第三章 热力学定律（培优卷.含解析）-2025-2026学年高中物理选择性必修第三册人教版（2019）

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单元培优卷 热力学定律
一．选择题（共10小题）
1．（2025 重庆）易碎物品运输中常采用缓冲气袋减小运输中冲击。若某次撞击过程中，气袋被压缩（无破损），不计袋内气体与外界的热交换，则该过程中袋内气体（视为理想气体）（　　）
A．分子热运动的平均动能增加
B．内能减小
C．压强减小
D．对外界做正功
2．（2025 江苏）如图所示，取装有少量水的烧瓶，用装有导管的橡胶塞塞紧瓶口，并向瓶内打气。当橡胶塞跳出时，瓶内出现白雾。橡胶塞跳出后，瓶内气体（　　）
A．内能迅速增大 B．温度迅速升高
C．压强迅速增大 D．体积迅速膨胀
3．（2025 江苏）一定质量的理想气体，体积保持不变。在甲、乙两个状态下，该气体分子速率分布图像如图所示。与状态甲相比，该气体在状态乙时（　　）
A．分子的数密度较大
B．分子间平均距离较小
C．分子的平均动能较大
D．单位时间内分子碰撞单位面积器壁的次数较少
4．（2025 四川）如图1所示，用活塞将一定质量的理想气体密封在导热气缸内，活塞稳定在a处。将气缸置于恒温冷水中，如图2所示，活塞自发从a处缓慢下降并停在b处，然后保持气缸不动，用外力将活塞缓慢提升回a处。不计活塞与气缸壁之间的摩擦。则（　　）
A．活塞从a到b的过程中，气缸内气体压强升高
B．活塞从a到b的过程中，气缸内气体内能不变
C．活塞从b到a的过程中，气缸内气体压强升高
D．活塞从b到a的过程中，气缸内气体内能不变
5．（2025 湖北）如图所示，内壁光滑的汽缸内用活塞密封一定量理想气体，汽缸和活塞均绝热。用电热丝对密封气体加热，并在活塞上施加一外力F，使气体的热力学温度缓慢增大到初态的2倍，同时其体积缓慢减小。关于此过程，下列说法正确的是（　　）
A．外力F保持不变
B．密封气体内能增加
C．密封气体对外做正功
D．密封气体的末态压强是初态的2倍
6．（2025 北京）我国古代发明的一种点火器如图所示，推杆插入套筒封闭空气，推杆前端粘着易燃艾绒。猛推推杆压缩筒内气体，艾绒即可点燃。在压缩过程中，筒内气体（　　）
A．压强变小 B．对外界不做功
C．内能保持不变 D．分子平均动能增大
7．（2025 河北）某同学将一充气皮球遗忘在操场上，找到时发现因太阳曝晒皮球温度升高，体积变大。在此过程中若皮球未漏气，则皮球内封闭气体（　　）
A．对外做功
B．向外界传递热量
C．分子的数密度增大
D．每个分子的速率都增大
8．（2025 安徽）在恒温容器内的水中，让一个导热良好的气球缓慢上升。若气球无漏气，球内气体（可视为理想气体）温度不变，则气球上升过程中，球内气体（　　）
A．对外做功，内能不变
B．向外放热，内能减少
C．分子的平均动能变小
D．吸收的热量等于内能的增加量
9．（2025 山东）分子间作用力F与分子间距离r的关系如图所示，若规定两个分子间距离r等于r0时分子势能Ep为零，则（　　）
A．只有r大于r0时，Ep为正
B．只有r小于r0时，Ep为正
C．当r不等于r0时，Ep为正
D．当r不等于r0时，Ep为负
10．（2025 选择性）某同学冬季乘火车旅行，在寒冷的站台上从气密性良好的糖果瓶中取出糖果后拧紧瓶盖，将糖果瓶带入温暖的车厢内一段时间后，与刚进入车厢时相比，瓶内气体（　　）
A．内能变小 B．压强变大
C．分子的数密度变大 D．每个分子动能都变大
二．多选题（共3小题）
（多选）11．（2025 河南）如图，一圆柱形汽缸水平固置，其内部被活塞M、P、N密封成两部分，活塞P与汽缸壁均绝热且两者间无摩擦。平衡时，P左、右两侧理想气体的温度分别为T1和T2，体积分别为V1和V2，T1＜T2，V1＜V2。则（　　）
A．固定M、N，若两侧气体同时缓慢升高相同温度，P将右移
B．固定M、N，若两侧气体同时缓慢升高相同温度，P将左移
