专题十八 命题点(三) 变质量问题-【新高考方案】2024年高考物理二轮复习专题增分方略（新教材 江苏北京专用）

新高考方案·专题增分方略物理 2.(2023·江苏高考)如图所示，密 P 3.(2023·新课标卷改骗)如图，一封闭着理想气体 B 闭容器内一定质量的理想气体 的绝热汽缸置于水平地面上，用轻弹簧连接的 由状态A变化到状态B。该过 两绝热活塞将汽缸分为∫、g、h三部分，活塞与 程中 汽缸壁间没有摩擦。初始时弹簧处于原长，三 ( 部分中气体的温度、体积、压强均相等。现通过 A.气体分子的数密度增大 电阻丝对∫中的气体缓慢加热，停止加热并达 B.气体分子的平均动能增大 到稳定后 C.单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用 A.h中的气体内能减少 力减小 B.f与g中的气体温度相等 D.单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子 C.f与h中的气体温度相等 数减小 D.f与h中的气体压强相等 命题点（三） 变质量问题 类型1充气类问题 类型2抽气类问题 [例1](2023·无锡烟研)气体弹簧是车辆上 [例2](2023·南京质检)神舟十三号航天员 常用的一种减震装置，其简化结 从天和核心舱气闸舱出舱时身着我国新一代“飞 构如图所示。直立圆柱形密闭汽 汽缸 天”舱外航天服。航天服内密封了一定质量的理想 缸导热良好，面积为S的活塞通 气体，体积约为V1=2L,压强p=1.0×10Pa,温度 过连杆与车轮轴连接。初始时汽 1=27℃. 缸内密闭一段长度为L0、压强为 车轮轴 (1)打开舱门前，航天员需将航天服内气压降低到 1的理想气体。汽缸与活塞间 的摩擦忽略不计。车辆载重时相 p2=4.4×10Pa,此时密闭气体温度变为t2= 当于在汽缸顶部增加一个物体A,稳定时汽缸下 一9℃，则航天服内气体体积V2变为多少？ 降了0.5L0,气体温度保持不变。 (2)为便于舱外活动，航天员出舱前还需要把航天 (1)求物体A的重力大小： 服内的一部分气体缓慢放出，使气压降到：= (2)已知大气压强为p,为使汽缸升到原位置，求 3.0×10Pa。假设释放气体过程中温度保持为 需向汽缸内充入与汽缸温度相同大气的体积。 13=一9℃不变，体积变为V:=2.2L,那么航 规蔻解茶： 天服放出的气体与原来气体的质量比为多少？ 规范解答： |124 第七板块自修专题 [思维建模]等效法求解变质量的气体问题：2.(2023·连云港调研)如图所示，导热良好的汽缸 在“充气，抽气”模型中可以假设把充进或抽出的 A、B用细管相连，A的容积为B的3倍，A中装 气体包含在气体变化的始、末状态中，即用等效法把变 有压强为p、质量为m的理想气体，活塞C可 质量问题转化为恒定质量的问题。 沿汽缸B滑动且保持良好的气密性。连接A、B 的细管上有两个阀门K,、K2,当向右拉活塞时， (1)充气中的变质量问题：设想将充进容器内的气体 保持K1打开，K2闭合：向左推活塞时，保持K 用一个无形的弹性口袋收集起来，那么当我们取容 闭合，K2打开。活塞开始时位于汽缸B的最左 器和口袋内的全部气体作为研究对象时，这些气体！ 端，若环境温度始终保持不变，外界大气压为 状态不管怎样变化，其质量总是不变的。这样，就 ,不计细管体积的影响。求： 将变质量的问题转化成恒定质量的问题了。 (2)抽气中的变质量问题：用抽气筒对容器抽气的过 B 程中，对每一次抽气而言，气体质量发生变化，其解 决方法同充气问题类似，假设把每次抽出的气体包 含在气体变化的始、末状态中，即用等效法把变质 (1)将活塞缓慢拉到汽缸B的最右端时缸内气 量问题转化为恒定质量的何题。 体的压强： (2)将活塞级慢拉到汽缸B的最右端，再缓慢推 [考法全训] 回到最左端，如此重复n次（包括第一次）后缸 1.血压仪由加压气囊，臂带，压强计等构成，如图 内气体的质量。 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60cm3的外界空室气 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150mmHg。已知大气压 强等于750mmHg,气体温度不变。忽略细管和 压强计内的气体体积。则V等于 ( 加压气囊 纠管 臂带 A.30 cm3 B.40 cm3 C.50 cm3 D.60 cm3 温馨提示：请完成《专惠脸牧评价》中P2的“专题十八课时作业” 125[考法全训] :[考法全训] 1.选B打气后瓶塞未提出前，气休分子闻距离很大，分子何作用·1.选D每次挤压气食将体积为V。=60m3的空气充入臂带中， 力非常小，可以忽略不计，故A项错误：打气后瓶塞未拔出前，单： 经5次充气后，压强计的示数为p'一150mmHg,别以充气后臂 位体积内的分子数增加，气体压强变大，根据压强微现盒义可： 带内的空气为研究对象，由玻意耳定律得：PV+Pe×5V