2021年新高考物理模拟题17 热学（解析版）

专题17热学

1.（2021届福建省龙岩市高三质检）如图是某同学用手持式打气筒对一只篮球打气的情景。打气前篮球内

气压等于l.latm,每次打入的气体的压强为l.Oatm、体积为篮球容积的0.05倍，假设整个过程中篮球没有

变形，不计气体的温度变化，球内气体可视为理想气体（）

A.打气后，球内每个气体分子对球内壁的作用力增大

B.打气后，球内气体分子对球内壁单位面积的平均作用力增大

C.打气6次后，球内气体的压强为1.4atm

D.打气6次后，球内气体的压强为1.7atm

【答案】BC

【解析】打气后，由于气体的温度不变，分子平均动能不变，球内气体分子对球壁的平均作用力不变，但

是球内每个气体分子对球内壁的作用力不一定增大，A错误；打气后，球内气体的压强变大，即球内气体

分子对球内壁单位面积的平均作用力增大,B正确;打气6次后，由玻意耳定律p.K+PoX6X0.05%=pV0,

解得p=L4atm,即球内气体的压强为1.4atm,C正确，D错误。故选BC。

2.（2021届福建省名校联盟高三大联考）2020年12月8日，中国和尼泊尔共同宣布了珠穆朗玛峰海拔的

最新测定数据：8848.86米，这展示了我国测绘技术的发展成果，对于珠峰地区的生态环境保护等具有重大

意义.登山队员在禁登高峰的时候必须带上专业的登山装备，某队员戴了登山手表攀登珠穆朗玛峰，手表

是密封的，表内温度27℃时气体压强为1.0xIO,Pa（常温下的大气压强值），当他登上峰顶时，峰顶气压

为4.0xl（）4pa，表内温度为-23℃；则此登山手表表面玻璃可以承受的内外压强差至少为（）

A.8.3xlO4PaB.8.3xlO5PaC.4.3xlO4PaD.1.23xlO5Pa

【答案】C

【解析】

7；=（27+273）K=300K

4=（-23+273）K=250K

根据A登生=83xlO“Pa

则此登山手表表面玻璃可以承受的内外压强差至少为&3xl04pa_4.0xl04pa=4.3xl（）4pa，故选C。

3.（2021届广东省惠州市高三三调）下列关于热现象的描述正确的是（）

A.根据热力学定律，热机的效率可以达到100%

B.做功和热传递都是通过能量转化的方式改变系统内能的

C.温度是描述热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同

D.物体由大量分子组成，其单个分子的运动是无规则的，大量分子的运动也是无规律的

【答案】C

【解析】根据热力学第二定律，热机的效率不可以达到100%,故A错误；做功是通过能量转化的方式改变

系统内能，热传递是通过热量转移的方式改变系统内能，实质不同，故B错误；根据热平衡定律可知，温

度是描述热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同，故C正确；物体由大量

分子组成，其单个分子的运动是无规则的，大量分子的运动具有统计规律，故D错误。故选C。

4.（2021届湖北省八市高三联考）一定质量的理想气体由状态”开始，经历外、be、三个过程回到原状

态，其p-T图像如图所示，气体在三个状态的体积分别为匕、外、匕，压强分别为3、用、己知Pb=Po,

P,=4p（）,则下列说法正确的是（）

P4

A.P«=3p°

B,匕=3匕

C.从状态。到状态4气体对外做功

D.从状态c到状态a,气体从外界吸热

【答案】D

【解析】由题图可知，从状态“到状态6属于等容过程，气体体积不变，由理想气体状态方程可得

*=祟，乂Pb=Po,得p〃=2po,所以A错误；由题图可知，从状态b到状态c属于等温过程，气体

温度不变，由理想气体状态方程可得4%=P,V，得%=4匕，所以B错误：从状态a到状态6,气体体

积不变，所以气体不会对外做功，所以C错误；从状态c到状态“，可以等效为先从状态c到状态从再从

状态6到状态从状态c到状态从温度不变，即气体内能AU不变；体积增大，所以气体对外做功，即

W<0,由热力学第一定律可得=Q+W,可知气体要从外界吸收热量。从状态b到状态a,体积不变,

即W=0,温度升高，即△">（）,由热力学第一定律可得AU=Q+W,可知气体要从外界吸收热量。所

以从状态c到状态。，气体从外界吸热。所以D正确。故选D。

5.（2021届湖北省八市高三联考）某同学记录2021年3月10日教室内温度如下:

