氣體實驗定律與理想氣體狀態(tài)方程的綜合應用(學生版)-2024年高考物理二輪熱點模型

氣體實驗定律與理想氣體狀態(tài)方程的綜合應用

模型一平行玻璃磚、三棱鏡和圓柱體（球）對光路的控制

模型二光的色散

模型三光的折射定律和全反射規(guī)律的綜合應用

模型講解

一.理想氣體狀態(tài)變化的三類模型

1.理想氣體狀態(tài)方程與氣體實驗定律的關系

溫度不變：「2%（玻意耳定律）

久匕二衛(wèi)這體積不變：>=票（查理定律）

1112

rpT'I

"2［壓強不變:治=品蓋-呂薩克定律）

［注意］理想氣體狀態(tài)方程與氣體實驗定律的適用條件:一定質(zhì)量的某種理想氣體。

2.解決理想氣體狀態(tài)變化問題的基本思路

根據(jù)題意，選出所研究的某一部分一定質(zhì)量:

的氣體;

分別找出這部分氣體狀態(tài)發(fā)生變化前后的:

P、V、r數(shù)值或表達式，壓強的確定是關鍵;

認清變化過程，正確選用物理規(guī)律

選用氣體狀態(tài)方程或某一實驗定律列式求解，1

有時要討論結(jié)果的合理性:

模型一“活塞+汽缸”模型

解決“活塞+汽缸”類問題的一般思路

（1）弄清題意，確定研究對象。一般研究對象分兩類:一類是熱學研究對象（一定質(zhì)量的理想氣體）;另一類

是力學研究對象（汽缸、活塞或某系統(tǒng)）。

（2）分析清楚題目所述的物理過程,對熱學研究對象分析清楚初、末狀態(tài)及狀態(tài)變化過程,依據(jù)氣體實驗

定律或理想氣體狀態(tài)方程列出方程;對力學研究對象要正確地進行受力分析，依據(jù)力學規(guī)律列出方程。

（3）注意挖掘題目中的隱含條件,如幾何關系、體積關系等,列出輔助方程。

（4）多個方程聯(lián)立求解。對求解的結(jié)果注意分析它們的合理性。

模型二?！耙褐?管”模型

解答“液柱+管”類問題，關鍵是對液柱封閉氣體壓強的計算,求液柱封閉的氣體壓強時，一般以液柱為研

究對象分析受力、列平衡方程,且注意以下幾點：

（1）液體因重力產(chǎn)生的壓強大小為「=「9月（其中無為液面的豎直高度）。

（2）不要漏掉大氣壓強,同時又要盡可能平衡掉某些大氣的壓力。

（3）有時可直接應用連通器原理--連通器內(nèi)靜止的液體，同種液體在同一水平面上各處壓強相等。

（4）當液體為水銀時，可靈活應用壓強單位“CM卷”等，使計算過程簡捷。

模型三?！皟蓤F氣”模型

處理“兩團氣”問題的技巧：

(1)分析“兩團氣”初狀態(tài)和末狀態(tài)的壓強關系。

(2)分析“兩團氣”的體積及其變化關系。

(3)分析“兩團氣”狀態(tài)參量的變化特點,選取理想氣體狀態(tài)方程或合適的實驗定律列方程求解。

二理想氣體的四類變質(zhì)量問題

模型一充氣問題

在充氣時,將充進容器內(nèi)的氣體和容器內(nèi)的原有氣體為研究對象時，這些氣體的總質(zhì)量是不變的。這樣，可

將“變質(zhì)量”的問題轉(zhuǎn)化成“定質(zhì)量”問題。

模型二抽氣問題

在對容器抽氣的過程中，對每一次抽氣而言，氣體質(zhì)量發(fā)生變化，解決該類變質(zhì)量問題的方法與充氣問題類

似:假設把每次抽出的氣體包含在氣體變化的始末狀態(tài)中，即用等效法把“變質(zhì)量”問題轉(zhuǎn)化為“定質(zhì)量”的

問題。

模型三濾氣問題

將一個大容器里的氣體分裝到多個小容器中的問題也是變質(zhì)量問題，分析這類問題時，可以把大容器中的

氣體和多個小容器中的氣體作為一個整體來進行研究，即可將“變質(zhì)量”問題轉(zhuǎn)化為“定質(zhì)量”問題。

模型四漏氣問題

容器漏氣過程中氣體的質(zhì)量不斷發(fā)生變化，屬于變質(zhì)量問題，如果選容器內(nèi)剩余氣體和漏掉的氣體為研究

對象,便可使“變質(zhì)量”轉(zhuǎn)化成“定質(zhì)量”問題。

案例剖析'

