第二章 气体、固体和液体感知高考-【新课程能力培养】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册同步练习（人教版）

第二章 气体、 固体和液体 练 1. （ 2021 ·山东卷一） 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 cm 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 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。 则 V 等于 （ ） A. 30 cm 3 B. 40 cm 3 C. 50 cm 3 D. 60 cm 3 2. （ 2021 ·全国甲卷） 如 图， 一定量的理想 气体经历的两个不 同过程， 分别由体 积—温度 （ V-t ） 图 上的两条直线 Ⅰ 和 Ⅱ 表示， V 1 和 V 2 分别为 两直线与纵轴交点的纵坐标； t 0 为它们的 延长线与横轴交点的横坐标， t 0 ＝－273.15℃ ； a 为直线 Ⅰ 上的一点。 由图可知， 气体在 状态 a 和 b 的压强之比 p a p b ＝ ； 气体 在状态 b 和 c 的压强之比 p b p c ＝ 。 3. （ 2020 ·新课标 Ⅱ 卷） 潜水钟是一种水下救 生设备， 它是一个底部开口、 上部封闭 的容器， 外形与钟相似。 潜水钟在水下 时其内部上方空间里存有空气， 以满足 潜水员水下避险的需要 。 为计算方便 ， 将潜水钟简化为截面积为 S 、 高度为 h 、 开口向下的圆筒； 工作母船将潜水钟由 水面上方开口向下吊放至深度为 H 的水 下， 如图所示。 已知水的密度为 ρ ， 重力 加速度大小为 g ， 大气压强为 p 0 ， H垌h ， 忽略温度的变化和水密度随深度的变化。 （ 1 ） 求进入圆筒内水的高度 l 。 （ 2 ） 保持 H 不变， 压入空气使筒内的水 全部排出， 求压入的空气在其压强 为 p 0 时的体积。 感 知 高 考 压强计 加压气囊 细管 臂带 第 1 题图 t 0 c a b V 1 V 2 O t 1 Ⅰ Ⅱ V/m 3 t/℃ 第 2 题图 H l h 第 3 题图 39 练 第三册 （人教版）高中物理选择性必修 4. （ 2021 ·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 。 （ 1 ） 求 A 的体积和 B 的压强。 （ 2 ） 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。 5. （ 2021 ·辽宁卷） 如图甲所示， “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。 图乙为某一 “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。 轻弹簧右端固定、 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 p 0 =1.0×10 5 Pa 、 温度 T 0 =300 K ， 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 板间距离的 4 5 。 求气球驻留处的大 气温度 T 。 第 4 题图 A B 活塞 隔板 主气囊 左挡板 副气囊 右挡板 甲 乙 第 5 题图 锚泊设施 载荷 缆绳 40 第二章 气体、 固体和液体 练 6. （ 2021 ·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 m 1 ＝600 g 、 截面积 S＝20 cm 2 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