时刻6：009：0012：0015：0018：00

温度12℃15℃18℃23℃17℃

教室内气压可认为不变，则当天15：00与9：00相比，下列说法正确的是（）

A.教室内所有空气分子动能均增加

B.教室内空气密度减少

C.教室内单位体积内的分子个数一定增加

D.单位时间碰撞墙壁单位面积的气体分子数一定减少

【答案】BD

【解析】温度是分子平均动能的标志，温度升高则分子的平均动能增大，不是所有空气分子动能均增加，

故A错误；压强不变，当温度升高时，气体体积增大，因此教室内的空气质量将减少，教室体积不变，则

密度减小，故B正确；由B可知密度减小，单位体积内分子数减小，故C错误：与9点相比，15点时教室

内的温度变大，空气分子的平均动能增大，教室内气体分子密度减小，又因为教室内气压不变，那么单位

时间内碰撞墙壁单位面积的气体分子数一定减少，故D正确。故选BD。

6.（2021届湖南省永州市高三二模）下列说法正确的是（）

A.分子间距离减小时分子势能一定减小

B.温度相同的氢气和氧气，它们分子的平均速率不同

C.若气体分子总数不变而气体温度升高，则气体压强可能不变

D.叶面上的露珠呈球形是因为重力作用的结果

E.第二类永动机不可能制成是因为它违背了热力学第二定律

【答案】BCE

【解析】当分子间作用力表现为斥力时，分子间距离减小时分子势能增大。A错误；温度相同的氢气和氧

气，其分子平均动能相同，但是分子质量不同，所以它们分子的平均速率不同。B正确；若气体分子总数不

变而气体温度升高，则当体积增大时，其压强也可能不变。C正确；叶面上的露珠呈球形是因为液体表面张

力作用的结果。D错误；第二类永动机不可能制成是因为它违背了热力学第二定律，即能量转化或转移具

有方向性。E正确。故选BCE。

7.下列说法正确的是（）

A.扩散现象在气体、液体和固体中都能发生

B.热量不可能从低温物体传到高温物体

C.一定质量的某种理想气体在等压膨胀的过程中，内能一定增加

D.布朗运动是液体分子对液体中悬浮微粒的撞击作用不平衡的结果

V

E.某气体的摩尔体积为V,每个分子的体积为%,则阿伏加德罗常数可表示为NA=7

yO

【答案】ACD

【解析】扩散现象是由物质分子无规则热运动产生的分子迁移现象，可以在固体、液体、气体中产生，扩

散速度与温度和物质的种类有关，故A正确；在一定条件下，热量可能从低温物体传到高温物体，故B错

PV

误；一定量的理想气体在等压膨胀过程中，根据理想状态的状态方程一=c,可知气体的温度一定升高,

T

所以内能一定增加，故C正确；根据布朗运动的原因可知，液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子对它的

撞击作用不平衡的结果，故D正确；由于气体分子间距离较大，摩尔体积与分子体积的比值不等于阿伏伽

德罗常数，故E错误。故选ACD。

8.（2021届湖南省长沙十五校高三联考）在某一带有活塞的密闭容器内质量为10g的理想气体在27℃时的

P-V图线为图中的曲线乙。若X为此容器内充满质量为10g的该理想气体在温度为327℃时的曲线；y为

此容器内充满20g该理想气体在温度为27℃时的曲线。分子平均动能与热力学温度关系为七女==，k

是一个常数；理想气体状态方程=〃为气体物质的量，R为理想气体常数。下列说法中哪些是

正确的«

八p

A.x、y均为曲线丙

B.x为曲线丙，y为曲线丁

c.在同一体积时，气体分子单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数，x曲线代表的气体较y曲线代表

