专项24 四类变质量问题（专项训练）（广东专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

专项24 四类变质量问题（专项训练） 目 录 模拟·基础演练 1 题型01 打气问题 1 题型02 抽气问题 5 题型03 漏气问题 6 题型04 灌气问题 8 重难·创新演练 10 真题·实战演练 13 模拟·基础演练 考查重点：四类变质量问题包括打气问题、抽气问题、漏气问题和灌气问题。 ⏳题型01 打气问题 1．（2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测）我国“奋斗者”号载人潜水器在执行深海探测任务时，为了保证舱内空气新鲜同时控制舱内压强稳定，使用高压气瓶向舱内补充气体。已知舱内初始气体压强为，温度为17℃。潜水器下潜至深海某深度时，舱外海水压强为，此时舱内温度降至7℃。为了平衡内外压强差，需从高压气瓶向舱内缓慢充入同种气体，直至舱内压强与舱外海水压强相等。若充气过程中舱内温度保持7℃不变，所有气体可视为理想气体，则充气后的气体密度与初始状态密度的比值为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【难度】0.59 【知识点】理想气体的状态方程的理解及初步应用、“变质量气体”模型 【详解】根据理想气体状态方程 整理得气体密度 同种气体摩尔质量为定值，为气体常量，因此密度比值满足 其中初始状态参数为， 充气后状态参数为， 代入计算得 故选C。 2．（24-25高三下·甘肃·阶段检测）某氧气瓶的容积为160L，装满时瓶中气体的压强为20个大气压。一机构每天消耗360L1个大气压的氧气，当氧气瓶中的压强降低到2个大气压时，需重新充气。若氧气的温度保持不变，则氧气瓶在该机构循环充气的间隔时间为（　　） A．2天 B．4天 C．6天 D．8天 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】“变质量气体”模型 【详解】设氧气瓶在该机构循环充气的间隔时间为n天，根据玻意耳定律 解得 故选D。 3．（2026·湖北·模拟预测）今年四月以来，持续晴好天气，我省森林防火迎来春季大考。黄冈市针对易燃的芭茅植株进行精准清除。如图所示，为无人机喷洒农药用的喷雾器，其药液桶的总容积为，装入药液后，封闭在药液上方的空气体积为，气压为。打气筒活塞每次可以打进气压为、体积为的空气。不考虑环境温度和药液体积的变化。在打气50次后停止打气，并开始向外喷药，当喷雾器不能再向外喷药时，药液上方气体气压为，此时打开喷雾器向筒内装入药液至与第一次装药液面一致，则值为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【难度】0.55 【知识点】“变质量气体”模型 【详解】桶内原有的空气为初状态，打入的空气，每次的压强为，，共50次，气体的总体积为，压强为 打气后气体的体积压缩为，压强为，由玻意耳定律有 解得 喷药过程为等温过程，压强回到时停止喷药，设此时气体的体积为，由玻意耳定律有 解得 药液桶的总容积为10L，第一次装药液后，上方空气为1L，药液体积为9L，喷药后，气体体积为6L，此时药液体积为 要使液面与第一次一致，需补充药液体积为，故选B。 ⏳题型02 抽气问题 4．（2025·河北·三模）如图所示，水平地面上竖直放置着一个高为的圆柱形绝热汽缸，汽缸内有一定质量的理想气体，汽缸底部通过阀门连接气筒，横截面积为且导热性能良好的活塞将气体分成上下两部分，轻质弹簧上下两端分别固定于活塞下表面和汽缸底部。