網(wǎng)］1如圖，一豎直放置的汽缸由兩個粗細不同的圓柱形筒組成，汽缸中活塞I和活塞II之間封閉有一定量的

理想氣體，兩活塞用一輕質(zhì)彈簧連接，汽缸連接處有小卡銷，活塞II不能通過連接處?；钊鸌、11的質(zhì)量分

別為2機、山，面積分別為2S、S,彈簧原長為人初始時系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),此時彈簧的伸長量為0.1Z,活

塞I、n到汽缸連接處的距離相等，兩活塞間氣體的溫度為已知活塞外大氣壓強為po,忽略活塞與缸

壁間的摩擦,汽缸無漏氣,不計彈簧的體積。(重力加速度常量g)

(1)求彈簧的勁度系數(shù)；

(2)緩慢加熱兩活塞間的氣體，求當活塞n剛運動到汽缸連接處時,活塞間氣體的壓強和溫度。

—

2S5

?

Bn

回2如圖，一玻璃裝置放在水平桌面上,豎直玻璃管A、B、。粗細均勻，A、B兩管的上端封閉，。管上端開

口，三管的下端在同一水平面內(nèi)且相互連通。兩管的長度分別為0=13.5cm-2=32cm。將水銀從

。管緩慢注入，直至8、。兩管內(nèi)水銀柱的高度差九=5cm。已知外界大氣壓為po=75cmHg。求4、兩

管內(nèi)水銀柱的高度差。

高中物理品新試露???

吼a水平放置的氣體阻尼器模型截面如圖所示，汽缸中間有一固定隔板,將汽缸內(nèi)一定質(zhì)量的某種理想氣體

分為兩部分,型連桿活塞的剛性連桿從隔板中央圓孔穿過,連桿與隔板之間密封良好。設汽缸內(nèi)、外

壓強均為大氣壓強加?；钊娣e為S,隔板兩側(cè)氣體體積均為S0,各接觸面光滑。連桿的截面積忽略不

計?，F(xiàn)將整個裝置緩慢旋轉(zhuǎn)至豎直方向，穩(wěn)定后，上部氣體的體積為原來的設整個過程溫度保持不

變，求:

⑴此時上、下部分氣體的壓強；

（沉）型連桿活塞的質(zhì)量（重力加速度大小為g）。

畫士如圖，容積均為《、缸壁可導熱的A、B兩汽缸放置在壓強為P。、溫度為K的環(huán)境中；兩汽缸的底部通過

細管連通，A汽缸的頂部通過開口。與外界相通:汽缸內(nèi)的兩活塞將缸內(nèi)氣體分成/、n、iii、iv四部分，其

中第〃、III部分的體積分別為春%和［%、環(huán)境壓強保持不變，不計活塞的質(zhì)量和體積，忽略摩擦。

o4

（1）將環(huán)境溫度緩慢升高，求B汽缸中的活塞剛到達汽缸底部時的溫度；

（2）將環(huán)境溫度緩慢改變至2n，然后用氣泵從開口C向汽缸內(nèi)緩慢注入氣體，求A汽缸中的活塞到達汽

缸底部后，B汽缸內(nèi)第IV部分氣體的壓強。

曲5負壓救護車,又被稱為“最強口罩”,是救護車的一種,主要用于危重感染患者的轉(zhuǎn)運與搶救,利用技術手

段,使車內(nèi)氣壓低于外界大氣壓，所以帶病毒的空氣只能由車外流向車內(nèi)，經(jīng)過無害化處理后再排出，從而

限制病毒傳播，最大程度減少交叉感染。一般負壓值（車外與車內(nèi)氣壓差）為20~40%時效果比較理想。

假設有一負壓救護車，開放狀態(tài)時，車內(nèi)外的氣壓均為P。，溫度均為虱;正常工作時，車內(nèi)溫*度為M，力，負

高中物理品新試露

壓值為大氣壓的萬分之四?？諝饪梢暈槔硐霘怏w，車外環(huán)境溫度保持不變。求：

（1）若車在處于開放狀態(tài)時，使車內(nèi)密閉，將車內(nèi)溫度升高到時，求此時車內(nèi)氣體的壓強；

5

（2）車內(nèi)由開放狀態(tài)變?yōu)檎９ぷ鳡顟B(tài),需抽取出的氣體質(zhì)量與原來氣體質(zhì)量的百分比7）為多少？（保留

三位有效數(shù)字）

血16甲、乙兩個儲氣罐儲存有同種氣體（可視為理想氣體）。甲罐的容積為V,罐中氣體的壓強為P；乙罐的容

積為2V,罐中氣體的壓強為^P?，F(xiàn)通過連接兩罐的細管把甲罐中的部分氣體調(diào)配到乙罐中去,兩罐中

氣體溫度相同且在調(diào)配過程中保持不變，調(diào)配后兩罐中氣體的壓強相等。求調(diào)配后：

⑴兩罐中氣體的壓強；

（近）甲罐中氣體的質(zhì)量與甲罐中原有氣體的質(zhì)量之比。

用］7容器內(nèi)裝有1kg的氧氣，開始時，氧氣壓強為LOx106Pa，溫度為57°。,因為漏氣,經(jīng)過一段時間后，容器

內(nèi)氧氣壓強變?yōu)樵瓉淼木?，溫度降?7°。，求漏掉多少千克氧氣？

5

綜合應用

題目「（2024?湖南長沙?統(tǒng)考模擬預測）某同學自制了一個氣溫計,他將一根透明玻璃管插入一個薄玻璃瓶,

接口處密封。將加熱后的玻璃瓶倒置,再把玻璃管插入裝有紅墨水的水槽中，固定好整個裝置,如圖所示。

當瓶內(nèi)氣體溫度降至室溫T時，管內(nèi)外水面的高度差為瓦。設紅墨水的密度為p,重力加速度為g,管內(nèi)氣

體的體積與瓶的容積相比可忽略不計,室內(nèi)氣壓保持如不變，以下操作過程中，玻璃管內(nèi)水面一直在水槽

水面之上。下列說法正確的是（）

A.若室溫降低，玻璃瓶中的氣體將發(fā)生等壓變化

B.若室溫升高,管內(nèi)外水面的高度差將增大

C.當管內(nèi)外水面的高度差為生時，室溫為？”"T

一Po-pghi

鬲中物理品新試露???

D.將裝置帶至溫度恒定的低壓艙,艙內(nèi)氣壓越低，管內(nèi)外水面的高度差越大

題目囪（2024上?湖南?高三校聯(lián)考階段練習）如圖所示，豎直放置的玻璃管由管徑不同的力、B兩段管組成，

A管的橫截面積是B管的一半，管內(nèi)空氣被一段水銀柱隔開。水銀柱在兩管中的長度分別為尻=10cm,L.2

=5cm。B管中封閉氣柱的長為10cm,A管水銀液面到管口的距離為20cm,環(huán)境溫度為300K,大氣壓為

75cmHg。

（1）若將環(huán)境溫度緩慢升高，使B管中水銀全部進入人管中，環(huán)境溫度至少要升高到多少；

（2）若將管口封閉，用抽氣機將A管中氣體緩慢抽出，當B管中水銀剛好全部進入A管中時，A中抽出氣體

質(zhì)量占原來A中氣體質(zhì)量的百分比為多少。

A

■14

B

題目區(qū)（2024?吉林?校聯(lián)考模擬預測）如圖甲所示,一個質(zhì)量不計的活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在上端

