2023高考一輪知識(shí)點(diǎn)精講和最新高考題模擬題同步訓(xùn)練

第十九章熱學(xué)

專題113氣體

第一部分知識(shí)點(diǎn)精講

衣達(dá)夫：”“我②P、書、、

成忠耳文律

身像的學(xué)法線：是一條曲伐

sY1

，弋：“=仃我④有臂

氣體實(shí)驗(yàn)定律支左定位

丁丁圖像的學(xué)片殘：是一善足長(zhǎng)發(fā)過(guò)息.靈的貪我

iPJy

以想三體狀態(tài)方貍表達(dá)式：午p=—;門

三體實(shí)驗(yàn)定律的依⑸制修

1.氣體壓強(qiáng)

（1）產(chǎn)生的原因

由于大量氣體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)而碰撞器壁，形成對(duì)器壁各處均勻、掛續(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)能和分子的蜜集程度。

2.氣體壓強(qiáng)的求解方法

（1）平衡狀態(tài)下氣體壓強(qiáng)的求法

力平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

衡法受力平衡方程，求得氣體的壓強(qiáng)

等壓在連通器中，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/1處壓強(qiáng)p=

面法Po+pgh,p（）為液面上方的壓強(qiáng)

液片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

法衡方程，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）加速運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中封閉氣體壓強(qiáng)的求法

恰當(dāng)?shù)剡x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,然后依據(jù)牛頓

第二定律列式求封閉氣體的壓強(qiáng)，把壓強(qiáng)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為力學(xué)問(wèn)題求解。

2.典例分析

類似壓強(qiáng)：p=.+Po=Po+pgh

開口

向上

的彎

管

開口對(duì)水銀柱，受力平衡，類似開口向下的汽缸：pos=

向下mg+pS。又由：6=pV=phS，則壓強(qiáng):p=p。?=

J

Po-pgh

類似

壓強(qiáng)：p=p0--^-=pQ-pgh

開口

向下

的彎

管

水平對(duì)水銀柱，受力平衡，類似開口水平的汽缸：p0S=

放置ps

雙液同種液體在同一深度的壓強(qiáng)相等，在連通器中，靈

柱封活選取等壓面，利用兩側(cè)壓強(qiáng)相等求解氣體壓強(qiáng)。

閉氣如圖所示，M、〃兩處壓強(qiáng)相等。故有P/1+P/I2=P8

體從右側(cè)管看,有PB=Po+Phi

玻璃沿斜面方向：pS=p（）S+7"9則壓強(qiáng)：p=

管傾

+Po=Po+pghsinO

斜

2.理想氣體

⑴宏觀上講，理想氣體是指在任何溫度、任何壓強(qiáng)下都遵從氣體實(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。

B、分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能變小，壓強(qiáng)變大

C、分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能塢大，壓強(qiáng)變小

D、分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能增大，壓強(qiáng)變大

2.（2022高考上海）如圖所示，兩根粗細(xì)相同的玻璃管下端用橡皮管相連，左管內(nèi)封有一

段長(zhǎng)30cm的氣體，右管開口，左管水銀面比右管內(nèi)水銀面高25cm,大氣壓強(qiáng)為75cmHg。

現(xiàn)移動(dòng)右側(cè)玻璃管，使兩側(cè)玻璃管內(nèi)水銀面相平，此時(shí)氣體柱的長(zhǎng)度為（）

A.20cmB.25cm

C.40cmD.45cm

3.（2022高考上海）在描述氣體狀態(tài)的參量中，是氣體分子空間所能夠達(dá)