的气体多

D.在同一压强时，气体分子单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数，x曲线代表的气体较y曲线代表

的气体少

E.曲线X与曲线y代表的气体在相同体积时，温度均加热至1200K,则压强之比为1:2

【答案】ADE

【解析】X理想气体的热力学温度为600K,Y理想气体的热力学温度为300K,原有理想气体的热力学温度

为300K,X、Y、原有理想气体的物质的量之比为1：1：2,根据=可知，X、Y理想气体pV乘

积为原有理想气体的2倍，由图像可知，X、丫均为曲线内，故A正确，B错误；由于X、Y理想气体的

物质的量之比为1：2,则在同一体积时，X理想气体的分子数是Y理想气体的一半，气体分子单位时间内

撞击容器壁上单位面积的次数，X曲线代表的气体较V曲线代表的气体少，故C错误；由于X、Y理想气

体的物质的量之比为1：2,同一压强下，体积也相同，则气体分子单位时间内撞击容器壁上单位面积的次

数，X曲线代表的气体较y曲线代表的气体少，故D正确；根据=可知，由于X、Y理想气体的

物质的量之比为1：2,则曲线X与曲线y代表的气体在相同体积时，温度均加热至1200K,则压强之比

为1:2，故E正确。故选ADE。

9.（2021届湖南师范大学附中高三模拟）下列说法中正确的是。

A.PM2.5在空气中的运动属于分子热运动

B.扩散现象可以在液体、气体中发生，也能在固体中发生

C.物体放出热量，温度一定降低

D.液体不浸润固体的原因是，附着层的液体分子比液体内部的分子稀疏

E.单位时间内，气体分子对容器壁单位面积上的碰撞次数减少，气体的压强不一定减小

【答案】BDE

【解析】尸M2.5在空气中的运动不属于分子热运动，是分子团整体的运动，故A错误；扩散现象可以在液

体、气体中发生，也能够在固体中发生，故B正确；物体放出热量时，若同时外界对物体做功，则温度可

以升高，故C错误；液体不浸润固体的原因是，附着层的液体分子比液体内部稀疏，也就是说，附着层内

液体分子间的距离大于分子力平衡的距离，附着层液体分子间的作用表现为引力，附着层液体分子有收缩

的趋势，就像液体表面张力的作用一样。这样的液体与固体之间表现为不浸润，故D正确；气体的压强与

单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数以及分子对器壁的平均撞击力有关，若温度升高，分子

对器壁的平均撞击力增大，单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减少，气体的压强不一定减

小，故E正确。故选BDE。

10.(2021届辽宁省铁岭市六校高三一模)封闭在气缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态/),其体积

V与热力学温度7关系如图所示，其中。、A、。三点在同一直线上。在状态变化的过程中，说法正确的是

()

“V

——

o---------------；

A.从4变化到3气体的压强变小

B.从8变到C的过程中气体体积增大，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减小

C.从B到C的过程，气体分子的平均动能增大

D.从A经8到C的过程中气体的密度不断减小

【答案】B

【解析】从状态A变化到状态瓦体积不变，由华=华,可知压强变大，故A错误；从B变到C的过程

/112

中气体体积增大，而温度不变，气体分子的平均动能不变，则单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减

