2024年高考特训卷物理【新教材】考点85

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考点 85　三类典型（“液柱＋管”模型、“汽缸＋活塞”

模型、变质量气体模型）——提能力

血压仪由加压气囊、臂带、压强计等构成，如图所示．加压气囊可将外界空气充入臂

带，压强计示数为臂带内气体的压强高于大气压强的数值，充气前臂带内气体压强为大气

压强，体积为 V；每次挤压气囊都能将 60 cm3的外界空气充入臂带中，经 5次充气后，臂

带内气体体积变为 5V，压强计示数为 150 mmHg.已知大气压强等于 750 mmHg，气体温度

不变．忽略细管和压强计内的气体体积．则 V等于（　　）

A．30 cm3 B．40 cm3

C．50 cm3 D．60 cm3

2.[2023·山东省实验中学模拟]（多选）2021 年11 月8日，王亚平身穿我国自主研发的

舱外航天服“走出”太空舱，成为我国第一位在太空“漫步”的女性．舱外航天服是密封

一定气体的装置，用来提供适合人体生存的气压．王亚平先在节点舱（宇航员出舱前的气

闸舱）穿上舱外航天服，航天服密闭气体的体积约为 V1＝2 L，压强 p1＝1.0×105Pa，温度

t1＝27 ℃.她穿好航天服后，需要把节点舱的气压不断降低，以便打开舱门．若节点舱气压

降低到能打开舱门时，密闭航天服内气体体积膨胀到 V2＝2.5 L，温度变为 t2＝－3 ℃，此

时航天服内气体压强为 p2.为便于舱外活动，宇航员把航天服内的一部分气体缓慢放出，使

气压降到 p3＝4.0×104Pa.假设释放气体过程中温度不变，体积变为 V3＝3 L．下列说法正确

的是（　　）

A．p2＝0.72×105Pa

B．p2＝0.82×105Pa

C．航天服需要放出的气体与原来气体的质量比为

D．航天服需要放出的气体与原来气体的质量比为

[答题区]

题号 1 2

答案

3.[2023·广东省汕头市普通高中高三（下）二模]如图 1，活塞式抽水机的原理是利用大

气压把水抽上来，其理论抽水高度约 10 m．若活塞与水面之间存在气体，其抽水高度将受

到影响（气蚀现象）.为研究这种影响，小陈设计了图 2所示装置．导热气缸顶部离水面高

度h＝10 m，初始状态活塞与水面间存在空气（可视为理想气体），其压强与外界大气压

p0相等，高度 h1＝2.5 m，现利用电机将活塞缓慢拉升至气缸顶部．求气缸内液面上升的高

度h2.（已知 p0＝105Pa，水的密度 ρ＝103 kg/m3，g＝10 m/s2，固定滑轮忽略气缸外部液面高

度的变化．）

4.质量为 m的薄壁导热柱形气缸，内壁光滑，用横截面积为 S的活塞封闭一定量的理

想气体．在下述所有过程中，气缸不漏气且与活塞不脱离．当气缸如图（a）竖直倒立静置

时．缸内气体体积为 V1，温度为 T1.已知重力加速度大小为 g，大气压强为 p0.

（1）将气缸如图（b）竖直悬挂，缸内气体温度仍为 T1，求此时缸内气体体积 V2；

（2）如图（c）所示，将气缸水平放置，稳定后对气缸缓慢加热，当缸内气体体积为

V3时，求此时缸内气体的温度．

[2022·广东卷，节选]玻璃瓶可作为测量水深的简易装置．如图所示，潜水员在水面上

将80 mL 水装入容积为 380 mL 的玻璃瓶中，拧紧瓶盖后带入水底，倒置瓶身，打开瓶盖，

让水进入瓶中，稳定后测得瓶内水的体积为 230 mL.将瓶内气体视为理想气体，全程气体不

泄漏且温度不变．大气压强 p0取1.0×105 Pa，重力加速度 g取10 m/s2，水的密度 ρ取

1.0×103 kg/m3.求水底的压强 p和水的深度h.

6.[2023·广东深圳市第一次调研考试] 中国南海有着丰富的鱼类资源．某科研小组把某

种生活在海面下 500 m深处的鱼类从海里移到如图所示的两层水箱中．为使鱼存活，须给

它们创造一个类似深海的压强条件．如图所示，在一层水箱中有一条鱼，距离二层水箱水

面的高度 h＝50 m，二层水箱水面上部空气的体积 V＝10 L，与外界大气相通．外界大气压

p0＝1.0×105Pa，水的密度 ρ＝1.0×103 kg/m3，g取10 m/s2.（水箱内气体温度恒定）

（1）鱼在深海处的压强为多少？

（2）为使鱼正常存活，须给二层水箱再打进压强为 p0、体积为多少的空气？

7.[2022·湖南卷，节选]如图，小赞同学设计了一个液体拉力测量仪．一个容积V0＝9.9

L的导热汽缸下接一圆管，用质量 m1＝90 g、横截面积 S＝10 cm2的活塞封闭一定质量的理

想气体，活塞与圆管壁间摩擦不计．活塞下端用轻质细绳悬挂一质量 m2＝10 g的U形金属

丝，活塞刚好处于A位置．将金属丝部分浸入待测液体中，缓慢升起汽缸，使金属丝从液

体中拉出，活塞在圆管中的最低位置为 B.已知 A、B间距离h＝10 cm，外界大气压强 p0＝

1.01×105 Pa，重力加速度取10 m/s2，环境温度保持不变．求

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