专题03 热学版块大题综合-2024年高考物理二轮复习大题必刷满分冲刺 （新高考广东专用）

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一、以核心和主干知识为重点。构建知识结构体系，确定每一个专题的内容，在教学中突出知识的内在联系与综合。
二、注重情景与过程的理解与分析。善于构建物理模型，明确题目考查的目的，恰当运用所学知识解决问题：情景是考查物理知识的载体。
三、加强能力的提升与解题技巧的归纳总结。学生能力的提升要通过对知识的不同角度、不同层面的训练来实现。
四、精选训练题目，使训练具有实效性、针对性。
五、把握高考热点、重点和难点。
充分研究近5年全国和各省市考题的结构特点，把握命题的趋势和方向，确定本轮复习的热点与重点，使本轮复习更具有针对性、方向性。对重点题型要强化训练，举一反三、触类旁通，注重解题技巧的提炼，充分提高学生的应试能力。
专题03 热学版块大题综合
一、解答题
1．（2023·广东深圳·统考二模）某山地车气压避震器主要部件为活塞杆和圆柱形气缸（出厂时已充入一定量气体）。气缸内气柱长度变化范围为40mm~100mm，气缸导热性良好，不计活塞杆与气缸间摩擦：
（1）将其竖直放置于足够大的加热箱中（加热箱中气压恒定），当温度时空气柱长度为60mm，当温度缓慢升至时空气柱长度为72mm，通过计算判断该避震器的气密性是否良好。
（2）在室外将避震器安装在山地车上，此时空气柱长度为100mm，气缸内的压强为，骑行过程中由于颠簸导致气柱长度在最大范围内变化（假定过程中气体温度恒定），求气缸内的最大压强。（结果用表示）
【答案】（1）避震器不漏气，详见解析；（2）
【详解】（1）由于加热箱中气压恒定，对气缸受力分析有
故气缸内压强恒定；若气缸不漏气时，根据盖吕萨克定律
代入得
气柱计算长度和测量长度相等，因此该避震器不漏气。
（2）骑行过程中，气缸内气体为等温变化
代入，，数据解得
骑行过程中气缸内的压强最大值为
2．（2023·广东潮州·统考二模）潮州素有瓷都之美誉，而现代瓷器烧制通常采用电加热式气窑。烧制过程中为避免窑内气压过高，窑上安有一个单向排气阀，当窑内气压达到时，单向排气阀变为开通状态。某次烧制前，封闭在窑内的气体温度为27℃，压强为。已知烧制过程中窑内气体温度均匀且缓慢升高。不考虑瓷胚体积的变化，求：排气阀开始排气时，窑内气体温度。
【答案】
【详解】对封闭在气窑内的气体，排气前容积不变，烧制前温度为
设开始排气时窑内气体温度是，由查理定律有
解得
3．（2023·广东·统考二模）导热容器内用轻薄活塞封闭一定质量理想气体，关闭阀门并松开钉销，将容器沉入湖底时活塞到水面的距离为，气体的体积为，压强为，温度为。用钉销将活塞锁定后，如图所示，将容器缓慢提出水面，当气体的温度与环境温度相同时其压强变为。已知水面上温度为，水的密度为，大气压强为，取。不计活塞与容器的摩擦力，求：
（1）压强和温度分别为多大；
（2）在水面上，保持容器内气体温度与环境温度相同，打开阀门，最多有多少体积（压强为，温度为状态下）的气体放出？
【答案】（1），；（2）
【详解】（1）根据题意，由压强关系有
由查理定律有
解得
（2）根据题意，设有体积的气体放出，由玻意耳定律有
解得
4．（2023春·广东深圳·高三红岭中学校考阶段练习）“自嗨锅”是一种自热火锅，其原理类似于体积不变的密闭加热容器。假设该锅内含有气体（视为理想气体）的体积为，密度为，加热前，气体的温度为，初始压强为（为外界大气压），使用加热包后，气体的温度达到，该锅会导热。
