2024届高考物理一轮复习专题练习：13.4气体实验定律的应用

13.4气体实验定律的应用专题练习 解答题： 1.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60 cm3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150 mmHg.已知大气压强等于750 mmHg，气体温度不变．忽略细管和压强计内的气体体积，求充气前臂带内的体积V。 2．舱外航天服是一套非常复杂的生命保障系统，简单的物理模型可以理解为：舱外航天服内密封了一定质量的理想气体，用来提供适合人体生存的气压。出舱前，航天员身着航天服，先从核心舱进入节点舱，此时航天服密闭气体的体积为，压强为，温度为；然后封闭所有内部舱门，对节点舱泄压，直到节点舱压强和外面压强相等时才能打开舱门。 （1）节点舱气压降低到能打开舱门时，密闭航天服内气体体积膨胀到，假设温度不变，求此时航天服内气体压强； （2）打开舱门后，航天员安全出舱，由于外界温度极低，航天服自动控制系统启动，系统能通过加热和充气或者放气等调节方式来保证密闭航天服内气体压强为，温度为，体积为，求调节后航天服内的气体质量与原有气体质量之比。 3.勤消毒是一个很关键的防疫措施．如图所示是某种防疫消毒用的喷雾消毒桶及其原理图．消毒桶的总容积为10 L，装入7 L的药液后再用密封盖将消毒桶密封，与消毒桶相连的活塞式打气筒每次能压入250 cm3的1 atm的空气，大气压强为1 atm，设整个过程温度保持不变，求： (1)要使消毒桶中空气的压强达到5 atm，打气筒应打压几次？ (2)在消毒桶中空气的压强达到5 atm时，打开喷嘴使其喷雾，直到内、外气体压强相等时不再向外喷消毒液，消毒桶内是否还剩消毒液？如果剩下的话，还剩下多少体积的消毒液？如果剩不下了，喷出去的气体质量占喷消毒液前消毒桶内气体质量的多少？ 4．汽车轮胎的气压是影响汽车节油及行驶安全的重要因素之一、按照行业标准，汽车轮胎正常胎压为2.4atm，轮胎胎压若超过3.4atm，有爆胎的危险。某汽车轮胎的正常容积为，某次启动该汽车后，电子系统正常工作并报警，各轮胎胎压及温度如图所示。为使汽车正常行驶，用充气泵给左前轮充气，每秒钟充入压强为1atm的气体，充气12s，左前轮胎压恢复到正常胎压。若胎内气体可视为理想气体，充气过程胎内气体温度无明显变化，轮胎无明显漏气。 （1）求充气前左前轮内气体的体积； （2）充气后，汽车长时间行驶，胎内气体的温度升高为57℃，胎内气体体积几乎不变，求此时胎内气体压强数值为多少，是否有爆胎危险。 5.内径均匀的L形直角细玻璃管，一端封闭，一端开口竖直向上，用水银柱将一定质量空气封存在封闭端内，空气柱AB长68 cm，水银柱高58 cm，进入水平封闭端长2 cm，如图所示，温度是27 ℃，大气压强为76 cmHg。 (1)求空气柱AB的压强P1； (2)要使水平的水银全部挤压到左端竖直管上，温度至少要升到多少摄氏度？(不考虑水银和玻璃管的热胀冷缩现象，结果保留到整数) 6．如图所示，一支下端封闭上端开口的粗细均匀玻璃管竖直放置，管内用长度分别为 h1=2cm 和 h2=6cm 的两段水银柱封闭两部分理想气体。当温度为时，管内气柱的长度分别为 L1=14.5cm 和 L2=29cm，大气压强p0=76cmHg。 （1）当温度升高到时，玻璃管足够长，求稳定后上段气柱的长度。 （2）若温度保持不变，将玻璃管在竖直平面内缓慢旋转60°，要使上段水银柱不溢出，求稳定后玻璃管至少需要多长？（结果保留两位小数） 7.如图所示，在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一段水银柱，水银柱的两端各封闭有一段空气．当U形管两端竖直朝上时，左、右两边空气柱的长度分别为l1＝18.0 cm和l2＝12.0 cm，左边气体的压强为12.0 cmHg.现将U形管缓慢平放在水平桌面上，没有气体从管的一边通过水银逸入另一边．求U形管平放时两边空气柱的长度．在整个过程中，气体温度不变． 8．如图所示，内径相同，导热良好的“T”形细玻璃管上端开口，下端封闭，管中用水银封闭着A、B两部分理想气体，C为轻质密闭活塞，各部分长度如图。现缓慢推动活塞，将水平管中水银恰好全部推进竖直管中，已知大气压强，设外界温度不变。求 （1）水平管中水银恰好全部推进竖直管中时，气体A的压强； （2）活塞移动的距离为多大？ 9.如图所示，内壁光滑的薄壁圆柱形导热汽缸开口朝下，汽缸高度为h，横截面积为S.汽缸开口处有一厚度可忽略不计的活塞．缸内封闭了压强为2p0的理想气体．已知此时外部环境的热力学温度为T0，大气压强为p0，活塞的质量为，g为重力加速度． (1)若把汽缸放置到热力学温度比外部环境低T0的冷库