C．保持T1、T2不变，若M、N同时缓慢向中间移动相同距离，P将右移
D．保持T1、T2不变，若M、N同时缓慢向中间移动相同距离，P将左移
（多选）12．（2025 甘肃）如图，一定量的理想气体从状态A经过等容过程到达状态B，然后经过等温过程到达状态C。已知质量一定的某种理想气体的内能只与温度有关，且随温度升高而增大。下列说法正确的是（　　）
A．A→B过程为吸热过程
B．B→C过程为吸热过程
C．状态A压强比状态B的小
D．状态A内能比状态C的小
（多选）13．（2025 云南）图甲为1593年伽利略发明的人类历史上第一支温度计，其原理如图乙所示。硬质玻璃泡a内封有一定质量的气体（视为理想气体），与a相连的b管插在水槽中固定，b管中液面高度会随环境温度变化而变化。设b管的体积与a泡的体积相比可忽略不计，在标准大气压p0下，b管上的刻度可以直接读出环境温度。则在p0下（　　）
A．环境温度升高时，b管中液面升高
B．环境温度降低时，b管中液面升高
C．水槽中的水少量蒸发后，温度测量值偏小
D．水槽中的水少量蒸发后，温度测量值偏大
三．填空题（共1小题）
14．（2025 福建）洗衣机水箱的导管内存在一竖直空气柱，根据此空气柱的长度可知洗衣机内的水量多少。当空气柱压强为p1时，空气柱长度为L1，水位下降后，空气柱温度不变，空气柱内压强为p2，则空气柱长度L2＝　 　 ，该过程中内部气体对外界　 　 。（填做正功，做负功，不做功）
单元培优卷 热力学定律
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题）
1．（2025 重庆）易碎物品运输中常采用缓冲气袋减小运输中冲击。若某次撞击过程中，气袋被压缩（无破损），不计袋内气体与外界的热交换，则该过程中袋内气体（视为理想气体）（　　）
A．分子热运动的平均动能增加
B．内能减小
C．压强减小
D．对外界做正功
【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】应用题；信息给予题；定性思想；推理法；热力学定律专题；气体的压强专题；理解能力．
【答案】A
【分析】ABD.气袋被压缩，气体的体积减小，外界对气体做正功；根据热力学第一定律，结合气体分子平均动能大小的变化分析作答；
C.根据气体压强的微观解释分析作答。
【解答】解：ABD.气袋被压缩，气体的体积减小，外界对气体做正功；
根据热力学第一定律ΔU＝Q+W可知，气体的内能增加，温度升高，气体分子的平均动能增大，故A正确，BD错误；
C.气体的体积减小，气体分子密度增大，单位时间内对容器壁碰撞的次数增加，气体的压强增大；另一方面，气体的平均动能增大，单位时间、单位面积内气体分子对容器壁碰撞的作用力增大，气体的压强增大，故C错误。
故选：A。
【点评】本题主要考查了热力学第一定律的运用，考查了气体压强的微观解释的理解。
2．（2025 江苏）如图所示，取装有少量水的烧瓶，用装有导管的橡胶塞塞紧瓶口，并向瓶内打气。当橡胶塞跳出时，瓶内出现白雾。橡胶塞跳出后，瓶内气体（　　）
A．内能迅速增大 B．温度迅速升高
C．压强迅速增大 D．体积迅速膨胀
【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；控制变量法；热力学定律专题；理解能力．
【答案】D
【分析】气体对外做功，体积膨胀，时间关系，不吸收热量；再根据热力学第一定律进行判断得出内能的变化，再得出温度的变化，再结合理想气体状态方程得出压强变化。
【解答】解：瓶塞跳出的过程中，瓶内的气体对外做功，则气体体积迅速膨胀，由于该过程的时间比较短，故气体来不及吸收热量，根据热力学第一定律可知，气体的内能减小，则温度降低，根据
可知，体积增大，温度减小，则气体压强减小，故D正确，ABC错误。
故选：D。
【点评】本题考查的是热力学的知识，其中涉及到了热力学第一定律的应用，以及理想气体状态方程的应用，题型为基础题，考查知识点为常考知识点。
