2023届高考物理一轮复习知识点精讲与2022高考题模考题训练专题113气体(解析版)

2023高考一轮知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练
第十九章热学
专题113 气体
第一部分知识点精讲
1．气体压强
(1)产生的原因
由于大量气体分子无规则运动而碰撞器壁，形成对器壁各处均匀、持续的压力，作用在器壁单位面积上的压力叫做气体的压强。

(2)决定因素
①宏观上：决定于气体的温度和体积。

②微观上：决定于分子的平均动能和分子的密集程度。

2.气体压强的求解方法
（1）平衡状态下气体压强的求法
（2）加速运动系统中封闭气体压强的求法
恰当地选取与气体接触的液柱（或活塞）为研究对象，进行受力分析，然后依据牛顿
第二定律列式求封闭气体的压强，把压强问题转化为力学问题求解。

2.典例分析
汽缸开口向上对活塞，p
汽缸开口向下对活塞，受力平衡：p
汽缸开
口水平
对活塞，受力平衡：
活塞上放置物以活塞为研究对象，受力如图乙所示。

由平衡条件
(M+m)g
开口向对水银柱，
mg
mg
开
上
压强：
向对水银柱，
又由：
开
下
压强：
放对水银柱，受力平衡，类似开口水平的汽缸：
柱气同种液体在同一深度的压强相等，在连通器中，灵活选取等压面，利用两侧压强相等求解气体压强。

如图所示，
处压强相等。

管沿斜面方向：
p
2．理想气体
(1)宏观上讲，理想气体是指在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的气体，实际气体在压强不太大、温度不太低的条件下，可视为理想气体。

(2)微观上讲，理想气体的分子间除碰撞外无其他作用力，所以理想气体无分子势能。

[注4][注4] 理想气体是理想化
的物理模型，一定质量的理想气体，其内能只与气体温度有关，与气体体积无关。

3．气体实验定律
4．理想气体的状态方程
一定质量的理想气体的状态方程：p 1V 1T 1 ＝p 2V 2T 2 或pV
T ＝C 。

5．气体的分子动理论
(1)气体分子间的作用力：气体分子之间的距离远大于分子直径，气体分子之间的作用力十分微弱，可以忽略不计，气体分子间除碰撞外无相互作用力。

(2)气体分子的速率分布：表现出“中间多，两头少”的统计分布规律。

(3)气体分子的运动方向：气体分子的运动是杂乱无章的，但向各个方向运动的机会均等。

(4)气体分子的运动与温度的关系：温度一定时，某种气体分子的速率分布是确定的，速率的平均值也是确定的，温度升高，气体分子的平均速率增大，但不是每个分子的速率都增大。

第二部分 最新高考题精选
1. （2022高考上海）将一个乒乓球浸没在水中，当水温升高时，球内气体（ ） A 、分子热运动平均动能变小，压强变小B 、分子热运动平均动能变小，压强变大 C 、分子热运动平均动能增大，压强变小 D 、分子热运动平均动能增大，压强变大
【参考答案】D
【命题意图】本题考查温度的微观含义+气体压强的微观含义+查理定律+模型思想
【名师解析】当水温升高时，乒乓球内的气体温度升高，气体分子平均动能增大，分子对器壁的撞击作用变大，气体压强变大，选项D正确。

【一题多解】当水温升高时，乒乓球内的气体温度升高，气体分子平均动能增大；对乒乓球内气体，体积不变，由查理定律可知温度升高，压强变大。

2. （2022高考上海）如图所示，两根粗细相同的玻璃管下端用橡皮管相连，左管内封有一段长30cm的气体，右管开口，左管水银面比右管内水银面高25cm，大气压强为75cmHg。

现移动右侧玻璃管，使两侧玻璃管内水银面相平，此时气体柱的长度为（）
A. 20cm
B. 25cm
C. 40cm
D. 45cm
【参考答案】A
【命题意图】本题考查气体实验定律+试管液柱模型+模型思想
【名师解析】对封闭在左管的气体，初状态气体压强为p1=p0-ρgh=75cmHg-25 cmHg=50 cmHg 设玻璃管横截面积为S，初状态气体体积V1=30S
当两侧玻璃管内液面相平时，设左管气柱长度为L，则气体体积V2=LS
气体压强p2=p0 =75cmHg
由玻意耳定律，p1V1= p2V2
解得L=20cm，选项A正确。