（ⅰ）求此时封闭气体的压强；
（ⅱ）经过一段时间的冷却后，气体的温度降低了，此时打开排气口，让气体排出，锅内气压和外界气压一致，求排出气体的质量m。
【答案】（ⅰ）；（ⅱ）
【详解】（ⅰ）加热锅时，锅内气体的体积不变，有
解得
（ⅱ）设排气后气体最终的体积（包括排出部分）为，则根据气体状态方程有
解得
体积的变化量为
又有
排出气体的质量
5．（2023·广东东莞·校联考模拟预测）2023年2月10日0时16分，我国神舟十五号航天员经过约7小时的出舱活动，圆满完成全部舱外既定任务。航天员所着的舱外航天服为出舱作业提供了安全保障。出舱前，关闭航天服上的所有阀门，启动充气系统给气密层充气（可视为理想气体）。假定充气后，气密层内气体的体积为2L，温度为30°C，压强为。经过一段时间，气体温度降至27°C，忽略此过程中气体体积的变化。
（1）求27°C时气密层内气体的压强；
（2）出舱后启动保温系统，维持气体的温度为27°C。因舱外气压较低，气密层内气体的体积将会膨胀。试求不放气的情况下，气密层内气体膨胀至3L时的压强。
【答案】（1）；（2）
【详解】（1）气体发生等容变化，则有
其中
，，
联立可得
（2）出舱后启动保温系统，维持气体的温度为27°C，根据玻意耳定律可得
其中
，
联立解得
6．（2023春·广东·高三校联考阶段练习）如图所示，一支粗细均匀的玻璃管开口向下竖直放置，管内由两段长均为l0=15cm的水银柱封闭着空气柱A、B，空气柱A的长度lA=10.5cm，空气柱B的长度lB=9cm。现缓慢将玻璃管旋转至管口竖直向上并固定。已知外界大气压强p0=75cmHg，封闭空气可视为理想气体且温度不变，求：
（1）空气柱A的长度LA；
（2）空气柱B的长度LB。

【答案】（1）；（2）
【详解】（1）对空气柱A有
解得
（2）对空气柱B有
解得
7．（2023·广东清远·校考模拟预测）如图所示，两个相同的密闭导热汽缸竖直放置，汽缸内壁光滑，底部由一可忽略容积的细管连通，汽缸高均为l、横截面积均为S，不计厚度、质量分别为m和2m的活塞与两汽缸顶部紧密贴合（不粘连）。开始时汽缸中为真空，现从阀门A、B分别向汽缸中缓慢注入理想气体Ⅰ和Ⅱ，同时缓慢释放两活塞，当两活塞均位于汽缸正中间位置时关闭两个阀门。随着外部温度由T0开始缓慢升高，右侧汽缸中活塞位置不断上升，已知重力加速度为g，求:
（1）温度刚开始升高时，气体Ⅰ的压强。
（2）当右侧活塞刚好上升至汽缸顶部时，环境的温度。

【答案】（1）；（2）
【详解】（1）对右侧汽缸中的活塞,由受力平衡有
对左侧汽缸中的活塞,由受力平衡有
解得
(2)在缓慢升温过程中,两部分气体的压强均不变,均为等压变化，设右侧活塞刚好上升至汽缸顶部时,左侧活塞下降x，对Ⅰ气体,初态有
末态有
由盖-吕萨克定律得
对Ⅱ气体,初态有
末态有
由盖-吕萨克定律得
联立解得
8．（2023·广东广州·华南师大附中校考三模）气象气球是进行高空气象观测的平台。首先用聚脂薄膜材料制成气球的球皮，然后对它充以比空气密度小的气体，之后密封好，气球就可以携带仪器升空探测了。某气象气球升至地球平流层时，平流层的气压为P。从早上至中午，由于阳光照射，气球内气体的内能增加了，气球有微小膨胀，半径由膨胀到，已知早上气球内气体温度为。假设气球内的气体压强始终等于平流层气压，求中午时气球内气体的温度和早上至中午气球内气体吸收的热量Q。

