专题10 热学 2020-2026年高考物理真题分类汇编（山东）

高考真题分类解析PAGE试卷第=1页，共=sectionpages33页PAGE1专题10热学7年真题1年模拟考点分类山东考情（2020-2026）命题规律考点01分子动理论2025山东情境：以分子间作用力、分子势能图像、生活中热现象（如水银特性、布朗运动）为背景考点：分子力与分子势能变化规律、分子热运动统计规律、液体表面张力、浸润/不浸润现象题型：仅考查选择题，难度较低综合：单独命题，不结合其他考点，侧重基础概念辨析考点02热力学定律2026山东2024山东2023山东2022山东2021山东2020山东情境：以气体状态变化过程（p-V图像、汽缸活塞、循环过程）为核心载体考点：热力学第一定律应用、内能变化判断、气体做功与吸放热分析、速率分布曲线规律题型：以选择题为主，难度中等综合：常结合理想气体状态方程考查，需同时分析状态参量变化与能量转化关系考点03理想气体实验定律2026山东2025山东2024山东2023山东2022山东2021山东2020山东情境：紧密结合生活/生产场景（血压仪、拔罐、汲酒器、鱼鳔浮沉）、实验装置为背景考点：玻意耳定律、盖-吕萨克定律、理想气体状态方程应用、变质量气体问题题型：包含选择题、实验题、计算题，分值占比最高综合：常结合受力分析、热力学第一定律综合考查，计算题需多过程分析，难度中等偏上考点01分子动理论1．（2025·山东·高考真题）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等于时分子势能为零，则（

）A．只有r大于时，为正 B．只有r小于时，为正C．当r不等于时，为正 D．当r不等于时，为负考点02热力学定律1．（2026·山东·高考真题）一定质量的理想气体由状态Ⅰ变化到状态Ⅱ，两种状态下气体分子的速率分布如图所示，图中是速率附近单位速率区间内分子数占总分子数的百分比。下列说法正确的是（

）A．气体一定从外界吸收热量B．气体中每个分子的速率都增加C．速率附近单位速率区间内的分子数增加D．气体中速率在区间的分子数占总分子数的比例减小2．（2024·山东·高考真题）一定质量理想气体经历如图所示的循环过程，a→b过程是等压过程，b→c过程中气体与外界无热量交换，c→a过程是等温过程。下列说法正确的是（）A．a→b过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功B．b→c过程，气体对外做功，内能增加C．a→b→c过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功D．a→b过程，气体从外界吸收的热量等于c→a过程放出的热量3．（2023·山东·高考真题）（多选）一定质量的理想气体，初始温度为，压强为。经等容过程，该气体吸收的热量后温度上升；若经等压过程，需要吸收的热量才能使气体温度上升。下列说法正确的是（

）A．初始状态下，气体的体积为 B．等压过程中，气体对外做功C．等压过程中，气体体积增加了原体积的 D．两个过程中，气体的内能增加量都为4．（2022·山东·高考真题）如图所示，内壁光滑的绝热汽缸内用绝热活塞封闭一定质量的理想气体，初始时汽缸开口向上放置，活塞处于静止状态，将汽缸缓慢转动过程中，缸内气体（

