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题型：解答题题类：难易度：普通

江西省部分高中联盟校2025届高三第一次联合考试（一模）物理

低压气体单向阀是一种常见的气动元件，主要用于控制气体的单向流动。在气动系统中，当气体压力达到一定值时，单向阀将开启并允许气体在一个方向上流动，而不能反向流动。如图，气缸A、B通过单向阀连接，当气缸A内气体压强减去气缸B内气体压强大于 $\text{[math]}$ （ $\text{[math]}$ 为大气压强）时单向阀打开，A内气体缓慢进入口中；当该差值小于或等于 $\text{[math]}$ 时单向阀关闭。初始时，环境温度、气缸A和B中气体温度均为 $\text{[math]}$ ，气缸A上面的活塞用销钉固定且缸内气体体积 $\text{[math]}$ 、压强 $\text{[math]}$ ，气缸B导热性能良好且缸内气体体积 $\text{[math]}$ ，压强 $\text{[math]}$ 。气缸A、B内的气体可视为理想气体，忽略活塞的质量和活塞与气缸间的摩擦、单向阀与连接管内的气体体积不计。

（1）、若气缸A绝热，加热气缸A中气体，求气缸A中气体温度为多少时，单向阀开始打开；

（2）、若气缸A导热性能良好，拔去气缸A上活塞的销钉，并在活塞上面施加竖直向下的压力，缓慢压缩气缸A中气体，求气缸A中气体体积为多少时，单向阀开始打开；

（3）、接（2）问，将气缸A中气体全部压入气缸B中，则气缸B的气体体积变为多少？

举一反三

图示为马德堡半球演示器，两半球合在一起时，可形成一直径 $\text{[math]}$ 的球形空腔。现用细软管、双向阀门与容积为 $\text{[math]}$ 、活塞横截面积为 $\text{[math]}$ 的注射器改装成小型的抽气机。在温度为27℃的室内，每次满量从球内缓慢抽出空气。连接处气密性很好，忽略软管的容积，抽气过程中球形空腔温度和体积均保持不变，摩擦不计。已知大气压强 $\text{[math]}$ ，取 $\text{[math]}$ ，计算结果均保留两位有效数字。求：

（1）对球形空腔抽气2次后，球形空腔内的气体压强 $\text{[math]}$ ；

（2）若对球形空腔抽气2次后，将马德堡半球演示器从室内移到室外37℃的太阳下，经过一段时间后，半球两侧至少均用多大的拉力才能把两半球拉开。

如图所示，某自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量。细管导热性能良好，外界温度不变，细管内的空气可视为理想气体。若洗衣缸内水位升高，则细管中封闭的空气（　　）

某民航客机在高空飞行时，需利用空气压缩机来保持机舱内外气压之比为4：1。机舱内有一导热气缸，活塞质量m=2kg、横截面积，S=10cm² ，活塞与气缸壁之间密封良好且无摩擦。客机在地面静止时，气缸如图（a）所示竖直放置，平衡时活塞与缸底相距l₁=8cm；客机在高度h处匀速飞行时，气缸如图（b）所示水平放置，平衡时活塞与缸底相距 $\text{[math]}$ 。气缸内气体可视为理想气体，机舱内温度可认为不变。已知大气压强随高度的变化规律如图（c）所示，地面大气压强 $\text{[math]}$ ，地面重力加速度g=10m/s²。下列说法正确的是（　　）

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，是两位同学在参与游乐场中的“充气碰碰球”游戏的场景，用完全封闭的 $\text{[math]}$ 薄膜充气膨胀成型，人钻入中空的洞中，进行碰撞游戏。充气之后碰碰球内气体体积为 $\text{[math]}$ ，压强为 $\text{[math]}$ ，碰撞时气体最大压缩量为 $\text{[math]}$ ，已知球内气体压强不能超过 $\text{[math]}$ ，外界大气压 $\text{[math]}$ ，忽略碰撞时球内气体温度变化，球内气体可视为理想气体，求：

（1）压缩量最大时，球内气体的压强；

（2）为保障游戏安全，在早晨 $\text{[math]}$ 环境下充完气的碰碰球（球内压强 $\text{[math]}$ ），是否可以安全地在中午 $\text{[math]}$ 的环境下游戏碰撞，请通过计算判断。

如图，导热性能良好的气缸内封闭一定质量的理想气体，内部有一活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分，活塞与汽缸内壁无摩擦且气密性良好，汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连，细管上有一阀门K。开始时，K关闭，汽缸内上下两部分气体的压强均为p，现将K打开，容器内的液体缓慢地流入汽缸，当流入的液体体积为 $\text{[math]}$ 时，将K关闭，活塞平衡时其下方气体的体积减小了 $\text{[math]}$ 。已知汽缸的容积为V，活塞的面积为S，不计活塞的质量和体积，外界温度保持不变，重力加速度大小为g。求：

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