【答案】，
【详解】早上气体体积
中午气体体积
从早上至中午，气球内的气体做等压变化
得
气球膨胀过程，气体压强为P，气体对外做功
由热力学第一定律
解得
9．（2023·广东·模拟预测）如图所示，在水平地面上竖直放置一个汽缸，上端开口，汽缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h，a距缸底的高度为，活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体。已知活塞质量为（可增加配重），横截面积为S，厚度忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计一切摩擦。开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为，温度均为。现用电热丝缓慢加热汽缸中的气体，直至活塞刚好到达b处。求此时汽缸内气体的温度。（已知重力加速度为g，活塞质量和大气压强的关系为）

【答案】
【详解】加热后，汽缸中的气体先经历等容过程，直至活塞开始运动
有
， ，
根据查理定律有
解得
此后，汽缸中的气体经历等压过程，直至活塞刚好到达b处
有
，
根据盖-吕萨克定律有
解得
10．（2023·广东珠海·珠海市第一中学校考模拟预测）（1）试分析判断“利用空调将热量从温度较低的室内传递到温度较高的室外环境”是否违背热力学第二定律？并比较“该过程空调排放到室外环境的热量与从室内吸收的热量”哪个多？
（2）玻璃瓶可作为测量水深的简易装置。如图所示，潜水员在水面上将80mL水装入容积为380mL的玻璃瓶中，拧紧瓶盖后带入水底，倒置瓶身，打开瓶盖，让水进入瓶中，稳定后测得瓶内水的体积为230mL。将瓶内气体视为理想气体，全程气体不泄漏且温度不变。大气压强p0取1.0×105Pa，重力加速度g取10m/s2，水的密度ρ取1.0×103kg/m3。求水底的压强p和水的深度h。

【答案】（1）见解析；（2）2.0×105Pa，10m
【详解】（1）根据热力学第二定律，热量不能自发地从低温物体传到高温物体，故空调将热量从温度较低的室内传递到温度较高的室外环境不是自发过程；根据热力学第一定律，空调排放到室外环境的热量等于从室内吸收的热量与消耗的电能之和。
（2）对瓶中所封的气体，由玻意耳定律可知
解得
根据
解得
h=10m
11．（2023·广东深圳·校考模拟预测）为方便抽取密封药瓶里的药液，护士一般先用注射器注入少量气体到药瓶里后再抽取药液，如图所示，某种药瓶的容积为0.9mL，内装有0.5mL的药液，瓶内气体压强为，护士把注射器内横截面积为、长度为0.4cm、压强为的气体注入药瓶，若瓶内外温度相同且保持不变，气体视为理想气体。
（1）注入气体后与注入气体前相比，瓶内封闭气体的总内能如何变化？请简述原因。
（2）求此时药瓶内气体的压强。
【答案】（1）总内能增加，原因见解析；（2）
【详解】（1）注入气体后与注入气体前相比，瓶内封闭气体的总内能增加；注入气体后，瓶内封闭气体的分子总数增加，温度保持不变故分子平均动能保持不变，因此注入气体后瓶内封闭气体的总内能增加。
（2）以注入后的所有气体为研究对象，由题意可知瓶内气体发生等温变化，设瓶内气体体积为，有
注射器内气体体积为，有
根据玻意耳定律有
代入数据解得
12．（2023·广东·高三专题练习）如图所示，某同学研究一定质量理想气体参量的变化关系，并绘制了图像.理想气体经历了状态变化过程，状态A的温度是，则：
