2026年高考物理一轮讲义+练习(四川专用)第49讲气体实验定律与理想气体状态方程的综合应用(复习讲义)(学生版+解析)

这是一份2026年高考物理一轮讲义+练习(四川专用)第49讲气体实验定律与理想气体状态方程的综合应用(复习讲义)(学生版+解析)，共9页。
02 \l "_Tc7022" 体系构建·思维可视2
03 \l "_Tc306" 核心突破·靶向攻坚3
\l "_Tc23645" 考点一 气体压强的计算3
知识点 活塞模型与连通器模型3
考向 气体压强的计算4
\l "_Tc818" 考点二 气体实验定律的综合应用7
\l "_Tc27137" 知识点1 单一气体多过程问题7
知识点2 关联气体问题8
考向1 单一气体多过程问题8
考向2 关联气体问题10
考点三 理想气体的变质量问题12
知识点 理想气体的变质量问题13
考向1 充气问题13
考向2 抽气问题15
考向3 灌气问题17
考向4 漏气问题19
04 \l "_Tc306" 真题溯源·考向感知21

考点一 气体压强的计算
\l "_Tc25045" 知识点 活塞模型与连通器模型
1.活塞模型
如图所示是最常见的封闭气体的两种方式。
求气体压强的基本方法：先对活塞进行受力分析，然后根据平衡条件或牛顿第二定律列方程。
图甲中活塞的质量为m，活塞横截面积为S，外界大气压强为p0。由于活塞处于平衡状态，所以p0S＋mg＝pS，则气体的压强为p＝p0＋mgS。
图乙中的液柱也可以看成“活塞”，由于液柱处于平衡状态，所以pS＋mg＝p0S，
则气体压强为p＝p0－mgS＝p0－ρ液gh。
2.连通器模型
如图所示，U形管竖直放置。同一液体中的相同高度处压强一定相等，所以气体B和A的压强关系可由图中虚线联系起来。
则有pB＋ρgh2＝pA，而pA＝p0＋ρgh1，
所以气体B的压强为pB＝p0＋ρg(h1－h2)。
拓展
1.当容器加速运动时，通常选与气体相关联的液柱、汽缸或活塞为研究对象，并对其进行受力分析，然后由牛顿第二定律列方程，求出封闭气体的压强。
2.在对系统进行分析时，可针对具体情况选用整体法或隔离法。
\l "_Tc17630" 考向 气体压强的计算
例1如图所示，粗细均匀的等高U形玻璃管竖直放置，管内有连续水银液柱。玻璃管左、右上部分均封闭着一定质量的理想气体，气柱长度分别为L1=4cm、L2=2cm，已知右管中气体的压强为p2=100cmHg，玻璃管导热性能良好。求：
(1)左管中气体的压强p1；
(2)若仅对右管中气体加热，加热过程中左管中气体温度不变，两管水银面相平时，右管中气体的压强p3。
【变式训练1】（多选）如图甲所示，一定质量的理想气体用横截面积为S的活塞封闭在导热良好的汽缸内，汽缸内壁光滑，现用轻质细线系在活塞的正中央，然后将另一端悬挂在天花板下且它处于静止状态，初始时环境和封闭气体的热力学温度均为T0，封闭气体的体积为V0，封闭气体的压强为0.9p0。现把汽缸取下并开口斜向下固定在倾角为30°的斜面上，如图乙所示，已知大气压强恒为p0，活塞与汽缸的质量相等，重力加速度大小为g，环境的温度视为不变，下列说法正确的是（ ）
A．汽缸的质量为p0S10g
B．图乙中汽缸重新平衡后，气体的压强为0.9p0
C．若环境的热力学温度降为0.95T0，则图乙中封闭气体的体积仍为V0
D．若环境的热力学温度降为0.95T0，则图乙中封闭气体的体积为0.9V0
【变式训练2】如图所示，一个圆筒形导热汽缸开口向上，竖直放置在水平地面，汽缸高为H，距底面高12H处有卡口（卡口体积可忽略），卡口上方有活塞，其横截面积为S，活塞和其上面桶的总质量为m。活塞与汽缸之间无摩擦且不漏气，其内密封有一定质量的理想气体，初始时环境温度为T0，封闭气柱高度为1528H。环境温度缓慢降低至T时，活塞刚好与卡口接触;若保持环境温度T0不变，向桶内缓慢注入质量为M的细沙，活塞也恰好与卡口接触。已知大气压强为p0，且不受温度等其他因素影响，重力加速度为g。求：
(1)初始状态封闭气体的压强；
(2)环境温度T与环境温度T0之比；
(3)注入细沙的质量M∘
【变式训练3】如图所示，粗细均匀的长直玻璃管被细绳倒挂于倾角为θ的固定斜面上，管内有一段长为h的水银柱(其密度为ρ)封闭着一段空气柱，大气压强为p0，重力加速度大小为g。求在下列情况下，被封闭气体的压强(题中各物理量单位均为国际单位制单位)。
(1)玻璃管静止不动；
(2)剪断细绳后，玻璃管沿斜面保持平稳匀加速下滑过程(已知管与斜面间的动摩擦因数为μ，且μ