物理練習（新教材粵教版）第十五章專題強化練二十六氣體實驗定律的綜合應用

1．(2020·全國卷Ⅲ·33(2))如圖，兩側(cè)粗細均勻、橫截面積相等、高度均為H＝18cm的U形管，左管上端封閉，右管上端開口．右管中有高h0＝4cm的水銀柱，水銀柱上表面離管口的距離l＝12cm.管底水平段的體積可忽略．環(huán)境溫度為T1＝283K．大氣壓強p0＝76cmHg.(1)現(xiàn)從右側(cè)端口緩慢注入水銀(與原水銀柱之間無氣隙)，恰好使水銀柱下端到達右管底部．此時水銀柱的高度為多少？(2)再將左管中密封氣體緩慢加熱，使水銀柱上表面恰與右管口平齊，此時密封氣體的溫度為多少？2.(2023·廣東深圳市調(diào)研)如圖，在趣味小實驗中，將一定質(zhì)量的乒乓球放在一個粗細均勻的豎直薄圓管下端，通過乒乓球和活塞在管內(nèi)封閉一定高度的某種液體和氣體，當封閉氣體壓強為p時，乒乓球恰好不掉落．已知液柱高度遠大于乒乓球直徑，圓管橫截面積為S，為了防止乒乓球掉落，將活塞緩慢上移使氣柱長度增加一半．求此時(1)封閉氣體的壓強；(2)管口對乒乓球的作用力大?。?.(2022·全國甲卷·33(2))如圖，容積均為V0、缸壁可導熱的A、B兩汽缸放置在壓強為p0、溫度為T0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C與外界相通；汽缸內(nèi)的兩活塞將缸內(nèi)氣體分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四部分，其中第Ⅱ、Ⅲ部分的體積分別為eq\f(1,8)V0和eq\f(1,4)V0.環(huán)境壓強保持不變，不計活塞的質(zhì)量和體積，忽略摩擦．(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2T0，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．4.(2023·廣東珠海市模擬)如圖，氧氣瓶通過細管和上端封閉的玻璃管相連，玻璃管內(nèi)用一很薄的水銀片(質(zhì)量和厚度不計)在玻璃管上方封閉了一段氣柱，開始時瓶內(nèi)氧氣壓強為10個標準大氣壓強，上方封閉氣柱長度為8cm，隨著氧氣的使用，使用一段時間后，發(fā)現(xiàn)水銀片下降了12cm，使用過程中環(huán)境溫度變?yōu)樵瓉淼乃姆种?，已知一個標準大氣壓強為1atm.求：(1)此時氧氣瓶內(nèi)的壓強；(2)此時瓶內(nèi)氧氣質(zhì)量與原來氧氣質(zhì)量的比值．5.(2023·廣東茂名市質(zhì)檢)壓力鍋(也稱高壓鍋)是一種常見的廚房鍋具，其工作原理是通過增大氣壓來提升液體沸點，以達到加快烹煮食物效率的目的．如圖為某燃氣壓力鍋的結(jié)構(gòu)簡圖，某廚師將食材放進鍋內(nèi)后合上密封鍋蓋，并將壓力閥套于出氣孔后開始加熱烹煮．已知鍋內(nèi)的總?cè)莘e為V0，食材占鍋內(nèi)總?cè)莘e的eq\f(2,3)，加熱前鍋內(nèi)溫度為T0，大氣壓強為p0.忽略加熱過程水蒸氣和食材(包括水)導致的氣體體積變化，氣體可視為理想氣體．(1)當加熱至鍋內(nèi)溫度為2T0時，壓力閥剛要被頂起而發(fā)出嘶響聲，求此時鍋內(nèi)氣壓的大??；(2)為控制火候，該廚師在聽到壓力閥嘶響聲時立即熄火并把壓力閥提起放氣，求最終放氣結(jié)束隨即打開鍋蓋時，鍋內(nèi)剩下的氣體和原來氣體的質(zhì)量之比．(假設(shè)排氣過程氣體溫度不變)6.中醫(yī)拔火罐的物理原理是利用玻璃罐內(nèi)外的氣壓差使罐吸附在人體穴位上，治療某些疾病，如圖所示．使用火罐時，先加熱罐中氣體，然后將罐的開口迅速按到皮膚上，自然降溫后，火罐緊緊吸附在皮膚上，已知火罐壓在皮膚上之前的氣體溫度為227℃，自然降溫后的氣體達到室內(nèi)溫度27℃，因皮膚凸起，內(nèi)部氣體