開口的直立圓筒形導熱氣缸內(nèi)，氣體溫度Z=400K,氣柱的高度為無=24cm，在氣缸內(nèi)壁有固定的小

卡環(huán)，卡環(huán)到氣缸底的高度差為10cm。現(xiàn)在活塞上方緩慢堆放細沙，直至氣柱長度減為①=16cm時停

止堆放細沙,如圖乙所示。之后對氣體緩慢降溫至6=lOOKo已知大氣壓強為p。=1XKfPa,氣缸

的橫截面積為S=1xICrVn?,重力加速度g取10mzs2。求：

（1）堆放細沙的質(zhì)量??；

（2）溫度降為為時氣體的壓強。

乙

題目0（2024?全國?高三專題練習）如圖所示,兩端開口、粗細均勻的長直U形玻璃管內(nèi)由兩段水銀柱封閉著

長度為15cm的空氣柱，氣體溫度為300K時，空氣柱在U形管的左側(cè)。已知大氣壓強p（）=75cmHg。

①若保持氣體的溫度不變，從左側(cè)開口處緩慢地注入20cm長的水銀柱，管內(nèi)的空氣柱長為多少？

②為了使空氣柱的長度恢復到15cm,且回到原位置，可以向U形管內(nèi)再注入一些水銀，并改變氣體的溫

度,應從哪一側(cè)注入長度為多少的水銀柱？氣體的溫度變?yōu)槎嗌伲?/p>

高中物理品新ixta5

直目回(2024?山西晉城?統(tǒng)考一模)如圖所示，圓柱形導熱汽缸開口向上并豎直固定在桌面上，用質(zhì)量巾=

10kg、截面積S=20cm2的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與汽缸壁間無摩擦。測得環(huán)境的熱力學溫

度T=300K。外界大氣壓強恒為p()=1.0XlORa,取重力加速度大小g=lOm/s?。

(1)求汽缸內(nèi)氣體的壓強pi；

(2)現(xiàn)用一輕繩懸掛該活塞,初始時，輕繩恰好伸直，且不受拉力，現(xiàn)逐漸降低環(huán)境溫度，已知輕繩能承受的

最大拉力F=200N,求輕繩不被拉斷時,環(huán)境的最低熱力學溫度12。

m

題亙回(2024上?內(nèi)蒙古包頭?高三統(tǒng)考期末)如圖，絕熱氣缸A與導熱氣缸B均固定于地面，由剛性桿連接

的橫截面積相同的絕熱活塞與兩氣缸間均無摩擦。兩氣缸內(nèi)裝有處于平衡狀態(tài)的理想氣體,開始時體積均

為％、溫度均為或。緩慢加熱A中氣體，停止加熱達到穩(wěn)定后，A中氣體壓強為原來的1.6倍。設環(huán)境溫

度始終保持不變，求：

(1)氣缸B中氣體的體積修；

(2)氣缸A中氣體溫度，。

A

題目0(2024上?湖南張家界?高三統(tǒng)考期末)一直立的汽缸內(nèi)用截面積分別為S%=100cm\SB=50cm2的活

塞A、B封閉一定質(zhì)量的理想氣體，兩活塞之間用原長Z°=0.7機的輕質(zhì)彈簧連接，起初封閉氣體的壓強等

于外部大氣壓加=1.0xlC)5pa,熱力學溫度虱=300K,彈簧的長度1.0館,如圖甲所示;現(xiàn)對封閉氣體緩

慢加熱，活塞B先向下運動，后向上運動,最后回到原來位置，如圖乙所示，此時封閉氣體的壓強a=L1x

105Pao已知彈簧的勁度系數(shù)k=100N/m,彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，汽缸內(nèi)壁光滑。取重力加速度大小