到的范圍。壓強(qiáng)從微觀角度來(lái)說(shuō)，是的宏觀體現(xiàn)。

4.（2022高考河北）水平放置的氣體阻尼器模型截面如圖所示，汽缸中間有一固定隔板，

將汽缸內(nèi)?定質(zhì)量的某種理想氣體分為兩部分，“H”型連桿活塞的剛性連桿從隔板中央圓

孔穿過(guò)，連桿與隔板之間密封良好。設(shè)汽缸內(nèi)、外壓強(qiáng)均為大氣壓強(qiáng)力。活塞面積為S,

隔板兩側(cè)氣體體積均為S4，各接觸面光滑。連桿的截面積忽略不計(jì)?，F(xiàn)將整個(gè)裝置緩慢旋

轉(zhuǎn)至豎直方向，穩(wěn)定后，上部氣體的體積為原來(lái)的設(shè)整個(gè)過(guò)程溫度保持不變，求：

（i）此時(shí)上、下部分氣體的壓強(qiáng)；

（ii）"H”型連桿活塞的質(zhì)量（重力加速度大小為g）。

下涔后液面

1?下涔前液面

6.（2022?全國(guó)理綜乙卷?33）（2）.如圖，一豎直放置的汽缸由兩個(gè)粗細(xì)不同的圓柱形筒

組成，汽缸中活塞【和活塞II之間封閉有一定量的理想氣體，兩活塞用一輕質(zhì)彈簧連接，汽

缸連接處有小卡銷，活塞II不能通過(guò)連接處?；钊鸌、H的質(zhì)量分別為26、加，面積分別

為2S、S,彈簧原長(zhǎng)為初始時(shí)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，此時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為0.1/,活塞I、

II到汽缸連接處的距離相等，兩活塞間氣體的溫度為已知活塞外大氣壓強(qiáng)為P。，忽略

活塞與缸壁間的摩擦，汽缸無(wú)漏氣，不計(jì)彈簧的體枳。

（1）求彈簧的勁度系數(shù)；

（2）緩慢加熱兩活塞間的氣體，求當(dāng)活塞II剛運(yùn)動(dòng)到汽缸連接處時(shí)，活塞間氣體的壓強(qiáng)和

溫度。

7（2021重慶高考）（8分）定高氣球是種氣象氣球，充氣完成后，其容積變化可以忽略。

現(xiàn)有容積為VI的某氣罐裝有溫度為TI、壓強(qiáng)為pl的氮?dú)?，將該氣罐與未充氣的某定高氣

球連通充氣。當(dāng)充氣完成后達(dá)到平衡狀態(tài)后，氣罐和球內(nèi)的溫度均為T1,壓強(qiáng)均為kpi，k

為常數(shù)。然后將氣球密封并釋放升空至某預(yù)定高度，氣球內(nèi)氣體視為理想氣體，假設(shè)全過(guò)程

無(wú)漏氣。

①求密封時(shí)定高氣球內(nèi)氣體的體積：

②若在該預(yù)定高度球內(nèi)氣體重新達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)的溫度為T2,求此時(shí)氣體的壓強(qiáng)。

8.（2021高考新課程I卷山東卷）血壓儀由加壓氣囊、臂帶、壓強(qiáng)計(jì)等構(gòu)成，如圖所示。

加壓氣囊可將外界空氣充入臂帶，壓強(qiáng)計(jì)示數(shù)為情帶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)高于大氣壓強(qiáng)的數(shù)值，充

氣前臂帶內(nèi)氣體壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng)，體積為V；每次擠壓與囊都能將60cm鼻的外界空氣充入臂

帶中，經(jīng)5次充氣后，臂帶內(nèi)氣體體積變?yōu)?V,壓強(qiáng)計(jì)示數(shù)為150mmHg。已知大氣壓強(qiáng)等

于750mmHg,氣體溫度不變。忽略細(xì)管和壓強(qiáng)計(jì)內(nèi)的氣體體積。則V等于（）

加壓氣囊

壓強(qiáng)計(jì)

9.（9分）（2021高考新課程湖北卷）質(zhì)量為m的薄壁導(dǎo)熱柱形氣缸，內(nèi)壁光滑，用橫截面

積為s的活塞封閉一定量的理想氣體。在下述所有過(guò)程中，氣缸不漏氣且與活塞不脫離。當(dāng)