）A．内能增加，外界对气体做正功B．内能减小，所有分子热运动速率都减小C．温度降低，速率大的分子数占总分子数比例减少D．温度升高，速率大的分子数占总分子数比例增加5．（2021·山东·高考真题）如图所示，密封的矿泉水瓶中，距瓶口越近水的温度越高。一开口向下、导热良好的小瓶置于矿泉水瓶中，小瓶中封闭一段空气。挤压矿泉水瓶，小瓶下沉到底部；松开后，小瓶缓慢上浮，上浮过程中，小瓶内气体（）A．内能减少B．对外界做正功C．增加的内能大于吸收的热量D．增加的内能等于吸收的热量6．（2020·山东·高考真题）一定质量的理想气体从状态a开始，经a→b、b→c、c→a三个过程后回到初始状态a，其p-V图像如图所示。已知三个状态的坐标分别为a（V0，2p0）、b（2V0，p0）、c（3V0，2p0）以下判断正确的是（）A．气体在a→b过程中对外界做的功小于在b→c过程中对外界做的功B．气体在a→b过程中从外界吸收的热量大于在b→c过程中从外界吸收的热量C．在c→a过程中，外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量D．气体在c→a过程中内能的减少量大于b→c过程中内能的增加量考点03理想气体实验定律1．（2021·山东·高考真题）血压仪由加压气囊、臂带，压强计等构成，如图所示。加压气囊可将外界空气充入臂带，压强计示数为臂带内气体的压强高于大气压强的数值，充气前臂带内气体压强为大气压强，体积为V；每次挤压气囊都能将的外界空气充入臂带中，经5次充气后，臂带内气体体积变为，压强计示数为。已知大气压强等于，气体温度不变。忽略细管和压强计内的气体体积。则V等于（）A． B． C． D．2．（2023·山东·高考真题）利用图甲所示实验装置可探究等温条件下气体压强与体积的关系。将带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上，注射器内封闭一定质量的空气，下端通过塑料管与压强传感器相连。活塞上端固定一托盘，托盘中放入砝码，待气体状态稳定后，记录气体压强和体积（等于注射器示数与塑料管容积之和），逐次增加砝码质量，采集多组数据并作出拟合曲线如图乙所示。

回答以下问题：（1）在实验误差允许范围内，图乙中的拟合曲线为一条过原点的直线，说明在等温情况下，一定质量的气体___________。A．与成正比

B．与成正比（2）若气体被压缩到，由图乙可读出封闭气体压强为___________（保留3位有效数字）。（3）某组同学进行实验时，一同学在记录数据时漏掉了，则在计算乘积时，他的计算结果与同组正确记录数据同学的计算结果之差的绝对值会随的增大而___________（填“增大”或“减小”）。3．（2026·山东·高考真题）竖直固定的圆柱形透明管深度为l，管内横截面积为S；圆柱形物块长为，横截面积为S，密度为ρ。室温T1=300K时，某同学将表面涂润滑油的物块竖直置于管口封住管内气体，并使物块缓慢进入透明管，过程中气体无泄漏。当物块处于静止状态时，其上表面恰好与管口齐平，如图乙所示。已知透明管与物块均具有良好导热性能，不计物块与透明管间的摩擦，重力加速度大小为g，大气压强恒定，空气可视为理想气体。(1)求当地大气压强p0；(2)将装置放置较长时间后，物块下方气柱高度为，该同学认为此装置漏气，测得此时室温T2=270K，求管内剩余气体与密封刚完成时气体的质量比。4．（2025·山东·高考真题）如图所示，上端开口，下端封闭的足够长玻璃管竖直固定于调温装置内。玻璃管导热性能良好，管内横截面积为S，用轻质活塞封闭一定质量的理想气体。大气压强为，活塞与玻璃管之间的滑动摩擦力大小恒为，等于最大静摩擦力。用调温装置对封闭气体缓慢加热，时，气柱高度为，活塞开始缓慢上升；继续缓慢加热至时停止加热，活塞不再上升；再缓慢降低气体温度，活塞位置保持不变，直到降温至时，活塞才开始缓慢下降；温度缓慢降至时，保持温度不变，活塞不再下降。求：(1)时，气柱高度；(2)从状态到状态的过程中，封闭气体吸收的净热量Q（扣除放热后净吸收的热量）。5．（2024·山东·高考真题）图甲为战国时期青铜汲酒器，根据其原理制作了由中空圆柱形长柄和储液罐组成的汲液器，如图乙所示。