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1．如图，一竖直放置的汽缸内密封有一定量的气体，一不计厚度的轻质活塞可在汽缸内无
摩擦滑动，移动范围被限制在卡销a、b 之间，b 与汽缸底部的距离
，活塞的面积
为
。初始时，活塞在卡销a 处，汽缸内气体的压强、温度与活塞外大气的压强、
温度相同，分别为
和
。在活塞上施加竖直向下的外力，逐渐增大外力使活
塞缓慢到达卡销b 处（过程中气体温度视为不变），外力增加到
并保持不变。
（1）求外力增加到
时，卡销b 对活塞支持力的大小；
（2）再将汽缸内气体加热使气体温度缓慢升高，求当活塞刚好能离开卡销b 时气体的温度。
2．如图所示，内壁光滑的薄壁圆柱形导热汽缸开口朝下，汽缸高度为h，横截面积为S。
汽缸开口处有一厚度可忽略不计的活塞。缸内封闭了压强为
的理想气体。已知此时外
部环境的热力学温度为T0，大气压强为
，活塞的质量为
，g 为重力加速度。
（1）若把汽缸放置到热力学温度比外部环境低
的冷库中，稳定时活塞位置不变，求稳
定时封闭气体的压强；
（2）若把汽缸缓缓倒置，使开口朝上，环境温度不变，求稳定时活塞到汽缸底部的距离。
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3．气调保鲜技术可通过抑制储藏物细胞的呼吸量来延缓其新陈代谢过程，使之处于近休眠
状态来达到保鲜的效果.某保鲜盆内密封了一定质量的理想气体，气体的体积约为
，
压强
，温度
，保鲜盆上部为柔性材料，气体体积可膨胀或被压缩，
盒内压强与外界大气压强相等，求：
（1）将保鲜盒放入保鲜库，若保鲜盒内气体体积不变，保鲜库内压强
，求
此时保鲜盆内的温度；
（2）现将保鲜盒运至高海拔环境，需将保鲜盒内的一部分气体缓慢放出以保持体积不变，
假设释放气体过程中温度不变，现需将保鲜盆内的气体放出
，求外界大气压强
。
4．汽车轮胎的气压是影响汽车节油及行驶安全的重要因素之一、按照行业标准，汽车轮胎
正常胎压为2.4atm，轮胎胎压若超过3.4atm，有爆胎的危险。某汽车轮胎的正常容积为
，某次启动该汽车后，电子系统正常工作并报警，各轮胎胎压及温度如图所示。
为使汽车正常行驶，用充气泵给左前轮充气，每秒钟充入
压强为1atm 的气体，
充气12s，左前轮胎压恢复到正常胎压。若胎内气体可视为理想气体，充气过程胎内气体
温度无明显变化，轮胎无明显漏气。
（1）求充气前左前轮内气体的体积；
（2）充气后，汽车长时间行驶，胎内气体的温度升高为57℃，胎内气体体积几乎不变，
2
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求此时胎内气体压强数值为多少，是否有爆胎危险。
5．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
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
，压强为
，碰撞时气体最大压缩量为
，已知球内气体压强不能
超过
，外界大气压
，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
环境下充完气的碰碰球（球内压强
），是否
可以安全地在中午
的环境下游戏碰撞，请通过计算判断。
6．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
，容积
，现从储水罐充气口充入气体，充入气体的压强为
，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
，求：
3
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（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
，试计算水枪是否漏气。
7．工人浇筑混凝土墙壁时，内部形成了一块气密性良好充满空气的空腔，墙壁导热性能良
好。
（1）空腔内气体的温度变化范围为
，问空腔内气体的最小压强与最大压强之
比；
（2）填充空腔前，需要测出空腔的容积。在墙上钻一个小孔，用细管将空腔和一个带有气
压传感器的汽缸连通，形成密闭空间。当汽缸内气体体积为
时，传感器的示数为
。
将活塞缓慢下压，汽缸内气体体积为
时，传感器的示数为
。求该空腔的容积。
8．某密闭容器压力计的简化原理图如图所示，粗细均匀的竖直U 形玻璃管右侧封闭着气
体A，左侧与密闭容器相连，密闭容器中封闭着气体B，U 形管体积与密闭容器体积相比可
以忽略不计。初始，所有封闭气体的压强均等于大气压
，U 形管两侧的水银
柱液面恰好齐平，右侧气体A 的长度
。在密闭容器内的气体B 被加热一段时间后，
观察员发现U 形玻璃管右侧水银液面上升了
。U 形玻璃管右侧始终处于恒温箱中（图
中未画出），其封闭的气体压力计A 可视为温度始终不变。
（1）求加热后密闭容器内气体B 的压强；
（2）若密闭容器内的初始温度
，求加热后密闭容器内气体B 的温度。
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9．如图所示，控制一玻璃管倒扣在水银槽中，玻璃管中封闭一定质量的理想气体，当热力
学温度为
时，管内的水银面比槽内水银面低hcm，管的底部与槽内水银面的高度差为
hcm，大气压强为
