【高考押题卷】2025年高考物理考前冲刺押题预测 热学（含解析）

高考物理考前冲刺押题预测 热学
一．选择题（共10小题）
1．（2025 郫都区三模）在2025年春节期间，小明进行了一项有趣的实验。他将一个未开封的薯片袋放在温暖的室内（温度为T1＝27℃），此时薯片袋看起来较为饱满，袋内气体压强与外界大气压相同，设为p0，之后他带着这袋薯片开车前往海拔较高的山区老家过年，山区温度较低，为T2＝7℃，且外界大气压变为0.8p0，此过程中薯片袋均未张紧，袋内气体视为理想气体，下列关于袋内气体状态变化的说法正确的是（　　）
A．袋内气体分子的平均动能减小
B．袋内气体的体积会变小
C．袋内气体对外界做负功
D．袋内气体的一定会放出热量
2．（2025 广西一模）如图所示，竖直固定在水平桌面上的导热良好的汽缸粗细均匀，内壁光滑，上端开口，下端封闭。一轻质活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，汽缸底部与活塞用轻质细弹簧相连。现往活塞上表面缓慢添加一定质量的沙子，汽缸内气体温度始终不变，弹簧始终处于伸长状态且在弹性限度内。关于汽缸内的气体，下列说法正确的是（　　）
A．气体的压强增大 B．气体的压强不变
C．弹簧的弹性势能增大 D．气体从外界吸收热量
3．（2025 昆明一模）一定质量的理想气体从状态a变化到状态b，其压强p随体积V变化的图像如图中a到b的线段所示。在此过程中（　　）
A．气体内能一直减小
B．气体分子平均动能不变
C．气体密度一直减小
D．气体一直向外界放热
4．（2025 南通模拟）黑磷的原子按照一定的规则排列呈片状结构，电子在同一片状平层内容易移动，在不同片状平层间移动时受到较大阻碍。则黑磷（　　）
A．属于多晶体
B．没有固定的熔点
C．导电性能呈各向异性
D．没有天然的规则几何外形
5．（2025 南通模拟）一个简易温度计的结构如图所示，长直玻璃管竖直固定，上端与玻璃球形容器相连，下端通过软管与柱形开口容器相连，用水银将一定质量的空气封闭在球形容器内。大气压强保持不变，上下移动柱形容器使左右水银面平齐时，长直玻璃管中水银面对应刻度可以表示外界温度，则玻璃管M、N区间内的刻度可能正确的是（　　）
A． B． C． D．
6．（2025 和平区模拟）布朗运动是悬浮颗粒在液体中的无规则运动，它反映了微观世界分子运动的基本特点，也是分子动力理论的典型现象。下列关于布朗运动和分子动力理论的说法中正确的有（　　）
A．布朗运动产生的原因是液体分子和悬浮颗粒分子间的分子间作用力表现为斥力
B．悬浮颗粒太小，液体不会和颗粒产生扩散现象
C．液体温度升高，所有液体分子热运动速率都会增大
D．在空间站的完全失重环境下仍然能产生布朗运动
7．（2025 盐城一模）如图所示为卡诺循环过程的图像，该箱环可以简化为一定质量理想气体由A→B、C→D两个等温过程和B→C、D→A两个绝热过程组成，下列说法正确的是（　　）
A．气体在状态A的温度低于状态D的温度
B．在A→B→C→D→A的过程中，气体从外界吸收热量
C．B→C过程气体单位体积内分子数增多
D．B→C过程气体对外界做的功大于D→A过程外界对气体做的功
8．（2025 广州模拟）如图所示，在空气压缩引火仪底部放置少量的硝化棉，迅速压下筒中的活塞，可以观察到硝化棉燃烧的火苗。在筒内封闭的气体被活塞迅速压缩的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．气体的温度升高，压强不变
B．气体的体积减小，压强不变
C．气体对外界做功，气体内能增加
D．外界对气体做功，气体内能增加
9．（2025 海陵区校级一模）如图所示，用气体压强传感器“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”，下列说法正确的是（　　）
A．注射器必须水平放置
B．推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出
C．活塞移至某位置时，应等状态稳定后再记录数据
D．实验中气体的压强和体积都可以通过数据采集器获得
10．（2025 昆明校级模拟）如图甲所示是一种由汽缸、活塞柱、弹簧和上下支座构成的汽车氮气减震装置，简化示意图如图乙所示，汽缸内封闭了一定质量的氮气（可视为理想气体），汽缸导热性和气密性良好，环境温度不变。不计一切摩擦，汽缸内封闭氮气被缓慢压缩的过程中，封闭氮气（　　）
A．温度升高 B．内能增大
C．对外界做正功 D．向外界放出了热量
二．多选题（共5小题）
（多选）11．（2025 长安区校级一模）有甲、乙、丙、丁、戊五瓶氢气。甲的体积为V，质量为m，温度为t，压强为p。下列说法中正确的是（　　）
A．若乙的质量、温度和甲相同，体积大于V，则乙的压强一定大于p
B．若丙的体积、质量和甲相同，温度高于t，则丙的压强一定大于p
C．若丁的质量和甲相同，体积大于V、温度高于t，则丁的压强一定大于p
D．若戊的体积和甲相同，质量大于m、温度高于t，则戊的压强一定大于p
（多选）12．（2025 福州模拟）哈勃瓶是一个底部开有圆孔、瓶颈很短的平底大烧瓶。在瓶内塞有一气球，气球的吹气口反扣在瓶口上，瓶底的圆孔上配有一个橡皮塞（如图甲）。某次实验中，先打开底部的橡皮塞，对气球缓慢吹气，当气球被吹到一定大小后立刻塞上橡皮塞（如图乙），则下列说法正确的是（　　）
A．若停止吹气，气球将略微收缩
B．若停止吹气，气球将快速缩回图甲状态
C．若继续吹气，气球容易被进一步吹大
D．若继续吹气，气球很难被进一步吹大
