2026年高考物理备考热学和光学计算题（解析版）.pdfVIP

高考物理

热学和光学

题型一热学

【题组一】气体实验定律、理想气体状态方程

【题组解读】本题组为气体状态变化问题，主要模型为玻璃管水银柱模型和活塞汽缸模型。主要考查“变

质量”问题和关联气体问题。

解决此类问题的主要方法为气体实验定律、理想气体状态方程，涉及“变质量”问题时，克拉伯龙方程是

不错的选择。

1．（2025·安徽·一模）理发店内的气动升降椅，其升降由气囊式汽缸实现。其原理是在一个密闭的汽缸内充

入气体，使汽缸内的压强为大气压的几倍或者十几倍，利用气体可压缩来实现弹性作用。如图所示，汽缸

3210p5

横截面积S210m，内部气体压强为0（大气压强p110Pa），未承重时空气柱长度L0.1m，

0

密闭汽缸导热性能良好。现由于承重变化，导致活塞（气动杆和椅面）下降2cm。缸内气体可视为理想气

体，温度保持不变，忽略摩擦阻力。求：

(1)椅面承受的压力增加了多少？

(2)为了使椅面恢复到原来的位置，需要充入一个大气压下的气体体积为多少？

【答案】(1)500N；(2)43

510m

L0.08mppSL10pSL

【详解】（）离地间隙减小，空气柱长度变为，压强为，根据等温方程

12cm111100

解得p12.5p

10

椅面承受的压力增加了F(p10p）S500N

10

VpVpSLpSL

（）设需要充入一个大气压下的气体体积为，温度不变，

22021110

1/18

高考物理

43

解得V510m

2

2．（情景创新题）沼气是一种混合可燃气体（看作理想气体），主要成分是甲烷，在多个领域都有重要应

用，如：它可用于生活燃料，通过沼气灶将沼气燃烧，产生的火焰能满足日常做饭烧水等需求，与传统的

柴薪相比，更加清洁、高效。若某家庭使用的沼气池贮气间为大小为20m3的密闭室，主要给一款沼气炉灶

供气，该款沼气炉灶的部分参数有：热效率：沼气炉灶的热效率一般在左右，这意味着燃烧沼

1.50%60%

气所释放的热量中有被有效利用于加热炊具等，其余热量散失到周围环境中。灶前压力：沼气

50%60%2.



灶正常工作的灶前压力一般在8001200Pa之间，这个压力可以保证沼气稳定地供应到炉灶燃烧器进行充分

燃烧.取绝对零度为273C。

(1)早晨使用结束后发现，贮气间的温度为17℃，压强为1000Pa，中午使用前贮气间的温度上升至27℃，

若没有沼气补充，请通过计算说明，中午是否能稳定使用该沼气炉灶?

(2)早晨使用结束后保持贮气间的温度为17℃不变，压强为1000Pa，若没有沼气补充，求中午能够稳定使用

的沼气占原沼气百分比?

【答案】(1)能稳定使用该款沼气炉灶；(2)20%