（1）状态的温度为多少？
（2）全过程气体吸收热量为多少？

【答案】（1），；（2）2000 J
【详解】（1）由题图知是等容过程，由查理定律得
解得
在过程中，根据理想气体状态方程有
解得
（2）经过变化后温度不变，所以理想气体的内能不变，即
从，气体体积增大，气体对外做功
再由热力学第一定律
解得气体吸收热量为
13．（2023·广东·模拟预测）为保障师生在校的健康安全，某校校医室制定了师生返校后的消杀方案，对课室、图书馆、饭堂等场所进行物表与空气消毒。该方案利用如图便携式消毒器，桶内消毒液上方用塞子密封了一定质量的理想气体，初始体积为1L。使用时利用打气筒进行打气，封闭气体压强达到时，即可把药液以雾化的方式喷出。已知封闭气体初态压强与外界大气压相等，均为。打气筒每次可以向桶内打入气体。（忽略桶内消毒液所产生的压强，整个过程可视为等温变化）。求：
（1）至少用打气筒向消毒器内打多少次气才能使药液达到雾化要求？
（2）消毒人员计算过用打气筒向消毒器内刚好打了140次气后，恰好能把桶内液体全部喷完，试求原来桶内有多少L药液。

【答案】（1）；（2）9
【详解】（1）设打气次数为n，初始时消毒器内体积为
则以消毒器内气体和打入的气体整体为研究对象，初状态压强
初状态体积
末状态压强
末状态体积
根据玻意尔定律得
解得
（2）设容器内原有药液体积为，已知打气次数为140次能把药液全部喷完，气缸内需保持雾化气压，则根据玻意尔定律得
代入数据解得
即原有9L药液。
14．（2023春·广东深圳·高三深圳外国语学校校考阶段练习）如图所示，一定质量的理想气体用质量可忽略的活塞封闭在导热性能良好的汽缸中，活塞的密封性良好．将汽缸的底部悬挂在天花板上，用一段轻绳将活塞和质量为的物体拴接在一起，物体置于水平面上，轻绳刚好伸直．已知活塞的横截面积为，外界环境的压强为，温度为，忽略一切摩擦，重力加速度取。
（1）现降低环境温度，求当温度为多少时物体与水平面之间的弹力恰好为零？
（2）在第（1）问的前提下，继续降低环境温度，当活塞缓慢向上移动时（未到达汽缸底部），已知整个过程气体向外界放出的热量，求整个过程中封闭气体的内能的变化量为多少？
【答案】（1）300K；（2）增加42J
【详解】（1）开始时，气体压强；温度为
物体与水平面之间的弹力恰好为零时
温度T2，根据查理定律可得
解的
T2=300K
（2）活塞上提过程中，气体进行等压变化，则外界对气体做功为
已知整个过程气体向外界放出的热量，根据
可得
气体内能增加42J。
15．（2023·广东广州·统考三模）现代瓷器的烧制通常采用电热窑炉。如图是窑炉的简图，上方有一单向排气阀，当窑内气压升高到2.4p0（p0为大气压强）时，排气阀才会开启。某次烧制过程，初始时窑内温度为27℃，窑内气体体积为V0，压强为p0。
（1）求窑内温度为387℃时窑内气体的压强；
（2）求窑内温度为927℃时，排出气体质量与窑内原有气体质量的比值。
【答案】（1）2.2p0；（2）
【详解】（1）假设窑内温度为387℃时，排气阀未开启，则气体升温过程中发生等容变化，根据查理定律有
解得
则假设成立；
（2）根据题意可知窑内气体加热到较高温度后，气压维持在2.4p0，设窑内气体温度为927 ℃，压强为2.4p0，体积为V2，根据理想气体状态方程有
解得
排出气体的体积为
则排出气体质量与窑内原有气体质量的比值为
解得