长柄顶部封闭，横截面积S1=1.0cm2，长度H=100.0cm，侧壁有一小孔A。储液罐的横截面积S2=90.0cm2，高度h=20.0cm，罐底有一小孔B。汲液时，将汲液器竖直浸入液体，液体从孔B进入，空气由孔A排出；当内外液面相平时，长柄浸入液面部分的长度为x；堵住孔A，缓慢地将汲液器竖直提出液面，储液罐内刚好储满液体。已知液体密度ρ=1.0×103kg/m3，重力加速度大小g=10m/s2，大气压p0=1.0×105Pa。整个过程温度保持不变，空气可视为理想气体，忽略器壁厚度。（1）求x；（2）松开孔A，从外界进入压强为p0、体积为V的空气，使满储液罐中液体缓缓流出，堵住孔A，稳定后罐中恰好剩余一半的液体，求V。6．（2022·山东·高考真题）某些鱼类通过调节体内鱼鳔的体积实现浮沉。如图所示，鱼鳔结构可简化为通过阀门相连的A、B两个密闭气室，A室壁厚、可认为体积恒定，B室壁薄，体积可变；两室内气体视为理想气体，可通过阀门进行交换。质量为M的鱼静止在水面下H处。B室内气体体积为V，质量为m；设B室内气体压强与鱼体外压强相等、鱼体积的变化与B室气体体积的变化相等，鱼的质量不变，鱼鳔内气体温度不变。水的密度为ρ，重力加速度为g。大气压强为p0，求：（1）鱼通过增加B室体积获得大小为a的加速度、需从A室充入B室的气体质量m；（2）鱼静止于水面下H1处时，B室内气体质量m1。7．（2020·山东·高考真题）中医拔罐的物理原理是利用玻璃罐内外的气压差使罐吸附在人体穴位上，进而治疗某些疾病。常见拔罐有两种，如图所示，左侧为火罐，下端开口；右侧为抽气拔罐，下端开口，上端留有抽气阀门。使用火罐时，先加热罐中气体，然后迅速按到皮肤上，自然降温后火罐内部气压低于外部大气压，使火罐紧紧吸附在皮肤上。抽气拔罐是先把罐体按在皮肤上，再通过抽气降低罐内气体压强。某次使用火罐时，罐内气体初始压强与外部大气压相同，温度为450K，最终降到300K，因皮肤凸起，内部气体体积变为罐容积的。若换用抽气拔罐，抽气后罐内剩余气体体积变为抽气拔罐容积的，罐内气压与火罐降温后的内部气压相同。罐内气体均可视为理想气体，忽略抽气过程中气体温度的变化。求应抽出气体的质量与抽气前罐内气体质量的比值。1．（2026·山东泰安·一模）关于下列四幅插图，以下说法正确的是（）A．图甲中小炭粒在水中的运动位置连线图说明了小炭粒分子在做无规则运动B．图乙中石蜡在云母片上熔化成椭圆形，说明石蜡是晶体C．图丙为食盐晶体的微观结构，具有空间上的周期性D．图丁中一只水黾能停在水面上，是因为受到液体的表面张力2．（2026·山东聊城·二模）2025年中国农业科学院团队研究发现，当两个农药分子在溶液中靠近时，两分子间作用力F和分子势能随分子间距离r的变化曲线如图所示。下列说法正确的是（）A．当时，农药分子间作用力表现为斥力B．当时，农药分子间作用力为零，分子势能最大C．当，在农药分子相互远离过程中，分子间作用力一直减小D．当，在农药分子相互靠近过程中，分子势能一直增大3．（2026·山东菏泽·一模）水银具有强毒性与不可降解性，根据《关于汞的水俣公约》，从2026年1月1日起，我国禁止生产水银体温计。水银体温计断裂后，逸出的水银在玻璃表面形成球形的水银滴并能轻松滚落。下列说法正确的是（）A．水银能浸润玻璃B．水银很难被压缩是因为液体分子间不存在空隙C．水银滴呈球形是因为水银滴表面层分子间引力与斥力相等D．将两端开口的细玻璃管竖直插入水银中，管内水银面低于管外水银面4．（2026·山东济南·二模）如图甲所示为气体分子对气体中微粒（直径数量级为）撞击的示意图，如图乙所示为气体分子对封闭容器壁撞击的示意图。下列说法正确的是（）A．图甲中微粒的无规则运动为热运动B．图甲中微粒越大，微粒的无规则运动越剧烈C．图乙中升高温度，封闭容器内气体分子热运动的平均动能变大D．图乙中升高温度，封闭容器内每个气体分子的热运动速率都变大5．（2026·山东日照·一模）一定质量的理想气体，在相同体积、不同温度时分子速率分布如图中①、②所示。下列说法正确的是（