开始时轻质弹簧处于原长，活塞恰好位于汽缸正中间位置，活塞上部分气体压强为，下部分气体压强为，两部分气体的温度均为。现在对气体缓慢加热使活塞上升，稳定后，两部分气体的温度均为，之后温度保持不变。已知重力加速度为，忽略电热丝、轻质弹簧、阀门所占汽缸内的体积，不计活塞的厚度，活塞与汽缸之间无摩擦且不漏气。下列说法正确的是（　　） A．活塞的质量为 B．弹簧的劲度系数为 C．缓慢抽气使活塞回到汽缸正中间位置，上部分气体的压强为 D．缓慢抽气使活塞回到汽缸正中间位置，需要抽出气体的体积在温度为、压强为的条件下为 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】“变质量气体”模型 【详解】A．活塞静止在汽缸正中间时，设活塞的质量为，由平衡条件 解得，故A错误； B．对气体缓慢加热使活塞上升0.2h，设稳定后上部分气体的压强为，下部分气体的压强为，弹簧的劲度系数为。由理想气体状态方程有， 由平衡条件有 联立上式，解得弹簧的劲度系数为，故B错误； C．对于上部分气体，设活塞回到汽缸正中间位置，上部分气体的压强为，根据理想气体状态方程 解得，故C错误； D．当活塞回到正中间位置，上部分气体的压强为，设下部分气体的压强为。根据平衡条件有 对下部分气体缓慢抽气，等温变化过程满足关系有 解得，故D正确。 故选D。 5．（26-27高三上·湖北·开学考试）极紫外（EUV）光刻机的工作腔室体积为。该腔室对真空度要求极高，所以要抽真空，其方式为“分次膨胀式”抽气，即将光刻机工作腔室与体积为的真空缓冲腔通过阀门连通，容器总体积变为，气体膨胀到此总体积，然后关闭阀门，将缓冲腔内气体排出到大气，使其恢复真空，环境温度不变，重复多次。设工作腔室初始压强为，要抽气使压强降至以下，已知，，，，至少需要抽气多少次（     ） A．96 B．97 C．98 D．99 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】玻意耳定律的理解及初步应用、“变质量气体”模型 【详解】抽气过程环境温度不变，气体做等温变化，遵循玻意耳定律。 设抽气次后工作腔压强为，每次抽气后工作腔压强变为抽前的，因此次后压强满足 要求，代入 整理得 对比已知数据： ，不满足要求； ，满足要求。 故至少需要抽气97次。 故选B。 6．（2026·陕西商洛·模拟预测）如图所示，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。中国空间站核心舱内航天员要到舱外太空行走，需先经过气闸舱，开始时气闸舱内气压为p0（地球表面标准大气压），用抽气机多次抽取气闸舱中气体，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，每次抽气降低的温度是抽气前气闸舱内热力学温度的。不考虑漏气、新气体及航天员大小产生的影响，则抽气n次后气闸舱内气压为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【难度】0.42 【知识点】“变质量气体”模型 【详解】设气闸舱内的容积为V，抽气前的温度为，第一次抽气后气闸舱内气压为，由理想气体状态方程有 其中 解得 设第二次抽气后气闸舱内气压为，由理想气体状态方程有 其中 解得 设第三次抽气后气闸舱内气压为，由理想气体状态方程有 其中 解得 以此类推，可知抽气n次后气闸舱内气压为。 故选B。 ⏳题型03 漏气问题 7．（24-25高三上·甘肃白银·阶段检测）汽车行驶过程中要对轮胎气压进行实时自动监测，并对轮胎漏气和低气压进行报警，以确保行车安全。按照行业标准，夏季的标准胎压为2.4atm。