贵州高考物理三年（2020-2022）模拟题汇编-12热学

贵州高考物理三年（2020-2022）模拟题汇编T2热学

一、多选题

1.（2022.贵州贵阳.统考模拟预测）如图，一定量的理想气体，由状态α等压变化到状

态6,再从状态b等容变化到状态c,最后从状态C等温变化回到状态下列说法正确

A.气体在状态”的温度小于在状态〃的温度

B.从状态α到状态。的过程气体对外做正功

C.从状态b到状态C的过程气体从外界吸热

D.气体在状态。的内能等于在状态C的内能

E.从状态C到状态”的过程气体从外界吸热

2.（2022•贵州黔南•统考模拟预测）下列选项说法正确的是（）

A.在用油膜法估算分子的大小实验中，从盘中央加琲子粉，这样做可以使实验效果更

好

B.分子势能与物体的体积无关，物体体积改变，物体的分子势能不会发生改变

C.金属晶粒的排列是杂乱无章的，所以金属表现为各向同性

D.早晨，空气中的水汽在荷叶上凝结成小水珠的过程中，水分子间的斥力消失、引力

减小

E.从保温瓶中倒一部分开水后盖上瓶塞，瓶塞会自动跳起是由于冷空气进入瓶中气体

受热膨胀对外做功而导致的

3.（2022・贵州黔南・统考模拟预测）如图所示为电冰箱的工作原理示意图。压缩机工作

时.，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环。在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热