）A．状态①的温度高于状态②的温度B．状态①的压强小于状态②的压强C．状态①的分子数密度大于状态②的分子数密度D．图线①与横轴所围的面积大于图线②与横轴所围的面积6．（2026·山东淄博·一模）如图，一汽缸水平固定在静止的小车上，一质量为m、横截面积为S的活塞将一定质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加速运动，稳定时发现活塞相对于汽缸移动了一定的距离。已知大气压强为，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，整个过程中气体温度保持不变，气体可视为理想气体，则此时（）A．汽缸内气体的压强为B．汽缸内气体的压强为C．活塞移动的距离为D．活塞移动的距离为7．（2026·山东青岛·一模）如图所示，内有理想气体的绝热刚性容器处于真空中，器壁上开有小孔，当孔径远小于气体分子间碰撞的平均距离时，高速分子更易从小孔逃逸，发生“泻流”现象。一段时间后，下列说法正确的是（）A．容器内气体温度降低B．容器内气体温度不变C．由于容器绝热，容器内气体内能不变D．由于气体对外做功，容器内气体内能减少8．（2026·山东淄博·一模）密闭容器内一定质量的理想气体经历如图所示的ab、bc、cd、da四个状态变化过程。已知bc延长线过坐标原点，ab竖直，cd水平，da和bc平行。下列说法正确的是（）A．ab过程中气体从外界吸收热量B．bc过程中单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数增加C．cd过程中气体分子数密度不断增大D．da过程中气体压强不断减小9．（2026·山东聊城·一模）卡诺循环是只有两个热源的简单循环。一定质量的理想气体经历如图所示的卡诺循环过程，该循环由、两个等温过程和、两个绝热过程组成。下列说法正确的是（）A．气体在状态的温度低于在状态的温度B．过程中单位时间内气体分子碰撞单位面积器壁的次数不变C．过程中气体从外界吸收的热量等于过程中放出的热量D．过程中气体对外做的功等于过程中外界对气体做的功10．（2026·山东济宁·一模）如图所示，导热良好的气缸和活塞之间密封一定质量的理想气体。若外界温度保持不变，缓慢下压活塞的过程中，关于气缸内的气体，下列说法正确的是（）A．内能增大B．对外界做功C．向外界放热D．单位时间内撞击气缸内壁单位面积的分子数不变11．（2026·山东东营·一模）一定质量的理想气体经历a→b→c→d→a循环过程，其中a→b和c→d是等容变化，d→a是等压变化，其p—V图像如图所示。下列说法正确的是（）A．b→c过程温度不变B．d→a过程外界对气体做的功大于气体放出的热量C．d→a过程气体分子单位时间撞击单位面积的次数减少D．经历a→b→c→d→a循环过程，系统从外界吸收热量12．（2026·山东菏泽·二模）如图所示，将倒扣导热玻璃管缓慢上提至管内外水面齐平（下端未离开水面）。下列关于管内气体的说法正确的是（）A．分子平均动能不变，分子碰撞器壁频率降低B．单位体积内分子数减少，管内气体压强增大C．分子间平均距离增大，分子间引力作用增强D．气体对外做功并从外界吸收热量，每个气体分子内能不变13．（2026·山东淄博·二模）如图甲所示，内壁光滑的绝热汽缸，用质量为的绝热活塞封闭一定质量的理想气体，初始时汽缸开口向下被锁定在光滑足够长的斜面上，活塞处于静止状态，现将汽缸解除锁定，最终活塞相对于汽缸静止，气体达到稳定状态。下列关于汽缸内气体说法正确的是（）A．内能增大，所有分子的动能都增大B．分子速率分布曲线由如图乙所示实线向虚线转变C．温度升高，速率大的分子数占总分子数比例增加D．图乙中实线与横轴围成的面积比虚线的更大14．（2026·山东日照·二模）一个暖水瓶装入沸水后，水面离瓶口还有一小段距离，立即将瓶塞盖好，过一段时间瓶塞跳离瓶口。瓶塞跳离的过程中，暖水瓶内的气体（

