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贵州高考物理三年（2020-2022）模拟题汇编-12热学
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这是一份贵州高考物理三年（2020-2022）模拟题汇编-12热学，共21页。试卷主要包含了多选题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。
贵州高考物理三年（2020-2022）模拟题汇编-12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a等压变化到状态b，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a、下列说法正确的是（ ）
A．气体在状态a的温度小于在状态b的温度
B．从状态a到状态b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a的内能等于在状态c的内能
E．从状态c到状态a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，从盘中央加痱子粉，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10m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N、从P到Q是等温过程；从N到P、从Q到M是等容过程；其体积—温度图像（V—T图）如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．从M到N是吸热过程
B．从N到P是吸热过程
C．从P到Q气体对外界做功
D．从Q到M是气体对外界做功
E．从Q到M气体的内能减少
6．（2021·贵州·统考二模）下列说法正确的是___________。
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____________。
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a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a。已知状态a与状态c气体的温度相同。则在a、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Ep和分子间距离r的关系图像如图所示，能反映附着层内水分子的分子势能Ep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，时分子间的作用力表现为斥力，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a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律是___________。
12．（2020·贵州·统考模拟预测）一定量的理想气体从状态a开始，经历ab、bc、ca三个过程回到原状态，其p－T图象如图所示。___（选填“a”“b”或“c”）状态分子的平均动能最小，b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”），ca过程外界对气体做的功___（选填“大于”、“小于”或“等于”）气体放出的热量。
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Ⅰ、Ⅱ的高度均为、底面积相同，其顶部分别有阀门、，下端用有阀门的细管（容积可忽略）连通，Ⅱ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Ⅱ的底部。现关闭、，通过给汽缸充气，使Ⅰ中气体的压强达到大气压的1.5倍时关闭。已知环境温度为。
（1）保持关闭，同时打开、，求活塞稳定时的位置；
（2）在（1）状态下，再缓慢使环境温度升高到，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、横截面积为S、压强为，当推力为时纸团恰好飞出（标准大气压为，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，本次使用的气球为氦气球，每个气球需要充入氦气，充气后压强等于一个标准大气压，地面附近空气温度为、压强为。
（1）用一个体积为、压强为的氦气罐给气球充气（认为充气前后气球和氦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个氦气罐可以充满多少个氦气球；
（2）本次大会使用的气球由可降解材料制成，当气球体积膨胀到时会发生爆炸。已知高度每升高，空气温度下降，若一个气球在刚好上升到时发生爆炸（气球上升过程中没有漏气），则此时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= 10kg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t=27°C，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p0=1.0×105Pa，重力加速度g=10m/s2.。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∆U。
17．（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T1升高了∆T，气柱的高度增加了ΔL，吸收的热量为Q，不计汽缸与活塞的摩擦，外界大气压强为p0，重力加速度为g，求：
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，再在活塞上放一砝码，如图所示，使缸内气体的体积又恢复到初始状态，则放砝码的质量为多少？
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，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。不考虑温度变化对水银的影响，已知大气压强。
（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，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p1=1.54×105Pa，温度为527℃，现缓慢放热，活塞运动M处，直到缸内压强P3=1.08x105Pa为止。整个过程中的p-V图像如图乙所示（V轴单位10-3m3，P轴单位105Pa）。设外界大气压p0=1.0×105Pa。
（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）
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=10cm的理想气体。已知竖直管内水银柱的高度H=34cm，A端气体的压强为76cmHg，环境的热力学温度为330K。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）A端气体的压强；
（2）C端气体的热力学温度。
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10 cm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17 cm。已知大气压强为75 cm Hg，保持环境温度27℃不变，缓慢旋转玻璃管至开口竖直向上。
(i)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。