某次启动汽车时，发现汽车电子系统报警，此时汽车各轮胎内气体压强如图中所示。左前轮胎内封闭气体的体积约为V，为使汽车正常行驶，用电动充气泵给左前轮充气，每秒钟充入体积为、压强为1atm的气体，充气结束后发现轮胎体积膨胀了约20%。汽车轮胎内气体可以视为理想气体，充气过程中轮胎内气体温度无变化。则用电动充气泵给左前轮充气使轮胎内气体压强达到标准压强2.4atm所需要的时间约为（　　） A．206s B．216s C．226s D．236s 【答案】B 【难度】0.85 【知识点】“变质量气体”模型 【详解】气体发生等温变化，由玻意耳定律有 解得 故选B。 8．（2026·湖北襄阳·一模）车载气垫床体积小、重量轻、便于携带。现有一气垫床，充气前内部气体的压强等于大气压强，体积为，使用充气筒给气垫床充气，使其内气体体积增加到，压强增加到，此充气过程中环境的热力学温度为并保持不变，气垫床导热性能良好，气垫床内气体可视为理想气体。 (1)若充气过程中，该充气筒每次从大气中吸取压强为的气体体积是恒定的。已知需打气220次才能使气垫床达到目标状态（内部体积9V，压强求该充气筒每次吸取气体的体积； (2)若夜间环境的热力学温度降为，充好气后的气垫床体积减小到，求此时气垫床内气体的压强。（答案用分数表示） 【答案】(1) (2) 【难度】0.54 【知识点】理想气体的状态方程的理解及初步应用、“变质量气体”模型 【详解】（1）白天充好气的床垫内气体压强为，温度为，体积为，设要充好气垫床，充气筒需要打220次气，每次充入床垫的气体体积为对充好气后床垫内所有气体有 解得 故每次充入床垫的气体体积为 （2）对床垫内气体有 故夜间床垫内气体的压强 ⏳题型04 灌气问题 9．（2020·山东泰安·模拟预测）针对新型冠状病毒肺炎的治疗，北京大学第一医院的主任医师王贵强在2020年2月20日国务院联防联控机制新闻发布会上表示：无论轻重症，早期的氧疗都可以大大缓解这种疾病的发展。现有一个容积为400L的医用氧气罐，内部气体可视为理想气体，压强为15MPa，为了使用方便，用一批相同规格的小型氧气瓶(瓶内视为真空)进行分装，发现恰好能装满40个小氧气瓶，分装完成后原医用氧气罐及每个小氧气瓶内气体的压强均为3MPa，不考虑分装过程中温度的变化，则每个小氧气瓶的容积为（　　） A．20L B．40L C．50L D．60L 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】“变质量气体”模型 【详解】由玻意耳定律可得 代入数据得 故选B。 10．（2026·湖南长沙·三模）某新型抽气泵的工作原理简化图如图所示，固定容器容积为，初始内部气体压强为，温度为，上方汽缸有效容积为，活塞面积为，活塞与汽缸壁的滑动摩擦力为，活塞的质量为，重力加速度大小为。抽气过程分两步：向上缓慢拉动活塞，阀门打开，关闭，容器内气体与汽缸内气体达到热平衡后，关闭打开，将汽缸内气体排出。重复上述操作，完成多次抽气，已知每次抽气缓慢进行，每次抽气前活塞位于最下端，装置导热性能良好，外界大气压恒为。 (1)计算第一次抽气过程中，手对活塞拉力的最大值； (2)抽气的过程中，外面温度升高到，计算抽气第次后容器中剩余气体的压强。 【答案】(1) (2) 【难度】0.42 【知识点】“变质量气体”模型 【详解】（1）第一次抽气过程温度不变，封闭气体做等温变化，由玻意耳定律可得 解得 活塞拉至汽缸顶端时手的拉力达到最大值，对活塞受力分析：活塞受向上的拉力、缸内气体向上的压力，向下的大气压力、自身重力、滑动摩擦力，根据受力平衡有 整理代入，可得 化简得 （2）环境温度为时，每次抽气均为等温过程，设第次抽气前容器内压强为，抽气后满足，即 递推可得次抽气、温度时容器内气体压强 之后气体等容升温至 由查理定律，代入进行推导： 重难·创新演练 设题创新:结合日常科技考查(T1);结合生活实际(T2); 结合生活实际(T3); 结合生活实际(T4) 1．