量，经过冷凝器时制冷剂液化，放出热量到箱体外，下列说法正确的是（）

A.热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外

B.电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是因为其消耗了电能

C.电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律

D.电冰箱的工作原理违反热力学第一定律

E.电冰箱的工作原理正是热力学第二定律的应用

4.（2022•贵州•统考一模）2021年8月5日，在东京奥运会跳水女子IOm台决赛中，14

岁的全红婵以总分466.2拿到金牌，并打破了世界纪录。她的五次跳水中有三次满分，

娴熟的动作和标准的姿势不禁让李小鹏感叹：我扔个硬币溅起的水花都比她跳水的水花

大。下列说法正确的是（）

A.运动员出水后泳衣上的水很快滑落，这是因为制造泳衣的材料对水不浸润

B.运动员入水过程中，在水中产生的气泡内的气体压强大于大气压

C.运动员入水激起的水花中，很多呈现球形，这是水的表面张力的作用

D.水池中的水温保持在26℃左右，用以保证运动员入水后的舒适度，此时运动员和水

池中的水处于热平衡状态

E.运动员入水后，身体周围会出现一些小气泡，这些小气泡在做无规则的布朗运动

5.（2022・贵州贵阳•模拟预测）一定量的理想气体从状态M出发，经状态N、P、Q回

到状态M，完成一个循环。从M到M从P到。是等温过程；从N到P、从。到M是

等容过程；其体积一温度图像（丫一T图）如图所示，下列说法正确的是（）

试卷第2页，共10页

V

Mi~~∙-------

N―t―P

O---------------------AT

A.从M到N是吸热过程

B.从N到P是吸热过程

C.从尸到。气体对外界做功

D.从。到M是气体对外界做功

E.从Q到仞气体的内能减少

6.（2021・贵州•统考二模）下列说法正确的是o

A.当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的增大而增大

B.温度高的物体分子平均动能一定大，内能也一定大

C.气体压强的大小跟气体分子的平均动能和分子的密集程度有关

D.昆虫可以停在水面上，主要是液体表面张力的作用

E.空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的压强越接近同一温度时水的饱和汽压

7.（2021•贵州黔东南•统考一模）关于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的

是o

A.气体放出热量，其分子的平均动能可能不变

B.当分子间的作用力表现为斥力时，若减小分子间的距离，则分子间的作用力一定增

大

C.悬浮在水中的花粉的布朗运动就是花粉分子的无规则运动

D.分子势能一定随着分子间的距离的减小而减小

E.一定质量的理想气体，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

8.（2021.贵州六盘水.统考一模）如图，一定质量的理想气体从状态。依次经等容变化

过程①、等压变化过程②、等容变化过程③、等压变化过程④再回到状态外已知状态

〃与状态C气体的温度相同。则在内b、c、d四个状态及①②③④四个过程中（）

A.状态b气体的温度最高

B.状态d气体分子的平均动能最大

C.过程②中气体要向外界放出热量

D.过程③中气体要从外界吸收热量

E.过程④中外界对气体做的功大于过程②中气体对外界做的功

9.（2020.贵州铜仁.统考二模）以下说法正确的是。

A.水的温度升高，每一个水分子的运动速率都会增大

B.布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的

C.理想气体等压膨胀过程一定吸热

D.理想气体温度不变，其内能一定不变

E.理想气体压强仅与气体分子的平均动能有关

二、填空题

10.（2022∙贵州・统考模拟预测）玻璃管中的液面呈“凹”形，这是水浸润玻璃产生的物理

现象，根本原因是附着层内分子间距（选填“大于”“等于”或“小于”）液体内部分

子间距；分子势能％和分子间距离，的关系图像如图所示，能反映附着层内水分子的分

子势能马的可能是图中（选填"A"、"B”或"C”）的位置。

11.（2022∙贵州黔南•统考模拟预测）如图所示，甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于

X轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F>0时分

子间的作用力表现为斥力，尸<（）时分子间的作用力表现为引力，a、b、c、d为X轴上

四个特定的位置。现把乙分子从“处由静止释放，若规定无限远处分子势能为零，则乙

分子在__________处的动能最大；乙分子从b处运动到d处的过程中加速度的变化规

12.（2020・贵州•统考模拟预测）一定量的理想气体从状态α开始，经历油、be、Ca三

试卷第4页，共10页

个过程回到原状态，其p—T图象如图所示•—（选填7"?”或“C"）状态分子的平均动

能最小，人和C两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数

（选填“相同”或"不同”），c∙α过程外界对气体做的功一（选填"大于”、"小于”或“等于”）

OT

三、解答题

13∙（2022∙贵州贵阳•统考模拟预测）如图，两个导热良好的汽缸1、∏的高度均为力、

底面积相同，其顶部分别有阀门K、K2,下端用有阀门&的细管（容积可忽略）连通,

∏中有密封良好且可自由滑动的活塞（质量、体积均可忽略），初始时，三个阀门均打

开，活塞在∏的底部。现关闭K2、K3,通过Ki给汽缸充气，使I中气体的压强达到大

气压P。的1.5倍时关闭Ki已知环境温度为几。

（1）保持Kl关闭，同时打开K2、K3,求活塞稳定时的位置；

（2）在（I）状态下，再缓慢使环境温度升高到1∙64,求此时缸内气体的压强。

14.（2022.贵州黔南.统考模拟预测）在竹筒左、右两侧分别用浸湿的纸团堵住且不会漏

气，用一根细杆从左向右缓慢地推左侧的纸团，当竹筒内的气体压缩一定的体积时，右

侧的纸团将飞出。竹筒内部气体视为理想气体，设竹筒的长度为L、横截面积为5、压

强为庶，当推力为F时纸团恰好飞出（标准大气压为尼，不考虑纸团的厚度、纸团与

竹筒间的摩擦）。求：

（1）纸团刚飞出时竹筒内部的压强;