氣缸如圖（a）豎直倒立靜置時(shí).缸內(nèi)氣體體積為V],.溫度為Ti。已知重力加速度大小為g,

大氣壓強(qiáng)為poo

（1）將氣缸如圖（b）豎直懸掛，缸內(nèi)氣體溫度仍為T”求此時(shí)缸內(nèi)氣體體積V2；

（2）如圖（c）所示，將氣缸水平放置，穩(wěn)定后對(duì)氣缸緩慢加熱，當(dāng)缸內(nèi)氣體體積為Vs時(shí)，

求此時(shí)缸內(nèi)氣體的溫度。

□

圖（a）圖（b）圖（c）

1（）.（2）（10分）（2021高考全國(guó)甲卷）如圖，一汽缸中由活塞封閉有一定量的理想氣體，中

間的隔板將氣體分為A、B兩部分；初始時(shí)，A、B的體積均為匕壓強(qiáng)均等于大氣壓

隔板上裝有壓力傳感器和控制裝置，當(dāng)隔板兩邊壓強(qiáng)差超過(guò)0.50時(shí)隔板就會(huì)滑動(dòng)，否則隔

板停止運(yùn)動(dòng)。氣體溫度始終保持不變。向右緩慢推動(dòng)活塞，使B的體積減小為寺o

活塞隔板

（i）求A的體積和B的壓強(qiáng);

（ii）再使活塞向左緩慢向I到初始位置，求此時(shí)A的體積和B的壓強(qiáng)。

11（10分）（2021高考全國(guó)乙卷）如圖，一玻璃裝置放在水平桌面上，豎直玻璃管A、B、

C粗細(xì)均勻，A、B兩管的上端封閉，C管上端開口，三管的下端在同一水平面內(nèi)且相互連

通。A、B兩管的長(zhǎng)度分別為h=13.5cm,Z2=32cm,,將水銀從C管緩慢注入，直至B、C兩

管內(nèi)水銀柱的高度差口=551。已知外界大氣壓為p°=75cmHg。求A、B兩管內(nèi)水銀柱的高度

（ii）該裝置可測(cè)量的最高環(huán)境溫度7；.為多少？

13.（10分）（2021新高考遼寧卷）如圖（a）所示，“系留氣球”是一種用纜繩固定于

地面，高度可控的氮?dú)馇?，作為一種長(zhǎng)期留空平臺(tái)，具有廣泛用途。

圖（b）為某一“系留氣球”的簡(jiǎn)化模型圖：主副氣囊通過(guò)無(wú)漏氣、無(wú)摩擦的活塞分隔，主

氣囊內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的氮?dú)猓梢暈槔硐霘怏w），副氣囊與大氣連通。輕彈簧右端，左

端與活塞連接。

當(dāng)氣球在地而達(dá)到平衡時(shí)，活塞與左擋板剛好接觸，彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)。在氣球升空過(guò)程中，

大氣壓強(qiáng)逐漸減小，彈簧被緩慢壓縮。當(dāng)氣球上升至目標(biāo)高度時(shí)。活塞與右擋板剛好接觸,

氮?dú)怏w積變?yōu)榈孛鏁r(shí)的L5倍，此時(shí)活塞兩側(cè)氣體壓強(qiáng)差為地面大氣壓強(qiáng)的1/6。己知地面

大氣壓強(qiáng)處=1.0Xl（）5pa,溫度To=3（）（）K,彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，活塞厚度忽略不計(jì)。

（1）設(shè)氣球升空的過(guò)程中氨氣溫度不變，求目標(biāo)高度處的大氣壓強(qiáng)p；

（2）氣球在目標(biāo)高度處駐留期間，設(shè)該處大氣壓強(qiáng)不變。氣球內(nèi)外溫度達(dá)到平衡時(shí)，彈簧

4

壓縮量為左、右擋板之間的距離的求氣球駐留處的大氣溫度兀

14..（2018?廟考全國(guó)卷0）U）（5分）對(duì)于實(shí)際的氣體，下列說(shuō)法正確的是o（填正

確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分。沒(méi)選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最