g=lOm/s2,求：

（1）活塞A的質(zhì)重ma；

（2）圖乙中封閉氣體的熱力學溫度T。

甲乙

題目可（2024上?河北滄州?高三泊頭市第一中學校聯(lián)考期末）生活中常見到這樣的現(xiàn)象:給熱水瓶灌上開水

并用軟木塞將瓶口蓋緊,過一會兒，軟木塞會蹦起來,再塞緊軟木塞，經(jīng)過一段時間后，要拔出軟木塞又會變

得很吃力。如圖所示，一熱水瓶的容積為2L，現(xiàn)倒入溫度為90℃的熱水1.5L，蓋緊瓶塞,設塞住瓶口瞬間

封閉空氣的溫度為57七,壓強等于外界大氣壓。已知大氣壓強p（）=1.0xl（）5pa,瓶口的截面積S=10cm2,

瓶塞與熱水瓶間的最大靜摩擦力為人=UN。瓶塞密封良好不漏氣且重力忽略不計,瓶中氣體可視為理想

氣體,不考慮瓶內(nèi)水蒸氣的影響。

（1）若熱水溫度保持不變,通過計算判斷瓶塞會不會蹦起來？

（2）當瓶內(nèi)氣體的溫度降至249時，至少要用多大的力才能將瓶塞拔出？

題目可（2023上?貴州黔南?高三貴州省甕安中學?？茧A段練習）空氣懸掛減震（氣體彈簧）正在廣泛應用于

各類車輛懸掛減震,不斷提升汽車乘坐舒適性。某新型國產(chǎn)轎車上的氣體彈簧減震裝置簡化結(jié)構(gòu)如圖所

示,導熱良好的直立圓筒形汽缸內(nèi)用橫截面積s=20cm2的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體,活塞能無摩擦

滑動,并通過連桿與車輪軸連接。封閉氣體初始溫度T=297K,長度〃=0.12處壓強5.0x105Pa當

車輛載重時,相當于在汽缸頂部加一物體A,汽缸下降，穩(wěn)定后封閉氣體長度乙2=0.08館,此過程中氣體溫

度保持不變，求：

（1）穩(wěn)定后封閉氣體的壓強8；

（2）物體A的質(zhì)量小。

7

高中物理髭新試露

題目10（2024?甘肅?統(tǒng)考一模）如圖，一個盛有氣體的容器內(nèi)壁光滑，被隔板分成A、B兩部分，隔板絕熱。

開始時系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，人和B體積均為V、壓強均為大氣壓P。、溫度均為環(huán)境溫度（?，F(xiàn)將4接一個

打氣筒，打氣筒每次打氣都把壓強為p。、溫度為十、體積為4V的氣體打入A中。緩慢打氣若干次后，B的

0

體積變?yōu)榘譜。（所有氣體均視為理想氣體）

（1）假設打氣過程中整個系統(tǒng)溫度保持不變,求打氣的次數(shù)n;

（2）保持A中氣體溫度不變，加熱B中氣體使B的體積恢復為V,求B中氣體的溫度To

AB

意目［TT（2024上?山西陽泉?高三統(tǒng)考期末）如圖是一種由氣缸、活塞柱、彈簧和上下支座構(gòu)成的汽車氮氣減

震裝置，氣缸內(nèi)的氣體可視為理想氣體。該裝置未安裝到汽車上時,彈簧處于原長狀態(tài)。封閉氣體和活塞

柱長度均為0.20館,氣體壓強等于大氣壓強冗=1.0x10Ra。將四臺減震裝置安裝在汽車上，穩(wěn)定時車重

由四臺減震裝置支撐,且封閉氣體被壓縮了0.12m。已知活塞柱橫截面積S=1.0x10-W,彈簧的勁度系

數(shù)k=L0xl（）4N/m。該裝置的質(zhì)量、活塞柱與氣缸摩擦均可忽略不計，氣缸導熱性和氣密性良好，環(huán)境溫

度不變，g=10m/s2求：

（1）壓縮后氣缸內(nèi)氮氣的壓強;

