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2021年高考物理100考点必威体育精装版模拟题千题精练（选修3-3、3-4）
第一部分热学（选修3-3）
专题1.16变质量气体计算问题（基础篇）
1.2020
（东北三省三校一模）一导热性能良好的圆柱形气缸固定在水平面上，气缸上端开口，内壁光滑，
SAHmm
截面积为。是距底端高处的小卡环。质量为的活塞静止在卡环上，活塞下密封质量为的氢气，
o
CPoTCC
为侧壁上的单向导管。大气压强恒定为。环境温度为时，从处注入水，当水深为时，关闭，
o
c1.6T
卡环恰对活塞无作用力。接下来又从处缓慢导人一定量氢气，稳定后再缓慢提升环境温度到，稳定
o
时活塞静止在距缸底2.7H处，设注水过程中不漏气，不考虑水的蒸发，氢气不溶于水。求：
①初被封闭的氢气的压强P1；
②导人氢气的质量M。
【名师解析】
①对原有气体，经历等温过程，设注水后气体压强为，有：（2分）
对活塞，有：（2分）
（1分）
②设导入气体后且尚未升温时气体总高度为h，显然此时活塞已经离开卡环，接下来升温过程为等压过程，
有：
（2分）
得：
考虑到此高度的气体中，原有气体占高为，故后导入的气体占高为
（1分）
所以
设此时密度为有：（1分）
得：（1分）
2．⑵（10分）（2020陕西咸阳二模）2019年12月以来，我国部分地区突发的新型冠状病毒肺炎威胁
着人们的身体健康。勤消毒是防疫很关键的一个措施。如右图是防疫消毒用的喷雾消毒桶的原理图，圆柱
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形喷雾器高为，内有高度为的消毒液，上部封闭有压强为、温度为的空气。将喷雾器移到室内，一
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段时间后打开喷雾阀门K，恰好有消毒液流出．已知消毒液的密度为ρ，大气压强恒为p，喷雾口与喷雾
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器等高。忽略喷雾管的体积，将空气看作理想气体。
①求室内温度。
②在室内用打气筒缓慢向喷雾器内充入空气，直到水完全流出，求充入空气与原有空气
的质量比。
【参考答案】
【名师解析】①设喷雾器的横截面积为S，室内温度为T，喷雾器移到室内一段时间后，封闭气体的压强
气体等容变化，
解得：
②以充气结束后喷雾器内空气为研究对象，排完水后，压强为p，体积为V2=hS。
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