（多选）13．（2025 天津一模）某地突发洪涝灾害，救援人员驾驶气垫船施救，到达救援地点后，将围困在水中的群众拉上气垫船，如图所示。若在救援人员将群众拉上气垫船的过程中，气垫船中气垫内的气体（视为理想气体）温度不变，气垫不漏气，则在该过程中，下列说法正确的是（　　）
A．气垫内的气体内能增加
B．外界对气垫内的气体做正功
C．气垫内的气体向外界放出热量
D．气垫内的气体单位时间、单位面积撞击气垫壁的分子数减少
（多选）14．（2025 成都校级模拟）如图所示，导热良好的固定直立圆筒内，用面积为S，重力为0.01p0S的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动。圆筒与温度为3T0的热源接触，平衡时圆筒内的气体处于状态A，此时体积为6V0。缓慢推动活塞使气体达到状态B，此时体积为5V0。固定活塞，升高热源温度，气体达到状态C，此时压强为1.4p0。从状态A到状态C，气体从外界吸收热量Q；从状态B到状态C，气体内能增加ΔU。已知大气压强为1.01p0，下列说法正确的是（　　）
A．气体从状态A到状态B，其分子平均动能不变，圆筒内壁单位面积受到的压力增大
B．气体在状态A的压强为1.2p0
C．气体在状态C的温度为3.6T0
D．气体从状态A到状态B过程中外界对系统做的功W ＝ ΔU Q
（多选）15．（2025 重庆一模）一个体积为1cm3的气泡从深为25m的湖底部缓慢上浮到湖面，气泡内的气体对湖水做功0.3J，气体可视为理想气体，湖底温度为7℃，湖面温度为27℃。已知湖水的密度为ρ＝1.0×103kg/m3，g取10m/s2，大气压强为1.0×105Pa。下列说法中正确的是（　　）
A．气泡在湖底时，气泡内的气体压强为3.5×105Pa
B．在上升过程中，气泡内每个气体分子的平均速度都变大
C．气泡上升过程中，气体从湖水中吸收的热量等于气体对湖水做的功
D．上升到接近湖面时，气泡的体积变为3.75cm3
三．解答题（共5小题）
16．（2025 武汉二模）篮球是深受中学生喜爱的一项体育运动，温度变化会影响球内气体的压强。在温度t1＝27℃时，篮球球内气体的压强，球内气体可视为理想气体。
（1）当温度t2＝17℃时，若不考虑篮球体积变化，求球内气体的压强p2；
（2）当温度t3＝7℃时，若篮球体积同时缩小到原来的98%，求球内气体的压强p3（结果均保留3位有效数字）。
17．（2025 浙江模拟）如图所示，一导热性能良好的圆柱形金属汽缸竖直放置。用活塞封闭一定量的气体（可视为理想气体）、活塞可无摩擦上下移动且汽缸不漏气。初始时活塞静止，其到汽缸底部距离为h。环境温度保持不变，将一质量为M的物体轻放到活塞上，经过足够长的时间，活塞再次静止。已知活塞质量为m、横截面积为S，大气压强为p0，重力加速度大小为g，忽略活塞厚度。求：
（1）初始时，缸内气体的压强；
（2）活塞下降的高度；
（3）该过程缸内气体内能的变化量ΔU＝ 　 　，外界对其所做的功W＝ 　 　。
18．（2025 岳麓区校级模拟）如图所示，有一开口向下的足够高的汽缸固定在水平面上，质量为m＝4kg、横截面积为S＝10cm2的活塞放在大小可忽略的固定挡板上，活塞下方与外界大气相通。将一定质量的理想气体封闭在汽缸中，气体压强为p1＝1.0×105Pa，封闭气体体积为V0，由于实验的需要，对汽缸内的气体抽气，使得活塞刚好离开固定挡板。已知大气压强为p0＝1.0×105Pa，重力加速度为g＝10m/s2，假设环境温度保持不变，整个装置的气密性和导热性良好，则活塞刚好离开固定挡板时，求：
（1）气体的压强为多大；
（2）抽出去的气体质量与抽气前汽缸内气体的质量比。
19．（2025 蒸湘区校级模拟）“拔火罐”是一种中医的传统疗法，某实验小组为了探究“火罐”的“吸力”，设计了如图所示的实验。圆柱状汽缸（横截面积为S）被固定在铁架台上，轻质活塞通过细线与置于地面上的重物m相连，将一团燃烧的轻质酒精棉球从缸顶的开关K处扔到汽缸内，酒精棉球熄灭时密闭开关K，此时活塞下的细线刚好拉直且拉力为零，而这时活塞距缸底为L。由于气缸传热良好，随后重物会被缓慢吸起，最后重物稳定在距地面处。已知环境温度为T0不变，为大气压强，气缸内的气体可看作理想气体，求：
（1）酒精棉球熄灭时的温度T与环境温度T0的比值；
（2）若从酒精棉球熄灭到最终稳定的过程中气体放出的热量为Q，求气体内能的变化。
20．（2025 湖南模拟）如图所示，甲、乙两导热球形容器与水银封闭有两初始状态完全一样的理想气体，U形管由内径均匀相同的细玻璃管做成，两球形容器的半径均为R0，玻璃管的内截面积，水银的密度为，重力加速度为g。已知初始时AC＝DF＝R0，，甲、乙容器内气体压强为p1，热力学温度为T1，不考虑温度变化时容器和水银所产生的热膨胀，不计水银与玻璃管的粘滞力。求：
（1）初始时CD的中点G处的压强；
（2）保持乙容器内气体温度不变，仅缓慢升高甲容器内气体（包含左侧管内气体）温度，则为了不让水银进入到乙容器中，甲容器内气体温度的最大值。
高考物理考前冲刺押题预测 热学
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题）
1．（2025 郫都区三模）在2025年春节期间，小明进行了一项有趣的实验。他将一个未开封的薯片袋放在温暖的室内（温度为T1＝27℃），此时薯片袋看起来较为饱满，袋内气体压强与外界大气压相同，设为p0，之后他带着这袋薯片开车前往海拔较高的山区老家过年，山区温度较低，为T2＝7℃，且外界大气压变为0.8p0，此过程中薯片袋均未张紧，袋内气体视为理想气体，下列关于袋内气体状态变化的说法正确的是（　　）