16．（2023·广东·模拟预测）现代瓷器烧制通常采用电加热式气窑。某次烧制前，封闭在窑内的气体温度为27℃，压强为。烧制过程中为避免窑内气压过高，窑上有一个单向排气阀，当窑内气压达到时，单向排气阀变为开通状态，当窑内气体温度达到烧制温度927℃保持不变时，单向排气阀关闭。已知烧制过程中窑内气体温度均匀且缓慢升高，单向排气阀排气过程中窑内气压保持不变。不考虑瓷胚体积的变化，求：
（1）排气阀开始排气时，窑内气体温度；
（2）烧制过程中，排出的气体占原有气体质量的比例。
【答案】（1）；（2）
【详解】（1）从烧制前到排气阀开始排气时，窑内气体做等容变化，根据查理定律有
,
代入数值解得
（2）排气过程中窑内气压保持不变，对窑内气体和放出的气体整体根据盖吕萨克定律有
，
故排出的气体占原有气体质量的比例为
联立解得
17．（2023·广东·统考二模）如图，在汽油内燃机的气缸里，当温度为时，混合气体（可视为理想气体）的体积为，压强为。压缩冲程移动活塞使混合气体的温度升高，体积减小到，压强增大到。
（1）试简要回答，汽油内燃机在压缩冲程阶段，汽缸内气体的内能和分子平均动能怎样变化？
（2）求：汽油内燃机在压缩冲程结束时，汽缸内混合气体的温度为多少摄氏度。
【答案】（1）都增加；（2）
【详解】（1）汽油内燃机在压缩冲程阶段，汽缸内气体的内能和分子平均动能都增加。
（2）设初始状态，气缸里混合空气的温度为（摄氏度）、压强为、体积为；压缩冲程结束时，气缸里混合空气的温度为（摄氏度）、压强为、体积为。由理想气体状态方程
其中
联立解得
故
18．（2023·广东韶关·统考模拟预测）如图所示，一根一端封闭粗细均匀细玻璃管AB开口向上竖直放置，管内用高的水银柱封闭了一段长的空气柱。已知外界大气压强为，封闭气体的温度为，g取10，则：
（1）若玻璃管AB长度为，现对封闭气体缓慢加热，则温度升高到多少摄氏度时，水银刚好不溢出？
（2）若玻璃管AB足够长，缓慢转动玻璃管至管口向下后竖直固定，同时使封闭气体的温度缓慢降到，求此时试管内空气柱的长度。
【答案】（1）；（2）
【详解】（1）若对封闭气体缓慢加热，直到水银刚好不溢出，封闭气体发生等压变化，设玻璃管的横截面积为S．
初状态
，
末状态
根据盖—吕萨克定律
解得
故温度升高到
（2）初始时刻，气体的压强为
玻璃管倒过来后的压强为
由理想气体状态方程得
解得
19．（2023·广东·模拟预测）如图，在热力学温度的室内放一空导热水瓶，将瓶盖盖上（不漏气），现将水瓶搬至室外阳光下暴晒，使水瓶内空气的温度升至，大气压强恒为，将水瓶内的空气视为理想气体。
（1）求暴晒后水瓶内空气的压强p；
（2）若暴晒后在室外将瓶盖打开，使水瓶内、外的压强相同，水瓶内气体的温度不变，求水瓶内放出的空气质量与剩余空气质量之比。
【答案】（1）；（2）
【详解】（1）对水瓶中的空气，根据查理定律有
解得
（2）设水瓶的容积为V，打开瓶盖后水瓶中及放出的空气的总体积为，根据玻意耳定律有
逸出瓶外体积为
水瓶内放出的空气质量与剩余空气质量之比为
20．（2023·广东·广州市第二中学校联考三模）制作“吸管潜水艇”是深受小朋友喜爱的科学实验，如图所示，将吸管对折后用回形针固定，然后管口竖直向下插入装有水的矿泉水瓶中，使吸管顶部露出水面，最后用盖子封紧矿泉水瓶（如图a）。实验时，用力按压瓶身，“潜水艇”就会沉入水底，松开手后，“潜水艇”又浮出水面。设水面上方的封闭气体体积为V0，压强为p0，吸管内封闭气体的体积为V，“吸管潜水艇”的总质量为m，水的密度恒为ρ，气体温度始终保持不变，所有气体视为理想气体。