3. （2022高考上海）在描述气体状态的参量中，是气体分子空间所能够达到的范围。

压强从微观角度来说，是的宏观体现。

【参考答案】体积单位面积上气体分子平均撞击力
【命题意图】本题考查压强的微观含义+模型思维
【名师解析】在描述气体状态的参量中，气体的体积是指气体分子所能够达到的空间范围。

根据气体压强的微观含义，气体压强是指单位面积上气体分子平均撞击力的宏观体现。

4. （2022高考河北）水平放置的气体阻尼器模型截面如图所示，汽缸中间有一固定隔板，将汽缸内一定质量的某种理想气体分为两部分，“H ”型连杆活塞的刚性连杆从隔板中央圆孔穿过，连杆与隔板之间密封良好。

设汽缸内、外压强均为大气压强0p 。

活塞面积为S ，隔板两侧气体体积均为0SL ，各接触面光滑。

连杆的截面积忽略不计。

现将整个装置缓慢旋转至竖直方向，稳定后，上部气体的体积为原来的1
2，设整个过程温度保持不变，求： （i ）此时上、下部分气体的压强；
（ii ）“H ”型连杆活塞的质量（重力加速度大小为g ）。

【参考答案】（1）02p ，
02
3
p ；（2）043p S g
【命题意图】本题考查气体实验定律及其相关知识点。

【名师解析】
（1）旋转前后，上部分气体发生等温变化，根据玻意尔定律可知
00101
2
p SL p SL ⋅=⋅解得旋转后上部分气体压强为
102p p =旋转前后，下部分气体发生等温变化，下部分气体体积增大为00013
22
SL SL SL +=，
则
00203
2p SL p SL ⋅=⋅解得旋转后下部分气体压强为2023
p p =
（2）对“H ”型连杆活塞整体受力分析，活塞的重力mg 竖直向下，上部分气体对活塞的作用力竖直向上，下部分气体对活塞的作用力竖直向下，大气压力上下部分抵消，根据平衡条件可知
12p S mg p S =+解得活塞的质量为 043p S
m g =
5（6分）（2022·高考广东物理）玻璃瓶可作为测量水深的简易装置。

如图14
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
0p 取51.010Pa ⨯，重力加速度
g 取
210m /s ，水的密度ρ取3
31.010
kg /m ⨯。

求水底的压强p 和水的深度h 。

【命题意图】本题考查气体实验定律，液体压强。

【解题思路】（2）初状态玻璃瓶中气体体积V 0=380mL -80mL=300mL ， 末状态玻璃瓶中气体体积V=380mL -230mL=150mL ， 由玻意耳定律，p 0V 0= pV 解得p=2p 0 由p=ρgh+p 0 解得：h=10m 。

6.（2022·全国理综乙卷·33）（2）. 如图，一竖直放置的汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成，汽缸中活塞Ⅰ和活塞Ⅱ之间封闭有一定量的理想气体，两活塞用一轻质弹簧连接，汽缸连接处有小卡销，活塞Ⅱ不能通过连接处。

活塞Ⅰ、Ⅱ的质量分别为2m 、m ，面积分别为2S 、S ，弹簧原长为l 。

初始时系统处于平衡状态，此时弹簧的伸长量为0.1l ，活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸连接处的距离相等，两活塞间气体的温度为0T 。