3．（2025 江苏）一定质量的理想气体，体积保持不变。在甲、乙两个状态下，该气体分子速率分布图像如图所示。与状态甲相比，该气体在状态乙时（　　）
A．分子的数密度较大
B．分子间平均距离较小
C．分子的平均动能较大
D．单位时间内分子碰撞单位面积器壁的次数较少
【考点】温度与分子动能的关系；分子热运动速率随温度变化具有统计规律；气体压强的微观解释．
【专题】定性思想；推理法；气体的压强专题；理解能力．
【答案】C
【分析】根据体积保持不变，分析判断分子密度、分子的平均距离是否相同；温度越高，则分子的平均动能越大，曲线中速率大的分子占据的比例就比较大；根据气体压强的微观解释分析判断。
【解答】解：AB．根据题意，一定质量的理想气体，甲乙两个状态下气体的体积相同，所以分子密度相同、分子的平均距离相同，故AB错误；
C．根据题图可知，乙状态下曲线中速率大的分子占据的比例比较大，则乙状态下气体温度较高，则分子的平均动能大，故C正确；
D．乙状态下气体分子的平均动能大，气体分子平均速度大，气体分子的数密度相等，则单位时间内撞击容器壁次数较多，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了气体相关知识，理解温度是分子热运动平均动能的标志，知道气体的分子的运动的统计规律：中间多，两头少。
4．（2025 四川）如图1所示，用活塞将一定质量的理想气体密封在导热气缸内，活塞稳定在a处。将气缸置于恒温冷水中，如图2所示，活塞自发从a处缓慢下降并停在b处，然后保持气缸不动，用外力将活塞缓慢提升回a处。不计活塞与气缸壁之间的摩擦。则（　　）
A．活塞从a到b的过程中，气缸内气体压强升高
B．活塞从a到b的过程中，气缸内气体内能不变
C．活塞从b到a的过程中，气缸内气体压强升高
D．活塞从b到a的过程中，气缸内气体内能不变
【考点】热力学第一定律的表达和应用；气体的等温变化与玻意耳定律的应用；气体的等压变化与盖﹣吕萨克定律的应用．
【专题】应用题；学科综合题；定性思想；推理法；方程法；气体的压强专题；气体的状态参量和实验定律专题；推理论证能力．
【答案】D
【分析】活塞从a到b的过程中，气体的温度降低，则内能减小，活塞缓慢下降，则气体的压强不变；活塞从b到a的过程中，气缸内气体的温度不变，则内能不变，由玻意耳定律可知体积增大，压强减小。
【解答】解：AB、由题意可知，活塞从a到b的过程中，气缸内气体的温度降低，则内能减小，活塞缓慢下降，则气体的压强不变，故AB错误；
CD、由题意可知，活塞从b到a的过程中，气缸内气体的温度不变，则内能不变，体积增大，由玻意耳定律pV＝C可知，压强减小，故C错误，D正确。
故选：D。
【点评】本题是对气体实验定律及温度、内能的考查，解题的关键是要正确分析气体发生的状态变化，知道a→b，气体发生等压变化，b→a气体发生等温变化。
5．（2025 湖北）如图所示，内壁光滑的汽缸内用活塞密封一定量理想气体，汽缸和活塞均绝热。用电热丝对密封气体加热，并在活塞上施加一外力F，使气体的热力学温度缓慢增大到初态的2倍，同时其体积缓慢减小。关于此过程，下列说法正确的是（　　）
A．外力F保持不变
B．密封气体内能增加
C．密封气体对外做正功
D．密封气体的末态压强是初态的2倍
【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】应用题；学科综合题；定性思想；推理法；方程法；理想气体状态方程专题；推理论证能力．
【答案】B
【分析】由平衡条件结合理想气体状态方程及题意可知内能增加，F增大，气体体积减小，外界对气体做正功；由理想气体状态方程结合题意判断初末状态的压强的大小关系。
【解答】解：AB、由题意可知，使气体的热力学温度缓慢增大到初态的2倍，温度升高，内能增大，同时其体积缓慢减小，由理想气体状态方程可知：气体的压强增大，对活塞，由平衡条件可得：pS＝F+mg+p0S，解得：F＝pS﹣mg﹣p0S，由于p增大，则外力F在增大，故A错误，B正确；