（1）缓慢挤压瓶身时，瓶内封闭气体的内能如何变化？吸热还是放热？
（2）挤压瓶身使“潜水艇”恰好悬浮在水中时（如图b），水面上方的气体体积减小了多少？（不考虑吸管厚度和回形针的体积，吸管内外液面高度差产生的压强远小于大气压，即管内外气压始终相等）

【答案】（1）不变，放热；（2）
【详解】（1）环境温度不变，则瓶内封闭气体发生等温变化，故内能保持不变，即
挤压瓶身时，水面上方气体体积减小，外界对气体做功，即
根据热力学第一定律
则
即气体对外放热。
（2）设“潜水艇”悬浮时，吸管内部封闭气体的压强为p1，体积为V1，根据平衡条件得

解得

对吸管内的气体，根据玻意耳定律
解得
设水面上方的气体体积减小ΔV，对水面上方的气体，根据玻意耳定律

解得
21．（2023·广东深圳·深圳市高级中学校考三模）汽车胎压是指汽车轮胎内部的气压，是汽车行车安全及动力性能一个重要指标。如图所示，是一辆家用轿车在一次出行过程中仪表盘上显示的两次胎压值，其中图（a）表示刚出发时的显示值，图（b）表示到达目的地时的显示值，出发前胎内温度与环境温度相同。（可近似等于1个标准大气压，车胎内气体可视为理想气体且忽略体积变化）轿车仪表盘胎压实时监测
（1）此次出行过程中轿车的左前轮胎内气体温度升高了多少摄氏度；
（2）如果出发时就使轮胎气压恢复到正常胎压，需要充入一定量的同种气体，求左前轮胎内充入气体质量和该车胎内原有气体质量之比（忽略充气过程中轮胎体积和温度的变化）。
【答案】（1）；（2）
【详解】（1）设标准大气压为，依题意，刚发出时，左前胎内气体的温度
气压
到达目的地时，左前胎内气体的温度设为，气压
由得
解得
左前轮胎内气体温度升高
（2）设左前轮胎体积为V，依题意，正常胎压
设打气并恢复到正常胎压时车胎内原有气体在压强为时的总体积为。由得
则
所以
22．（2023·广东·高三专题练习）如图所示，平直木板与水平地面上的铰链相连，一段水银柱把一定质量的气体封闭在玻璃管内，把玻璃管固定在木板上，在竖直平面内缓慢的转动木板，木板与水平地面之间的夹角为，可得气体的压强p与之间的关系图像如图乙所示，当时，气体的压强是大气压强的2倍，时气体的长度为，温度为T，。
（1）求图像横轴的截距（用负数来表示）以及大气压强；（用a、b来表示）
（2）若时气体温度为1.2T，则气体的长度为多少？（用L来表示）
【答案】（1）-1，；（2）
【详解】（1）设大气压强为，当时，气体的压强是大气压强的2倍，则玻璃管竖直放置时，水银柱对应压强为，当木板与水平地面之间的夹角为，气体的压强为
即关系图像的函数关系式为
设图像横轴的截距为c．则有
解得
由乙图可得图像的斜率为
由
可得
综合解得
（2）整理可得的函数关系式为
当时，温度为T，气体的压强为
体积为
当时，温度为1.2T，气体的压强为
设气体的长度为x，则体积为
由理想气体状态方程可得
综合解得
23．（2023·广东·高三专题练习）一汽缸竖直放在水平地面上，缸体质量，活塞质量，活塞横截面积，活塞上面的气缸内封闭了一定质量的理想气体，下面有气孔与外界相通，大气压强。活塞下面与劲度系数的轻弹簧相连，当汽缸内气体温度为127℃时弹簧为自然长度，此时缸内气柱长度，取，活塞不漏气，且与缸壁无摩擦。现给封闭气体加热，求：
（1）当汽缸恰好脱离地面时，缸内气体的温度；
（2）缸内气柱长度时，缸内气体的压强。
