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题型：解答题题类：难易度：普通

江西省吉安市宁冈中学2023-2024学年高三上学期11月期中物理试题

水枪是孩子们喜爱的玩具，常见的气压式水枪储水罐示意图如图，从储水罐充气口充入气体，达到一定压强后，关闭充气口，扣动扳机将阀门K打开，水即从枪口喷出，若初始时水枪内气体压强为 $\text{[math]}$ ，容积 $\text{[math]}$ ，现从储水罐充气口充入气体，充入气体的压强为 $\text{[math]}$ ，充气过程气体温度等于环境温度27℃不变，充气完成后玩具水枪内的压强为 $\text{[math]}$ ，求：

（1）充入气体的体积；

（2）当环境温度降为7℃，测得其内部压强为 $\text{[math]}$ ，试计算水枪是否漏气。

举一反三

如图所示，一下端封闭、上端开口的粗细均匀的玻璃管竖直静置，长度 $\text{[math]}$ 的水银柱封闭了一段空气（视为理想气体）柱，空气柱的长度 $\text{[math]}$ 。外界大气压强恒为 $\text{[math]}$ 。使玻璃管向上做加速度大小 $\text{[math]}$ 的匀加速直线运动时，管内空气温度保持不变，取重力加速度大小 $\text{[math]}$ 。和竖直静置时相比较，下列说法正确的有（　　）

如图所示，粗细均匀的玻璃管（上端开口，下端封闭）竖直放置，管内用长为h=15cm的水银柱封闭一段长l=30cm的理想气体，现将玻璃管在竖直平面内缓慢转至水平放置（水银未溢出）。已知大气压强p₀=75cmHg，玻璃管导热性能良好且环境温度保持不变。下列说法正确的是（　　）

在我国，地铁已经成为一种重要的城市交通工具。为了减轻振动，让乘客更加舒适，地铁车厢使用了空气弹簧作为支撑。空气弹簧可简化为一个充有气体的圆柱形密闭汽缸，活塞上固定有连杆，用于支撑车厢。当车厢有振动时，汽缸内的气体可以起到缓冲作用。下图是一节地铁车厢的简化示意图。该车厢质量为 $\text{[math]}$ 吨，一共用4个空气弹簧支撑，每个空气弹簧的活塞面积为 $\text{[math]}$ 。车厢空载时，活塞到汽缸底部距离为20cm。大气压强为 $\text{[math]}$ ，重力加速度g取 $\text{[math]}$ 。空气弹簧内的气体可以视为理想气体，且其温度始终不变。

（1）若该节车厢某次搭载60名乘客，每名乘客的平均质量 $\text{[math]}$ 按60kg估计，相比于空载，此次载客车厢下降的距离为多少？

（2）为了保障乘客上下车安全，车厢设备会按照载客量调整空气弹簧内的气体质量，以保证车厢高度不变。为此，此次载客应该充入空气弹簧内的气体质量与空载时空气弹簧内原有气体质量之比为多少？

如图所示，开口向上的导热薄壁汽缸竖直放置，a、b为固定在汽缸内壁的卡口，水平活塞密封一定质量的理想气体。刚开始时活塞停在a处，缸内气体压强处于大气压强为 $\text{[math]}$ Pa，温度为 $\text{[math]}$ K的状态A。缓慢升高气体温度至 $\text{[math]}$ K，气体处于状态B。已知由状态A到状态B，气体内能增加量为 $\text{[math]}$ J。卡口a、b之间的距离为 $\text{[math]}$ cm，a、b的大小可忽略，a到汽缸底部的距离为 $\text{[math]}$ cm。活塞质量为 $\text{[math]}$ kg，厚度为 $\text{[math]}$ cm，横截面积为 $\text{[math]}$ cm²。不计活塞与汽缸之间的摩擦。求：

按压式饮水器的原理如图所示。已知气囊的体积 $\text{[math]}$ ，忽略细管及连接处的体积。某次使用前，桶内气体压强与外部大气压强相等，桶内气体体积 $\text{[math]}$ ，挤压气囊一次，当气囊中的气体全部被挤入桶内时，桶内的水恰好上升到出水口处。若整个装置气密性良好，气体温度变化忽略不计。已知大气压强 $\text{[math]}$ ，水的密度 $\text{[math]}$ ，重力加速度取 $\text{[math]}$ 。

（1）请判断说明上述过程中桶内气体是吸热还是放热并说明理由；

（2）求挤压气囊前，桶内液面离出水口的高度h。

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