C、由题意可知，气体的体积减小，则外界对气体做功，所以密封气体对外做负功，故C错误；
D、由理想气体状态方程可知，气体的热力学温度增大到初状态的2倍时，如果体积不变，则密封气体末状态的压强为初状态的2倍，但气体的体积变小，则密封气体末状态的压强大于初状态的压强的2倍，故D错误。
故选：B。
【点评】本题是对理想气体状态方程及热力学第一定律的考查，解题的关键是要理解题意，由理想气体状态方程做出正确的判断。
6．（2025 北京）我国古代发明的一种点火器如图所示，推杆插入套筒封闭空气，推杆前端粘着易燃艾绒。猛推推杆压缩筒内气体，艾绒即可点燃。在压缩过程中，筒内气体（　　）
A．压强变小 B．对外界不做功
C．内能保持不变 D．分子平均动能增大
【考点】热力学第一定律的表达和应用；温度与分子动能的关系．
【专题】定性思想；推理法；热力学定律专题；理解能力．
【答案】D
【分析】猛推推杆时间较短，气体来不及吸放热，主要是外界对气体做正功，气体内能增加，温度升高，压强增大。
【解答】解：封闭的气体被推杆压缩过程中外界对气体做正功，由公式ΔU＝W+Q可知，由于在瞬间，Q＝0，W＞0，所以内能增加，则温度升高，分子平均动能增大，由于同时气体体积减小，所以气体压强增大。故ABC错误，D正确。
故选：D。
【点评】本题是物理知识在生活中的应用，考查了热力学第一定律的公式应用，题目难度不大。
7．（2025 河北）某同学将一充气皮球遗忘在操场上，找到时发现因太阳曝晒皮球温度升高，体积变大。在此过程中若皮球未漏气，则皮球内封闭气体（　　）
A．对外做功
B．向外界传递热量
C．分子的数密度增大
D．每个分子的速率都增大
【考点】热力学第一定律的表达和应用；功的正负及判断；温度与分子动能的关系．
【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】根据气体膨胀做功、热传递和分子速率随温度变化的关系进行分析判断。
【解答】解：A.皮球体积变大，气体膨胀，对外界做功，故A正确；
B.太阳暴晒使气体温度升高，是外界对气体传热，故B错误；
C.皮球未漏气，分子总数不变，体积变大，分子的数密度减小，故C错误；
D.温度升高，分子平均动能增大，但并非每个分子速率都增大，故D错误。
故选：A。
【点评】考查热力学第一定律和分子速率随温度变化的关系，会根据题意进行准确分析解答。
8．（2025 安徽）在恒温容器内的水中，让一个导热良好的气球缓慢上升。若气球无漏气，球内气体（可视为理想气体）温度不变，则气球上升过程中，球内气体（　　）
A．对外做功，内能不变
B．向外放热，内能减少
C．分子的平均动能变小
D．吸收的热量等于内能的增加量
【考点】热力学第一定律的表达和应用．
【专题】定性思想；推理法；热力学定律专题；理解能力．
【答案】A
【分析】理想气体的内能只与温度有关，题中球内气体温度不变，所以内能不变。气球上升，体积膨胀，气体对外做功，体积膨胀对外做功，结合热力学第一定律进行分析。
【解答】解：气球缓慢上升的过程中，气体温度不变，分子的平均动能不变，则气体的内能不变；
气体的体积变大，气体对外做功，由热力学第一定律ΔU＝W+Q可知，气体的内能不变，则吸收的热量与气体对外做的功相等，吸收的热量大于内能的增加量，故A正确，BCD错误。
故选：A。
【点评】本题考查理想气体的内能、热力学第一定律相关知识。关键要抓住“导热良好、温度不变”，知道一定质量的理想气体的内能仅与温度有关。
9．（2025 山东）分子间作用力F与分子间距离r的关系如图所示，若规定两个分子间距离r等于r0时分子势能Ep为零，则（　　）
A．只有r大于r0时，Ep为正
B．只有r小于r0时，Ep为正
C．当r不等于r0时，Ep为正
D．当r不等于r0时，Ep为负
【考点】分子势能及其与分子间距的关系．
【专题】定性思想；推理法；分子间相互作用力与分子间距离的关系；推理论证能力．
【答案】C