【答案】（1）；（2）
【详解】（1）初始时，以活塞为研究对象受力分析，有
当汽缸刚要离开地面时，对汽缺、气体、活塞整体受力分析，有
解得
再对汽缸受力分析，汽缸内气体压强为
由理想气体状态方程可得
解得
（2）汽缸恰好离开地面时，气柱长度为
故当气柱长度为时，汽缸已经离开地面，气体在做等压膨胀，此时汽缸内气体压强为
24．（2023·广东·高三专题练习）学校开设太空探索课，某学生小组根据反冲原理制作了一个“水火箭”。“水火箭”主体是一个容积为2L的饮料瓶，现将其装入0.5L的水，再安装在发射架上，此时瓶内空气压强为，用打气筒通过软管向箭体内充气，打气筒每次能将200mL，压强为的外界空气压入瓶内，当水火箭内部气压达到时可将活塞顶出，向后喷水，箭体发射。设充气过程气体温度不变，瓶体积和水的体积变化不计，瓶内气体视为理想气体。求：
（1）要使水火箭发射出去，至少需要用打气筒打几次气；
（2）若瓶内的水在极短时间内喷出，则该过程箭体内气体的温度升高还是降低，简要说明理由。
【答案】（1）30；（2）温度降低，见解析
【详解】（1）要使水火箭发射出去，设需要打气筒打气n次，由题意可知，水火箭发射前瓶内气体体积
当水火箭发射瞬间，其内部气压为
根据玻意耳定律有
解得
（2）水喷出后，箭体内气体对外界做功，则
且此过程经历时间很短，气体来不及与外界完全充分的热交换，可视为绝热过程，则
根据热力学第一定律
可知气体内能将减少，温度降低。
25．（2023·广东茂名·统考模拟预测）如图所示为某兴趣小组制作的一个测量气体温度的简易装置，该装置由一个压力表和烧瓶组成，压力表由通气管与瓶内密封的空气相通，压力表的示数等于瓶内气体压强与外界大气压强的差值。已知当室内温度为27℃时，压力表的示数为零，外界大气压强为，热力学温度与摄氏温度的关系为，瓶内空气可视为理想气体，烧瓶导热性能良好，忽略烧瓶的热胀冷缩。
（1）若环境温度升高，整个装置的密封性良好，求压力表的示数为900Pa时，瓶内气体的摄氏温度（结果保留三位有效数字）；
（2）某次测温过程中，当室内温度为36℃，压力表的示数为2000Pa，请判断该烧瓶是否漏气？如果漏气，剩余空气的质量与原来空气质量的比值是多少？（可用分数表示）
【答案】（1）；（2）烧瓶漏气，
【详解】（1）初始时压强
初始温度
末状态时，压强
温度
因为气体体积不变，由查理定律得
解得
（2）设烧瓶容积为，假设烧瓶未漏气，末状态时，压强
温度
则由理想气体状态方程得
解得
所以烧瓶漏气，剩余气体的质量占原来气体的比值为
26．（2023·广东惠州·统考一模）如图为高压锅结构示意图，气孔1使锅内气体与外界连通，随着温度升高，锅内液体汽化加剧，当温度升到某一值时，小活塞上移，气孔1封闭．锅内气体温度继续升高，当气体压强增大到设计的最大值时，气孔2上的限压阀被顶起，气孔2开始放气．气孔2的横截面积为，锅内气体可视为理想气体，已知大气压，重力加速度g取，求：
（1）限压阀的质量m；
（2）若限压阀被顶起后，立即用夹子夹住限压阀使其放气，假设放气过程锅内气体温度不变，当锅内气压降至，放出的气体与限压阀被顶起前锅内气体的质量比。
【答案】（1）；（2）
【详解】（1）当锅内气体压强增大到设计的最大值时，限压阀被顶起，设限压阀质量为m，由平衡条件可得
解得
（2）设气孔2放气前锅内气体体积为，放出的气体体积为，因锅内气体温度一定，根据玻意耳定律有
解得
由
可得