（2025·海南海口·模拟预测）海南省由于其独特的地理位置，夏季温度较高，昼夜温差较大，2019年6月3日中午地表温度甚至超过70℃。温度较大波动对汽车轮胎胎压造成的影响直接关系到行车安全。若某天清晨的气温是27℃，车主将汽车的胎压调整至如图所示2.4bar（按照行业标准，夏季的胎压为2.4bar），此车胎压监测系统监测到胎压低于1.8bar或高于2.7bar皆会触发报警。（忽略胎压变化过程中气体体积的变化）求： (1)若中午气温升至35℃，轮胎因长时间行驶温度上升到57℃，通过计算判断胎压监测系统是否会报警； (2)因车胎被扎钉子而缓慢漏气，刚好触发报警时，求漏出气体的质量与轮胎内剩余气体质量的比值（缓慢漏气过程中忽略气体温度变化）。 【答案】(1)胎压监测系统不会报警 (2) 【难度】0.65 【知识点】查理定律的理解及初步应用、“变质量气体”模型 【详解】（1）根据题意，轮胎内气体发生等容变化，变化前， 变化后 则 解得p2=2.64bar<2.7bar，故胎压监测系统不会报警。 （2）根据题意，缓慢漏气过程气体发生等温变化，漏气前， 漏气后p2=1.8bar，设总体积为V2 则 解得 则轮胎内剩余气体体积V余=V0，漏出气体的体积 所以漏出气体的质量与轮胎内剩余气体质量的比值 2．（25-26高三上·广东梅州·阶段检测）轮胎状况监测系统能够监测车辆在启动后的实时胎内气体压强和气体温度，保证行车安全。某驾驶员启动车辆后，通过仪表观察到胎内气体压强为2.5atm，气体温度为。在行驶过程中，可认为轮胎内气体体积保持不变，气体可看作理想气体。 (1)在行驶过程中，胎内气体温度缓慢升高，当达到时，求胎内气体压强； (2)在行驶过程中，车胎扎到钉子，导致车胎缓慢漏气，当仪表显示胎内气体压强仍为2.5atm，气体温度为时，求漏出的气体质量占原有气体质量的比值。 【答案】(1)2.75atm (2) 【难度】0.7 【知识点】查理定律的理解及初步应用、“变质量气体”模型 【详解】（1）根据等容变化的规律有 其中， 代入数据得 （2）先不考虑轮胎的体积，当气体温度上升至时，根据等压变化的规律有 其中 代入数据得 则漏出气体质量与原有气体质量比值满足 代入数据解得 3．（22-23高三上·河北·期末）上海新冠疫情期间，医疗物资紧缺，需要从北方调用大批大钢瓶氧气，每个大钢瓶的容积为，在北方时测得大钢瓶内氧气压强为，温度为，长途运输到上海方舱医院检测时测得大钢瓶内氧气压强。在方舱医院实际使用时，先用抽气机给真空小钢瓶缓慢分装，然后供病人使用，小钢瓶容积为，分装后每个小钢瓶内氧气压强为，要求大钢瓶内压强降到的临界压强时就停止分装。不计运输过程中和分装过程中氧气的泄漏，分装过程中温度保持不变，取。求： （1）在上海检测时钢瓶所处环境温度为多少摄氏度； （2）一大钢瓶可分装多少小瓶供病人使用。 【答案】（1）；（2）230个 【难度】0.65 【知识点】“变质量气体”模型 【详解】（1）气体的初状态压强为，温度为；气体末状态的压强为，大钢瓶内气体体积不变，根据查理定律有 可得 则在上海检测时钢瓶所处环境温度为 （2）根据题意有，气体原来的体积为，气体分装后的一个小瓶的体积为，气体分装后的一个小瓶的气体压强为，大钢瓶内剩余气体的压强为，大钢瓶内剩余气体的体积为。 设一个大钢瓶可分装n个小瓶供病人使用，根据玻意耳定律有 解得 故一个大钢瓶可分装230个小瓶供病人使用。 4．