⑵汽車的質(zhì)量”。

題目至（2024上?陜西西安?高三西安一中?？计谀┠晨羁杉訜岬拿荛]玻璃容器內(nèi)盛有一定量的水，水面

上方有體積為1乙、壓強為1.0x105Pa的氣體，該氣體可視為理想氣體，此時氣體溫度和環(huán)境溫度都是

27℃o現(xiàn)給密封容器內(nèi)的水加熱，使水溫緩緩升高（該過程不考慮水分子的蒸發(fā)）。已知大氣壓為p0=1.0

x105Pao

（i）求水溫達到87℃時氣體的壓強；

（ii）若將容器上方氣體與外界連通,繼續(xù)把水燒開，容器內(nèi)水和氣體的溫度均視為100。。求此時容器內(nèi)水

面上方的氣體與燒水前水面上方氣體的質(zhì)量之比。

題目叵I（2024?湖南邵陽?統(tǒng)考一模）目前邵陽市正在如火如荼的進行“創(chuàng)國衛(wèi)”行動，提倡文明出行,綠色出

行，自行車是綠色出行的主要工具。某同學在出行前，發(fā)現(xiàn)自行車胎氣壓不足,他拿打氣筒給自行車充氣,

充氣前車胎氣壓為p=1.5atm,車胎容積V為2Lo每次打氣筒充入車胎的氣體壓強為p產(chǎn)latm,體積

△V=0.5L,打10次后（不考慮氣體溫度和車胎容積的變化）。

（1）此時車胎內(nèi)氣體的壓強P2為多少？

高中物理品新試露

（2）充入的氣體與原來氣體質(zhì)量之比%為多少？

題目口（2024?四川南充?統(tǒng)考一模）如圖，內(nèi)壁光滑的導熱汽缸內(nèi)用質(zhì)量為zn,橫截面積為S的活塞封閉一

定質(zhì)量的理想氣體,初始時汽缸開口向上放置,活塞在距缸底的距離為〃處保持靜止，己知大氣壓強p。,重

力加速度g,環(huán)境溫度保持不變?，F(xiàn)將汽缸緩慢轉(zhuǎn)動90°放平，求：

（1）活塞向外移動的距離d；

（2）為使放平后活塞與缸底的距離仍為需在轉(zhuǎn)動前通過氣門緩慢放出一定質(zhì)量的氣體，求放出氣體占原

有氣體質(zhì)量的比例衛(wèi)繼。

題目口＞；（2024上?山東德州?高三統(tǒng)考期末）在公園經(jīng)?？吹叫∨笥咽掷餇恐溆邪睔獾臍馇蛟谕嫠！Ｓ袀€

容積為V=48"壓強為p=1.0x107Pa的氮氣罐給氣球充氣，充氣后每個氣球的體積均為％=10"當充

5

滿N=392個同樣的氣球時,氨氣罐內(nèi)部壓強降為2p0o地面附近的溫度為27℃,大氣壓強p°=L0x10

Pa。假設充氣前后氣球內(nèi)和氨氣罐內(nèi)的氣體溫度不發(fā)生變化，且充氣過程沒有漏氣。求：

（1）小朋友手里的氣球內(nèi)的壓強月；

（2）脫手飛走的氣球上升至2500m高度時發(fā)生爆炸，爆炸時氣球內(nèi)氣體的體積%。（已知高度每增加1km,

氣溫下降69,氣球爆炸時，球內(nèi)氣體的壓強g=8.0xl04pa,氣球上升過程中沒有發(fā)生漏氣現(xiàn)象）

題目口后）（2024?全國?校聯(lián)考模擬預測）車載氣墊床體積小、重量輕、便于攜帶?，F(xiàn)有一氣墊床，充氣前氣墊床

內(nèi)有部分氣體，使用充氣筒往內(nèi)部充氣。充好氣后,氣墊床內(nèi)氣體體積為8V,壓強為5p。,此充氣過程中環(huán)