已知活塞外大气压强为0p ，忽略活塞与缸壁间的摩擦，汽缸无漏气，不计弹簧的体积。

（1）求弹簧的劲度系数；
（2）缓慢加热两活塞间的气体，求当活塞Ⅱ刚运动到汽缸连接处时，活塞间气体的压强和温度。

【参考答案】（1）40mg k l =
；（2）023mg p p S =+，204
3
T T = 【名师解析】
（1）设封闭气体的压强为
1p ，对两活塞和弹簧的整体受力分析，由平衡条件有
0101222mg p S mg p S p S p S +⋅++=+⋅解得
103mg
p p S
=+
对活塞Ⅰ由平衡条件有 01220.12mg p S k l p S +⋅+⋅=⋅解得弹簧的劲度系数为
40mg
k l
=
（2）缓慢加热两活塞间的气体使得活塞Ⅱ刚运动到汽缸连接处时，对两活塞和弹簧的整体由平衡条件可知，气体的压强不变依然为
2103mg
p p p S ==+
即封闭气体发生等压过程，初末状态的体积分别为1 1.1 1.1 3.32222
l l lS V S S =⨯+⨯=，222V l S =⋅
由气体的压强不变，则弹簧的弹力也不变，故有
2 1.1l l =有等压方程可知 12
02
V V T T =解得 20
43T T =7（2021重庆高考）（8分）定高气球是种气象气球，充气完成后，其容积变化可
以忽略。

现有容积为V1的某气罐装有温度为T1、压强为p1的氦气，将该气罐与未充气的某定高气球连通充气。

当充气完成后达到平衡状态后，气罐和球内的温度均为T1，压强均为kp 1，k 为常数。

然后将气球密封并释放升空至某预定高度，气球内气体视为理想气体，假设全过程无漏气。

①求密封时定高气球内气体的体积；
②若在该预定高度球内气体重新达到平衡状态时的温度为T 2，求此时气体的压强。

【参考答案】①
1k
k
-V 1. ②121kp T T
【名师解析】①设密封时定高气球内气体体积为V ，由玻意耳定律， p 1V 1=kp 1（V 1+V ） 解得 V=
1k
k
-V 1. ②由查理定律，
11kp T =2
p T ，
解得p=
12
1
kp T T 8．（2021高考新课程I 卷山东卷）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60cm 3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5V ，压强计示数为150mmHg 。

已知大气压强等于750mmHg ，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 ．330cm
B ．3
40cm
C ．350cm
D ．3
60cm 【参考答案】D
【名师解析】充气前臂带内气体压强为p 1=750mmHg ，每次挤压气囊都能将V 0 =60cm 3的外界空气充入臂带中，经5次充气后，臂带内气体体积为5V ，压强为p2=750mmHg +150mmHg =900mmHg ，由玻意耳定律，p 1V+5 p 1V0 =5 p 2V ，解得V=60cm ，选项D 正确。

9.（9分）（2021高考新课程湖北卷）质量为m 的薄壁导热柱形气缸，内壁光滑，用横截面积为s 的活塞封闭一定量的理想气体。

在下述所有过程中，气缸不漏气且与活塞不脱离。

当气缸如图（a ）竖直倒立静置时.缸内气体体积为V 1，.温度为T 1。

已知重力加速度大小为g ，大气压强为p 0。

（1）将气缸如图（b ）竖直悬挂，缸内气体温度仍为T 1，求此时缸内气体体积V 2； （2）如图（c ）所示，将气缸水平放置，稳定后对气缸缓慢加热，当缸内气体体积为V 3时，求此时缸内气体的温度。

【参考答案】 （1）
010p S mg V p S mg
+-（2）031
01()p SV T p S mg V +【解题思路】（1）对图（a ），由平衡条件，p 1S=p 0S+mg ，
将气缸如图（b ）竖直悬挂，由平衡条件，p 2S +mg =p 0S ， 由玻意耳定律，p 1V1=p 2V 2， 联立解得：V 2=
010p S mg
V p S mg
+-
（2）如图（c ）所示，将气缸水平放置，其压强等于大气压p0，设体积为V ， 由玻意耳定律，p 1V1=p 0V ，解得：V=（1+
0mg
p S
）V1。

稳定后对气缸缓慢加热，当缸内气体体积为V 3时，设此时缸内气体的温度为T 3。

由盖吕萨克定律，
1V T =3
3
V T 解得：T 3=
031
01
()p SV T p S mg V +。

10.(2) (10 分) （2021高考全国甲卷）如图，一汽缸中由活塞封闭有一定量的理想气体，中间的隔板将气体分为 A 、B 两部分；初始时，A 、B 的体积均为V ，压强均等于大气压p 0。