（2022·黑龙江佳木斯·模拟预测）如图所示，容积为的氧气袋广泛用于野外病人急救。若原是真空的容积为的氧气袋是由医用钢瓶内的氧气分装的，已知医用钢瓶容积为，贮有压强为的氧气，充气后的氧气袋中氧气压强都是，设充气过程不漏气，环境温度不变。求： （1）一医用钢瓶最多可分装多少个氧气袋； （2）病人用后，氧气袋内气压降至，用去的氧气质量与原来气体总质量之比（结果可以用分数表示）。 【答案】（1）；（2） 【难度】0.65 【知识点】“变质量气体”模型 【详解】（1）选取钢瓶内氧气整体作为研究对象，钢瓶内氧气体积， 分装个氧气袋，， 分装过程是等温变化，根据玻意耳定律 解得 （2）选取氧气袋内氧气整体作为研究对象，设气压降至时氧气的体积为用气过程是等温变化，根据玻意耳定律得 解得 用去气体的体积为 所以用去气体的质量与原来气体总质量之比为 真题·实战演练 高频考点：标量和矢量、质点和参考系、路程和位移、平均速度 1．（2026·山东·高考真题）竖直固定的圆柱形透明管深度为l，管内横截面积为S；圆柱形物块长为，横截面积为S，密度为ρ。室温T1=300K时，某同学将表面涂润滑油的物块竖直置于管口封住管内气体，并使物块缓慢进入透明管，过程中气体无泄漏。当物块处于静止状态时，其上表面恰好与管口齐平，如图乙所示。已知透明管与物块均具有良好导热性能，不计物块与透明管间的摩擦，重力加速度大小为g，大气压强恒定，空气可视为理想气体。 (1)求当地大气压强p0； (2)将装置放置较长时间后，物块下方气柱高度为，该同学认为此装置漏气，测得此时室温T2=270K，求管内剩余气体与密封刚完成时气体的质量比。 【答案】(1) (2) 【难度】0.51 【知识点】玻意耳定律的理解及初步应用、“变质量气体”模型 【详解】（1）设密封刚完成时管内气体压强为p1，气柱长度为体积 物块受力平衡有 解得 初始时管内气体体积为压强为大气压温度均为。过程等温，由玻意耳定律 解得 化简有 （2）装置放置较长时间后，物块下方气柱高度为体积温度 物块受力平衡不变，故此时气体压强 密封刚完成时状态 由理想气体状态方程，气体质量比等于之比，且压强p不变，则 2．（2024·贵州·高考真题）制作水火箭是青少年科技活动的常见项目之一。某研究小组为了探究水火箭在充气与喷水过程中气体的热学规律，把水火箭的塑料容器竖直固定，其中A、C分别是塑料容器的充气口、喷水口，B是气压计，如图（a）所示。在室温环境下，容器内装入一定质量的水，此时容器内的气体体积为，压强为，现缓慢充气后压强变为，不计容器的容积变化。 (1)设充气过程中气体温度不变，求充入的气体在该室温环境下压强为时的体积。 (2)打开喷水口阀门，喷出一部分水后关闭阀门，容器内气体从状态M变化到状态N，其压强p与体积V的变化关系如图（b）中实线所示，已知气体在状态N时的体积为，压强为。求气体在状态N与状态M时的热力学温度之比。 (3)图（b）中虚线是容器内气体在绝热（既不吸热也不放热）条件下压强p与体积V的变化关系图线，试判断气体在图（b）中沿实线从M到N的过程是吸热还是放热。（不需要说明理由） 【答案】(1) (2) (3)吸热 【难度】0.65 【知识点】热力学第一定律的应用、“变质量气体”模型 【详解】（1）设充入的气体在该室温环境下压强为时的体积为V，充气过程中气体温度不变，则有 解得 （2）容器内气体从状态M变化到状态N，由理想气体的状态方程可得 可得 （3）由图像与横坐标轴所围面积表示气体做功可知，从M到N的过程对外做功更多，和都是从M状态变化而来，应该相同，可得 可知从M到N的过程内能降低的更少。由热力学第一定律可知，从M到的过程绝热，内能降低等于对外做功；从M到N的过程对外做功更多，内能降低反而更少，则气体必然吸热。 