专题二十六 气体实验定律和理想气体状态方程的综合应用 专项训练-2027届高考物理一轮复习

专题二十六 气体实验定律和理想气体状态方程的综合应用专项训练

一．选择题：

1.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、右端封闭,管中用水银封闭着A、B两部分理想气体,各部分长度如图。已知大气压强p0与76 cm水银柱产生的压强相同,设外界温度不变,重力加速度为g。现沿管壁向竖直管缓慢灌入一定量的水银,水银的密度为ρ,B部分气体长度缩短1 cm,则灌入水银后B部分气体的压强为(　　)

A.77 cm·ρg B.86 cm·ρg

C.88 cm·ρg D.90 cm·ρg

2.如图所示,两端开口的U形玻璃管竖直放置,其右侧水银柱之间封住一段高h=5 cm的空气柱。空气柱下方的水银面与玻璃管左侧水银面的高度差也为h。已知大气压相当于75 cm高的水银柱产生的压强,空气柱中的气体可视为理想气体,周围环境温度保持不变,玻璃管的导热性良好且玻璃管粗细均匀。下列说法正确的是(　　)

A.右侧玻璃管中空气柱上方的水银柱高度小于5 cm

B.封闭空气柱中气体的压强相当于70 cm高水银柱产生的压强

C.从玻璃管右侧管口缓慢注入少量水银,空气柱的压强一定变大

D.从玻璃管左侧管口缓慢注入少量水银,空气柱的压强一定变大

3.某同学设计了如图所示装置:A为容积为V的导热汽缸,通过阀门和细管(容积不计)与最大容积为0.2V的导热汽缸B相连。B内有一厚度不计、可上下运动的活塞,上提活塞时阀门a关闭、阀门b打开,下压活塞时阀门b关闭、阀门a打开。外界大气压始终为p0,A中空气的初始压强也为p0,活塞每次上、下运动均到达B的最高、最低处,整个过程中环境温度保持不变,空气可视为理想气体。活塞从最低处开始先缓慢上提、再缓慢下压计为1次,则5次后A中的气体压强为(　　)

A.1.2p0 B.1.4p0

C.2p0 D.2.5p0

4.某同学给自行车打气,车胎内原来气体压强等于大气压强p0=1×105 Pa,温度为300 K,体积为1.5 L,打气过程中可认为车胎容积不变。打气筒每次将100 cm3的压强同样为p0=1×105 Pa的气体打入车胎中,共打气30次。气体均可视作理想气体,打气过程视为绝热过程。已知打入气体质量与车胎内原气体质量之比为60∶31。则打气筒中打入气体的温度为(　　)

A.310 K B.308 K

C.305 K D.295 K

5.现从一体积不变的容器中抽气,假设温度保持不变,每一次抽气后,容器内气体的压强均减小到此次抽气前的,要使容器内剩余气体的压强减为开始时的,抽气次数应为(　　)

A.2次 B.3次 

C.4次 D.5次

6.(2026河北邢台模拟)如图甲为神舟十七号载人飞船成功与中国空间站天和核心舱实现对接的画面。气闸舱有两个气闸门,与核心舱连接的是闸门A,与外太空连接的是闸门B,如图乙所示。空间站核心舱内航天员要到舱外太空行走,需经过气闸舱,开始时气闸舱内气压为p0=1.0×105 Pa(地球表面标准大气压),用抽气机多次抽取气闸舱中气体(每次抽气后抽气机内与舱内气体压强相等),当气闸舱气压降到一定程度后才能打开气闸门B,已知每次从气闸舱抽取的气体(视为理想气体)体积都是气闸舱容积的,抽气过程中温度保持不变,不考虑漏气、新气体产生、航天员进出舱对气体的影响。则抽气1次后和抽气2次后气闸舱内气压分别约为(　　)

A.9.1×104 Pa,7.8×104 Pa

B.9.8×104 Pa,7.8×104 Pa

C.9.1×104 Pa,8.3×104 Pa

D.9.8×104 Pa,8.3×104 Pa

7.如图所示，A、B是两个面积不等的活塞，可以在水平固定的两端开口的汽缸内无摩擦地滑动，缸内气体为理想气体。随着温度降低，描述气体状态变化的图像可能正确的是(　　)

8.(多选)如图所示,水平放置的密闭绝热汽缸被导热活塞分成左、右两部分,左侧封闭一定质量的理想气体,右侧为真空,活塞与汽缸右壁中央用一根轻质弹簧水平连接。汽缸内壁光滑且水平长度大于弹簧自然长度,弹簧的形变始终在弹性限度内且体积忽略不计。活塞初始时静止在汽缸正中间,后因活塞密封不严发生缓慢移动,活塞重新静止后(　　)

A.弹簧恢复至自然长度

B.活塞两侧气体质量相等

C.与初始时相比,汽缸内气体的内能增加

D.与初始时相比,活塞左侧单位体积内气体分子数减少

二．计算题：

9.某人驾驶汽车，从北京到哈尔滨，在哈尔滨发现汽车的某个轮胎内气体的压强有所下降(假设轮胎内气体的体积不变，且没有漏气，可视为理想气体)。于是在哈尔滨给该轮胎充入压强与大气压相同的空气，使其内部气体的压强恢复到出发时的压强(假设充气过程中，轮胎内气体的温度与环境相同，且保持不变)。已知该轮胎内气体的体积V0=30 L，从北京出发时，该轮胎气体的温度t1=-3 ℃，压强p1=2.7×105 Pa。哈尔滨的环境温度t2=-23 ℃，大气压强p0取1.0×105 Pa。求:

(1)在哈尔滨时，充气前该轮胎气体压强的大小;

(2)充进该轮胎的空气体积。