隔板上装有压力传感器和控制装置，当隔板两边压强差超过0.5p 0 时隔板就会滑动，否则隔板停止运动。

气体温度始终保持不变。

向右缓慢推动活塞，使 B 的体积减小为V
2。

(i) 求 A 的体积和 B 的压强；
(ⅱ) 再使活塞向左缓慢回到初始位置，求此时A 的体积和B 的压强。

【名师解析】（i ）对气体B ，由玻意耳定律，p 0V = p B V/2，
解得：p B =2 p 0。

对气体A ，末状态压强为p A =1.5 p 0，p 0V = p A V A ，
解得：V A =2V/3。

（ii ）再使活塞向左缓慢回到初始位置，隔板将向左移动，最后p B ’ – p A ’ =0.5p 0 对气体A ，由玻意耳定律，p 0V = p A ’V A ’，
对气体B ，由玻意耳定律，p 0V = p B ’V B ’，
V A ’+ V B ’=2 V
联立解得：V A ’=(5-1)V ，p B ’=035
p V 11（10分）（2021高考全国乙卷）如图，一玻璃装置放在水平桌面上，竖直玻璃管A 、B 、C 粗细均匀，A 、B 两管的上端封闭，C 管上端开口，三管的下端在同一水平面内且相互连通。

A 、B 两管的长度分别为l 1=13.5cm ，l 2=32cm 。

将水银从C 管缓慢注入，直至B 、C 两管内水银柱的高度差ℎ=5cm 。

已知外界大气压为p 0=75cmHg 。

求A 、B 两管内水银柱的高度差。

【名师解析】设AB 两管内截面积分别为S1和S2，注入水银后AB
空气柱分别减小了h1和h2，压强分别为p1和p2，由玻意耳定律
p 0l 1S 1= p 1（l 1- h 1）S 1
p 0l 2S 2= p 2（l 2- h 2）S 2
p 2= p 0+ρgh
p 1= p 0+ρg （h+ h 2- h 1）
A 、
B 两管内水银柱的高度差△h = h 2- h 1
联立解得△h =1cm
12．（8分）（2021新高考湖南卷）小赞同学设计了一个用电子天平测量环境温度的实验装置，如图所示。

导热汽缸开口向上并固定在桌面上，用质量1600g m =、截面积220cm S =的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦。

一轻质直杆中心置于固定支点A 上，左端用不可伸长的细绳竖直悬挂活塞，右端用相同细绳竖直悬挂一个质量21200g m =的铁块，并将铁块放置到电子天平上。

当电子天平示数为600.0g 时，测得环境温度1300K T =。

设外界大气压强50 1.010Pa p =⨯，重力加速度210m/s g =。

（i ）当电子天平示数为400.0g 时，
环境温度2T 为多少？
（ii ）该装置可测量的最高环境温度max T 为多少？
【解题思路】本题考查理想气体实验定律及其相关知识点，主要考查综合分析能力。

（i ）当电子天平示数为600.0g 时，分析铁块受力可知轻绳拉力为
F 1=m 1g -F N =1.2×10N -0.6×10N=6N
根据杠杆原理，可知两侧轻绳拉力一样大，对活塞，
F 1+p 1S = m 1g + p 0S
解得：p 1= p 0
当电子天平示数为400.0g 时，分析铁块受力可知轻绳拉力为
F 2=m 2g -F N
对活塞，F 1+p 2S = m 1g + p 0S
解得：p2=0.99×105Pa
根据查理定律，有p1/T1= p2/T2
解得：T2=297K
(ii)当温度升高时，气体压强增大，轻绳拉力减小，天平示数增大，直到轻绳拉力为零时。

天平示数不再继续增大，此时对应测量的最大温度。

对活塞，p3S= m1g + p0S
解得：p3=1.03×105Pa
根据查理定律，有p1/T1= p3/T3解得：T3=309K
小包裹通过传送带所需时间t= t1+t2=2.5s+2.0s=4.5s。