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220kPa－250kPa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0.6dm3、100kPa的空气打入车胎内。车胎内原有空气的压强为100kPa。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L。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0.8L。整个装置导热良好，已知大气压强p0=76cmHg。
（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0.41L，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m、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d．已知大气压强为p0，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p0，整个过程中温度保持不变．求小车的加速度的大小．
参考答案：
1．ABD
【详解】A．由状态a等压变化到状态b，气体的体积变大，根据
可知气体的温度升高，故气体在状态a的温度小于在状态b的温度，A正确；
B．从状态a到状态b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b到状态c的过程，气体体积不变，气体的压强变小，根据
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a的温度等于在状态c的温度，故气体在状态a的内能等于在状态c的内能，D正确；
E．从状态c到状态a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ABD。
2．ACE
【详解】A．在用油膜法估算分子的大小实验中，从盘中央加痱子粉，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；
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BCE。
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ABC。
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∆U=0，根据∆U=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∆U>0，可知Q>0，即气体吸热，选项B正确；从P到Q气体体积变大，则气体对外界做功，选项C正确；从Q到M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Q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CDE。
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
可知，状态 b 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BDE。
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。
11． c 先减小后增大
【详解】[1]乙分子从a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b处运动到d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】[1]由图像可知，a、b和c三个状态中a状态温度最低，分子平均动能最小
[2]由图像可知，bc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，b、c状态气体的分子数密度不同，b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
[3]由图像可知，ca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，△U＜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；（2）
【详解】（1）保持关闭，同时打开、，设活塞稳定时离底部距离为，且还没到达顶部，气体发生等温变化，根据玻意耳定律可得
解得
可知假设成立，则活塞稳定时离底部距离为。
（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，根据理想气体状态方程可得
解得
可知缓慢使环境温度升高到，活塞已经到达顶部，根据理想气体状态方程可得
解得此时缸内气体的压强为
14．（1）；（2）
【详解】（1）对左侧纸团受力分析，根据共点力平衡可得
解得
（2）竹筒内的气体做等温变化，初态
，
末态
，
根据玻意耳定律可得
解得
故气体的压缩长度
15．（1）995个；（2）
【详解】(1)氦气罐体积，压强，每个气球充满气的体积，压强，由玻意耳定律可得
可得
所以每个罐子可以充气球995个；
(2)在地面，气球，压强，温度为，到达高空时，，温度为，由理想气体状态方程
解得
16．①57°C；②
【详解】①活塞缓慢上升过程发生等压变化
由盖·吕萨克定律可得
解得
t2=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
气体体积增大，外界对气体做负功，由做功公式可得
由热力学第一定律可得
解得
17．①②
【详解】①设缸内气体的温度为时压强为，活塞受重力、大气压力和缸内气体的压力作用而平衡，得到：
气体膨胀对外界做功为：
根据热力学第一定律得到：
联立可以得到：
②设放入砝码的质量为m，缸内气体的温度为时压强为，系统受重力、大气压力和缸内气体的压力作用而平衡，得到：
根据查理定律：
联立可以得到：
18．（ⅰ）；（ⅱ）
【详解】（ⅰ）对封闭气体，加热前：、，加热后左右两管水银面高度差为，封闭气体的压强
，，温度为
由理想气体状态方程有
解得
即
（ⅱ）封闭气体发生等温变化
、压强为
由玻意耳定律得，设注入的水银柱长度为l则
联立解得
19．（1）气体先做等容变化，然后做等压变化，最后做等容变化，；（2），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
(2)由图乙可知，开始时汽缸内气体的压强为，体积为，温度，活塞刚离开N处时，气体压强，体积为，由查理定律有，解得
活塞最终运动到M点，有，体积为，由理想气体状态方程，解得
20．（1）；（2）
【详解】（1）设玻璃管的横截面积为S，当端气体长度为时，A端气体长度应为端气体做等温变化，则有
其中
解得
（2）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
其中
解得
21．(i)16cm；(ii)46℃
【详解】(i)玻璃管缓慢转动过程中，气体做等温变化，初状态的参量
p1=
V1=L1S，L1=17cm
末状态的参量
p2=
V2=L2S
根据玻意耳定律可得
p1V1=p2V2
代入题给数据解得
L2=16cm
(ii)玻璃管保持竖直，温度升高过程，气体做等压变化。
T2=300K，V3=V1
根据盖吕萨克定律得
代入题给数据解得T3=319K，即t3=46℃。
22．(1)有爆胎的可能；(2)30（次）
【详解】(1)充气后温度为，压强为，
升温后温度为，压强为，由查理定律可得
解得
有爆胎的可能。
(2)车胎容积为，充入气体的压强为，体积为V，由玻意耳定律可得
每次充入气体体积为，要打N次，则
解得
N=30（次）
23．（i）7LS；（ii）12
【详解】(i)由题意，玻璃管和球形小容器内所有气体先做等温变化，由玻意耳定律有，初状态（注入水银前）：
p1=p0+h1，V1=V+LS
末状态（注入水银后）
p2=p0+h2，V2=V+0.8LS
解得
V=7LS
(ii)依据题意，接着做等压变化，由盖吕萨克定律有，变化前
T2=273K+t1
变化后
T3=273K+t2，V3=V+0.41LS
解得
t3=12
24．
【详解】设小车加速度大小为a，稳定是汽缸内气体的压强为P1，活塞受到汽缸内外气体的压力分别为：