）A．内能增加 B．压强升高 C．温度不变 D．对外做功15．（2026·山东德州·二模）某同学使用健身平衡球进行核心力量训练时，快速、用力将球向下挤压，使球内密封的一定质量理想气体体积减小，此过程球内气体与外界无热量交换。对该过程下列说法正确的是（）A．气体压强减小B．气体内能增大C．气体分子平均动能减小D．气体分子单位时间内对球体内壁单位面积的碰撞次数不变16．（2026·山东潍坊·二模）古代发明的点火器如图所示，用牛角做套筒，木质推杆前端粘着易燃艾绒。猛推推杆压缩筒内封闭气体，艾绒即可点燃。点燃之前的压缩过程中，筒内封闭气体（）A．对外界做正功，内能增加B．对外界做负功，内能减少C．分子密集程度增大，分子平均动能增大D．每个分子的运动速率均增大，无规则热运动变剧烈17．（2026·山东东营·二模）上课过程中，教室内环境温度升高，压强不变，气体可看成理想气体，对教室内气体说法正确的是（）A．分子的平均动能增大 B．分子间距变大，分子势能增大C．对外界做功，向外界放热 D．单位时间内碰撞单位面积的分子数增多18．（2026·山东济宁·二模）如图所示为一定质量某种理想气体的热力学温度随体积变化的图像，、两点在同一条直线上，则该理想气体由状态到状态的过程中（）A．压强不变 B．压强减小 C．外界对气体做功 D．放出热量二、多选题19．（2026·山东青岛·一模）一定质量的理想气体经历a→b→c→d→a四段状态变化过程，其p-t图像如图所示。其中da延长线与横轴的交点为-273.15℃，bc和cd分别平行于横轴和纵轴，b、c、d三个状态的体积关系为2Vc=Vb+Vd，下列说法正确的是（）A．从a到b，气体的体积不变B．c、d两状态的体积之比为5：6C．从b到c，单位时间碰撞单位面积器壁的分子数增加D．从b到c的过程气体从外界吸收的热量大于从c到d的过程气体从外界吸收的热量20．（2026·山东临沂·一模）在研究一定质量理想气体的压强p、体积V、热力学温度T的关系时，在直角坐标系中作出如图所示的图像，其中长方体OABC-MNPQ有三条边在坐标轴上，D、E、F、G是对应边的中点，H、I是对角线MP、PC的中点，IH是DEFG平面内的一条双曲线。气体从状态H开始经HP、PI、IH三个过程回到原状态H，则下列说法正确的是（）A．H到P气体体积增大B．H到P气体分子平均动能减少C．I到H外界对气体做功，气体向外界放热D．P到I单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力增大21．（2026·山东烟台·一模）如图所示为一定质量的理想气体由A→B→C→A变化过程的图像。其中CA部分的延长线过坐标原点，BC部分与横轴平行，理想气体的内能与热力学温度成正比，下列说法正确的是（

）A．气体在BC过程中分子的数密度保持不变B．气体在状态A下的压强大于状态B下的压强C．气体在状态A下分子的平均动能大于状态C下分子的平均动能D．气体在CA过程放出的热量大于在AB和BC过程吸收的总热量22．（2026·山东日照·二模）如图甲所示，导热良好的气缸水平放置，两个活塞将理想气体分隔为体积均为V0的A、B两部分。现将气缸缓慢转动到与水平方向成30°角的位置，如图乙所示。已知大气压强为p0，两活塞横截面积均为S，质量均为（g为重力加速度），不计活塞与气缸间的摩擦，环境温度保持不变。据数学知识知：图丙中的反比例函数，图像上a、b间的曲线与x轴所围成的面积为，其中ln为自然对数。下列判断正确的是（