小，故B正确，C错误；从状态A变化到状态B,体积不变，气体的质量不变，则密度不变；8到C的过

程中气体的体枳变大，密度减小，故D错误：故选儿

11.（2021届广东省江门市高三一模）太空宇航员的航天服能保持与外界绝热，为宇航员提供适宜的环境。

若在地面上航天服内气体的压强为标准大气压，到达太空后由于外部气压降低，航天服急剧膨胀，内部气

体体积增大。若所研究气体视为理想气体，则宇航员由地面到太空的过程中，若不采取任何措施，航天服

内气体内能（选填“增大”“减小”或“不变”）。为使航天服内气体保持恒温，应给内部气体（选填“制

冷”或“加热,

【答案】减小加热

【解析】⑴⑵气体膨胀对外做功，则W<0,绝热时。=0,根据AU=W+。可知，AU<0,则内能减小，温度

降低；为使航天服内气体保持恒温，应给内部气体加热。

12.（2021届广东省广州市高三一模）容积一定的密闭容器内有一定质量的理想气体，在工、心两种温度

下气体分子的速率分布如图所示，其中温度为（选填“7J或“72”）时对应气体的内能较大；该

【解析】口］不同温度下的分子速率分布曲线可知，分子数百分率呈现“中间多，两头少”统计规律，温度是

分子平均动能的标志，温度高则分子速率大的占多数，所以有汇<《，气体的内能仅仅与气体的温度有关，

所以72所对应的气体内能较大；

⑵该气体温度由7；变化到石的过程，温度升高，内能增大，则应吸热。

13.（2021届广东省六校高三联考）分子力F与分子间距离，的关系如图所示，曲线与横轴交点的坐标为小,

两个相距较远八的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不能再靠近。在阶段，分子加速度

,（填"增大”、"减小"、”先增大后减小”或"先减小后增大”）分子势能。（填“增大”

或“减小”）。

【解析】

山由图可知，分子间的引力先增大后减小，由牛顿第二定律可知，分子的加速度先增大后减小；

⑵靠近过程中分子引力做正功，分子势能减小。

14.（2021届广东省梅州市高三质检）如图所示，一定质量的理想气体由状态。经过等压变化到达状态6,

再从状态〃经过等容变化到达状态以状态。与状态c温度相等。则：气体在状态a的温度___________在

状态匕的温度，气体在状态a的内能___________在状态c的内能（选填“小于”、“等于”或"大于”）；从状态

C)

【答案】小于等于放热

【解析】

口］气体从状态。到状态b发生等压变化，根据盖-吕萨克定律知，体积增大，温度升高，所以气体在状态”

的温度小于在状态b的温度。

⑵理想气体的内能只与温度有关，a、c两状态温度相等，内能相等，所以气体在状态。的内能等于气体在

状态c的内能。

［3］气体从b到c状态，体积不变，温度降低，内能减少，做功为零，根据热力学第一定律

△U=Q+W,应该放出热量。

15.（2021届广东省名校联盟高三联考）一定量的理想气体从状态。开始，经历等温或等压过程

ah.be、cd、必回到原状态，其p-T图像如图所示。其中对角线比的延长线过原点O。气体从状态a

变化到状态匕的过程，气体对外做的功（选填“大于”、“等于”或“小于”）气体从外界吸收的热

量。气体在状态”的体积（选填“大于”、”等于”或“小于”）气体在状态c的体积。气体从状态。

变化到状态c外界对气体做的功（选填“大于”、“等于”或“小于”）气体从状态d变化到状态。气

等于

“1气体从状态。变化到状态力的过程中，温度不变，内能不变；压强减小,

根据理想气体状态方程叱=C

T

可知体积增大，对外做功，根据热力学第一定律AU=Q+W

可知Q=.W

即气体从状态a变化到状态b的过程，气体对外做的功等于气体从外界吸收的热量。

[2]由图可知a、c均在过原点的直线上，RT图像的斜率为体积的倒数，所以气体在状态。的体积等于气体

在状态。的体积；

[3]在反过程中，等压变化，温度降低，内能减小△"＜（）

温度降低，体积减小，外界对气体做功，根据型=c

T

CAT

可得AV=-------

P

。。过程中外界对气体做功航VhC=C^7bc

da过程中，气体对外界做功|叱M=|p'△匕J=

所以I唯1=1%

在be过程中外界对气体做的功等于在da过程中气体对外界做的功。

16.（2021届广东省汕头市高三一模）拔罐是中医传统养生疗法之一，以罐为工具，将点燃的火源放入小罐

内加热，然后移走火源并迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地“吸”在皮肤上•假设罐内封闭气