（用
表示单位），当管内的水银变化时，槽内水银面的高度不
发生变化，求：
（1）保持气体的温度不变，缓缓把玻璃管向上提起一定的高度，当管内的水银面与槽内水
银面在同一水平面时，则玻璃管向上提起的高度为多少
（2）把玻璃管缓缓向下压，让玻璃管的底部正好与槽内水银面持平，要保持气体的体积不
变，则气体的热力学温度需增加多少
10．负压救护车又被称为“最强口罩”，是救护车的一种，其内部结构如图所示，负压救
护车主要用于危重感染患者的转运与抢救。利用技术手段，使车内气压低于外界大气压，
所以空气只能由车外流向车内，而且负压还能将舱内的空气进行无害化处理后排出。某负
压救护车的负压舱没有启动时，舱内的大气压强为
，温度为
，体积为
。启动负压舱
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后，按照技术标准要求负压舱外和舱内的压强差在
范围内，外界大气压强为
。
（1）若不启动负压舱，舱内气体与外界没有循环交换，在负压舱内温度升高到
时，
求舱内气体的压强
；
（2）若启动负压舱，舱内的温度保持
不变，达到要求的负压值，求至少需要抽出压强
为
状态下的气体的体积
。
6
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参考答案：
1．（1）100N；（2）327K
【详解】（1）活塞从位置
到
过程中，气体做等温变化，初态
、
末态
、
根据
解得
此时对活塞根据平衡条件
解得卡销b 对活塞支持力的大小
（2）将汽缸内气体加热使气体温度缓慢升高，当活塞刚好能离开卡销b 时，气体做等容变
化，初态
，
末态，对活塞根据平衡条件
解得
设此时温度为
，根据
解得
1
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2．（1）
；（2）
【详解】（1）由题意知封闭气体做等容变化，根据查理定律有
求得
（2）稳定时,对活塞分析
根据玻意耳定律有
求得
3．（1）
；（2）
【详解】（1）保鲜盒内气体体积不变，由查理定律可得
其中
解得
或
（2）释放气体过程中温度不变，根据玻意耳定律可得
其中
2
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可得外界大气压强为
4．（1）
；（2）
，没有爆胎危险
【详解】（1）根据题意可知，正常情况下轮胎内气体
，
左前轮内气体
设其体积为
，充入气体
，
充气过程中温度不变，取轮胎内原来的气体和后充入轮胎内气体为研究对象，由玻意耳定
律有
代入数据解得
（2）根据题意可知，轮胎内气体做等容变化，初状态有
，
设末状态气体压强为
，温度为
由查理定律有
代入数据解得
没有爆胎危险。
5．（1）
；（2）因
，即可以安全地在中午
的环境下游
戏碰撞
3
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【详解】（1）碰撞游戏被压缩到最大的过程，气体等温变化，有
解得
（2）从早晨充好气，到中午碰撞游戏前，气体等容变化，有
中午碰撞游戏，气体被压缩到最大的过程，气体等温变化，有
代入数据，联立解得
因
，即可以安全地在中午
的环境下游戏碰撞。
6．（1）
；（2）漏气，见解析
【详解】（1）选水枪内气体和充入的气体为研究对象，初始水枪内气体
，充入气体
，末态
，
，气体做等
温变化，由玻意耳定律
解得充入气体的体积
（2）选充完气后所有的气体为研究对象，假设不漏气，初态
，
，
，体积不变，由查理定律
解得
4
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所以水枪漏气。
7．（1）
；（2）
【详解】（1）以空腔内的气体为研究对象，最低温度时，压强
，
；最高温度
时，压强
，
；根据查理定律可知
解得
（2）设空腔的体积为
，汽缸的容积为
，以整个系统内的气体为研究对象，则未下压
时气体的压强
，体积
，
下压后气体的压强
，体积
，
根据波意耳定律
解得
8．（1）
；（2）
【详解】（1）右侧气体A 做等温变化
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右侧气体A 的体积
，
解得
加热后密闭容器内气体B 的压强
密闭容器内气体B 做等容变化
解得
9．（1）
；（2）
【详解】（1）由题图可知
，
保持气体的温度不变，当管内的水银面与槽内水银面在同一水平面时，气体的压强为
， 设气体的长度为L，则体积为
由等温变化规律可得
玻璃管向上提起的高度为
综合解得
（2）当玻璃管的底部正好与槽内水银面持平，且气体的体积不变，气体的压强为
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设温度为
，由等容变化规律可得
结合
，解得
则有
10．（1）
；（2）
【详解】（1）由于舱内气体与外界没有循环交换，设负压舱内的温度升高后压强为
，
由查理定律可得
解得
（2）抽出的气体越多，压强差越大，至少达到标准，压强差为
，启动负压舱，设舱
内气体的体积变为
，压强为
，由负压舱的特点可得
由玻意耳定律可得
解得
7
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设抽出的气体在压强
状态下的体积为
，由玻意耳定律可得
解得
8