）A．图乙中A部分气体的压强为B．图乙中A、B两部分气体的密度之比6∶5C．此过程中B部分气体向外界放出的热量为D．此过程中A部分气体向外界放出的热量为三、解答题23．（2026·山东青岛·一模）如图所示的充气装置，通过4个单向阀的协调动作，手柄无论向左还是向右运动都可以给气垫床充气，气垫床内原有气体忽略不计，当内部压强达到（为大气压强）时停止充气，并密封气垫床的充气口，此时气垫床内气体体积。已知气缸的容积，不计送风管道的容积以及活塞和拉杆的体积，环境温度不变，气缸和气垫床导热良好。(1)求充气过程活塞需满程往返的次数n；(2)某人平躺在床上后，气垫床内气体压强变化了，求气体体积减少量。24．（2026·山东滨州·一模）茶宠是茶具观赏物品，它历经千年演变，工艺精湛、寓意丰富，是中华茶文化的缩影。有一款南瓜样茶宠玩具如图甲所示，当将热茶淋在其上时，它会向外喷水。为了研究其中的原理，可将该茶宠简化为一圆柱形容器，容器的上表面有一小孔（尺寸可忽略），孔内连接有一细管，如图乙。初始时，容器内充满压强为P0、温度为T0的空气。其工作过程可分为三个阶段：第一阶段为排气过程，用热水缓慢淋在容器上，使容器内气体温度达到T1，此过程中容器内部有部分空气从小孔逸出；第二阶段为吸水过程，迅速将容器放入温度为T0的水中，并让容器上的小孔始终处在水面以下，容器内气体温度逐渐降低，水逐渐被吸入容器，忽略水温的变化，直到容器内气体温度再次恢复到T0；第三阶段为喷水过程，取出容器，再次将热水淋在容器上，就会出现神奇的喷水现象。已知水的密度为ρ，大气压强为P0，容器内气体可视为理想气体。(1)第一阶段排气过程中，求从容器中逸出的空气质量与容器中原有空气质量的比值；(2)第二阶段吸水过程中，容器内外因水面高度差产生的压强相对大气压强可忽略不计，封闭气体吸水过程可视为等压变化，测量出吸水过程前后容器的质量差为，求容器容积V。25．（2026·山东聊城·一模）某种肺活量测试的规则为：一次尽力吸气并快速尽力呼出后，呼出气体的温度视为人体内的热力学温度，气体在一个大气压强下的体积作为肺活量测试的结果。物理兴趣小组的同学用如图所示的装置进行测试，两导热良好的气缸、之间由细管相连，气缸的底面积为S，高度为，内部充满密度为的液体，气缸的底面积为2S，高为2H。气缸顶部的小孔和与气缸连接的软管均与大气连通。测试时，甲同学通过软管向气缸中吹气，然后立即关闭气缸顶部的阀门，经过一段时间稳定后，气缸中的液体恰好全部流入气缸。已知，，环境温度，，，，取重力加速度，细管的体积、软管的体积以及呼出气体中水蒸气的影响均忽略不计，呼出的气体可视为理想气体。(1)求甲同学的肺活量；(2)由于气缸高度的限制，乙同学测试前先将气缸上方的小孔封闭，重复甲同学操作，稳定后气缸中的液体也恰好全部流入气缸中，则乙同学肺活量是甲同学肺活量的多少倍？26．（2026·山东济宁·一模）如图所示，一竖直放置的导热圆筒高度，进行科学实验时，将圆筒开口向下，由水面沿竖直方向缓慢下压，筒口距离水面的深度为（未知）时，封闭气柱的长度恰好为。已知下压过程中气体温度保持不变，圆筒中的气体可视为理想气体，水的密度，大气压强，重力加速度大小。(1)求；(2)若保持不变，向圆筒内压入空气，使圆筒内的水恰好全部排出，求压入的空气质量与圆筒中原有的空气质量之比。27．（2026·山东菏泽·一模）如图是医院用于静脉输液的示意图，倒置的输液瓶上方有一气室A，密封瓶口处的软木塞上插有两根细管，其中a管与大气相通且药液始终没有进入，b管为输液软管，中间有一气室B，管通过针头接入人体静脉，输液处由于液体压强高于静脉血压，药液顺利进入静脉。