体质量不变，可以看作理想气体。与刚压在皮肤上的时刻对比，火罐"吸'’到皮肤上经一段时间后，火罐内气

体的内能,压强,单位体积内的分子数。（都选填“增大”、"减小”或”不

变

【答案】减小减小不变

【解析】

⑴把罐扣在皮肤上，罐内空气的体积等于火罐的容积，体积不变，气体经过热传递，温度不断降低，气体

的内能减小；

⑵气体发生等容变化，温度不断降低，由查理定律可知，气体的压强减小；

13]罐内封闭气体质量不变，总分子数不变，而体积也不变，则单位体积内的分子数不变。

17.（2021届广东省深圳市高三一调）严寒的冬天，“泼水成冰洒向空中的热水迅速降温并结冰。热水在

降温过程中，水分子热运动的平均动能（填"增大”或"减小”）：一定质量的0℃水变成0℃冰的过

程中，内能（"增大''或"减小”），分子平均间距（填"增大”或"减小”），请结合自然现象或

所学知识，简要说出分子平均间距变化的判断依据。

【答案】减小减小增大冰可以漂浮在水中，说明冰的密度比水要小，分子间距比水大

【解析】

[1]温度是分子平均动能的标志，热水在降温过程中，水分子热运动的平均动能减小。

[210℃的水变成0℃的冰的过程是凝固过程，凝固放热，所以水放出热量，温度不变，内能减小。

[3]0℃的水变成0℃冰的过程中，体积要变大，则分子平均间距增大。

[4]冰可以漂浮在水中，说明冰的密度比水要小，质量不变，体积变大，分子间距比水大。

18.（2021届广东省湛江市高三模拟）中午时车胎内气体（视为理想气体）的温度高于清晨时的温度，若不

考虑车胎体积的变化，则与清晨相比，中午时车胎内气体分子的平均动能,车胎内气体分子在

单位时间内对车胎内壁单位面积的碰撞次数___________。（均选填“增大”、“减小”或“不变”）

【答案】增大增大

【解析】

⑴当车胎内气体的温度升高时，乍胎内气体分子的平均动能增大。

⑵在分子数和体积不变的情况下，由于气体分了的平均速率变大，气体分子在单位时间内对车胎内壁单位

面积的碰撞次数增大。

19.（2021届广东省肇庆市高三统测）如图所示，一绝热容器被薄隔板K隔开成A、B两部分。已知A内

有一定量的理想气体，B内被抽为真空。现将隔板K抽开，A内气体进人B空间，最终达到平衡状态。则

A内气体对外（选填“做正功”“做负功”或“不做功”）；气体的内能（选填“增加”“不变”或“减

少”）。

【答案】不做功不变

【解析】

[1]B内被抽为了真空,将隔板K抽开，属于气体在真空中膨胀，不做功.

⑵气体没有对外做功，并且容器为绝热容器，也没有热传导。根据热力学第一定律，气体的内能不变。

20.（2021届广东省执信中学高三模拟）如图所示，水平放置的封闭绝热汽缸，被绝热隔板A分为左、右

两部分，左侧为理想气体，右侧为真空。突然抽去隔板A,气体充满整个汽缸，气体的温度（选填“升

高”“降低”或者“不变”）；然后，用活塞B将气体压缩，回到初始位置，气体的温度（选填“升高”“降

低”或者“不变叽

B

【答案】不变升高

【解析】

[1]由于抽出隔板后，外界没有对气体做功，也没有热传递，因此气体的内能不变，温度不变。

⑵外界对气体做功，没有热传递，根据热力学第一定律，气体内能增加，温度升高。

21.（2021届广东省珠海市高三质检）分子间作用力广与分子间距离r的关系如图所示，片ro时，尸=0。相

距较远的两个分子距离减小到e的过程中，分子间的作用力表现为（填“引力”或“斥力”），分子

势能（填“先减小后增大”“先增大后减少”“一直增大”或"一直减少”）。

【解析】

川当分子间距离大于曲时，分子引力大于斥力，分子力表现为引力。

⑵相距较远的两个分子距离减小到m的过程中，分子力做正功，分子势能减小.