由牛顿第二定律得
小车静止时，在平衡情况下，汽缸内气体的压强为P0，由波意耳定律得：P1V1=P0V
式中V=SL，V1=S（L﹣d）
联立得
a=
贵州高考物理三年（2020-2022）模拟题汇编-12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a等压变化到状态b，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a、下列说法正确的是（ ）
A．气体在状态a的温度小于在状态b的温度
B．从状态a到状态b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a的内能等于在状态c的内能
E．从状态c到状态a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，从盘中央加痱子粉，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10m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N、从P到Q是等温过程；从N到P、从Q到M是等容过程；其体积—温度图像（V—T图）如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．从M到N是吸热过程
B．从N到P是吸热过程
C．从P到Q气体对外界做功
D．从Q到M是气体对外界做功
E．从Q到M气体的内能减少
6．（2021·贵州·统考二模）下列说法正确的是___________。
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____________。
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a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a。已知状态a与状态c气体的温度相同。则在a、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Ep和分子间距离r的关系图像如图所示，能反映附着层内水分子的分子势能Ep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，时分子间的作用力表现为斥力，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a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律是___________。
12．（2020·贵州·统考模拟预测）一定量的理想气体从状态a开始，经历ab、bc、ca三个过程回到原状态，其p－T图象如图所示。___（选填“a”“b”或“c”）状态分子的平均动能最小，b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”），ca过程外界对气体做的功___（选填“大于”、“小于”或“等于”）气体放出的热量。
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Ⅰ、Ⅱ的高度均为、底面积相同，其顶部分别有阀门、，下端用有阀门的细管（容积可忽略）连通，Ⅱ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Ⅱ的底部。现关闭、，通过给汽缸充气，使Ⅰ中气体的压强达到大气压的1.5倍时关闭。已知环境温度为。
（1）保持关闭，同时打开、，求活塞稳定时的位置；
（2）在（1）状态下，再缓慢使环境温度升高到，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、横截面积为S、压强为，当推力为时纸团恰好飞出（标准大气压为，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，本次使用的气球为氦气球，每个气球需要充入氦气，充气后压强等于一个标准大气压，地面附近空气温度为、压强为。
（1）用一个体积为、压强为的氦气罐给气球充气（认为充气前后气球和氦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个氦气罐可以充满多少个氦气球；
（2）本次大会使用的气球由可降解材料制成，当气球体积膨胀到时会发生爆炸。已知高度每升高，空气温度下降，若一个气球在刚好上升到时发生爆炸（气球上升过程中没有漏气），则此时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= 10kg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t=27°C，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p0=1.0×105Pa，重力加速度g=10m/s2.。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∆U。
17．（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T1升高了∆T，气柱的高度增加了ΔL，吸收的热量为Q，不计汽缸与活塞的摩擦，外界大气压强为p0，重力加速度为g，求：
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，再在活塞上放一砝码，如图所示，使缸内气体的体积又恢复到初始状态，则放砝码的质量为多少？
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，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。不考虑温度变化对水银的影响，已知大气压强。
（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，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p1=1.54×105Pa，温度为527℃，现缓慢放热，活塞运动M处，直到缸内压强P3=1.08x105Pa为止。整个过程中的p-V图像如图乙所示（V轴单位10-3m3，P轴单位105Pa）。设外界大气压p0=1.0×105Pa。
（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）
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=10cm的理想气体。已知竖直管内水银柱的高度H=34cm，A端气体的压强为76cmHg，环境的热力学温度为330K。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）A端气体的压强；
（2）C端气体的热力学温度。
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10 cm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17 cm。已知大气压强为75 cm Hg，保持环境温度27℃不变，缓慢旋转玻璃管至开口竖直向上。
(i)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。
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220kPa－250kPa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0.6dm3、100kPa的空气打入车胎内。车胎内原有空气的压强为100kPa。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L。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0.8L。整个装置导热良好，已知大气压强p0=76cmHg。