（2）气体的压缩长度。

15.（2022∙贵州・统考一模）中国共产党成立100周年庆祝大会临近尾声时，广场上的

100个气球笼同时打开，10万只气球腾空而起，缤纷的色彩在天空中恣意绽放，一道斑

斓的气球幕墙在北京上空描绘出一幅美丽的画卷。据报道，本次使用的气球为氢气球，

每个气球需要充入氨气IOL,充气后压强等于一个标准大气压，地面附近空气温度为

27℃、压强为LOxlO5Pao

（1）用一个体积为50L、压强为2.0x10?Pa的氨气罐给气球充气（认为充气前后气球

和氮气罐温度都与环境温度一致，不发生变化），在忽略漏气损耗的情况下，这样的1

个氧气罐可以充满多少个氨气球；

（2）本次大会使用的气球由可降解材料制成，当气球体积膨胀到15L时会发生爆炸。

已知高度每升高IoOOm,空气温度下降6。（2,若一个气球在刚好上升到2000m时发生爆

炸（气球上升过程中没有漏气），则此时200Om高处大气压强为多少。

16.（2022•贵州黔南・统考模拟预测）如图所示，竖直放置的导热圆柱形容器开口向上，

用质量m=IOkg的活塞密封一部分理想气体，活塞在容器内能自由滑动且保持水平，容

器内侧的底面积S=50cm2,开始时气体的温度片27七，活塞到容器底的距离L=20cm。

在气体从外界吸收Q=60J热量的过程中，活塞缓慢上升的距离L'=2cm。已知大气压强

po=1.0×IO5Pa,重力加速度g=10m⅛2∙0求：

①活塞停止上升时容器内气体的温度t2；

②密闭气体内能的增加量Aa

1H7.（2022∙贵州黔南•统考模拟预测）如图所示，横截面积为S,质量为M的活塞在汽缸

内封闭着一定质量的理想气体，现对汽缸内气体缓慢加热，使其温度从。升高了A7,

气柱的高度增加了AL,吸收的热量为。，不计汽缸与活塞的摩擦，外界大气压强为Ο。,

重力加速度为g,求：

试卷第6页，共10页

①此加热过程中气体内能增加了多少？

②若保持缸内气体温度不变，再在活塞上放一祛码，如图所示，使缸内气体的体积又恢

复到初始状态，则放祛码的质量为多少？

18.（2021・贵州•统考二模）如图所示，内径均匀的U形玻璃管竖直放置，左端开口，

右端封闭，管内有一段水银柱，两侧水银面等高，右管封闭的理想气体气柱长8cm,温

度是27℃。现给右管内封闭气体缓慢加热，使封闭气柱长度变为8.5cm。不考虑温度变

化对水银的影响，已知大气压强P°=75cmHg.

