气体实验定律和热力学定律（原卷版）--2025高三物理.pdf

气体实验定律和热力学定律

目录

考点一气缸类问题1

考向1单缸问题2

考向2双缸问题2

考点二管类问题3

考向1单管问题3

考向2U型管问题3

考点三变质量问题4

考向1充气问题4

考向2抽气问题5

考向3灌气问题5

考向4漏气问题5

考点四热力学第一定律和第二定律6

考向1热力学第一定律的应用7

考向2热力学第二定律的应用8

考点五与气体图像和气体实验定律的综合应用8

考向1与气体图像的综合问题9

考向2与气体实验定律的综合问题10

考点一气缸类问题

知识点解决此类问题的一般思路

(1)弄清题意，确定研究对象。一般研究对象分两类：一类是热学研究对象(一定质量的理想气体)；另一类

是力学研究对象(汽缸、活塞或某系统)。

(2)分析清楚题目所述的物理过程，对热学研究对象分析清楚初、末状态及状态变化过程，依据气体实验定

律或理想气体状态方程列出方程；对力学研究对象要正确地进行受力分析，依据力学规律列出方程。

(3)注意挖掘题目中的隐含条件，如几何关系、体积关系等，列出辅助方程。

(4)多个方程联立求解。对求解的结果注意分析它们的合理性。

1

考向1单缸问题

1

．如图所示，导热性能良好的汽缸固定在水平地面上，横截面积为S、质量未知的光滑薄活塞与汽缸间密

封有一定质量的理想气体，轻绳A端与薄活塞中心连接，另一端B穿过两光滑小圆环C、D后连接轻质挂钩，

此时小圆环C与活塞间的轻绳、小圆环D与轻质挂钩间的轻绳均沿竖直方向，小圆环D与轻质挂钩间的轻

绳长度、活塞与汽缸底部的间距均为L。将质量为m的小球悬挂在B端轻质挂钩上，小球静止时活塞与汽

缸底部间距为2L。已知大气压强恒为p，环境温度恒为T，重力加速度为g，活塞始终没有离开汽缸，轻

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质挂钩可视为质点。

(1)求活塞的质量M；

(2)若将质量为m、可视为质点的小球悬挂在B端轻质挂钩上，使小球在水平面内做匀速圆周运动，稳定时

活塞与汽缸底部间距为3L，求小球的角速度ω。

考向2双缸问题

2

．如图所示的导热容器内充有一定质量的理想气体，容器被绝热活塞分成A、B两部分，活塞可以在容器

内无摩擦地滑动，稳定时两部分气体体积之比为，其中容器的B部分还安装有电热丝。已知初

始时A部分的气体压强为，活塞的质量为，横截面积，重力加速度

，现把容器缓慢地由竖直旋转至水平。

(1)稳定后，求A、B两部分气体体积之比；

(2)如果用绝热材料把整个容器包起来，使它与外界绝热，用电热丝给B部分气体加热使A、B两部分气体

的体积相等，求此时A、B两部分气体的热力学温度之比。

2

考点二管类问题

知识点解决此类问题的一般思路

解答此类问题，关键是液柱封闭气体压强的计算，求液柱封闭的气体压强时，一般以液柱为研究对象分析

受力、列平衡方程，要注意：

(1)液体因重力产生的压强大小为p＝ρgh(其中h为至液面的竖直高度)；

(2)不要漏掉大气压强，同时又要尽可能平衡掉某些大气的压力；

(3)有时