专题6 课时作业20 气体变质量问题-【红对勾讲与练】2026年高考物理二轮复习练习手册

班级： 姓名： 课时作业20 气体变质量问题 (分值：70分) 基础巩固练 排出；当内外液面相平时，长柄浸入液面部分的长 度为x;堵住孔A,缓慢地将汲液器竖直提出液面， 1.(5分)（多选）(2025·山西太原一模)一个干瘪且 储液罐内刚好储满液体。已知液体密度ρ-1.0× 不漏气的篮球，球内气体与室温同为27℃、体积 103kg/m3,重力加速度大小g取10m/s2,大气压 为0.9V。、压强与大气压强同为。。球内、外气体 po=1.0×105Pa。整个过程温度保持不变，空气 均可看作理想气体，现将篮球恢复到原状，球内体 可视为理想气体，忽略器壁厚度。 得分 积为V。,下列操作可能的是 () (1)求x; A.将篮球放人恒温热水中，水温约为60℃，球内 气体压强为p (2)松开孔A,从外界进入压强为p。、体积为V的 空气，使满储液罐中液体缓缓流出，堵住孔A,稳 B.将篮球放入恒温热水中，水温约为90℃，球内 定后罐中恰好剩余一半的液体，求V。 气体压强为p。 C.温度不变，给篮球充入1.1V。体积的外界气体， 球内气体压强为2p。 D.温度不变，给篮球充入2.1V。体积的外界气体， 球内气体压强为2p。 2.(11分)(2025·山东菏泽一模)某导热刚性容器容 积为V。,开始时内部封闭气体的压强为p。经过 加热，气体温度由T。=300K升至T1=360K。 得分 (1)求温度为T1时容器内部封闭气体的压强； (2)保持T1=360K不变，缓慢抽出部分气体，使 内部气体压强重新回到。，求容器内剩余气体的 质量与原来总质量的比值。 能力提升练 4.(14分)(2025·河北廊坊 一模)如图所示，竖直放 K 置的容器横截面积为S, 容器内有一密封良好的 3.(12分)(2024·山东卷)图甲为战国时期青铜汲酒 隔板，隔板置于卡槽上， 器，根据其原理制作了由中空圆柱形长柄和储液 将容器分成上、下两部分，体积均为V。,压强均为 罐组成的汲液器，如图乙所示。长柄顶部封闭，横 大气压强p。一打气筒分别通过单向阀门K1、K 截面积S1=1.0cm2,长度H=100.0cm,侧壁有 与容器上、下两部分连接，打气筒从最右侧运动至 一小孔A。储液罐的横截面积S2=90.0cm2、高 最左侧完成一次抽气，抽气时阀门K打开，阀门 度h=20.0cm,罐底有一小孔B。汲液时，将汲液 K,闭合；打气筒从最左侧运动至最右侧完成一次 器竖直浸入液体，液体从孔B进入，空气由孔A 打气，打气时阀门K闭合，阀门K2打开。打气筒 (横线下方不可作答) 151 专题六热学近代物理 连接处的体积不计，抽气、打气过程气体温度保持 尖子生选练 不变。若完成一次抽气、打气后，隔板与卡槽恰好 未分离，此时容器上、下两部分气体压强之比为 6.(14分)(2025·湖南大联考一模) 3:5,重力加速度为g。求： 得分 气压千斤顶是一种利用压缩空气作 为动力来起重的升降设备。某种气 3h (1)隔板的质量； 压千斤顶的模型如图所示，其由高 (2)若隔板固定，则完成n次抽气、打气后，上、下 度分别为h和3h、横截面积分别为 充气口 两部分中气体的质量之比。 3S和S的汽缸连接而成，将模型开口向上竖直放 置在水平地面上，封闭充气口，将厚度不计，横截 面积为S的活塞连同支架轻轻放入汽缸开口处， 活塞下降一定距离后稳定。已知大气压强为p。, 活塞连同支架的重力为0.2pS,环境温度恒为 T。,重力加速度为g,汽缸的气密性、导热性良好 且内壁光滑，空气可视为理想气体。得分☐ (1)求活塞稳定后下降的距离H。 (2)若在支架上放置重力大小为10.8poS的重物， 同时通过充气口向缸内充入压强为。的空气，当 5.(14分)(2025·山西重点中学一模联考)在夏季， 活塞上升到汽缸口的位置并稳定时，求充入的空 汽车静止在温度为27℃的环境时，系统显示左前 气与汽缸内原来空气的质量之比。 轮的胎压为p1=2.70×105Pa;到了冬季，汽车静 止在温度为一13℃的环境时，系统显示左前轮的 胎压变为p2=2.28×105Pa。在夏季到冬季的这 段时间，该轮胎一直没有充过气。已知轮胎内气 体体积V=30L,轮胎内气体可视为理想气体且体 积不变，大气压强为p。=1.0×105Pa。 得分 (1)通过计算判断这段时间内该轮胎是否漏气？ 若漏气，计算出漏出的气体占轮胎内原有气体质 量的比值。 (2)为了安全，在一13℃的环境下需充气使该轮胎 的静态胎压达到2.60×105Pa。假设充气过程中 轮胎内气体的温度与环境相同且不变，求充入气 体在大气压强下的体积。 红对勾·讲与练 152☐ 高三二轮物理0.1cm,代入题中数据，联立解得V= 149cm3,故C错误；设氨气在1.0× 10°Pa、0℃状态下的体积为V。,则有 V+60S 5 Vo T T 其中T3=0℃=273K, 联立解得V。=136.5cm3=136.5× 103L,则被封闭氦气分子的个数约为 V。 N= 22.4 ×Na≈3.7×1021个，故D 正确 7.(1)0.05m1.2×10°Pa (2)1.35× 10°Pa 解析：(1)金属液刚好充满铸型室时， 有h1S,=h2S2, 代入数据解得h2=0.05m, 则气室内气体的压强 p1=p。+pg(h1+H+h2), 代入数据解得p1=1.2×105Pa。 (2)设注气后气室金属液液面下降的 高度为h4,则有h3S3=h4S2, 解得h4=0.01m, 由于注气过程中铸型室内温度不变， 则对铸型室内气体，由玻意耳定律有 poSihi=p'S(h-h3), 解得注气后铸型室内气体的压强'= 1.25×10°Pa, 所以注气后气室内气体压强2=p'十 pg (h3+H+h), 解得p2=1.35×10Pa。 8a号 解析：(1)题图甲中，汽缸中气体压强 等于大气压。，题图乙中，汽缸中气体 压强为p1,由玻意耳定律有， p。×6SL=p:×5SL, 6 解得p1=5a, 缓慢升高环境温度，气体做等压变化， 6SL 由盖-吕萨克定律有 5SL T。 解得T= 6T 5 0 设活塞质量分别为2m、m,汽缸竖立稳 定时，对活塞「， po×3S+2mg+Fr=p1×3S, 对活塞Ⅱ PiX2S+mg=PoX2S+FT, 部得P,= .m= PoS 15g (2)若温度保持T。不变，活塞Ⅱ再次 回到汽缸连接处，假设细线处于松弛 状态，设汽缸中气体的压强为卫2，从汽 缸平放到该状态，由玻意耳定律可知， poX6SL=p2×3S.x, 对活塞I有 PoX3S+2mg=p2 X3S, 对活塞Ⅱ，有 p2×2S+mg=poX2S十F×, 解得FN 45pS, 90 可知x=47<2L,假设成立。 课时作业20 气体变质量问题 1.AC 当篮球内气体压强为。不变，根 0.9V 据盖一吕萨克定律有 (27+273)K 2582对勾·讲与练·高三二轮物理 V 1+273)K,解得1≈60℃，故A正确， B错误：温度不变时，设充入外界气体 体积为△V,根据玻意耳定律p。X 0.9V。+po△V=2p,Vg,解得△V= 1.1V。,故C正确，D错误。 2.a2 、5 解析：(1)气体体积不变，由查理定律 解得温度为T,时容器内部封闭气体 6 的压强为p1=50 (2)抽气过程可等效为等温膨胀过程， 设膨胀后气体总体积为V2,由玻意耳 定律得pV。