【分析】根据题中给定的假设，结合分子力与分子距离的变化关系，以及分子力做功的情况判断分子势能的情况。
【解答】解：规定两个分子间距离r等于r0时分子势能为零，从r0处随着距离的增大，根据分子力随分子距离的变化关系可知，此时分子间作用力表现为引力，分子间作用力做负功，故分子势能增大；从r0处随着距离的减小，此时分子间作用力表现为斥力，分子间作用力也做负功，分子势能也增大；故可知当r不等于r0时，Ep为正，故C正确，ABD错误。
故选：C。
【点评】考查分子力与分子势能随分子距离的变化情况，会根据题意进行准确分析解答。
10．（2025 选择性）某同学冬季乘火车旅行，在寒冷的站台上从气密性良好的糖果瓶中取出糖果后拧紧瓶盖，将糖果瓶带入温暖的车厢内一段时间后，与刚进入车厢时相比，瓶内气体（　　）
A．内能变小 B．压强变大
C．分子的数密度变大 D．每个分子动能都变大
【考点】气体的等容变化与查理定律的应用；温度与分子动能的关系．
【专题】定性思想；推理法；内能及其变化专题；气体的状态参量和实验定律专题；理解能力．
【答案】B
【分析】根据封闭气体内能与温度的关系判断内能的变化；根据查理定律判断瓶内气体的压强的变化；瓶内气体的质量与体积均不变，分子的数密度不变；瓶内气体的温度升高，分子的平均动能变大。
【解答】解：A、糖果瓶被带进温暖的车厢一段时间后，瓶内气体的温度会升高，其内能增加，故A错误；
B、瓶内气体的体积不变，温度升高，根据查理定律：，可知瓶内气体的压强变大，故B正确；
C、瓶内气体的质量与体积均不变，分子的数密度不变，故C错误；
D、瓶内气体的温度升高，分子的平均动能变大，而不是每个分子动能都变大，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了气体的实验定律，温度与分子平均动能，以及气体内能的关系。题目较简单，掌握相关规律即可。
二．多选题（共3小题）
（多选）11．（2025 河南）如图，一圆柱形汽缸水平固置，其内部被活塞M、P、N密封成两部分，活塞P与汽缸壁均绝热且两者间无摩擦。平衡时，P左、右两侧理想气体的温度分别为T1和T2，体积分别为V1和V2，T1＜T2，V1＜V2。则（　　）
A．固定M、N，若两侧气体同时缓慢升高相同温度，P将右移
B．固定M、N，若两侧气体同时缓慢升高相同温度，P将左移
C．保持T1、T2不变，若M、N同时缓慢向中间移动相同距离，P将右移
D．保持T1、T2不变，若M、N同时缓慢向中间移动相同距离，P将左移
【考点】气体的等容变化与查理定律的应用；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；理解能力．
【答案】AC
【分析】假设P静止，则气体做等容变化，根据查理定律分析AB选项；保持T1、T2不变，若M、N同时缓慢向中间移动相同距离，假设P静止，根据玻意耳定律分析末状态压强大小进行分析。
【解答】解：AB、假设P静止，则气体做等容变化，根据查理定律可得：
解得：Δp
由于初状态两部分气体压强相等，T1＜T2，且ΔT相同，所以左侧气体压强增加大，P向右移动，故A正确、B错误；
CD、保持T1、T2不变，若M、N同时缓慢向中间移动相同距离，假设P静止，根据玻意耳定律可得：p0V0＝pV＝p（V0﹣ΔV）
解得末状态的压强：p，由于p0和ΔV相同，初状态的体积V0越小、末状态的压强越大，由于V1＜V2，则P将右移，故C正确、D错误。
故选：AC。
【点评】本题主要是考查了一定质量的理想气体的状态方程；解答此类问题的方法是：找出不同状态下的三个状态参量，分析理想气体发生的是何种变化，选择合适的气体实验定律解决问题。
（多选）12．（2025 甘肃）如图，一定量的理想气体从状态A经过等容过程到达状态B，然后经过等温过程到达状态C。已知质量一定的某种理想气体的内能只与温度有关，且随温度升高而增大。下列说法正确的是（　　）
A．A→B过程为吸热过程
B．B→C过程为吸热过程
C．状态A压强比状态B的小