A．袋内气体分子的平均动能减小
B．袋内气体的体积会变小
C．袋内气体对外界做负功
D．袋内气体的一定会放出热量
【考点】热力学第一定律的表达和应用；理想气体及理想气体的状态方程．
【专题】定量思想；推理法；热力学定律专题；理想气体状态方程专题；推理论证能力．
【答案】A
【分析】由理想气体状态方程，确定袋内气体的体积如何变化；
A.结合前面分析可知，袋内气体温度从300K降低到280K，据此分析判断；
B.结合前面分析，即可分析判断；
C.根据袋内气体的体积变化情况，即可分析判断；
D.根据热力学第一定律及前面分析，即可判断求解。
【解答】解：以袋内气体为研究对象，由题意可知，
初始状态：T1＝27℃＝300K，压强为p0，设体积为V1，
最终状态：T2＝7℃＝280K，压强为0.8p0，设体积为V2，
由理想气体状态方程可得：，
解得：，
因此，袋内气体的体积增大；
A.结合前面分析可知，袋内气体温度从300K降低到280K，因此袋内气体分子的平均动能减小，故A正确；
B.结合前面分析可知，袋内气体的体积增大，故B错误；
C.因为袋内气体的体积增大，所以袋内气体对外界做正功，故C错误；
D.根据热力学第一定律可得：ΔU＝W+Q，
因为袋内气体温度降低，所以ΔU＜0，
因为袋内气体体积增大，所以W＜0，
则无法确定Q与零的关系，则袋内气体的不一定会放出热量，故D错误；
故选：A。
【点评】本题考查对理想气体及理想气体的状态方程的掌握，解题时需注意，要明确研究对象，确认哪些参量变化、哪些参量不变，根据题目的已知条件和求解的问题，分别找出初、末状态的参量，其中正确找出压强是解题的关键。
2．（2025 广西一模）如图所示，竖直固定在水平桌面上的导热良好的汽缸粗细均匀，内壁光滑，上端开口，下端封闭。一轻质活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，汽缸底部与活塞用轻质细弹簧相连。现往活塞上表面缓慢添加一定质量的沙子，汽缸内气体温度始终不变，弹簧始终处于伸长状态且在弹性限度内。关于汽缸内的气体，下列说法正确的是（　　）
A．气体的压强增大 B．气体的压强不变
C．弹簧的弹性势能增大 D．气体从外界吸收热量
【考点】热力学第一定律的表达和应用；气体压强的计算．
【专题】定性思想；推理法；热力学定律专题；推理论证能力．
【答案】A
【分析】根据沙子质量的变化结合玻意耳定律分析压强的变化；根据弹簧形变量的变化，结合功能关系分析弹性势能的变化；根据热力学第一定律分析气体与外界的热交换。
【解答】解：AB．由于气体温度不变，对汽缸内密封的气体，根据玻意耳定律得：
p1V1＝p2V2
现往活塞上表面缓慢添加一定质量的沙子，则L减小，气体的体积减小，由公式可知气体的压强增大，故A正确，B错误；
C．由于弹簧始终处于伸长状态，加入沙子后弹簧的伸长量减小，弹力做正功，弹性势能减小，故C错误；
D．外界对气体做正功W＞0，理想气体内能由温度决定，温度始终不变，气体的内能不变ΔU＝0，根据热力学第一定律ΔU＝W+Q可知，气体放出热量，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查气体定律与热力学第一定律的综合运用，熟练掌握热力学第一定律的应用。
3．（2025 昆明一模）一定质量的理想气体从状态a变化到状态b，其压强p随体积V变化的图像如图中a到b的线段所示。在此过程中（　　）
A．气体内能一直减小
B．气体分子平均动能不变
C．气体密度一直减小
D．气体一直向外界放热
【考点】热力学第一定律与理想气体的图像问题相结合；理想气体状态变化的图像问题．
【专题】比较思想；图析法；热力学定律专题；推理论证能力．
【答案】C
【分析】根据想气体状态方程分析气体温度的变化，进而判断气体内能和气体分子平均动能的变化。根据体积的变化分析气体密度的变化。结合热力学第一定律分析吸放热情况。
【解答】解：AB、一定质量的理想气体从a到b的过程，由理想气体状态方程有，因paVa＜pbVb，所以Ta＜Tb，气体的温度一直升高，则气体内能一直增大，气体分子平均动能增大，故AB错误；
C、气体的质量不变，体积变大，根据可知，气体密度减小，故C正确；
D、从a到b的过程中，气体的体积增大，所以气体一直对外做功，气体内能增大，根据热力学第一定律ΔU＝W+Q，从a到b的过程中，气体一直从外界吸热，故D错误。
故选：C。
【点评】解答本题时，要明确温度是分子平均动能的标志，一定质量的理想气体的内能只跟温度有关。
4．（2025 南通模拟）黑磷的原子按照一定的规则排列呈片状结构，电子在同一片状平层内容易移动，在不同片状平层间移动时受到较大阻碍。则黑磷（　　）
A．属于多晶体
B．没有固定的熔点
C．导电性能呈各向异性
D．没有天然的规则几何外形
【考点】晶体和非晶体．
【专题】定性思想；推理法；分子运动论专题；理解能力．
【答案】C
【分析】单晶体有固定熔点；
根据各向异性判断物体的属性；
单晶体具有规则的几何形状；
【解答】解：A、黑磷的原子按照一定的规则排列呈片状结构，属于单晶体，故A错误；
B、黑磷属于单晶体，有固定的熔点，故B错误；
C、电子在同一片状平层内容易移动，在不同片状平层间移动时受到较大阻碍，导电性能呈各向异性，故C正确；
D、黑磷属于单晶体，有天然的规则几何外形，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查晶体的性质，注意晶体分为单晶体和多晶体：其中单晶体具有各向异性，多晶体和非晶体一样具有各向同性。