（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0.41L，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m、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d．已知大气压强为p0，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p0，整个过程中温度保持不变．求小车的加速度的大小．
参考答案：
1．ABD
【详解】A．由状态a等压变化到状态b，气体的体积变大，根据
可知气体的温度升高，故气体在状态a的温度小于在状态b的温度，A正确；
B．从状态a到状态b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b到状态c的过程，气体体积不变，气体的压强变小，根据
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a的温度等于在状态c的温度，故气体在状态a的内能等于在状态c的内能，D正确；
E．从状态c到状态a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ABD。
2．ACE
【详解】A．在用油膜法估算分子的大小实验中，从盘中央加痱子粉，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；
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BCE。
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ABC。
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∆U=0，根据∆U=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∆U>0，可知Q>0，即气体吸热，选项B正确；从P到Q气体体积变大，则气体对外界做功，选项C正确；从Q到M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Q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CDE。
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
可知，状态 b 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BDE。
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。
11． c 先减小后增大
【详解】[1]乙分子从a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b处运动到d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】[1]由图像可知，a、b和c三个状态中a状态温度最低，分子平均动能最小
[2]由图像可知，bc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，b、c状态气体的分子数密度不同，b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
[3]由图像可知，ca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，△U＜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；（2）
【详解】（1）保持关闭，同时打开、，设活塞稳定时离底部距离为，且还没到达顶部，气体发生等温变化，根据玻意耳定律可得
解得
可知假设成立，则活塞稳定时离底部距离为。
（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，根据理想气体状态方程可得
解得
可知缓慢使环境温度升高到，活塞已经到达顶部，根据理想气体状态方程可得
解得此时缸内气体的压强为
14．（1）；（2）
【详解】（1）对左侧纸团受力分析，根据共点力平衡可得
解得
（2）竹筒内的气体做等温变化，初态
，
末态
，
根据玻意耳定律可得
解得
故气体的压缩长度
15．（1）995个；（2）
【详解】(1)氦气罐体积，压强，每个气球充满气的体积，压强，由玻意耳定律可得
可得
所以每个罐子可以充气球995个；
(2)在地面，气球，压强，温度为，到达高空时，，温度为，由理想气体状态方程
解得
16．①57°C；②
【详解】①活塞缓慢上升过程发生等压变化
由盖·吕萨克定律可得
解得
t2=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
气体体积增大，外界对气体做负功，由做功公式可得
由热力学第一定律可得
解得
17．①②
【详解】①设缸内气体的温度为时压强为，活塞受重力、大气压力和缸内气体的压力作用而平衡，得到：
气体膨胀对外界做功为：
根据热力学第一定律得到：
联立可以得到：
②设放入砝码的质量为m，缸内气体的温度为时压强为，系统受重力、大气压力和缸内气体的压力作用而平衡，得到：
根据查理定律：
联立可以得到：
18．（ⅰ）；（ⅱ）
【详解】（ⅰ）对封闭气体，加热前：、，加热后左右两管水银面高度差为，封闭气体的压强
，，温度为
由理想气体状态方程有
解得
即
（ⅱ）封闭气体发生等温变化
、压强为
由玻意耳定律得，设注入的水银柱长度为l则
联立解得
19．（1）气体先做等容变化，然后做等压变化，最后做等容变化，；（2），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
(2)由图乙可知，开始时汽缸内气体的压强为，体积为，温度，活塞刚离开N处时，气体压强，体积为，由查理定律有，解得
活塞最终运动到M点，有，体积为，由理想气体状态方程，解得
20．（1）；（2）
【详解】（1）设玻璃管的横截面积为S，当端气体长度为时，A端气体长度应为端气体做等温变化，则有
其中
解得
（2）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
其中
解得
21．(i)16cm；(ii)46℃
【详解】(i)玻璃管缓慢转动过程中，气体做等温变化，初状态的参量
p1=
V1=L1S，L1=17cm
末状态的参量
p2=
V2=L2S
根据玻意耳定律可得
p1V1=p2V2
代入题给数据解得
L2=16cm
(ii)玻璃管保持竖直，温度升高过程，气体做等压变化。
T2=300K，V3=V1
根据盖吕萨克定律得
代入题给数据解得T3=319K，即t3=46℃。
22．(1)有爆胎的可能；(2)30（次）
【详解】(1)充气后温度为，压强为，
升温后温度为，压强为，由查理定律可得
解得
有爆胎的可能。
(2)车胎容积为，充入气体的压强为，体积为V，由玻意耳定律可得
每次充入气体体积为，要打N次，则
解得
N=30（次）
23．（i）7LS；（ii）12
【详解】(i)由题意，玻璃管和球形小容器内所有气体先做等温变化，由玻意耳定律有，初状态（注入水银前）：
p1=p0+h1，V1=V+LS
末状态（注入水银后）
p2=p0+h2，V2=V+0.8LS
解得
V=7LS
(ii)依据题意，接着做等压变化，由盖吕萨克定律有，变化前
T2=273K+t1
变化后
T3=273K+t2，V3=V+0.41LS
解得
t3=12
24．
【详解】设小车加速度大小为a，稳定是汽缸内气体的压强为P1，活塞受到汽缸内外气体的压力分别为：
由牛顿第二定律得
小车静止时，在平衡情况下，汽缸内气体的压强为P0，由波意耳定律得：P1V1=P0V
式中V=SL，V1=S（L﹣d）
联立得
a=
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