低得分為0分）

A.氣體的內(nèi)能包括氣體分子的重力勢(shì)能

B.氣體的內(nèi)能包括分子之間相互作用的勢(shì)能

C.氣體的內(nèi)能包括氣體整體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能

D.氣體體積變化時(shí)，其內(nèi)能可能不變

E.氣體的內(nèi)能包括氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能

第三部分最新模擬題精選

I.（2022河南許昌一模）如圖所示，一定質(zhì)量的氣體被封閉在容器內(nèi)，〃態(tài)是容器放在冰

水混合物中氣體達(dá)到的平衡狀態(tài)；〃態(tài)是容器從冰水混合物中移出后，在室溫（27。C）中

達(dá)到的平衡狀態(tài)。.若忽略氣體分子之間的勢(shì)能，則

（1）/）態(tài)的氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積器壁的個(gè)數(shù)比a態(tài)（選填“多”或

“少”）；

（2）從4態(tài)到/，態(tài)，容器中氣體內(nèi)能（選填“增加”或“減少”）。

2.（2022山東四縣區(qū)質(zhì)檢）某探究小組同學(xué)嘗試用如圖所示裝置測(cè)定大氣壓強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程

中溫度保持不變。最初U形管兩臂中的水銀面齊平，燒瓶?jī)?nèi)密封體積為800mL的理想氣體，

燒瓶中無(wú)水。當(dāng)用注射器緩慢往燒瓶中注入200mL的水，穩(wěn)定后U形管兩臂中的水銀面出

現(xiàn)25cm的高度差。不計(jì)玻璃管中氣體的體積，環(huán)境溫度不變。則所測(cè)得的大氣壓強(qiáng)為（）

C.75.5cmHgD.76cmHg

3.（2022山東棗莊?模）某同學(xué)將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在導(dǎo)熱性能良好的注射器內(nèi)，

注射器通過(guò)非常細(xì)的導(dǎo)氣管與壓強(qiáng)傳感器相連，將整套裝置置于恒溫水池中。升始時(shí)，活塞

位置對(duì)應(yīng)刻度數(shù)為“8”，測(cè)得壓強(qiáng)為0。?；钊徛龎嚎s氣體的過(guò)程中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)氣管連接

處有氣泡產(chǎn)生時(shí)，立即進(jìn)行氣密性加固。繼續(xù)緩慢壓縮氣體，當(dāng)活塞位置對(duì)應(yīng)刻度數(shù)為“2”

4

時(shí)停止壓縮，此時(shí)壓強(qiáng)為§兄。則該過(guò)程中（）

A.泄露氣體的質(zhì)量為最初氣體質(zhì)量的;2

B.氣泡在上升過(guò)程中會(huì)放出熱量

C.在壓縮氣體的過(guò)程中，氣體分子的平均動(dòng)能變大

D.泄露出的氣體的內(nèi)能與注射器內(nèi)存留氣體的內(nèi)能相等

4.（2022福建廈門四模）如圖所示，飛機(jī)在飛行時(shí)外界空氣經(jīng)由壓縮機(jī)進(jìn)入機(jī)艙，同時(shí)由

排氣通道排出部分艙內(nèi)氣體，從而保持機(jī)艙內(nèi)空氣的新鮮。已知艙外氣體溫度低于艙內(nèi)氣體

溫度，由此可判斷艙外氣體分子平均動(dòng)能（選填“大于””等于”或“小于”）艙

內(nèi)氣體分子平均動(dòng)能。若機(jī)艙內(nèi)氣體質(zhì)量保持不變，空氣壓縮機(jī)單位時(shí)間內(nèi)壓入艙內(nèi)氣體的