5．（2025 南通模拟）一个简易温度计的结构如图所示，长直玻璃管竖直固定，上端与玻璃球形容器相连，下端通过软管与柱形开口容器相连，用水银将一定质量的空气封闭在球形容器内。大气压强保持不变，上下移动柱形容器使左右水银面平齐时，长直玻璃管中水银面对应刻度可以表示外界温度，则玻璃管M、N区间内的刻度可能正确的是（　　）
A． B． C． D．
【考点】理想气体及理想气体的状态方程；气体的等压变化与盖﹣吕萨克定律的应用．
【专题】定性思想；推理法；理想气体状态方程专题；推理论证能力．
【答案】A
【分析】因为大气压强保持不变，所以球形容器内气体做等压变化，结合题意及摄氏温度与热力学温度的关系，即可分析判断ABCD正误。
【解答】解：因为大气压强保持不变，所以球形容器内气体做等压变化，则其体积V与热力学温度T成正比，由此可知，温度越高，体积越大，则玻璃管M、N区间内的刻度越靠下，对应温度越高，又因为摄氏温度与热力学温度差值不变，则M、N区间内的刻度分布均匀，故A正确，BCD错误；
故选：A。
【点评】本题考查了气体的等压变化与盖﹣吕萨克定律的应用，解题时需注意，一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积V与热力学温度T成正比。
6．（2025 和平区模拟）布朗运动是悬浮颗粒在液体中的无规则运动，它反映了微观世界分子运动的基本特点，也是分子动力理论的典型现象。下列关于布朗运动和分子动力理论的说法中正确的有（　　）
A．布朗运动产生的原因是液体分子和悬浮颗粒分子间的分子间作用力表现为斥力
B．悬浮颗粒太小，液体不会和颗粒产生扩散现象
C．液体温度升高，所有液体分子热运动速率都会增大
D．在空间站的完全失重环境下仍然能产生布朗运动
【考点】影响布朗运动快慢的因素；布朗运动实例、本质及解释．
【专题】应用题；学科综合题；定性思想；推理法；布朗运动专题；理解能力．
【答案】D
【分析】布朗运动是悬浮在液体中固体微粒的运动，是液体分子无规则热运动的反映，固体微粒越大布朗运动越不明显，温度越高运动越明显。
【解答】解：A、布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒的无规则运动，小颗粒的布朗运动是由于周围液体分子撞击的冲力不平衡而引起的，故A错误；
B、液体不会和颗粒之间可以产生扩散现象，故B错误；
C、液体温度升高，并不是所有液体分子热运动速率都会增大，故C错误；
D、在空间站的完全失重环境下仍然能产生布朗运动，故D正确。
故选：D。
【点评】掌握了布朗运动的性质、特点和形成原因就能轻松正确完成此类题目。
7．（2025 盐城一模）如图所示为卡诺循环过程的图像，该箱环可以简化为一定质量理想气体由A→B、C→D两个等温过程和B→C、D→A两个绝热过程组成，下列说法正确的是（　　）
A．气体在状态A的温度低于状态D的温度
B．在A→B→C→D→A的过程中，气体从外界吸收热量
C．B→C过程气体单位体积内分子数增多
D．B→C过程气体对外界做的功大于D→A过程外界对气体做的功
【考点】热力学第一定律与理想气体的图像问题相结合．
【专题】比较思想；图析法；热力学定律专题；理解能力．
【答案】B
【分析】一定质量理想气体的内能只跟温度有关，D→A过程，根据热力学第一定律分析内能的变化，即可判断状态A与D温度的高低；在A→B→C→D→A的过程中，内能变化量为零，根据气体做功情况，结合热力学第一定律得出气体的吸放热情况；B→C过程，分析体积的变化，判断气体单位体积内分子数的变化；根据热力学第一定律以及内能变化量的关系分析B→C过程气体对外界做功与D→A过程外界对气体做功的关系。
【解答】解：A、D→A是绝热过程，气体体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体内能增大，温度升高，则气体在状态A的温度高于状态D的温度，故A错误；
B、根据p﹣V图线与V轴所围的面积表示气体做的功，可知在A→B→C→D→A的过程中，气体对外界做功，内能变化量为零，由热力学第一定律可知气体从外界吸收热量，故B正确；
C、B→C过程气体的体积增大，则气体单位体积内分子数减少，故C错误；
D、B→C、D→A是两个绝热过程，有ΔU＝W。因A→B、C→D是两个等温过程，则A与D的温度差等于B与C的温度差，结合一定质量理想气体的内能只跟温度有关，可知B→C过程气体内能的减少量等于D→A过程内能的增加量，则B→C过程气体对外界做的功等于D→A过程外界对气体做的功，故D错误。
故选：B。
【点评】本题主要考查理想气体的状态方程和热力学第一定律的综合应用，关键是弄清楚气体所发生的状态变化情况，知道p﹣V图象与坐标轴围成的面积表示气体做的功，要能够根据热力学第一定律判断气体内能的变化。
8．（2025 广州模拟）如图所示，在空气压缩引火仪底部放置少量的硝化棉，迅速压下筒中的活塞，可以观察到硝化棉燃烧的火苗。在筒内封闭的气体被活塞迅速压缩的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．气体的温度升高，压强不变
B．气体的体积减小，压强不变
C．气体对外界做功，气体内能增加
D．外界对气体做功，气体内能增加
【考点】理想气体及理想气体的状态方程．
【专题】定性思想；推理法；理想气体状态方程专题；推理论证能力．
【答案】D
【分析】下压活塞时，活塞对筒内的气体做功、气体的体积减小，结合一定质量的理想气体状态方程，即可分析判断ABCD正误。
【解答】解：下压活塞时，活塞对筒内的气体做功，活塞的机械能转化为气体的内能，使气体的内能增加、温度升高；
下压活塞时，气体的体积减小，根据一定质量的理想气体状态方程可知：pV＝CT，则气体压强变大；