27．（2023·广东潮州·校考三模）如图所示，生活中，我们用保温杯接开水后拧紧杯盖，待水冷却后就很难拧开．某可显示温度的保温杯容积为，倒入热水后，拧紧杯盖，此时显示温度为，压强与外界相同．已知，外界大气压强为，温度为，杯中气体可视为理想气体，不计水蒸气产生的压强。
（1）请写出水冷却后杯子很难拧开的原因。
（2）求杯内温度降到时，杯内气体的压强；
【答案】（1）见解析；（2）
【详解】（1）水冷却后杯子很难拧开的原因是：水冷却后，杯内气体的温度降低，在杯内气体质量和体积一定时，根据查理定律，杯内气体压强减小，外界大气压强大于杯内气体压强，使杯盖紧贴杯身，故杯子很难拧开。
（2）杯内气体做等容变化，根据查理定律有
其中
，,
解得杯内温度降到时，杯内气体的压强为
28．（2023春·广东·高三校联考阶段练习）根据气象报道，我国北方有些地区昼夜温差可以达到以上。若北方某城市白天最高气温高达，夜晚最低气温低至，该城市某无人居住的房间，房间内温度与外界环境温度相同，房间的容积为，房间内的空气视为理想气体，热力学温度T与摄氏温度t的关系为，大气压强保持不变，求：
（1）若房间密闭，房间内昼夜空气压强的最大比值；
（2）若房间与大气连通，房间内昼夜空气密度的最小比值。
【答案】（1）；（2）
【详解】（1）温度最高时
此时气体压强取最大值，温度最低时
此时气体压强取最小值，根据查理定律得
整理得房间内昼夜空气压强的最大比值为
（2）以温度最高时房间内的空气为研究对象，其在温度最低时对应的体积为，根据盖一吕萨克定律得
整理得
设昼夜空气的最小密度和最大密度分别为，有
整理得房间内昼夜空气密度的最小比值为
29．（2023·广东广州·执信中学校考三模）如图是泡茶常用的茶杯，某次茶艺展示中往杯中倒入适量热水，水温为87°C，盖上杯盖，杯内气体与茶水温度始终相同。已知室温为C，杯盖的质量，杯身与茶水的总质量为。杯盖的面积约为，大气压强，忽略汽化、液化现象，杯中气体可视为理想气体，重力加速度，求：
（1）若杯盖和杯身间气密性很好，在温度下降时，试从微观角度分析说明杯内的气体压强的变化。
（2）若杯盖和杯身间气密性很好，请估算向上提杯盖恰好带起整个杯身时的水温；

【答案】（1）见解析；（2）356.4K
【详解】（1）若杯盖和杯身间气密性很好，杯内气体的体积不变，气体分子数密度不变；温度下降时，分子的平均动能减小，分子对器壁的压力减小，内的气体压强减小。
（2）设提起杯子时气体压强为p1，温度为T1，则
解得
根据查理定律得
解得
30．（2023·广东梅州·统考三模）小明在使用运动吸管杯时发现了这样的现象：在热力学温度恒为300K的室内，向吸管杯内注入开水并迅速盖上带有吸管的杯盖，吸管上端封闭、杯盖与杯体未拧紧，这时有大量气泡从吸管底溢出，过了一会儿，吸管底端不再有气泡溢出，此时水与吸管内气体热力学温度均为367. 2K，测得杯体水面与吸管顶端的高度差，吸管总长。已知水面上方气体的压强始终与外界大气压强相同，外界大气压强，吸管内气体可视为理想气体，重力加速度，水的密度，求：
（1）吸管底端不再有气泡溢出时，吸管内气体的压强；
（2）从吸管内溢出气体的质量与吸管内初始气体质量的比值。

【答案】（1）；（2）
【详解】（1）设吸管内气体压强为，则有
解得
（2）吸管中的气体初始状态为
，，
假设温度升高时，吸管中的气体没有溢出，而是膨胀成一个整体，该整体的状态为
，，
则有
逸出气体的体积为
则从吸管内溢出气体的质量与吸管内初始气体质量的比值
联立解得