《高三下学期5月模拟物理试题汇编》专题31 热力学定律（二）（解析版）
2021 年高考高三下学期 5 月模拟物理试题汇编
专题 31 热力学定律（二）
1、（2021·安徽省芜湖市高三下学期 5 月质检）根据《乘用车轮胎气压检测系统的性能要求和试验方法》
规定要求，我国生产的所有车辆都必须安装直接式或间接式胎压监测系统（TPMS）系统。已知某汽车轮
胎气压的正常范围值为 ，最大限压为 。汽车轮胎内气体可视为理想气体，正常状态
下容积为 。
（i）司机在某次启动汽车后发现，仪表盘上显示左前方轮胎压只有 ，如图所示。现用车载充气泵
充气，每分钟充入压强为 的气体 ，若将其胎压恢复至 ，则需充气多长时间？
（忽略充气过程轮胎体积和温度变化）
（ii）若室外温度为 ，此时车胎胎压为 ，现将车停至地下停车场（温度为 ），经较长
时间停放后，该车胎气压变为多少？是否有爆胎危险？（忽略此过程胎内气体体积变化）
【答案】（i） ；（ii） ，没有
【解析】
（i）以充气后胎内气体为研究对象，设充气 分钟，由玻意耳定律得：
1
其中
， ， ，
解得
（ii）以充气后车胎内所有气体为研究对象，则
，
设充分热交换后轮胎内气体压强为 ，温度
初态和末态体积相同，由查理定律得
解得
该胎压没超过限压 ，所以没有爆胎危险。
2、（2021·安徽省马鞍山市高三下学期 5 月三模）如图所示，U型玻璃细管竖直放置，水平玻璃细管 A
与U型细管底部相连通，各部分细管内径相同．此时 U型管 B、C两侧水银面高度差为 25cm，C管水银面
距U型管底部距离为 5cm，A管左端封有长度为 45cm 的理想气体，B管上端用活塞封有长 30cm 的理想气
体，C管上端开口与大气相通，现将活塞缓慢向下压，使 A管内气体长度缩短了 5cm。已知外界大气压强
2
为75cmHg，玻璃管导热良好，忽略环境温度的变化。求：
（i）此时 A管内气体的压强；
（ⅱ）活塞向下移动的距离。
【答案】（i） ；（ⅱ）25cm
【解析】
（i） 对A管气体分析有
根据玻意耳定律可得
解得
（ⅱ）活塞向下移动后，由几何关系可知，C中水银面上升 ，B中水银面下降
，由题意可知，此时 B、C管内水银面等高，距底部均为 15cm，则有
根据玻意耳定律可得
3
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