故D正确，ABC错误；
故选：D。
【点评】本题考查对理想气体及理想气体的状态方程的掌握，解题时需注意，要明确研究对象，确认哪些参量变化、哪些参量不变，根据题目的已知条件和求解的问题，分别找出初、末状态的参量，其中正确找出压强是解题的关键。
9．（2025 海陵区校级一模）如图所示，用气体压强传感器“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”，下列说法正确的是（　　）
A．注射器必须水平放置
B．推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出
C．活塞移至某位置时，应等状态稳定后再记录数据
D．实验中气体的压强和体积都可以通过数据采集器获得
【考点】气体的等温变化与玻意耳定律的应用．
【专题】实验题；实验探究题；比较思想；实验分析法；气体的状态参量和实验定律专题；实验探究能力．
【答案】C
【分析】本实验中注射器如何放置对实验结果没有影响；要保证气体的温度不变，动作要慢；应等状态稳定后再记录数据；实验中气体的压强可以通过数据采集器和计算机获得，体积可以从注射器上的刻度读出。
【解答】解：A、实验时，注射器如何放置对实验结果没有影响，故A错误；
B、为保证气体的温度不变，推拉活塞时，动作要慢，使其温度与环境保持一致，故B错误；
C、根据实验操作要求，活塞移至某位置时，应等状态稳定后再记录数据，故C正确；
D、注射器中封闭一定质量的气体，用压强传感器与注射器相连，通过数据采集器和计算机可以测出注射器中封闭气体的压强，体积可以直接从注射器上的刻度读出，故D错误。
故选：C。
【点评】解答本题时，要理解实验原理，控制实验条件，根据实验操作要求和注意事项解答。
10．（2025 昆明校级模拟）如图甲所示是一种由汽缸、活塞柱、弹簧和上下支座构成的汽车氮气减震装置，简化示意图如图乙所示，汽缸内封闭了一定质量的氮气（可视为理想气体），汽缸导热性和气密性良好，环境温度不变。不计一切摩擦，汽缸内封闭氮气被缓慢压缩的过程中，封闭氮气（　　）
A．温度升高 B．内能增大
C．对外界做正功 D．向外界放出了热量
【考点】热力学第一定律的表达和应用．
【专题】定量思想；推理法；内能及其变化专题；推理论证能力．
【答案】D
【分析】AB.根据理想气体的内能由温度决定，结合汽缸导热性分析判断；
C.根据体积变化情况判断做功情况；
D.根据热力学第一定律表达式进行分析判断。
【解答】解：AB．一定质量理想气体的内能由温度决定，汽缸导热性良好，因此汽缸内封闭氮气被缓慢压缩的过程中，温度保持不变，内能不变，故AB错误；
C．封闭氮气被缓慢压缩的过程中，体积减小，外界对封闭氮气做功，故C错误；
D．分析得知封闭氮气的内能不变，外界对气体做功，根据热力学第一定律有ΔU＝W+Q，可知封闭氮气向外界放出了热量，故D正确。
故选：D。
【点评】考查理想气体的内能问题，结合热力学第一定律进行准确分析解答。
二．多选题（共5小题）
（多选）11．（2025 长安区校级一模）有甲、乙、丙、丁、戊五瓶氢气。甲的体积为V，质量为m，温度为t，压强为p。下列说法中正确的是（　　）
A．若乙的质量、温度和甲相同，体积大于V，则乙的压强一定大于p
B．若丙的体积、质量和甲相同，温度高于t，则丙的压强一定大于p
C．若丁的质量和甲相同，体积大于V、温度高于t，则丁的压强一定大于p
D．若戊的体积和甲相同，质量大于m、温度高于t，则戊的压强一定大于p
【考点】理想气体及理想气体的状态方程．
【专题】定性思想；推理法；气体的状态参量和实验定律专题；分析综合能力．
【答案】BD
【分析】温度是分子平均动能的标志，温度越高分子平均动能越大，分子运动越剧烈；气体分子对器壁单位面积的平均作用力等于气体的压强，根据题意从气体压强的微观意义分析比较乙、丙、丁、戊中气体压强与甲中气体压强的关系。
【解答】解：A、若乙的质量、温度和甲相同，气体分子平均动能相同，分子平均速率相同，气体分子对器壁的平均作用力相同；乙的体积大于V，则乙中气体分子数密度（单位体积中的分子数）比甲的分子数密度小，则单位时间撞击器壁的分子数较少，则气体压强较小，则乙的压强小于p，故A错误；
B、若丙的体积、质量和甲相同，温度高于t，丙分子密度与甲相同，单位时间撞击器壁的分子数相同；丙的温度高，则分子平均速率较大，分子对器壁的平均撞击力较大，则丙气体的压强较大，即丙的压强大于p，故B正确；
C、若丁的质量和甲相同，体积大于V，则丁的分子密度系小于甲的分子数密度，单位时间撞击器壁的分子数较少；温度高于t，则分子平均速率较大，分子对器壁的平均撞击力较大，则丁气体的压强可能大于p、有可能等于p、还可能小于p，故C错误；
D、若戊的体积和甲相同，质量大于m，则戊的分子数密度大于甲的分子数密度，单位时间撞击器壁的分子数较多；温度高于t，戊的分子平均平均动能大于甲的分子平均动能，戊的气体分子对器壁的平均作用力大于甲的气体分子对器壁的平均作用力，则戊的压强一定大于p，故D正确。
故选：BD。
【点评】本题考查了比较气体压强大小问题，知道气体压强的微观意义，根据比较各氧气瓶内气体分子数密度与分子平均动能大小，然后可以解题。
（多选）12．（2025 福州模拟）哈勃瓶是一个底部开有圆孔、瓶颈很短的平底大烧瓶。在瓶内塞有一气球，气球的吹气口反扣在瓶口上，瓶底的圆孔上配有一个橡皮塞（如图甲）。某次实验中，先打开底部的橡皮塞，对气球缓慢吹气，当气球被吹到一定大小后立刻塞上橡皮塞（如图乙），则下列说法正确的是（　　）
A．若停止吹气，气球将略微收缩
B．若停止吹气，气球将快速缩回图甲状态