气室A内气体温度与室温相同，输液瓶近似为高度22cm的圆柱体，瓶内总体积。初始时，药液体积200ml，输液一段时间后，药液体积减少至100ml。大气压强p0=1×105Pa，药液密度，重力加速度，a管上端到瓶口的距离为L=2cm。求：(1)初始状态气室A中封闭气体压强pA；(2)此过程中进入气室A的空气与原有空气的质量比。28．（2026·山东日照·一模）某氧气瓶容积，启用前瓶内温度，压强，瓶内氧气可视为理想气体。(1)若瓶内的压强超过会报警，求报警时瓶内的最低温度；(2)某医院使用该氧气瓶为病房供氧，氧气以每分钟的流量输出，输出氧气的压强稳定为1atm、温度为27℃，瓶内压强降至时停止输出，瓶内温度保持不变。求：①供氧时间；②氧气瓶内最终剩余氧气与启用前氧气的质量之比。29．（2026·山东临沂·一模）如图所示的绝热圆筒汽缸内装有两个活塞，上面活塞外面覆盖着绝热层（与外面的热交换可忽略），其质量为m；底部活塞导热性能优良，质量可忽略不计。汽缸Ⅰ、Ⅱ内各封闭了1mol的单原子分子理想气体。初始时，两个活塞均处于静止状态，两部分气体温度均为，压强相同，两活塞的间距及下面活塞到缸底的距离均为d。现利用加热装置（图中未画）对Ⅱ部分气体进行缓慢加热直到温度上升至，上面活塞与汽缸间的摩擦可忽略，下面活塞位置始终不变，气体不发生泄漏，重力加速度为g，大气压强为，活塞横截面积均为S，已知1mol的单原子分子理想气体在温度为T时内能表达式为，R为普适气体常量。求：(1)从温度加热到过程中，两部分气体吸收的总热量Q；(2)温度加热到时，下面活塞受到的摩擦力。30．（2026·山东东营·一模）在校园科技节中，东营市某学生自制的水火箭一飞冲天。如图所示，水火箭由两个导热良好，容积的可乐瓶组装而成。中间通过单向导气管相连（打气时气体由下向上导通）。地面处大气压，地面温度。发射前向每个可乐瓶内装入的水，通过打气筒向瓶内多次打入压强为的空气，每次打入的体积，使两个可乐瓶内压强达到，同时两瓶子体积均膨胀20%(在此时刻之后可乐瓶的体积不再变化)，解除锁定，水火箭竖直上升到某处时第一级脱落，第二级继续上升，当可乐瓶内部的水恰好全部喷出时，第二级水火箭上升到压强为、温度为、距离地面200米的高度。求：(1)起飞前打气的次数；(2)上升到200米处时，第二级火箭内排出的气体与剩余气体质量的比值。31．（2026·山东烟台·一模）如图所示，上、下端均开口的竖直气缸由大、小两个同轴圆筒组成，两圆筒足够长且筒中各有一个厚度不计且导热性良好的光滑活塞，小活塞的横截面积为S、质量为m，大活塞的横截面积为4S、质量为5m。两活塞用长为L的刚性细杆连接，两活塞间封闭一定质量的气体，在距离大圆筒底端处有一水平小卡栓。开始时，位于大圆筒底端右侧的阀门K处于关闭状态，两活塞处于静止状态，活塞A与卡栓间的距离为，现将阀门K打开，抽气装置缓慢抽气，当杆对B的作用力恰好为零时关闭K。已知重力加速度为g，外界大气压强恒为，且，抽气管、卡栓和细杆体积不计，环境温度保持不变，两活塞间封闭气体始终可视为理想气体。求：(1)抽气前杆对A活塞的作用力大小和方向；(2)抽气装置抽出气体的质量与原先封闭气体的质量之比。32．（2026·山东泰安·一模）某充气式座椅简化模型如图所示，导热性能良好的两个汽缸通过活塞分别封闭质量相等的两部分同种理想气体，活塞通过轻弹簧相连，整个装置竖直静置在水平地面上。已知两个汽缸的质量均为（汽缸壁的厚度不计），活塞的横截面积均为S，活塞的质量和厚度不计。初始环境温度为，封闭气体的初始长度均为，在环境温度缓慢升至过程中，气体总内能增加了。