D．状态A内能比状态C的小
【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；推理法；理想气体状态方程专题；理解能力．
【答案】ACD
【分析】根据p﹣V图像分析气体状态参量的变化情况，结合热力学第一定律、查理定律进行分析。
【解答】解：A、A→B过程中，气体的体积不变，则气体做功为零。气体的温度升高，内能增加，根据热力学第一定律ΔU＝W+Q可知，气体吸收热量，故A正确。
B、B→C过程中，气体体积减小，外界对气体做功，气体温度不变，内能不变，根据热力学第一定律ΔU＝W+Q可知，气体放出热量，故B错误。
C、A→B过程中为等容变化，根据查理定律可得：，所以状态A的压强比状态B小，故C正确。
D、由于一定质量的理想气体内能仅与温度有关，而状态A的温度小于状态C的温度，所以状态A的内能小于状态C的内能，故D正确。
故选：ACD。
【点评】本题主要是考查一定质量理想气体的状态方程之图像问题，关键是弄清楚图像表示的物理意义、知道图像的斜率、图像与坐标轴围成的面积表示的物理意义，根据一定质量的理想气体状态方程结合热力学第一定律进行分析。
（多选）13．（2025 云南）图甲为1593年伽利略发明的人类历史上第一支温度计，其原理如图乙所示。硬质玻璃泡a内封有一定质量的气体（视为理想气体），与a相连的b管插在水槽中固定，b管中液面高度会随环境温度变化而变化。设b管的体积与a泡的体积相比可忽略不计，在标准大气压p0下，b管上的刻度可以直接读出环境温度。则在p0下（　　）
A．环境温度升高时，b管中液面升高
B．环境温度降低时，b管中液面升高
C．水槽中的水少量蒸发后，温度测量值偏小
D．水槽中的水少量蒸发后，温度测量值偏大
【考点】气体的等容变化与查理定律的应用．
【专题】应用题；信息给予题；定性思想；推理法；气体的状态参量和实验定律专题；实验探究能力．
【答案】BD
【分析】AB.根据查理定律和平衡条件得出温度与b管中液面高度的关系，然分析作答；
CD.水槽中的水少量蒸发后，初状态下，b管中液面h0的真实位置要降低；当环境温度升高时，b管中液面降低到标称值之下，据此分析作答。
【解答】解：由于b管的体积与a泡的体积相比可忽略不计，a泡中的封闭气体做等容变化；
根据查理定律
根据平衡条件p1＝p0﹣ρgh0，p2＝p0﹣ρgh
联立解得
AB.根据上述分析，环境温度升高时，b管中液面降低，环境温度降低时，b管中液面升高，故A错误，B正确；
CD.根据关系式可知，环境温度越高，b管中液面越低；
水槽中的水少量蒸发后，初状态下，b管中液面h0的真实位置要降低；当环境温度升高时，b管中液面降低到标称值之下，则温度测量值偏大，故C错误，D正确。
故选：BD。
【点评】本题主要考查了理想气体的等容变化，要理解伽利略温度计的工作原理，掌握查理定律和平衡条件的运用。
三．填空题（共1小题）
14．（2025 福建）洗衣机水箱的导管内存在一竖直空气柱，根据此空气柱的长度可知洗衣机内的水量多少。当空气柱压强为p1时，空气柱长度为L1，水位下降后，空气柱温度不变，空气柱内压强为p2，则空气柱长度L2＝　L1　 ，该过程中内部气体对外界　做正功　 。（填做正功，做负功，不做功）
【考点】热力学第一定律的表达和应用；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】L1，做正功。
【分析】气体发生等温变化，根据玻意耳定律列式求解即可；根据压强的变化判断体积的变化，进而判断做功情况。
【解答】解：空气柱发生等温变化，设横截面积为S，由玻意耳定律得：
p1L1S＝p2L2S
解得：
L2L1
水位下降，气体压强减小，体积增大，气体对外界做功。
故答案为：L1，做正功。
【点评】本题考查玻意耳定律，解题关键是找准气体的初末状态，知道判断气体做正负功的方法。
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