C．若继续吹气，气球容易被进一步吹大
D．若继续吹气，气球很难被进一步吹大
【考点】气体的等温变化与玻意耳定律的应用；气体压强的计算．
【专题】应用题；定量思想；推理法；气体的状态参量和实验定律专题；分析综合能力．
【答案】AD
【分析】根据题意确定求出气体的状态参量，然后根题意分析答题。
【解答】解：先打开底部的橡皮塞，对气球缓慢吹气，气球与烧瓶间的气体与大气相通，气球与烧瓶间的气体压强等于大气压，
当气球被吹到一定大小后立刻塞上橡皮塞，此时气球与烧瓶间的气体压强等于大气压，若停止吹气，
吹气时气球内的气体压强稍微大于大气压，停止吹气，气球内气体等于大气压，气球内气体压强稍微减小，气球将稍微收缩；
若继续吹气，由于气球与烧瓶间的气体体积基本不变，气球很难进一步吹大，故AD正确，BC错误。
故选：AD。
【点评】本题考查了气体状态方程的应用，根据题意分析清楚气体状态变化过程，根据题意即可分析答题。
（多选）13．（2025 天津一模）某地突发洪涝灾害，救援人员驾驶气垫船施救，到达救援地点后，将围困在水中的群众拉上气垫船，如图所示。若在救援人员将群众拉上气垫船的过程中，气垫船中气垫内的气体（视为理想气体）温度不变，气垫不漏气，则在该过程中，下列说法正确的是（　　）
A．气垫内的气体内能增加
B．外界对气垫内的气体做正功
C．气垫内的气体向外界放出热量
D．气垫内的气体单位时间、单位面积撞击气垫壁的分子数减少
【考点】热力学第一定律的表达和应用；气体压强的微观解释．
【专题】比较思想；寻找守恒量法；热力学定律专题；理解能力．
【答案】BC
【分析】气垫内的气体（视为理想气体）温度不变，内能不变。根据玻意耳定律得出气体的体积变化，判断气体做功情况，结合热力学第一定律得出气体的吸放热情况。根据气体压强的微观解释分析出单位时间和单位面积撞击气垫壁的分子数的变化关系。
【解答】解：A、气垫内的气体（视为理想气体）温度不变，则其内能不变，故A错误；
B、在救援人员将群众拉上气垫船的过程中，该过程中气垫内的气体压强增大，由pV＝C知气垫内的气体体积减小，则外界对气垫内的气体做正功，故B正确；
C、外界对气垫内的气体做正功，W＞0。气体内能不变，ΔU＝0，根据ΔU＝W+Q可知Q＜0，即气垫内的气体向外界放出热量，故C正确；
D、气垫内的气体压强增大，体积减小，则气体数密度增加，而气体温度不变，气体分子的平均动能不变，则单位时间、单位面积撞击气垫壁的分子数增加，故D错误。
故选：BC。
【点评】本题考查玻意耳定律和热力学第一定律的综合应用，根据玻意耳定律分析气体体积的变化，结合热力学第一定律即可完成分析。
（多选）14．（2025 成都校级模拟）如图所示，导热良好的固定直立圆筒内，用面积为S，重力为0.01p0S的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动。圆筒与温度为3T0的热源接触，平衡时圆筒内的气体处于状态A，此时体积为6V0。缓慢推动活塞使气体达到状态B，此时体积为5V0。固定活塞，升高热源温度，气体达到状态C，此时压强为1.4p0。从状态A到状态C，气体从外界吸收热量Q；从状态B到状态C，气体内能增加ΔU。已知大气压强为1.01p0，下列说法正确的是（　　）
A．气体从状态A到状态B，其分子平均动能不变，圆筒内壁单位面积受到的压力增大
B．气体在状态A的压强为1.2p0
C．气体在状态C的温度为3.6T0
D．气体从状态A到状态B过程中外界对系统做的功W ＝ ΔU Q
【考点】热力学第一定律的表达和应用；气体压强的计算；理想气体及理想气体的状态方程．
【专题】定量思想；推理法；热力学定律专题；理解能力．
【答案】AD
【分析】根据题意得出气体的温度变化，由此分析出分子平均动能的变化趋势；根据一定质量的理想气体状态方程pV＝CT分析出气体的压强变化趋势，结合题意完成分析；
从状态A到状态B过程，气体的温度保持不变，从状态B到状态C过程，气体的体积保持不变，根据玻意耳定律和查理定律分析；
根据气体的体积变化得出气体的做功情况，根据温度的变化得出内能的变化情况，结合热力学第一定律得出从状态A到状态B过程中外界对系统的做功情况。
【解答】解：A．状态A到状态B的过程中，圆筒内气体与热源处于热平衡状态，则圆筒内气体的温度保持不变，其分子平均动能不变；根据一定质量的理想气体状态方程pV＝CT可知，因为从状态A到状态B过程，气体的温度不变，体积减小，所以气体的压强增大，所以圆筒内壁单位面积受到的压力增大，故A正确；
B、状态A时的压强为
故B错误；
C、根据
解得
TC＝3.5T0
故C错误；
D、气体从状态A到状态B为等温变化过程，该过程内能不变；气体从状态B到状态C为等容变化过程，该过程外界对系统不做功；气体从状态A到状态C，由热力学第一定律得
ΔUAC＝WAC+QAC
其中
ΔUAC＝0+ΔU，WAC＝W+0，QAC＝Q
可得气体从状态A到状态B过程中外界对系统做的功
W＝ΔU﹣Q
故D正确。
故选：AD。
【点评】本题主要考查了一定质量的理想气体的状态方程，解题的关键点是分析出气体状态参量的变化，结合一定质量的理想气体状态方程结合热力学第一定律即可完成分析。
（多选）15．（2025 重庆一模）一个体积为1cm3的气泡从深为25m的湖底部缓慢上浮到湖面，气泡内的气体对湖水做功0.3J，气体可视为理想气体，湖底温度为7℃，湖面温度为27℃。已知湖水的密度为ρ＝1.0×103kg/m3，g取10m/s2，大气压强为1.0×105Pa。下列说法中正确的是（　　）
A．气泡在湖底时，气泡内的气体压强为3.5×105Pa
B．在上升过程中，气泡内每个气体分子的平均速度都变大