已知轻弹簧的劲度系数为、原长为，弹簧形变始终在弹性限度内，大气压强为，重力加速度为，活塞始终未脱离汽缸，不计活塞与汽缸之间的摩擦。求：(1)环境温度为时，活塞离水平地面的高度；(2)升温过程A气体从外界吸收的热量。33．（2026·山东淄博·二模）如图所示，正压防护服是一种特殊防护装备，可有效保护穿戴者免受细菌、病毒的侵害。其气密性检测流程如下：测试前，将防护服平稳放置在平台上，关闭排气口，使防护服完全封闭后连接气泵。气泵每秒向防护服中充入的空气（即）。将防护服内气体缓慢加压至。已知充气前防护服内气体压强为，体积，防护服充满气后气体的体积，整个检测过程中气体温度不变。(1)求从充气开始到防护服内气体压强达到所需的时间；(2)防护服内气体压强达到后，关闭气泵阀门，若一定时间后压强下降的量小于等于初始值的则判定合格。忽略防护服内部容积变化，求合格防护服内剩余气体与原有气体质量之比的最小值。34．（2026·山东烟台·二模）如图所示，水文测量机构设计了一款测量水深的装置，内壁光滑的P、Q两汽缸通过容积可忽略的细管相连。汽缸P上端开口，横截面积为3S，汽缸Q下端封闭，横截面积为S，使用前用密闭良好的轻质活塞A和B在两汽缸内分别封闭一定质量的理想气体，稳定时活塞A距P底部距离为L，P内部气体压强为，活塞B恰好位于汽缸Q顶端且距汽缸底部为L，缸内气体压强为。使用时将此装置置入深水中，根据测量活塞相对汽缸的位置可计算出装置所处位置的水深。已知外界大气压强始终为（相当于10m高的水柱产生的压强），缸中气体温度保持不变。(1)若将该装置放在水面下20m处（），求稳定后活塞A相对汽缸P向下移动的距离d；(2)求该装置可测量水深的最大值。35．（2026·山东青岛·二模）如图所示，某同学设计一温度报警装置，该装置由竖直放置的汽缸、活塞和传感器组成，活塞下表面固定轻质细杆，缸内封闭一定质量理想气体，汽缸开口向上，底部和活塞上方分别固定厚度不计的压力传感器，当传感器受到活塞或杆挤压时会触发报警。当环境温度T0=300K时，活塞与汽缸底部的距离H=20cm，活塞与上方传感器间距离，细杆下端与传感器间距离h2=2cm。已知活塞质量m=1kg、横截面积S=2cm2，缸内气体内能U与热力学温度T满足U=kT，k=0.05J/K，大气压强p0=1.0×105Pa，汽缸的导热性及气密性良好，忽略活塞与汽缸壁之间的摩擦，重力加速度大小g=10m/s2。求：(1)该装置报警的温度范围；(2)当环境温度从T0缓慢升至高温报警温度过程中缸内气体吸收的热量Q。36．（2026·山东菏泽·二模）如图，导热细玻璃管内，一段长度h=25cm的水银柱封闭了一定质量的理想气体。沿倾角30°的光滑长斜面下滑时气柱长度L=40cm。大气压强，重力加速度g=10m/s2，不计水银与管壁摩擦。求：(1)玻璃管在光滑斜面上滑行时封闭气体的压强；(2)玻璃管开口向上竖直静置，封闭气柱的长度。37．（2026·山东临沂·二模）一倾角θ=30°的光滑斜面上放置一个带有绝热活塞A和绝热汽缸B，活塞用平行于斜面的轻弹簧拉住，弹簧的另一端被固定，弹簧的劲度系数为，其活塞有效面积为，活塞的质量为m=0.8kg，汽缸质量为M=0.4kg，若活塞与汽缸间密封一定质量的理想气体，初始状态活塞到汽缸底部内侧的距离为，汽缸底部到斜面底端挡板（垂直斜面）的距离，汽缸内气体的初始温度为。该封闭气体的内能U与温度T之间存在关系，，不计一切摩擦，，大气压为。现对汽缸进行缓慢加热，求：(1)汽缸底部恰好接触到斜面底端的挡板时，气体吸收的热量；(2)弹簧刚恢复原长时，汽缸内气体的温度为多少。38．（2026·山东聊城·二模）在科学发展的历史上，人们曾发明了一种叫“潜水钟”的装置，其被认为是世界最早的水下呼吸装置。潜水钟因其底部开口，形似钟，故得此名。当潜水钟下潜到水中时，钟内