13.（10分）（2021新高考辽宁卷）如图（a）所示，“系留气球”是一种用缆绳固定于地面，高度可控的氦气球，作为一种长期留空平台，具有广泛用途。

图（b）为某一“系留气球”的简化模型图：主副气囊通过无漏气、无摩擦的活塞分隔，主气囊内封闭有一定质量的氦气（可视为理想气体），副气囊与大气连通。

轻弹簧右端，左端与活塞连接。

当气球在地面达到平衡时，活塞与左挡板刚好接触，弹簧处于原长状态。

在气球升空过程中，大气压强逐渐减小，弹簧被缓慢压缩。

当气球上升至目标高度时。

活塞与右挡板刚好接触，氦气体积变为地面时的1.5倍，此时活塞两侧气体压强差为地面大气压强的1/6。

已知地面大气压强p0=1.0×105Pa，温度T0=300K，弹簧始终处于弹性限度内，活塞厚度忽略不计。

（1）设气球升空的过程中氦气温度不变，求目标高度处的大气压强p；
（2）气球在目标高度处驻留期间，设该处大气压强不变。

气球内外温度达到平衡时，弹簧
压缩量为左、右挡板之间的距离的4
5。

求气球驻留处的大气温度T。

【解题思路】（1）在地面时，主气囊中气体压强等于大气压，气球升空到目标高度时，主气囊中气体
体积V 2=1.5V ，由玻意耳定律，p 0V=p 2V 2，
解得：p 2=23
p 0 根据题述，活塞两侧气体压强差为地面大气压的
16，即p 2- p =16 p 0， 解得p =12
p 0=5×104Pa 。

（2）设左、右挡板之间的距离为L ，由胡克定律和平衡条件，p 2S= p 0S+kL ，p 3S= pS+k 45
L ， 联立解得：p 3=
730 p 0。

由查理定律，20p T =3p T
，解得：T=105K 。

14.. (2018·高考全国卷II)（1）（5分）对于实际的气体，下列说法正确的是______。

（填正确答案标号。

选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。

没选错1个扣3分，最低得分为0分）
A ．气体的内能包括气体分子的重力势能
B ．气体的内能包括分子之间相互作用的势能
C ．气体的内能包括气体整体运动的动能
D ．气体体积变化时，其内能可能不变
E ．气体的内能包括气体分子热运动的动能
【参考答案】ABC
【命题意图】 本题考查气体内能及其相关的知识点。

【解题思路】气体的内能等于所有分子热运动动能和分子之间势能的总和，故AC 错，BE 对；根据热力学第一定律△U=W+Q 知道 ，改变内能的方式有做功和热传递，所以体积发生变化时，内能可能不变，故D 正确；
第三部分 最新模拟题精选
1. （2022河南许昌一模）如图所示，一定质量的气体被封闭在容器内，a 态是容器放在冰水混合物中气体达到的平衡状态；b 态是容器从冰水混合物中移出后，在室温（27°C ）中达到的平衡状态。

.若忽略气体分子之间的势能，则
（1）b 态的气体分子在单位时间内撞击单位面积器壁的
个数比a 态____ （选填“多”或“ 少”）；
（2）从a 态到b 态，容器中气体内能_____（选填“增加”或“减少”）。

【参考答案】
①. 多 ②. 增加
【名师解析】
（1）[1]因为b 态的温度较大，分子平均速率大于a 态，可知b 态的气体分子在单位时间内撞击单位面积器壁的个数比a 态多；
（2）[2]从a 态到b 态，温度升高，则容器中气体内能增加。

2. （2022山东四县区质检）某探究小组同学尝试用如图所示装置测定大气压强。

实验过程中温度保持不变。

最初U 形管两臂中的水银面齐平，烧瓶内密封体积为800mL 的理想气体，烧瓶中无水。

当用注射器缓慢往烧瓶中注入200mL 的水，稳定后U 形管两臂中的水银面出现25cm 的高度差。

不计玻璃管中气体的体积，环境温度不变。

则所测得的大气压强为（ ）
A. 74cmHg
B. 75cmHg
C. 75.5cmHg
D. 76cmHg
【参考答案】B
【名师解析】
烧瓶中的气体，初状态为 10p p =，V 1=800mL
注入水后
2025cmHg p p =+，V 2=600mL
由玻意耳定律可得
1122pV p V =代入数值解得075cmHg p =，B 正确。

