《2026年江苏13大市中考名卷优选38套物理》

1. (2023 无锡)小华发现，压缩一个已经充气的气球感到很容易，但想把它压缩得很小却又很困难. 由此她猜想被封闭的一定质量的气体产生的压强与体积可能有关，为此她准备了 $20 mL $ 的注射器、弹簧测力计、刻度尺、细绳等，进行探究，步骤如下：
(1) 如图甲所示，用刻度尺测出注射器刻度部分的长度为10.00 $ cm $，则活塞的横截面积为2 $ cm^2 $.
(2) 把注射器的活塞推至注射器筒的底端，排尽筒内的空气，然后用橡皮帽封住注射器的小孔，为了检验是否漏气，不增加器材，方法是用手拉动注射器的活塞,如果比较容易拉动，则证明气密性不好，如果不容易被拉动，则证明气密性良好.
(3) 如图乙所示，用细绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，弹簧测力计一端固定并水平放置，然后水平向右慢慢地拉动注射器筒，当注射器活塞开始滑动时，弹簧测力计的示数如图乙所示为20 $ N $，此时外界大气压的数值为1×10⁵ $ Pa $.


(4) 取下橡皮帽，拉动活塞，让活塞的底端位于注射器 $4 mL $ 刻度处，用橡皮帽封住注射器的小孔，确保不漏气，此时注射器内被封闭的气体体积为 $4 mL $. 再按照图乙的方式操作，水平向右慢慢地拉动注射器筒，当注射器内气体体积变为 $8 mL $ 时，弹簧测力计的示数为 $10 N $. 继续向右慢慢地拉动注射器筒，记下注射器内气体体积与对应的弹簧测力计的示数，将所测数据记录在下表中.

① 当注射器内气体体积为 $10 mL $ 时，弹簧测力计示数为12 $ N $.
② 当注射器内气体体积为 $20 mL $ 时，注射器内气体压强为2×10⁴ $ Pa $.

答案：
(1)10.00　2　　
(2)用手拉动注射器的活塞,如果比较容易拉动，则证明气密性不好，如果不容易被拉动，则证明气密性良好　
(3)20　1×10⁵　　
(4)①12 ②2×10⁴
解析:
(1)如图甲所示，注射器刻度部分左端对准零刻线，右端对准10cm刻线，刻度尺的分度值为0.1cm = 1mm,刻度尺测出注射器刻度部分的长度l = 10.00cm;注射器的体积V = 20mL = 20cm³,则活塞的横截面积为$S = \frac{V}{l} = \frac{20cm³}{10cm} = 2cm².$
(2)排尽筒内的空气，然后用橡皮帽封住注射器的小孔，为了检验是否漏气，不增加器材，方法是:用手拉动注射器的活塞，如果比较容易拉动，则证明气密性不好，如果不容易被拉动，则证明气密性良好.
(3)由图乙可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，读数为20N;此时弹簧测力计的拉力等于外界大气压对活塞的压力F = 20N,外界大气压的数值$p = \frac{F}{S} = \frac{20N}{2×10^{-4}m²} =　1×10⁵Pa.$
(4)①注射器内被封闭的气体体积为4mL，再用测力计拉动活塞时，测力计的拉力与注射器内气体对活塞的压力之和等于外界大气压对活塞的压力，F测力计 + F内 = F大气压，由步骤
(3)可知，外界大气压对活塞的压力F大气压 = 20N,由此可得下表:
注射器内气体体积V/mL　　　8 10 12 16 20
弹簧测力计的示数F/N　　　　10 13.3 15 16
注射器内气体对活塞的压力F/N 10 6.7 5 4
观察表中的数据可以发现:注射器内的气体变化为原来体积的2倍时，注射器内气体对活塞的压力减半，由上表可知，注射器内气体为20mL时注射器内气体对活塞的压力为4N，因此注射器内气体为10mL时注射器内气体对活塞的压力为8N，当注射器内气体体积为10mL时，弹簧测力计示数为F测力计 = 20N - 8N = 12N.②当注射器内气体体积为20mL时,弹簧测力计的示数为16N，外界大气压对活塞的压力为20N,则注射器内气体对活塞的压力为F内 = F大气压 - F测力计 = 20N−16N = 4N,由压强公式$p = \frac{F}{S}$可得，注射器内大气压为p内$ = \frac{F内}{S} = \frac{4N}{2×10^{-4}m²} = 2×10⁴Pa.$