（i）求加热后右管内封闭气体的温度是多少℃；

（ii）保持加热后的温度不变，为使封闭气柱的长度变回8cm,求从左端开口注入的水

银柱长度。

19.（2021•贵州毕节・统考二模）如图甲，开口向上，内壁光滑密封完好的导热圆柱形汽

缸竖直放置，在汽缸M、N两处设有卡口，使厚度不计但具有一定质量的活塞，只能在

M、N之间运动。开始时活塞停在N处，缸内压强p∕=1.54xl（）5pa,温度为527℃,现缓

慢放热，活塞运动M处，直到缸内压强P3=l∙08xl05pa为止。整个过程中的P-V图像如

图乙所示（V轴单位10⅜13,P轴单位105pa）.设外界大气压po=l.Oxl（）5pa°

（1）写出图乙中气体的变化过程，并求出M、N卡口之间的体积；

（2）求活塞刚离开N时气体的温度，以及末状态汽缸内气体的温度。（计算结果保留一

位小数）

Ap/ioPa

O1.001.101.201.301.401.50

图甲图乙

20.(2021•贵州黔东南•统考一模)如图所示，粗细均匀的L形玻璃管放在竖直平面内,

BC部分水平放置，管的两端封闭且管内装有水银，A端和C端分别封闭着长度均为

L0=IOcm的理想气体。已知竖直管内水银柱的高度”=34cm,A端气体的压强为76CmHg,

环境的热力学温度为33OK。现对C端气体缓慢加热，直到C端气体长度为12Cm(A端

气体的温度始终和环境的热力学温度相同)。求此时：

(1)4端气体的压强；

(2)C端气体的热力学温度。

-

→

∣

4Z

,-

/A

/I

/

/

•

/

4/

/

8/

/

C4

///////////////////,

21.(2021・贵州六盘水•统考一模)如图，一端封闭且粗细均匀的细玻璃管中，用长IOcm

的水银柱封闭了一段空气，当玻璃管与水平面夹角为30。倾斜放置时水银柱上端恰好与

管口相齐，空气柱长17cm。已知大气压强为75CmHg,保持环境温度27。C不变，缓慢

旋转玻璃管至开口竖直向上。

⑴求玻璃管开口向上竖直放置时被封空气柱的长度：

(ii)保持玻璃管开口向上竖直放置，缓慢加热空气柱使水银面与管口齐平，求此时空气

柱的温度。

试卷第8页，共10页

30o

22.（2020•贵州铜仁・统考三模）某型号摩托车车胎上标有“AT280kPa”（能承受的最大压

强）字样，车胎容积约为12dm3∙正常骑行时车胎内气压保持在22OkPa-25OkPa之间。

（以下计算气体都视为理想气体）

（1）某次充气后车胎内气压达到了250kPa,温度为7℃。若在中午阳光曝晒下长时间行驶,

能使车胎内温度升高到47℃,有没有爆胎的可能？

（2）用打气筒人工充气，平均每次能把0.6dπΛIoOkPa的空气打入车胎内。车胎内原有

空气的压强为IoOkPa。忽略打气时气体温度的变化，要使车胎内气压达到250kPa,要

打多少次？

23.（2020.贵州•统考模拟预测）一内横截面积为S的玻璃管下端有一个球形小容器，管

内有一段长度为2cm的水银柱。容器内密封一定质量的理想气体。初始时，环境温度

为27℃,管内（除球形小容器）气柱的长度为小现再向管内缓慢注入水银，当水银

柱长度为4cm时，管内（除球形小容器）气柱的长度为0.8"整个装置导热良好，已

知大气压强po=76cmHg0

（i）求球形小容器的容积；

（ii）若将该容器水银柱以下部分浸没在恒温的水中，稳定后，管内（除球形小容器）

气柱的长度为0.413求水的温度为多少摄氏度。

24.（2020∙贵州铜仁•统考二模）如图，一汽缸水平固定在静止的小车上，一质量为加、

面积为S的活塞将一定量的气体封闭在汽缸内，平衡时活塞与汽缸底相距L.现让小车

以一较小的水平恒定加速度向右运动，稳定时发现活塞相对于汽缸移动了距离4已知

大气压强为po,不计汽缸和活塞间的摩擦，且小车运动时，大气对活塞的压强仍可视为

Po,整个过程中温度保持不变.求小车的加速度的大小.

试卷第10页，共10页

参考答案：

1.ABD

【详解】A.由状态。等压变化到状态b,气体的体积变大，根据

T

可知气体的温度升高，故气体在状态4的温度小于在状态b的温度，A正确；

B.从状态a到状态〃的过程，气体的体积变大，可知气体对外做正功，B正确；

C.从状态6到状态C的过程，气体体积不变，气体的压强变小，根据

P=C

T

可知气体的温度降低，可知气体的内能减小，根据热力学第一定律可知，气体对外放热，C

错误；

D.由题意可知气体在状态。的温度等于在状态C的温度，故气体在状态“的内能等于在状

态C的内能，D正确：

E.从状态C到状态。的过程，气体的体积变小，外界对气体做正功，又气体的内能不变，

根据热力学第一定律可知，气体对外放热，E错误.