1 / 15 学科网（北京）股份有限公司 $ 专项24 四类变质量问题（专项训练） 目 录 模拟·基础演练 1 题型01 打气问题 1 题型02 抽气问题 5 题型03 漏气问题 6 题型04 灌气问题 8 重难·创新演练 10 真题·实战演练 13 模拟·基础演练 考查重点：四类变质量问题包括打气问题、抽气问题、漏气问题和灌气问题。 ⏳题型01 打气问题 1．（2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测）我国“奋斗者”号载人潜水器在执行深海探测任务时，为了保证舱内空气新鲜同时控制舱内压强稳定，使用高压气瓶向舱内补充气体。已知舱内初始气体压强为，温度为17℃。潜水器下潜至深海某深度时，舱外海水压强为，此时舱内温度降至7℃。为了平衡内外压强差，需从高压气瓶向舱内缓慢充入同种气体，直至舱内压强与舱外海水压强相等。若充气过程中舱内温度保持7℃不变，所有气体可视为理想气体，则充气后的气体密度与初始状态密度的比值为（　　） A． B． C． D． 2．（24-25高三下·甘肃·阶段检测）某氧气瓶的容积为160L，装满时瓶中气体的压强为20个大气压。一机构每天消耗360L1个大气压的氧气，当氧气瓶中的压强降低到2个大气压时，需重新充气。若氧气的温度保持不变，则氧气瓶在该机构循环充气的间隔时间为（　　） A．2天 B．4天 C．6天 D．8天 3．（2026·湖北·模拟预测）今年四月以来，持续晴好天气，我省森林防火迎来春季大考。黄冈市针对易燃的芭茅植株进行精准清除。如图所示，为无人机喷洒农药用的喷雾器，其药液桶的总容积为，装入药液后，封闭在药液上方的空气体积为，气压为。打气筒活塞每次可以打进气压为、体积为的空气。不考虑环境温度和药液体积的变化。在打气50次后停止打气，并开始向外喷药，当喷雾器不能再向外喷药时，药液上方气体气压为，此时打开喷雾器向筒内装入药液至与第一次装药液面一致，则值为（　　） A． B． C． D． ⏳题型02 抽气问题 4．（2025·河北·三模）如图所示，水平地面上竖直放置着一个高为的圆柱形绝热汽缸，汽缸内有一定质量的理想气体，汽缸底部通过阀门连接气筒，横截面积为且导热性能良好的活塞将气体分成上下两部分，轻质弹簧上下两端分别固定于活塞下表面和汽缸底部。开始时轻质弹簧处于原长，活塞恰好位于汽缸正中间位置，活塞上部分气体压强为，下部分气体压强为，两部分气体的温度均为。现在对气体缓慢加热使活塞上升，稳定后，两部分气体的温度均为，之后温度保持不变。已知重力加速度为，忽略电热丝、轻质弹簧、阀门所占汽缸内的体积，不计活塞的厚度，活塞与汽缸之间无摩擦且不漏气。下列说法正确的是（　　） A．活塞的质量为 B．弹簧的劲度系数为 C．缓慢抽气使活塞回到汽缸正中间位置，上部分气体的压强为 D．缓慢抽气使活塞回到汽缸正中间位置，需要抽出气体的体积在温度为、压强为的条件下为 5．（26-27高三上·湖北·开学考试）极紫外（EUV）光刻机的工作腔室体积为。该腔室对真空度要求极高，所以要抽真空，其方式为“分次膨胀式”抽气，即将光刻机工作腔室与体积为的真空缓冲腔通过阀门连通，容器总体积变为，气体膨胀到此总体积，然后关闭阀门，将缓冲腔内气体排出到大气，使其恢复真空，环境温度不变，重复多次。设工作腔室初始压强为，要抽气使压强降至以下，已知，，，，至少需要抽气多少次（     ） A．96 B．97 C．98 D．99 6．（2026·陕西商洛·模拟预测）如图所示，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。