C．气泡上升过程中，气体从湖水中吸收的热量等于气体对湖水做的功
D．上升到接近湖面时，气泡的体积变为3.75cm3
【考点】热力学第一定律的表达和应用；理想气体及理想气体的状态方程．
【专题】定量思想；推理法；热力学定律专题；理解能力．
【答案】AD
【分析】根据液体压强公式计算；温度升高，分子平均动能增大；根据热力学第一定律分析；根据理想气体状态方程分析。
【解答】解：A、由液体压强公式p1＝ρgh+p0＝1.0×103×10×25+1.0×105Pa＝3.5×105Pa
故A正确；
B、气泡内气体上升过程中，气泡的温度逐渐升高，气泡内气体的分子平均动能增大，但不是每个气体分子的速度都增大，故B错误；
C、气泡上升过程中温度升高，体积增大，所以气泡内气体的内能增大，同时对外做功，由热力学第一定律有ΔU＝W+Q，所以气体从湖水中吸收的热量大于气体对湖水做的功，故C错误；
D、气泡上升到湖面时压强
温度由T1＝273+7＝280K，升高到T2＝273+27＝300K，由理想气体状态方程有
解得
故D正确。
故选：AD。
【点评】本题考查理想气体状态方程和热力学第一定律，注意应用热力学第一定律解题时，表达式中各物理量的含义及正负号的意义。
三．解答题（共5小题）
16．（2025 武汉二模）篮球是深受中学生喜爱的一项体育运动，温度变化会影响球内气体的压强。在温度t1＝27℃时，篮球球内气体的压强，球内气体可视为理想气体。
（1）当温度t2＝17℃时，若不考虑篮球体积变化，求球内气体的压强p2；
（2）当温度t3＝7℃时，若篮球体积同时缩小到原来的98%，求球内气体的压强p3（结果均保留3位有效数字）。
【考点】理想气体及理想气体的状态方程；气体的等容变化与查理定律的应用．
【专题】定量思想；推理法；理想气体状态方程专题；推理论证能力．
【答案】（1）当温度t2＝17℃时，若不考虑篮球体积变化，球内气体的压强p2为1.45×105Pa；
（2）当温度t3＝7℃时，若篮球体积同时缩小到原来的98%，求球内气体的压强p3为1.43×105Pa。
【分析】（1）当温度t2＝17℃时，若不考虑篮球体积变化，对球内气体，由查理定律列式，即可分析求解；
（2）当温度t3＝7℃时，若篮球体积同时缩小到原来的98%，对球内气体，由理想气体状态方程列式，即可分析求解。
【解答】解：（1）当温度t2＝17℃时，若不考虑篮球体积变化，对球内气体，由查理定律可得：
，
解得：
p21.45×105Pa；
（2）当温度t3＝7℃时，若篮球体积同时缩小到原来的98%，对球内气体，由理想气体状态方程可得：
，
解得：
p21.43×105Pa；
答：（1）当温度t2＝17℃时，若不考虑篮球体积变化，球内气体的压强p2为1.45×105Pa；
（2）当温度t3＝7℃时，若篮球体积同时缩小到原来的98%，求球内气体的压强p3为1.43×105Pa。
【点评】本题考查对理想气体及理想气体的状态方程的掌握，解题时需注意，要明确研究对象，确认哪些参量变化、哪些参量不变，根据题目的已知条件和求解的问题，分别找出初、末状态的参量，其中正确找出压强是解题的关键。
17．（2025 浙江模拟）如图所示，一导热性能良好的圆柱形金属汽缸竖直放置。用活塞封闭一定量的气体（可视为理想气体）、活塞可无摩擦上下移动且汽缸不漏气。初始时活塞静止，其到汽缸底部距离为h。环境温度保持不变，将一质量为M的物体轻放到活塞上，经过足够长的时间，活塞再次静止。已知活塞质量为m、横截面积为S，大气压强为p0，重力加速度大小为g，忽略活塞厚度。求：
（1）初始时，缸内气体的压强；
（2）活塞下降的高度；
（3）该过程缸内气体内能的变化量ΔU＝ 　0　，外界对其所做的功W＝ 　Mgh　。
【考点】热力学第一定律的表达和应用；气体压强的计算；气体的等温变化与玻意耳定律的应用．
【专题】定量思想；推理法；热力学定律专题；理想气体状态方程专题；推理论证能力．
【答案】（1）初始时，缸内气体的压强为；
（2）活塞下降的高度为；
（3）0，Mgh。
【分析】（1）初始时，对活塞，由平衡条件列式，即可分析求解；
（2）结合题意，对活塞，由平衡条件列式，对缸内气体，由玻意耳定律列式，即可分析求解；
（3）结合前面分析，即可列式求解。
【解答】解：（1）设初始时，缸内气体的压强为p1，
对活塞，由平衡条件可得：mg+p0S＝p1S，
解得：；
（2）设活塞下降的高度Δh；
对活塞，由平衡条件可得：Mg+mg+p0S＝p2S，
对缸内气体，由玻意耳定律可得：p1Sh＝p2S（h﹣Δh），
联立可得：；
（3）对缸内气体，因为温度不变，则内能不变，则ΔU＝0，
结合前面分析可知，外界对其所做的功为：W＝（Mg+mg+p0S）Δh，
由（2）知：，
联立可得：W＝Mgh；
故答案为：0，Mgh；
答：（1）初始时，缸内气体的压强为；
（2）活塞下降的高度为；
（3）0，Mgh。
【点评】本题主要考查气体的等温变化与玻意耳定律的应用，解题时需注意，应用玻意耳定律求解时，要明确研究对象，确认温度不变，根据题目的已知条件和求解的问题，分别找出初、末状态的参量，其中正确找出压强是解题的关键。
18．（2025 岳麓区校级模拟）如图所示，有一开口向下的足够高的汽缸固定在水平面上，质量为m＝4kg、横截面积为S＝10cm2的活塞放在大小可忽略的固定挡板上，活塞下方与外界大气相通。将一定质量的理想气体封闭在汽缸中，气体压强为p1＝1.0×105Pa，封闭气体体积为V0，由于实验的需要，对汽缸内的气体抽气，使得活塞刚好离开固定挡板。已知大气压强为p0＝1.0×105Pa，重力加速度为g＝10m/s2，假设环境温度保持不变，整个装置的气密性和导热性良好，则活塞刚好离开固定挡板时，求：