故选ABDo

2.ACE

【详解】A.在用油膜法估算分子的大小实验中，从盘中央加琲子粉，可以更加清晰地展现

油膜的轮廓，使实验效果更好，故A正确；

B.分子势能与物体的体积有关，物体体积改变，物体的分子势能会发生改变，故B错误；

C.金属晶粒的排列是杂乱无章的，属于多晶体，所以金属表现为各向同性，故C正确；

D.早晨，空气中的水汽在荷叶上凝结成小水珠的过程中，水分子间距离减小，引力和斥力

都增大，故D错误；

E.从保温瓶中倒一部分开水后盖上瓶塞，瓶塞会自动跳起是由于冷空气进入瓶中气体受热

膨胀对外做功而导致的，故E正确。

故选ACE。

3.BCE

【详解】AB.由热力学第二定律知，热量不能自发的有低温物体传到高温物体，除非施加

外部的影响和帮助,电冰箱把热量从低温的内部传到高温外部，需要压缩机的帮助并消耗电

能。故A错误，B正确；

答案第1页，共11页

CD.热力学第一定律是热现象中内能与其他形式能的转化规律，是能量守恒定律的具体表

现，适用于所有的热学过程，故C正确，D错误；

E.电冰箱把热量从低温的内部传到高温外部，需要压缩机的帮助并消耗电能，电冰箱的工

作原理没有违反热力学第二定律，故E正确。

故选BCEo

4.ABC

【详解】A.运动员出水后泳衣上的水很快滑落，这是因为泳衣由对水不浸润的材料制成，

故A正确；

B.运动员入水后，水下气泡内的气体压强大于大气压，故B正确；

C.运动员入水激起的水花接近球形，这是表面张力的作用，故C正确；

D.水池中的水温约26摄氏度，用以保证运动员入水后的舒适度，此时运动员的体温和水

池的水温并不相同，故D错误；

E.运动员入水后，身体周围会有一些小气泡做无规则的运动，这些小气泡的运动不是布朗

运动，故E错误。

故选ABC0

5.BCE

【详解】从M到N的过程，体积减小，外界对气体做功，即W>0；温度不变，内能不变，

即AU=。，根据AU=W+Q,可知Q<0,即气体放热，选项A错误；从N到P的过程，气体体

积不变，则W=0,气体温度升高，内能增加，即AU>O,可知Q>0,即气体吸热，选项B正

确；从尸到。气体体积变大，则气体对外界做功，选项C正确；从。到“气体体积不变，

则气体既不对外界做功，外界也不对气体做功，选项D错误；从。到M气体的温度降低，

则气体的内能减少，选项E正确。

6.CDE

【详解】A.当分子间作用力表现为斥力时，减小分子间的距离，分子力做负功，分子势能

增大，A错误；

B.温度高的物体的分子平均动能一定大，内能包括了分子动能和分子势能，由于分子势能

变化不确定，所以内能不一定越大，B错误；

C.气体对容器壁的压强是由于大量气体分子对器壁碰撞作用产生的，压强的大小跟气体分

子的平均动能、分子的密集程度有关，C正确；

D.表面层内液体分子的作用力主要表现为引力，正是分子间的这种引力作用，使表面层具

答案第2页，共11页

有收缩的趋势；昆虫停在水面上，水面向下发生弯曲，表面层具有的收缩的趋势给了昆虫向

上的支持力，D正确；

E.在某一温度下，水蒸气的压强与同温度下饱和汽压的比，称为空气的相对湿度，空气湿

度越大空气中的水蒸气越接近饱和状态，E正确；

故选CDEo

7.ABE

【详解】A.气体放出热量，若外界对气体做功，则气体的内能可能不变，即气体的分子的

平均动能可能不变，选项A正确；

B.当分子间的作用力表现为斥力时，若减小分子间的距离，则分子间的作用力一定增大，

选项B正确；

C.悬浮在水中的花粉的布朗运动就是花粉颗粒的无规则运动，不是花粉分子的无规则运动,

选项C错误；

D.分子势能随着分子间的距离的减小先减小后增加，选项D错误；

E.一定质量的理想气体，在压强不变时，温度越低，则体积越小，分子数密度越大，则分

子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数越多，选项E正确。

故选ABE。

8.BDE

