2024教科版高中物理选择性必修第三册同步练习--专题强化练2　变质量问题

中小学教育资源及组卷应用平台 2024教科版高中物理选择性必修第三册同步 专题强化练2　变质量问题 题组一　充气问题 1.(2023山东临沂期末)自行车轮胎的正常气压约为大气压强p0的4倍。一同学骑自行车上学时,发现自行车轮胎的气压只有约1.5p0,于是用家里容积为10 cm3的圆柱形打气筒给自行车轮胎充气。已知自行车轮胎的容积为80 cm3,打气过程中气体温度不变,为使轮胎内气体的压强达到正常值,该同学至少要打气的次数为 (　　) A.16次　　B.20次　　C.24次　　D.36次 2.(2023四川绵阳期末)如图所示,横截面积为S、高度为h、内壁光滑的圆柱形导热薄壁汽缸,在距汽缸底部为处安装有卡环a、b,一厚度不计、质量为m=的活塞静止在卡环上,开始时左下部的阀门处于打开状态。现要想活塞上升至汽缸顶部,可以按下列方案进行操作:方案一,向汽缸内充入压强为p0、温度为T0的空气,关闭阀门;方案二,关闭阀门让汽缸与外界绝热,对内部气体加热。已知上述空气可看作理想气体,汽缸内气体的所有变化过程都是缓慢进行的,环境温度为T0,外界大气压为p0,重力加速度为g。 (1)求方案一中,充入汽缸内气体的质量与汽缸内气体总质量的比值; (2)求方案二中,汽缸内气体的最终温度T。 题组二　漏气问题 3.(2023四川南充月考)某容器的容积为V0=20 L,装有压强为p1=2.0×106 Pa的理想气体,如果保持气体温度不变,把容器的开关打开,等气体达到新的平衡时,容器内剩余的气体质量与原来气体的质量之比为(已知大气压强p0=1.0×105 Pa) (　　) A.1∶19　　B.1∶20　　C.2∶39　　D.1∶18 4.(2023四川名校联考)北京时间2022年11月17日16时50分,经过约5.5小时的出舱活动,神舟十四号航天员们密切协同,圆满完成出舱活动全部既定任务,已安全返回空间站问天实验舱,出舱活动取得圆满成功。航天服内密封了一定质量的理想气体,在舱内的压强为p0、温度为t1=27 ℃,出舱后温度变为t2=-3 ℃。 (1)忽略航天服内气体体积的变化,求在舱外时航天服内的压强; (2)为便于舱外活动,航天员在舱外把航天服内的一部分气体缓慢放出,使气压降为(认为此时航天服内密闭气体的体积依然等于出舱前的体积),求航天服内剩余气体与放出气体的质量之比。 题组三　分装问题 5.(2023四川攀枝花期中)容积V=10 L的钢瓶充满氧气后,压强p=20 atm,打开钢瓶盖阀门,让氧气分别装到容积为V0=5 L的小瓶子中去,若小瓶子已抽成真空,分装到小瓶子中的氧气压强均为p0=2 atm。在分装过程中无漏气现象,且温度保持不变,那么最多可装的瓶数是 (　　) A.2瓶　　B.18瓶　　C.10瓶　　D.20瓶 题组四　抽气问题 6.(2023江苏徐州月考)一两用活塞气筒的原理图如图所示(打气时如图甲,抽气时如图乙),其筒内体积为V0,现将它与另一容积为V的容器相连接,开始时气筒和容器内的空气压强均为p0,已知气筒和容器导热性能良好,当分别作为打气筒和抽气筒时,活塞工作n次后,在上述两种情况下,容器内的气体压强分别为(容器内气体温度不变,大气压强为p0) (　　) 甲　　乙 A.np0,p0 B.p0, p0 C.p0,p0 D.p0,p0 7.(2023湖南长沙期末)负压救护车的主要装置为车上的负压隔离舱(即舱内气体压强低于外界的大气压强),这种负压隔离舱既可以让外界气体流入,也可以将舱内气体过滤后排出。若某负压隔离舱容积为0.6 m3,初始温度为27 ℃,压强为1.0×105 Pa;运送到某地区后,外界温度变为15 ℃,大气压强变为0.9×105 Pa,已知负压隔离舱导热且运输过程中与外界没有气体交换,容积保持不变。T=(t+273)K。 (1)求运送到该地区后负压隔离舱内的压强; (2)若运送到该地区后需将负压隔离舱内气体抽出,使压强与当地大气压强相同,求抽出的气体质量与舱内剩余气体质量之比。 题组五　其他变质量问题 8.(2023四川成都七中诊断)甲、乙两个储气罐储存有同种气体(可视为理想气体)。甲罐的容积为V, ... ...