（1）气体的压强为多大；
（2）抽出去的气体质量与抽气前汽缸内气体的质量比。
【考点】气体的等温变化与玻意耳定律的应用；气体压强的计算．
【专题】定量思想；推理法；理想气体状态方程专题；推理论证能力．
【答案】（1）气体的压强为6×104Pa；
（2）抽出去的气体质量与抽气前汽缸内气体的质量比为。
【分析】（1）活塞刚好离开固定挡板时，对活塞，由平衡条件列式，即可分析求解；
（2）由玻意耳定律列式，结合题意，即可分析判断。
【解答】解：（1）设气体的压强为p，
活塞刚好离开固定挡板时，对活塞，由平衡条件可得：pS+mg＝p0S，
解得：p＝6×104Pa；
（2）设封闭气体压强为p时的体积为V，
由玻意耳定律可得：p1V0＝pV，
由（1）知：p＝6×104Pa，
联立可得：V0＝0.6V
则抽出去的气体体积与抽气前汽缸内气体的体积比为：，
故抽出去的气体质量与抽气前汽缸内气体的质量比为；
答：（1）气体的压强为6×104Pa；
（2）抽出去的气体质量与抽气前汽缸内气体的质量比为。
【点评】本题主要考查气体的等温变化与玻意耳定律的应用，解题时需注意，应用玻意耳定律求解时，要明确研究对象，确认温度不变，根据题目的已知条件和求解的问题，分别找出初、末状态的参量，其中正确找出压强是解题的关键。
19．（2025 蒸湘区校级模拟）“拔火罐”是一种中医的传统疗法，某实验小组为了探究“火罐”的“吸力”，设计了如图所示的实验。圆柱状汽缸（横截面积为S）被固定在铁架台上，轻质活塞通过细线与置于地面上的重物m相连，将一团燃烧的轻质酒精棉球从缸顶的开关K处扔到汽缸内，酒精棉球熄灭时密闭开关K，此时活塞下的细线刚好拉直且拉力为零，而这时活塞距缸底为L。由于气缸传热良好，随后重物会被缓慢吸起，最后重物稳定在距地面处。已知环境温度为T0不变，为大气压强，气缸内的气体可看作理想气体，求：
（1）酒精棉球熄灭时的温度T与环境温度T0的比值；
（2）若从酒精棉球熄灭到最终稳定的过程中气体放出的热量为Q，求气体内能的变化。
【考点】热力学第一定律的表达和应用；气体压强的计算；气体的等容变化与查理定律的应用．
【专题】定量思想；推理法；热力学定律专题；理解能力．
【答案】（1）酒精棉球熄灭时的温度T与环境温度T0的比值为2：1；
（2）若从酒精棉球熄灭到最终稳定的过程中气体放出的热量为Q，气体内能的变化。
【分析】（1）对活塞根据受力平衡可求得缸内气体压强，气缸内活塞处于等压变化，根据初末状态的等压变化求得温度之比；
（2）结合热力学第一定律求得内能的变化。
【解答】解：（1）开关K密闭时，气体压强为p0，重物稳定在距地面处时，根据
pS+mg＝p0S
可得气体压强为
根据理想气体状态方程
得
（2）外界对气体做功为
气体放出的热量为Q，根据
ΔU＝﹣Q+W
得
答：（1）酒精棉球熄灭时的温度T与环境温度T0的比值为2：1；
（2）若从酒精棉球熄灭到最终稳定的过程中气体放出的热量为Q，气体内能的变化。
【点评】本题得关键是以缸内气体为研究对象，受力分析利用平衡求出初末状态压强相等，然后利用理想气体状态方程列式即可求解。
20．（2025 湖南模拟）如图所示，甲、乙两导热球形容器与水银封闭有两初始状态完全一样的理想气体，U形管由内径均匀相同的细玻璃管做成，两球形容器的半径均为R0，玻璃管的内截面积，水银的密度为，重力加速度为g。已知初始时AC＝DF＝R0，，甲、乙容器内气体压强为p1，热力学温度为T1，不考虑温度变化时容器和水银所产生的热膨胀，不计水银与玻璃管的粘滞力。求：
（1）初始时CD的中点G处的压强；
（2）保持乙容器内气体温度不变，仅缓慢升高甲容器内气体（包含左侧管内气体）温度，则为了不让水银进入到乙容器中，甲容器内气体温度的最大值。
【考点】理想气体及理想气体的状态方程；气体压强的计算；气体的等温变化与玻意耳定律的应用．
【专题】定量思想；推理法；理想气体状态方程专题；推理论证能力．
【答案】（1）初始时CD的中点G处的压强为；
（2）保持乙容器内气体温度不变，仅缓慢升高甲容器内气体（包含左侧管内气体）温度，则为了不让水银进入到乙容器中，甲容器内气体温度的最大值为。
【分析】（1）由液体压强公式、平衡条件分别列式，即可分析求解；
（2）结合题意，确定相关参量，对乙容器内的气体，由玻意耳定律列式；对甲容器内的气体，由理想气体状态方程列式，即可分析求解；
【解答】解：（1）由液体压强公式可知：，
其中：ρ，
解得：，
由平衡条件可知：pG＝p1+p水银，
联立可得：pG；
（2）对乙容器内的气体，由题意可知，
初始时：V乙0，
其中：，
联立可得：，
初始时：p乙0＝p1，T乙0＝T1，
末态时：，T乙0＝T1，
由玻意耳定律可得：p乙0 V乙0＝p乙1 V乙1，
联立可得：，
对甲容器内的气体，由题意可知，
初始时：V甲0＝V乙0，p甲0＝p1，T甲0＝T1，
由题意可知，水银刚好不进入乙容器中时，左右水银柱的高度差为：，
末态时：，
由理想气体状态方程可得：，
联立可得：；
答：（1）初始时CD的中点G处的压强为；
（2）保持乙容器内气体温度不变，仅缓慢升高甲容器内气体（包含左侧管内气体）温度，则为了不让水银进入到乙容器中，甲容器内气体温度的最大值为。
【点评】本题考查对理想气体及理想气体的状态方程的掌握，解题时需注意，要明确研究对象，确认哪些参量变化、哪些参量不变，根据题目的已知条件和求解的问题，分别找出初、末状态的参量，其中正确找出压强是解题的关键。
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