3. （2022山东枣庄一模）某同学将一定质量的理想气体封闭在导热性能良好的注射器内，
注射器通过非常细的导气管与压强传感器相连，将整套装置置于恒温水池中。

开始时，活塞位置对应刻度数为“8”，测得压强为P 0。

活塞缓慢压缩气体的过程中，当发现导气管连接处有气泡产生时，立即进行气密性加固。

继续缓慢压缩气体，当活塞位置对应刻度数为“2”时停止压缩，此时压强为043P 。

则该过程中（ ）
A. 泄露气体的质量为最初气体质量的
23
B. 气泡在上升过程中会放出热量
C. 在压缩气体的过程中，气体分子的平均动能变大
D. 泄露出的气体的内能与注射器内存留气体的内能相等
【参考答案】A
【名师解析】
对被封闭气体，如没有泄露气体，等温变化时，由玻意耳定律00483
p lS p xlS ⋅=
⋅，解得x =6 则泄露气体的质量与最初气体质量之比为4:6=2:3；A 正确；
B ．气泡在上升过程，随着压强的减小，体积将增大，气体对外做功，由热力学第一定律，温度不变内能不变，则此过程会吸收热量，B 错误；注射器导热性能良好，在压缩气体的过程中，气体温度不变，气体分子的平均动能不变，
C 错误；由A 项分析知泄露出的气体的质量与注射器内存留气体的质量之比为2:1，同种气体，在同样的状态下，显然泄露出的气体内能大于残留气体的内能，
D 错误。

4. （2022福建厦门四模）如图所示，飞机在飞行时外界空气经由压缩机进入机舱，同时由排气通道排出部分舱内气体，从而保持机舱内空气的新鲜。

已知舱外气体温度低于舱内气体温度，由此可判断舱外气体分子平均动能________（选填“大于”“等于”或“小于”）舱内气体分子平均动能。

若机舱内气体质量保持不变，空气压缩机单位时间内压入舱内气体的压强为2p 、体积为V 、温度为T ，则单位时间内机舱排出压强为p ，温度为0T 的气体体积为________。

【参考答案】 ①. 小于 ②. 02T V T
【名师解析】
[1] 舱外气体温度低于舱内气体温度，舱外气体分子平均动能小于舱内气体分子平均动能
[2] 舱内气体质量保持不变，则压入和排出的气体质量相等，根据理想气体的状态方程，则 112212p V p V T T =则20
2pV pV T T = 解得排出气体体积022T V V T
= 5. (2022广东潮州二模)地球大气上下温差过大时，会造成冷空气下降热空气上升，从而形成气流漩涡，并有可能逐渐发展成龙卷风。

热气团在上升过程中，若来不及与外界发生热交换，因外界大气压强减小，热气团气体体积________（选填“变大”或“变小”），热气团对外做________（选填“正”或“负”）功。

【参考答案】 ①. 变大 ②. 正
【名师解析】
[1]外界大气压强减小, 热气团气体的压强在上升过程中变小,气体体积变大,
[2]热气团气体体积变大, 热气团气体对外做正功。

6. （2022山东济南5月模拟）如图所示，经过高温消毒的空茶杯放置在水平桌面上，茶杯内密封气体的温度为87℃，压强等于外界大气压强0p 。

已知杯盖的质量为m ，茶杯（不含杯盖）的质量为M ，杯口面积为S ，重力加速度为g 。

当茶杯内气体温度降为27℃时，下列说法正确的是 （ ）
A. 茶杯对杯盖的支持力为016
mg p S +
B. 茶杯对杯盖的支持力为056mg p S +
C. 茶杯对桌面的压力为056
Mg p S + D. 茶杯对桌面的压力为Mg mg +
【参考答案】AD
【名师解析】
由题意()027387K 360K T =+=，()127327K 300K T =+= 对于茶杯内的气体，由查理定律可得
0101p p T T = 解得1056
p p = 对杯盖受力分析，由平衡条件可得01N mg p S p S F +=+ 解得N 016
F mg p S =+，A 正确，B 错误； 对茶杯、杯盖整体受力分析可知桌面对茶杯的支持力为()F M m g =+
由牛顿第三定律可知茶杯对桌面的压力为()M m g +，C 错误，D 正确。