中国空间站核心舱内航天员要到舱外太空行走，需先经过气闸舱，开始时气闸舱内气压为p0（地球表面标准大气压），用抽气机多次抽取气闸舱中气体，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，每次抽气降低的温度是抽气前气闸舱内热力学温度的。不考虑漏气、新气体及航天员大小产生的影响，则抽气n次后气闸舱内气压为（　　） A． B． C． D． ⏳题型03 漏气问题 7．（24-25高三上·甘肃白银·阶段检测）汽车行驶过程中要对轮胎气压进行实时自动监测，并对轮胎漏气和低气压进行报警，以确保行车安全。按照行业标准，夏季的标准胎压为2.4atm。某次启动汽车时，发现汽车电子系统报警，此时汽车各轮胎内气体压强如图中所示。左前轮胎内封闭气体的体积约为V，为使汽车正常行驶，用电动充气泵给左前轮充气，每秒钟充入体积为、压强为1atm的气体，充气结束后发现轮胎体积膨胀了约20%。汽车轮胎内气体可以视为理想气体，充气过程中轮胎内气体温度无变化。则用电动充气泵给左前轮充气使轮胎内气体压强达到标准压强2.4atm所需要的时间约为（　　） A．206s B．216s C．226s D．236s 8．（2026·湖北襄阳·一模）车载气垫床体积小、重量轻、便于携带。现有一气垫床，充气前内部气体的压强等于大气压强，体积为，使用充气筒给气垫床充气，使其内气体体积增加到，压强增加到，此充气过程中环境的热力学温度为并保持不变，气垫床导热性能良好，气垫床内气体可视为理想气体。 (1)若充气过程中，该充气筒每次从大气中吸取压强为的气体体积是恒定的。已知需打气220次才能使气垫床达到目标状态（内部体积9V，压强求该充气筒每次吸取气体的体积； (2)若夜间环境的热力学温度降为，充好气后的气垫床体积减小到，求此时气垫床内气体的压强。（答案用分数表示） ⏳题型04 灌气问题 9．（2020·山东泰安·模拟预测）针对新型冠状病毒肺炎的治疗，北京大学第一医院的主任医师王贵强在2020年2月20日国务院联防联控机制新闻发布会上表示：无论轻重症，早期的氧疗都可以大大缓解这种疾病的发展。现有一个容积为400L的医用氧气罐，内部气体可视为理想气体，压强为15MPa，为了使用方便，用一批相同规格的小型氧气瓶(瓶内视为真空)进行分装，发现恰好能装满40个小氧气瓶，分装完成后原医用氧气罐及每个小氧气瓶内气体的压强均为3MPa，不考虑分装过程中温度的变化，则每个小氧气瓶的容积为（　　） A．20L B．40L C．50L D．60L 10．（2026·湖南长沙·三模）某新型抽气泵的工作原理简化图如图所示，固定容器容积为，初始内部气体压强为，温度为，上方汽缸有效容积为，活塞面积为，活塞与汽缸壁的滑动摩擦力为，活塞的质量为，重力加速度大小为。抽气过程分两步：向上缓慢拉动活塞，阀门打开，关闭，容器内气体与汽缸内气体达到热平衡后，关闭打开，将汽缸内气体排出。重复上述操作，完成多次抽气，已知每次抽气缓慢进行，每次抽气前活塞位于最下端，装置导热性能良好，外界大气压恒为。 (1)计算第一次抽气过程中，手对活塞拉力的最大值； (2)抽气的过程中，外面温度升高到，计算抽气第次后容器中剩余气体的压强。 重难·创新演练 设题创新:结合日常科技考查(T1);结合生活实际(T2); 结合生活实际(T3); 结合生活实际(T4) 1．（2025·海南海口·模拟预测）海南省由于其独特的地理位置，夏季温度较高，昼夜温差较大，2019年6月3日中午地表温度甚至超过70℃。温度较大波动对汽车轮胎胎压造成的影响直接关系到行车安全。若某天清晨的气温是27℃，车主将汽车的胎压调整至如图所示2.4bar（按照行业标准，夏季的胎压为2.4bar），此车胎压监测系统监测到胎压低于1.8bar或高于2.7bar皆会触发报警。