境的熱力學溫度為%并保持不變，氣墊床導熱性能良好,氣墊床內(nèi)氣體可視為理想氣體。

（1）該氣墊床充氣前內(nèi)部氣體的壓強等于大氣壓強Po,體積為V,充氣筒每次充入壓強為p。、體積為卷的

氣體，要充好床墊,求充氣筒需要打氣的次數(shù)；

（1）若夜間環(huán)境的熱力學溫度降為已為,氣墊床體積減小到充好氣后的”，求此時氣墊床內(nèi)氣體的壓強。

1Uo

題目口工（2023上?遼寧朝陽?高三校聯(lián)考階段練習）如圖所示，一上粗下細薄壁玻璃管，其上端開口、下端封

閉。一段水銀將管內(nèi)氣體分為兩部分。圖中粗管和細管的長度均為乙=20cm,粗管的橫截面積是細管的

橫截面積的兩倍，大氣壓強p0=75CM均。初始時，粗管和細管內(nèi)水銀的長度均為九=5cm,氣體的熱力學

溫度均為To=340Ko

（1）求初始時細管內(nèi)氣體的壓強的；

（2）若將粗管的管口封閉（不漏氣），對細管內(nèi)氣體緩慢加熱,直至細管內(nèi)水銀剛好全部進入粗管，粗管內(nèi)氣

體的溫度不變，兩管內(nèi)的氣體均可視為理想氣體,求此時細管內(nèi)氣體的熱力學溫度To

9

高中物理品新試露

L

題目口31（2023上?四川綿陽?高三綿陽中學?？茧A段練習）2023年10月26日17時46分，神舟十七號載人飛

船成功對接于空間站天和核心艙前向端口。神舟十七號載人飛行的主要任務包括實施航天員出艙活動和

艙外科學任務。如圖所示,氣閘艙有兩個氣閘門，與核心艙連接的是閘門4與外太空連接的是閘門B。

核心艙氣體容積％=100館3,氣閘艙氣體容積為％=15nz3。核心艙和氣閘艙的氣壓都為四（地球表面標準

大氣壓）。核心艙內(nèi)航天員的要到艙外太空行走,先進入氣閘艙，用一臺抽氣機抽取氣閘艙中氣體，每次抽

取氣體體積為△7=1館3,當氣閘艙氣壓降到上區(qū)后才能打開氣閘門且每次從氣閘艙抽取的氣體都立

刻充入到核心艙內(nèi)。抽氣送氣過程中兩艙溫度保持不變，不考慮漏氣、新氣體產(chǎn)生、航天員進出艙對氣體的

影響。（可能需要的數(shù)學關系式：lg2=0.301,lg3=0.477）求：

（1）設閘門A在兩艙中的橫截表面積都是S,第一次抽氣充氣完成后，閘門A受到的壓力差AF大小是多

少？

（2）至少抽氣多少次,才能打開閘門

核心艙A氣閘艙資源艙

SB

11

外太空

：題目1（2023上?浙江?高三校聯(lián)考階段練習）如圖所示，內(nèi)徑相同，導熱良好的“T”形細玻璃管上端開口，下

端封閉，管中用水銀封閉著A、B兩部分理想氣體，。為輕質(zhì)密閉活塞，各部分長度如圖?，F(xiàn)緩慢推動活

塞,將水平管中水銀恰好全部推進豎直管中，已知大氣壓強p0=75cmHg，設外界溫度不變。水平管中水銀

恰好全部推進豎直管中時，求：

（1）氣體人的壓強；

（2）氣體A的氣柱長度；

（3）活塞移動的距離為多大？

「5cm

10cm<>|<44cm?

B

10cmC

40cmA

題目囪I（2024上?廣東深圳?高三統(tǒng)考期末）如圖為洗衣烘干機，其容積為120"現(xiàn)把濕衣服放進去，占了其

一半的容積，關閉機門，啟動電源開始烘干。下面兩個排氣口，能夠把變成水蒸氣的水和熱氣排出，同時使

機內(nèi)的氣壓與外界大氣壓一直保持相等。設研究的氣體為開始烘干前封閉在機內(nèi)的一定質(zhì)量的理想氣體,

氣溫為27℃；當衣服烘干時因排水共排出了10L的研究氣體（忽略衣服體積變化）。

（1）烘干時研究的氣體（包括機內(nèi)和排出）的溫度為多少？

（2）若電源輸出的電能只有30%被研究的氣體吸收為熱量而升溫，且10L的氣體每升高10℃需要吸收熱

量18J,則電源輸出的電能約為多少J?

排氣口

顛目叵1（2023上?河北邯鄲?高三磁縣第一中學?？茧A段練習）如圖所示,粗細均勻?qū)崃己玫腢形玻璃管

豎直放置，左管口封閉，右管口開口。管內(nèi)有兩段水銀柱，力水銀柱與玻璃管頂端充分接觸，B水銀

柱在右管中的液面比左管中液面高5cm,左管中封閉氣體長為10cm,水銀柱A長為3cm,大氣壓強為

75cm%,重力加速度為10m/s2,求（結(jié)果可用分數(shù)表示）：

（1）開始時，A水銀柱對玻璃管頂端的壓強；

（2）在右管中緩慢倒入水銀，當B水銀柱在右管中的液面比左管中液面高10cm時，B管中倒入的水銀柱