【详解】AB.根据理想气体状态方程

2c

T

可知，状态〃时气体的温度最低，状态d时气体的温度最高，而温度高分子的平均动能就

大，选项A错误、B正确；

C.②过程气体体积变大且温度升高，对外做功且内能增加，根据热力学第一定律可知要吸

收热量，选项C错误；

D.③过程气体体积不变温度升高，内能增加，故吸收热量，选项D正确；

E.④过程与②过程气体的体积改变量相等，但④过程的压强大于②过程，所以④过程外界

对气体做的功大于②过程气体对外界做的功，选项E正确。

故选BDEo

9.BCD

【详解】A.水的温度升高，绝大部分分子速率增大，平均动能增大，但对个别水分子的运

答案第3页，共11页

动速率则不确定，故A错误：

B.布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的，故B正确；

C.理想气体等压膨胀，根据%=C可知，气体温度升高，内能增大；根据热力学第一定

律可知，气体对外做功同时内能增大，一定从外界吸热，故C正确；

D.理想气体忽略分子间作用力，分子势能忽略不计，内能即为分子动能的总和，温度不变,

其内能一定不变，故D正确；

E.理想气体压强与气体分子的平均动能和分子密集程度有关，故D错误。

故选BCD。

10.小于A

【详解】［1］［2］浸润现象产生的原因是附着层内分子间距小于液体内部分子间距，分子间表

现为斥力，分子势能可能是图像中的A点。

H.C先减小后增大

【详解】［1］乙分子从。处运动到C处的过程中一直受引力作用，且引力做正功，所以动能一

直增大，在C处动能最大。

［2］乙分子从6处运动到”处的过程中先受引力作用，后受斥力作用，且引力减小、斥力增大,

所以加速度先减小后增大。

12.a不同小于

【详解】口］由图像可知，小〃和C三个状态中。状态温度最低，分子平均动能最小

⑵由图像可知，历过程气体发生等温变化，气体内能不变，压强减小，由玻意耳定律可知,

体积增大，氏C状态气体的分子数密度不同，人和C两个状态中，容器壁单位面积单位时间

内受到气体分子撞击的次数不同

网由图像可知，“过程气体压强不变，温度降低，由盖吕萨克定律可知，其体积减小，外

界对气体做功，W>0,气体温度降低，内能减少，4U<0,由热力学第一定律可知，气体

要放出热量，过程Ca中外界对气体所做的功小于气体所放热量

13.(1)活塞稳定时离底部距离为0.5〃；(2)1.2p0

【详解】(1)保持Kl关闭，同时打开K2、K,,设活塞稳定时离底部距离为X,且还没到达

顶部，气体发生等温变化，根据玻意耳定律可得

1.5puhS=p(>(h+X)S

解得

答案第4页，共11页

x=0.5Λ

可知假设成立，则活塞稳定时离底部距离为0.5/?。

（2）在（1）状态下，缓慢使环境温度升高，设活塞到达刚好到达顶部时，环境温度为4,

根据理想气体状态方程可得

1.5p0hS_pn-2hS

"一工

解得

4

η=-7Jt<1.6‰

可知缓慢使环境温度升高到1.67；,活塞已经到达顶部，根据理想气体状态方程可得

1.5p0hS_p∙2hS

=

T01.67；

解得此时缸内气体的压强为

P=l∙2ptl

FFL

14.⑴p0+-∙,（2）

【详解】（1）对左侧纸团受力分析，根据共点力平衡可得

F+p0S=p2S

解得

F

P2=PO÷7

（2）竹筒内的气体做等温变化，初态

Pt=Po>VI=LS

末态

F

。2=Po+W，K=l's

根据玻意耳定律可得

PM=P2v2

解得

“PoSL

~pns+F

故气体的压缩长度

SL=L-L1=L--FL

P°S+Fp0S+F

答案第5页，共11页

15.(1)995个；(2)0.64×105Pa

【详解】(1)氮气罐体积V=5OL,压强p=2.0x10?Pa,每个气球充满气的体积匕=IOL,压

强Po=I.0χl0'Pa,由玻意耳定律可得

∕*=%("%+V)