7. （2022湖北新高考协作体高二质检）如图所示是氧气分子在0℃和100℃两种不同温度下的速率分布情景图像，下列说法正确的是（ ）
A. 图像①是氧气分子在100℃下的速率分布
情景图像
B. 两种温度下，氧气分子的速率分布都呈现“中间多，两头少”的分布规律
C. 随着温度的升高，并不是每一个氧气分子的速率都增大
D. 随着温度的升高，氧气分子中速率大的分子所占的比例减小
【参考答案】BC
【名师解析】
由图可知，②中速率大分子占据的比例较大，则说明②对应的平均动能较大，故②对应的温
度较高，所以①是氧气分子在0℃下的速率分布情景图像，故A 错误；
两种温度下，都是中等速率大的氧气分子数所占的比例大，呈现“中间多，两头少”的分布规律，故B 正确；
温度升高使得氧气分子的平均速率增大，不是每一个氧气分子的速率都增大，故C 正确； 随着温度的升高，氧气分子中速率大的分子所占的比例增大，从而使分子平均动能增大，故D 错误；故选BC 。

8. （2022山东聊城重点高中质检）一定质量的理想气体，从图中A 状态开始，经历了B 、C ，最后到D 状态，下列说法中正确的是（ ）
A. A →B 温度升高，体积不变
B. B →C 压强不变，体积变小
C. C →D 压强变小，体积变小
D. B 点的温度最高，C 点的体积最小
【参考答案】ABD
【名师解析】
从图像直接看出A →B 温度升高，因为AB 延长线经过原点，是等容线，体积不变，
A 正确；
B →
C 是等压线，压强不变，根据
PV C T = ，压强不变，随着温度降低，体积变小，B 正确； 根据PV C T
=， C →D 温度不变，压强变小，体积增大，C 错误； 由图线直接看出，B 点的温度最高；根据PV C T
=得，P C T V = ，气体的体积与P -T 图像的斜率成反比，由图像得
A B D C k k k k =<<则
A B D C V V V V =>>所以C 点的体积最小，D 正确。

9. (2022四川成都三模)如图，一定质量的理想气体用活塞封闭在固定的圆柱型气缸内，不计活塞与缸壁间的摩擦。

现缓慢降低气体的温度使其从状态a 出发，经等压过程到达状态b ，即刻锁定活塞，再缓慢加热气体使其从状态b 经等容过程到达状态c 。

已知气体在状态a 的体积为4V 、压强为p 、温度为0T ，在状态b 的体积为V ，在状态c 的压强为4p 。

求：
（1）气体在状态b 的温度；
（2）从状态a 经b 再到c 的过程中，气体总的是吸热还是放热，吸收或放出的热量为多少？
【参考答案】（1）04
T ；（2）气体放热，放出热量为3pV 【名师解析】
（1）气体从状态a 到状态b 的过程为等压变化，则有
04b
V V T T =解得气体在状态b 的温度为 04
b T T =（2）从状态a 到状态b ，活塞对气体做的功为 (4)3W Fx pSx p V V pV ===-=气体从状态b 到状态
c 的过程为等容变化，由查理定律有
4b c
p p T T =解得 04c b T T T ==从状态a 经b 再到c 的过程中，由热力学第一定律可得
U Q W ∆=+因c a T T =故气体在状态a 和状态c 的内能相等，即
0U ∆=可得
3Q W pV =-=-即从状态a 经b 再到c 的过程中，气体放热，放出的热量为3pV 。

10. （2022湖北十堰四模）如图所示，横截面积20.01m S =的薄壁汽缸开口向上竖直放置，a 、b 为固定在汽缸内壁的卡口，a 、b 之间的距离0.03m h =，b 到汽缸底部的距离0.45m H =，质量10kg m =的水平活塞与汽缸内壁接触良好，只能在a 、b 之间移动。

刚开始时缸内理想
气体的压强为大气压强50110Pa p =⨯，热力学温度0300K T =，活塞停在b 处。

取重力加
速度大小210m /s g =，活塞厚度、卡口的体积均可忽略，汽缸、活塞的导热性能均良好，不计活塞与汽缸之间的摩擦。

若缓慢升高缸内气体的温度，外界大气压强恒定。

（1）求当活塞刚要离开卡口b 时，缸内气体的热力学温度1T ；。