壓城為2”、體積為匕溫度為丁，則單位時(shí)間內(nèi)機(jī)艙排出壓強(qiáng)為“，溫度為4的氣體體積為

5.（2022廣東潮州二模）地球大氣上下溫差過(guò)大時(shí)，會(huì)造成冷空氣下降熱空氣上升，從而形成

氣流漩渦，并有可能逐漸發(fā)展成龍卷風(fēng)。熱氣團(tuán)在上升過(guò)程中，若來(lái)不及與外界發(fā)生熱交換，

因外界大氣壓強(qiáng)減小，熱氣團(tuán)氣體體積________（選填“變大”或“變小”），熱氣團(tuán)對(duì)外做

_（選填“正”或“負(fù)”）功。

6.（2022山東濟(jì)南5月模擬）如圖所示，經(jīng)過(guò)高溫消毒的空茶杯放置在水平桌面上，茶杯

內(nèi)密封氣體的溫度為87℃,壓強(qiáng)等于外界大氣壓強(qiáng)力。已知杯蓋的質(zhì)量為〃?，茶杯（不含

杯蓋）的質(zhì)量為M,杯口面積為S,重力加速度為g。當(dāng)茶杯內(nèi)氣體溫度降為27c時(shí)，下列

說(shuō)法正確的是（）

7.（2022湖北新高考協(xié)作體高二質(zhì)檢）如圖所示是氧氣分子在0C和100'C兩種不同溫度下

的速率分布情景圖像，下列說(shuō)法正確的是（）

A.圖像①是氧氣分子在100℃下的速率分布情景圖像

B.兩種溫度下，氧氣分子的速率分布都呈現(xiàn)''中間多，兩頭少''的分布規(guī)律

C.隨著溫度的升高，并不是每一個(gè)氧氣分子的速率都增大

D.隨著溫度的升高，氧氣分子中速率大的分子所占的比例減小

8.（2022山東聊城重點(diǎn)高中質(zhì)檢）?定質(zhì)量的理想氣體，從圖中A狀態(tài)開始，經(jīng)歷了8、

C,最后到。狀態(tài)，下列說(shuō)法中正確的是（）

A.4-B溫度升高，體積不變

B.8-C壓強(qiáng)不變，體枳變小

C.壓強(qiáng)變小，體積變小

D.3點(diǎn)的溫度最高，C點(diǎn)的體積最小

9.（2022四川成都三模汝I圖，一定質(zhì)量的理想氣體用活塞封閉在固定的圓柱型氣缸內(nèi)，不計(jì)

活塞與缸壁間的摩擦?，F(xiàn)緩慢降低氣體的溫度使其從狀態(tài)〃出發(fā)，經(jīng)等壓過(guò)程到達(dá)狀態(tài)

即刻鎖定活塞，再緩慢加熱氣體使其從狀態(tài)人經(jīng)等容過(guò)程到達(dá)狀態(tài)。。已知?dú)怏w在狀態(tài)。的

體積為4匕壓強(qiáng)為〃、溫度為T。,在狀態(tài)〃的體積為匕在狀態(tài)c的壓強(qiáng)為4〃。求：

（1）氣體在狀態(tài)力的溫度；

（2）從狀態(tài)〃經(jīng)〃再到c的過(guò)程中，氣體總的是吸熱還是放熱，吸收或放出的熱量為多少？

（1）求當(dāng)活塞剛要離開卡口力時(shí)，缸內(nèi)氣體的熱力學(xué)溫度工；

（1）把氣缸緩慢轉(zhuǎn)成豎直放置，求裕定時(shí)乙活塞與AA的距離d；

（2）保持氣缸豎直放置，對(duì)封閉的氣體緩慢加熱，使得甲活塞剛好到達(dá)A3處，求此時(shí)氣

體的溫度及此過(guò)程氣體對(duì)外做的功。

八

d

12.（2022河南南陽(yáng)一中質(zhì)檢）如圖所示，豎直放置的圓柱形汽缸由導(dǎo)熱材料制成，內(nèi)有

活塞，質(zhì)量可忽略不計(jì)，橫截面積為S=20cm2,活塞下方密封一定質(zhì)量的空氣（可視為理想

氣體），初始?jí)簭?qiáng)為大氣不強(qiáng)，活