22.（2021届广东省惠州市高三三调）气体温度计结构如图所示.玻璃测温泡4内充有理想气体，通过细玻

璃管B和水银压强计相连.开始时A处于冰水混合物中，左管C中水银面在O点处，右管D中水银面高出。

点九=14cm,后将A放入待测恒温槽中，上下移动。，使C中水银面仍在。点处，测得。中水银面高出O点生=44

cm。（已知外界大气压为标准大气压，标准大气压相当于76cm高水银柱产生的压强）

（1）求恒温槽的温度;

（2）此过程A内气体内能—（选填“增大”或“减小”），气体不对外做功,气体将—（选填“吸热”或“放热”）。

【答案】4=364K（或91℃）增大吸热

【解析】

（1）设恒温槽的温度为T2,由题意知5=273K

A内气体发生等容变化，根据查理定律得寸=法

12

P2=〃0+p/?2

联立代入数据得乃=364K（或91℃）.④

（2）此过程中A内气体温度升高,则内能增大;体积不变，则W=0;根据热力学第一定律有

AU=Q+W,得Q>0,即气体将吸热

23.(2021届广东省肇庆市高三统测)如图所示，某洗车的高压水枪由长方体储水箱、空气压缩机、进气管、

进水管和出水管儿部分组成，其中水箱的体积为5m3,底面面积为1m2,出水管紧靠水箱顶部。为检测水箱

是否漏气，将4m3的水注入水箱，关闭进水管阀门：再用空气压缩机将一大气压下体积为14靖空气压入储

水箱；打开出水管阀门，查看水箱内剩余水的体积即可判别是否漏气。忽略进、出水管及进气管中气体和

水的体积，已知一个大气压相当于10m高的水柱产生的压强，温度保持不变，若水箱不漏气，求剩余水的

体积应为多少？

【答案】3m3

【解析】

整个过程中水箱内温度保持不变，设放水结束后水箱内气体的压强为P2,体积为丫2,出水管中超出水箱内

水面的水柱高度为力米，根据题意可知

/?i=10mH2OVi=2.4m3

pi-(10+/?)mH?。V2-hS

由玻意耳定律可得p\V\-piV2

水箱内剩余水的体积V=5-hS

解得V=3m3

24.(2021届广东省执信中学高三模拟)武汉疫情期间，从辽宁调入一大批钢瓶氧气，每个钢瓶容积为40L,

在辽宁测得氧气压强为1.2xl07Pa,环境温度为-23℃,长途运输到武汉方舱医院时，当地医院室内温度27℃

(钢瓶的热胀冷缩可以忽略)。现使用其中一个大钢瓶，对容积5L小钢瓶缓慢分装，小钢瓶分装前内部可

视为真空，分装后每个小钢瓶压强为2xl05pa供病人使用，要求大钢瓶内压强降到5xl()5pa时就停止分装，

在分装过程中大小钢瓶温度均保持不变。

(1)到达武汉方舱医院后大钢瓶内氧气的压强为多少？

(2)一大钢瓶氧气可分装多少个小钢瓶供病人使用？

【答案】（1）1.44xlO7Pa；（2）556个

【解析】

（1）钢瓶容积不变，pi=1.2xlO7Pa,Ti=250K,乃=300K,由查理定律华=票

612

7

p2=1.44xlOPa

（2）先以大钢瓶中气体为研究对象，研究压强降到p3=5xl（）5pa过程p2Vn=科（匕+K）

再以装入小钢瓶的全部气体为研究对象，研究压强降到°4=2xl（）5pa过程p3K=npy,〃=556个。

25.（2021届辽宁省沈阳市高三质量监测）某严冬的早晨，司机小王发现自家汽车仪表盘显示左前轮胎压偏

低，只有180kPa,如图所示。于是他将车开到附近汽车修理厂，用TPMS（胎压监测胎压系统）做进一步

检测并准备给左前轮充气，当天早晨室外温度为-23℃。若将汽车轮胎内气体视为理想气体，正常情况下,

汽车胎压为200kPa,轮胎最大限压为300kPa,汽车轮胎容积为

（1）若用某款电动充气泵给左前轮充气，每分钟充入压强为100kPa的气体体积△/=（）.1%,那么充气儿