=poV2, 6V。' 解得V2= 所以容器内剩余气体质量与原来总质 =5 量的比值为n一V,6。 m 3.(1)2cm(2)8.92×10-4m3 解析：(1)在缓慢将汲液器竖直提出液 面的过程，封闭气体发生等温变化，根 据玻意耳定律有 p1(H-x)S1=2HS1, 根据题意可知p1=po,p2十Pgh=po, 联立解得x=2cm。 (2)对新进入的气体和原有的气体整 体分析，由玻意耳定律有 p.v+p.HS,-p.(HS+s.). 又p3十pg·2 p0, 联立解得V=8.92×104m。 4.()S () (2) 2g 2-() 解析：(1)设打气筒容积为V,对上部分 气体完成一次抽气，根据玻意耳定律 可得pV,=pA1(V+V), 对下部分气体完成一次打气，根据玻 意耳定律可得pg1V。=poV。十pAV, 根据题意D1=3 pg15 3 .5 解得pA1=4D0,pm=4p, 对隔板，根据平衡条件可知p1S= PaS+mg, 部程如 (2)设初始时刻两部分气体的质量均 为m,由以上分析，结合玻意耳定律可 得，上部分气体每次压强变为原来的 ,”次后上部分压强变为原来的 3 (）”则上部分质量为（）m,则 下部分质量为2m ()”m,因上 下两部分气体质量之比为 ()m 4 2m-(经）m2-()” 1 5.(1)漏气 39 (2)9.6L 解析：(1)若轮胎没有漏气，设轮胎内 气体在冬季的压强为p?,由查理定律 可号 12 解得p2=2.34×10Pa, 因为2>2，所以有漏气， 假设轮胎内气体在温度为T2,压强为 p2状态下，漏出气体的体积为△V, 由理想气体状态方程可得 pVp,(V+△V) T T2 漏出气体的质量△m与轮胎内原有气 △m △V 体质量m的比值 m V+△V' 解得 m 21 121 39 (2)设充进轮胎的空气的体积为V,由 玻意耳定律p2V+p,V:=paV, 解得V1=9.6L。 6.(1)h(2)11:1 解析：(1)活塞放入汽缸之前，汽缸内 空气的压强p1=p0, 体积V,=3SM+3Sh=6Sh, 活塞连同支架的重力大小为G=0.2pS, 活塞放入并稳定后，封闭空气的压强 为p:=p,+G =1.2p, 体积V2=3Sh十(3h-H)S, 根据玻意耳定律，有p:V1=p2V2, 解得活塞下降的距离为H=h。 (2)在支架上放置重物的重力大小为 G=10.8poS, 根据题意可知，充入空气并稳定后，封 闭空气的压强为 P3=Po+G -=12p。, 设充入压强为p。的空气的体积为V, 则根据玻意耳定律，有 piVi+PoV=P3VI, 压强相同时，空气的体积之比等于质 V 量之比，联立解得 m 11 m 11 即充入的空气与汽缸内原来空气的质 量之比为11：1。 课时作业21 近代物理 1.A题图(a)电子束的衍射图样证实了 电子的波动性，A正确：题图(b)中《粒 子带正电，B错误；题图(c)中镉棒可吸 收中子控制反应程度，不是使快中子 减速，C错误；利用射线的贯穿能力可 知，题图(d)中钢板越厚，探测到的射 线越弱，D错误。 2.C绒一160经过1次a衰变后产生的 新核质量数为156，质子数为74，钨 一 156经过1次3衰变后产生的新核质 量数为156，质子数为73，可知两新核 素衰变后的新核有相同的质量数，故 C正确。 3.C根据题意可知，用能量为50eV的 电子碰撞He+离子，可使He离子跃 迁到n=3能级和n=2能级，由△E= E。一E。=y=h天，可知波长最长的 谱线对应的跃迁为n=3→n=2能级， 故选C。