（忽略胎压变化过程中气体体积的变化）求： (1)若中午气温升至35℃，轮胎因长时间行驶温度上升到57℃，通过计算判断胎压监测系统是否会报警； (2)因车胎被扎钉子而缓慢漏气，刚好触发报警时，求漏出气体的质量与轮胎内剩余气体质量的比值（缓慢漏气过程中忽略气体温度变化）。 2．（25-26高三上·广东梅州·阶段检测）轮胎状况监测系统能够监测车辆在启动后的实时胎内气体压强和气体温度，保证行车安全。某驾驶员启动车辆后，通过仪表观察到胎内气体压强为2.5atm，气体温度为。在行驶过程中，可认为轮胎内气体体积保持不变，气体可看作理想气体。 (1)在行驶过程中，胎内气体温度缓慢升高，当达到时，求胎内气体压强； (2)在行驶过程中，车胎扎到钉子，导致车胎缓慢漏气，当仪表显示胎内气体压强仍为2.5atm，气体温度为时，求漏出的气体质量占原有气体质量的比值。 3．（22-23高三上·河北·期末）上海新冠疫情期间，医疗物资紧缺，需要从北方调用大批大钢瓶氧气，每个大钢瓶的容积为，在北方时测得大钢瓶内氧气压强为，温度为，长途运输到上海方舱医院检测时测得大钢瓶内氧气压强。在方舱医院实际使用时，先用抽气机给真空小钢瓶缓慢分装，然后供病人使用，小钢瓶容积为，分装后每个小钢瓶内氧气压强为，要求大钢瓶内压强降到的临界压强时就停止分装。不计运输过程中和分装过程中氧气的泄漏，分装过程中温度保持不变，取。求： （1）在上海检测时钢瓶所处环境温度为多少摄氏度； （2）一大钢瓶可分装多少小瓶供病人使用。 4．（2022·黑龙江佳木斯·模拟预测）如图所示，容积为的氧气袋广泛用于野外病人急救。若原是真空的容积为的氧气袋是由医用钢瓶内的氧气分装的，已知医用钢瓶容积为，贮有压强为的氧气，充气后的氧气袋中氧气压强都是，设充气过程不漏气，环境温度不变。求： （1）一医用钢瓶最多可分装多少个氧气袋； （2）病人用后，氧气袋内气压降至，用去的氧气质量与原来气体总质量之比（结果可以用分数表示）。 真题·实战演练 高频考点：标量和矢量、质点和参考系、路程和位移、平均速度 1．（2026·山东·高考真题）竖直固定的圆柱形透明管深度为l，管内横截面积为S；圆柱形物块长为，横截面积为S，密度为ρ。室温T1=300K时，某同学将表面涂润滑油的物块竖直置于管口封住管内气体，并使物块缓慢进入透明管，过程中气体无泄漏。当物块处于静止状态时，其上表面恰好与管口齐平，如图乙所示。已知透明管与物块均具有良好导热性能，不计物块与透明管间的摩擦，重力加速度大小为g，大气压强恒定，空气可视为理想气体。 (1)求当地大气压强p0； (2)将装置放置较长时间后，物块下方气柱高度为，该同学认为此装置漏气，测得此时室温T2=270K，求管内剩余气体与密封刚完成时气体的质量比。 2．（2024·贵州·高考真题）制作水火箭是青少年科技活动的常见项目之一。某研究小组为了探究水火箭在充气与喷水过程中气体的热学规律，把水火箭的塑料容器竖直固定，其中A、C分别是塑料容器的充气口、喷水口，B是气压计，如图（a）所示。在室温环境下，容器内装入一定质量的水，此时容器内的气体体积为，压强为，现缓慢充气后压强变为，不计容器的容积变化。 (1)设充气过程中气体温度不变，求充入的气体在该室温环境下压强为时的体积。 (2)打开喷水口阀门，喷出一部分水后关闭阀门，容器内气体从状态M变化到状态N，其压强p与体积V的变化关系如图（b）中实线所示，已知气体在状态N时的体积为，压强为。求气体在状态N与状态M时的热力学温度之比。 (3)图（b）中虚线是容器内气体在绝热（既不吸热也不放热）条件下压强p与体积V的变化关系图线，试判断气体在图（b）中沿实线从M到N的过程是吸热还是放热。（不需要说明理由） 6 / 7 学科网（北京）股份有限公司 $