分钟可以使轮胎内气压达到汽车正常行驶要求？（忽略充气过程轮胎体积和温度变化）

（2）若该车充气后开入室内地下停车场，停车场温度为15。（3,充分热交换后，该车轮胎内气压是多少？是

否有爆胎危险？（忽略此过程胎内气体体积变化）

【答案】（I）r=2min；（2）230.4kPa,没有爆胎危险

【解析】

（1）以即将充入车胎内的气体为研究对象，设充气/分钟可使轮胎内气体压强达到200kPa,则新充入车胎

内气体产生的压强P2=200kPa-180kPa

由玻意耳定律PM=P2K

其中P[-1OOkPa

X=fAV

匕=%

联立解得，=2min

（2）以充气后车胎内所有气体为研究对象，则P3=200kPa,4=250K

设充分热交换后轮胎内气体压强为P4,温度看=288K

初态和末态体积相同，由查理定律得票=票

解得P4=230.4kPa,该胎压没超过限压300kPa,所以没有爆胎危险。

26.如图所示，长为/=100cm、上端开口、下端封闭、粗细均匀的玻璃管竖直放置，在玻璃管中注入长度

为力=25cm的水银柱，稳定后被封闭的空气柱的长度为/i=51cm。现将玻璃管缓慢旋转180°至开口向下竖

直放置，此过程中被封闭的空气柱的温度保持不变，已知大气压强po=75cmHg。

（1）若玻璃管在旋转的过程中被封闭的空气柱的质量保持不变，求玻璃管开口向下时，管内空气柱的长度。

（2）若玻璃管在旋转的过程中被封闭的空气柱的质量发生了变化，当玻璃管开口向下时，管内水银柱的长度

不变，且其下端恰好与管口相平，求空气柱质量的改变量△机与原来封闭的空气柱的质量，”的比值。

T

+h

/l

■…小.A/n9

【答案】(l)85cm；(2)---=—

m34

【解析】

(1)玻璃管开口向上时，空气柱的压强Pi=100cmHg,设玻璃管开口向下时，水银部分溢出，此时管内水银

柱的长度为x(cm),玻璃管的横截面积为S,空气柱的压强乌=(75—力cmHg

空气柱的长度4=(100—6cm

由玻意耳定律有P&S=p2ks，代入数据得100x51=(75—x)(100—x)

解得jc=15cm,12-85cm。

(2)玻璃管开口向下时，空气柱的长度4=75cm,空气桂的压强P3=50cmHg,设压强为“、长度为人的

A/?7V/

空气柱在压强为〃3时的长度为r,由玻意耳定律有P/1S=p/s得—=三/

mI

解得——=二。

m34

27.(2021届湖北省武汉市高三质检)在抗击新冠肺炎疫情期间，很多公共场所采用压缩式喷雾器来消毒。

如图所示，喷雾器药液桶的总容积为玲，初始时，进液口和喷液口均关闭，桶内药液上方空气的压强为3po,

体积为打开喷液口，喷洒消毒液，一段时间后关闭喷液口，此时药液桶内空气的强为28。不考虑打

气筒与药液桶连接管内空气的体积，整个过程视为等温变化，大气压为标准大气压强po。

(1)关闭喷液口时，已喷出的消毒液体积是多少？

(2)每次打气，能打入压强为po、体积为风的空气，为了使药液桶内空气压强不小于3po,至少需要打气多

少次?

喷前T

J

打

气

筒

桶

药液

次

10

；(2)

—

】(1)

【答案

6

析】

【解

),

+AV

o(g

2〃

xg=

3po

可知

化，

等温变

体发生

由于气

象，

研究对

气体为

已封闭

(1)

V=4

解得A

L

L

次。

=10

得〃

,解

AV)

o(g+

=3p

％x^

)+〃

+AV

2Po(g

可得

变化

等温

(2)

度

底部高

到汽缸

，卡环

卡环

固定