可得

〃=995

所以每个罐子可以充气球995个；

(2)在地面，气球％=IOL,压强PO=LOXlo'pa,温度为k=300K,到达200Om高空时，

V,=15L,温度为7J=288K,由理想气体状态方程

Po-二PM

TuT1

解得

5

P1=0.64×10Pa

16.@57℃；②AU=48J

【详解】①活塞缓慢上升过程发生等压变化

V1=SL7；=Z1+273KV2=S(L+L')T2=Z2+273K

由盖•吕萨克定律可得

匕=工

工T2

解得

々=57。C

②设活塞封闭气体的压强为P，活塞缓慢上升过程中受力平衡，则有

PS=POS+Ing

气体体积增大，外界对气体做负功，由做功公式可得

W=-pSL'

由热力学第一定律可得

∖U=W+Q

解得

答案第6页，共11页

Δt∕=48J

17.①=Q-M5+Mg)∆L②Wi=(PF+Mg)AT

sTι

【详解】①设缸内气体的温度为一时压强为P,,活塞受重力、大气压力和缸内气体的压力

作用而平衡，得到：^s+pS=pS

气体膨胀对外界做功为：W=pS∖L

根据热力学第一定律得到：Q-W=AU

联立可以得到：AU=Q-(P,S+Mg)M

②设放入祛码的质量为m,缸内气体的温度为兀时压强为凡，系统受重力、大气压力和缸

内气体的压力作用而平衡，得到：(M+，”)g+pf=pF

根据查理定律：争=?

1I12

联立可以得到：ZM=Ezi丝应

18.(i)t2=50℃；(ii)I=5.75cm

【详解】(i)对封闭气体，加热前：Pl=P。、½=8S7]=300K,加热后左右两管水银面

高度差为ICm,封闭气体的压强

%=76cmHg,匕=8.5S,温度为7；

由理想气体状态方程有

PM:匕

τlT2

解得

4=323K

即

t2=50℃

(ii)封闭气体发生等温变化

匕=匕、压强为P3

答案第7页，共11页

由玻意耳定律得Pyl=凸匕，设注入的水银柱长度为/则

p3=p0+1

联立解得

I=5.75cm

19.(1)气体先做等容变化，然后做等压变化，最后做等容变化，4.4×IO4m3;(2)706.5K,

392K

【详解】(1)从图乙可知，气体先做等容变化，然后做等压变化，最后做等容变化，由图乙

可知，两卡口M、N之间的体积

3333343

VMN=(1.46×10^-1.02×l0^)m=0.44×10^m=4.4×10^m

⑵由图乙可知，开始时汽缸内气体的压强为P∣=l∙54χl05pa,体积为K=I,温

度7>(527+273)K=800K,活塞刚离开N处时，气体压强生=1.36χl()5pa,体积为

⅛=1.46×10-1m∖由查理定律有华=票，解得

AI2

η=706.5K

活塞最终运动到M点,有P3=1.08xl05Pa,体积为匕=1.02x10'π√,由理想气体状态方程

芈=竽，解得

l∖，3

T2=392K

20.(1)PA2=95cmHg；(2)(=471.6K

【详解】(1)设玻璃管的横截面积为S,当C端气体长度为12Cm时，A端气体长度应为8cm,A

端气体做等温变化，则有

PAI"S=

其中

pM=76cmHg,L0=10cm,LA2=8cm

解得

PA2=95cmHg

答案第8页，共11页

(2)C端气体的热力学温度和压强均发生变化，由理想气体状态方程有

PGLOS=pc2Lc2S

~τΓ~T2

其中

pcx=(76+34)cmHg,pc2=(95+36)cmHg,L0=1Ocm,Lc2=12cm,T1=330K

解得

7ζ=471.6K

21.(i)16cm;(ii)46°C

【详解】⑴玻璃管缓慢转动过程中，气体做等温变化，初状态的参量

p/=(75+1Osin30)CmHg=80cmHg

V∣=LιS,L/=17cm

末状态的参量

P2=(75+10)cmHg=