的氣壓

為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓氣壓，相當(dāng)于76cm汞柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)），結(jié)構(gòu)如圖所示，大玻璃泡A內(nèi)有一定

量的氣體，與A相連的B管插在水銀槽中，管內(nèi)水銀面的高度x可反映泡內(nèi)氣體的溫度，即環(huán)

境溫度并把B管水銀面的高度轉(zhuǎn)化成溫度的刻度值當(dāng)教室溫度為27℃時(shí)，B管內(nèi)水銀面的高度

為16cm。B管的體積與大玻璃泡A的體積相比可忽略不計(jì)，則以下說(shuō)法正確的是（）

A.該測(cè)溫裝置利用了氣體的等壓變化的規(guī)律

B.B管上所刻的溫度數(shù)值上高下低

C.B管內(nèi)水銀面的高度為22cm時(shí)，教室的溫度為-3℃

D.若把這個(gè)已經(jīng)刻好溫度值的裝置移到高山上，測(cè)出的溫度比實(shí)際偏低

【解答】解：A、管的體積與大玻璃泡A的體積相比可忽略不計(jì)，所以玻璃泡內(nèi)氣體發(fā)生等容變

化，故A錯(cuò)誤；

B、根據(jù)查理定律，壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度成正比，當(dāng)玻璃泡內(nèi)溫度增加(即外界溫度增加)，玻璃泡

內(nèi)的壓強(qiáng)增加，水銀柱下降，所以刻度值是下高上低，故B錯(cuò)誤；

C、由題意知，大氣壓強(qiáng)po=76cmHg,溫度t=27℃時(shí)，玻璃泡A內(nèi)的氣體溫度T=300K

當(dāng)B管內(nèi)水銀面的高度x=16cm時(shí)，玻璃泡A內(nèi)的氣體壓強(qiáng)p=po-px=76cmHg-16cmHg=

60cmHg

另外，當(dāng)B管內(nèi)水銀面高度x'=22cm時(shí)，玻璃泡A內(nèi)的氣體壓強(qiáng)p'=po-pn=(76-22)

cmHg=54cmHg

設(shè)玻璃泡A內(nèi)的氣體溫度為T，,由題意可知玻璃泡A內(nèi)的氣體做等容變化

Y)pi

由查理定律得：一=一,解得T'=270K,即此時(shí)的氣溫為1=(T'-273)℃=(270-273)℃

TTt

=-3℃,故C正確；

D、當(dāng)管內(nèi)水銀面的高度為x時(shí)，地面上標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下溫度為T,設(shè)高山上壓強(qiáng)為p'o,溫度為

T〃，由查理定律得：Po~P9X=P'i",高山上壓強(qiáng)減小，故顯示溫度高于實(shí)際溫度，故D錯(cuò)

TT”

誤。

故選：Co

2.(2024?南通模擬)某小組設(shè)計(jì)的測(cè)溫裝置如圖所示，豎直玻璃管B與玻璃泡A相連插在水槽

中，封有一定量的氣體，大氣壓強(qiáng)不變的情況下，管內(nèi)水柱高度可反映泡內(nèi)氣體的溫度，即環(huán)

境溫度。環(huán)境溫度變化時(shí)，玻璃泡內(nèi)氣體壓強(qiáng)可視為不變，則()

A.測(cè)溫物質(zhì)是水

B.水柱越高溫度越高

C.管上的刻度是均勻的

D.測(cè)溫范圍由A體積決定

【解答】解：A、玻璃泡A內(nèi)的氣體壓強(qiáng)不變，則對(duì)A中的封閉氣體有：pV=nRT,p不變，則

V與T成正比，所以測(cè)溫物質(zhì)為氣體，故A錯(cuò)誤；

B、壓強(qiáng)不變的情況下，溫度越高，氣體體積越大，所以B中液面越低，故B錯(cuò)誤；

C、根據(jù)A選項(xiàng)中可得：壓強(qiáng)不變，V與T成正比，所以刻度是均勻的，故C正確；

D、當(dāng)B管中全是水時(shí)，V最小，T最?。划?dāng)B管中全是氣體時(shí)，V最大，T最大，所以測(cè)溫范

圍由B管的體積決定，故D錯(cuò)誤。

故選：Co

3.(2024?長(zhǎng)春一模)排球比賽中球內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)氣壓為1.300Xl()5pa?1.425Xl()5pa。某次比賽時(shí)環(huán)境

大氣壓強(qiáng)為1.000Xl()5pa,一排球內(nèi)氣體壓強(qiáng)為1.100X105pa,球內(nèi)氣體體積為5L。為使該排

球內(nèi)的氣壓達(dá)到比賽用的標(biāo)準(zhǔn)氣壓，需用充氣筒給排球充氣，已知充氣筒每次能將環(huán)境中0.23L

的空氣充入排球，充氣過(guò)程中排球體積和氣體溫度的變化均可忽略不計(jì)，氣體視為理想氣體，

則需要充氣的次數(shù)至少為()

A.9次B.7次C.5次D.4次

【解答】解：設(shè)至少充n次才能使球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)達(dá)到p=1.300><l()5pa。

5

賽前球內(nèi)氣體壓強(qiáng)為pl=l.lOO><lO5pa,體積為Vo=5L,每次沖入氣體的壓強(qiáng)為p2=1.000X10Pa,

體積為V=0.23L。

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程“分態(tài)式”可得

piVo+np2V=pVo

代入數(shù)據(jù)解得：n-4.35次，所以賽前至少充氣的次數(shù)為5次，故ABD錯(cuò)誤，C正確。

故選：Co

4.(2024?合肥二模)我國(guó)在春節(jié)和元宵節(jié)都有掛燈籠的習(xí)俗。現(xiàn)代制作的燈籠大多用鐵絲做骨架,

外層蒙以紙或紗類等透明物，內(nèi)部裝有白熾燈。夜晚點(diǎn)亮的白熾燈，既起到照明作用，又能營(yíng)

造出喜慶的節(jié)日氛圍。若燈未點(diǎn)亮前，燈籠內(nèi)的溫度為Ti,空氣密度為pi,燈點(diǎn)亮一段時(shí)間后,

燈籠內(nèi)的溫度升至T2,空氣密度為P2。不計(jì)燈籠體積的變化，T1與