《2025年通成学典课时作业本高中物理选择性必修第三册人教版》

7. 登山队员在攀登珠穆朗玛峰的时候必须带上专业的登山装备，某队员戴了登山手表攀登珠穆朗玛峰，手表是密封的，表内理想气体的温度为$27 ° C$时气体压强为$1.0 × 10^5 \mathrm{Pa}$(常温下的大气压强值)，当他登上峰顶时，峰顶气压为$4.0 × 10^4 \mathrm{Pa}$，表内温度为$-23 ° C$；则此登山手表表面玻璃可以承受的内外压强差至少为(取$T = t + 273\mathrm{K}$)(C)

A.$8.3 × 10^4 \mathrm{Pa}$
B.$8.3 × 10^5 \mathrm{Pa}$
C.$4.3 × 10^4 \mathrm{Pa}$
D.$1.23 × 10^5 \mathrm{Pa}$

答案： 7.C 解析：取表内封闭气体为研究对象，初状态的压强$p_{1}=1.0 × 10^{5} Pa，$温度$T_{1}=(273 + 27)K = 300K，$其末状态的压强为$p_{2}，$温度$T_{2}=(273 - 23)K = 250K，$根据查理定律，有$\frac{p_{1}}{T_{1}}=\frac{p_{2}}{T_{2}}，$解得$p_{2}=\frac{5}{6} × 10^{5} Pa，$所以此登山手表表面玻璃可以承受的内外压强差至少为$\Delta p=\frac{5}{6} × 10^{5} Pa - 4.0 × 10^{4} Pa \approx 4.3 × 10^{4} Pa，$选项C正确。

8. 传统文化(2025·山西大同模拟)爆米花是很多同学喜爱的零食，如图所示，爆米花机被清空里面的爆米花后开口向上放置在一边冷却，开始时机内气体温度为$127 ° C$，过一段时间后，气体温度降为$27 ° C$，大气压强不变，则此时机内气体质量是开始时气体质量的(取$T = t + 273\mathrm{K}$，空气视为理想气体)(D)

A.$\frac{6}{5}$倍
B.$\frac{5}{4}$倍
C.$\frac{3}{2}$倍
D.$\frac{4}{3}$倍

答案： 8.D 解析：开始时机内气体温度为$T_{1}=(127 + 273)K = 400K$时，体积为V，降温发生等压变化，当温度降为$T_{2}=(27 + 273)K = 300K$时，这部分气体的体积为V'，根据盖-吕萨克定律有$\frac{V}{T_{1}}=\frac{V'}{T_{2}}，$解得$V'=\frac{3}{4}V，$则降温后机内气体质量m'与开始时机内气体质量m的比值为$\frac{m'}{m}=\frac{V}{V'}=\frac{4}{3}，$此时机内气体质量是开始时气体质量的$\frac{4}{3}$倍，选项D正确。

9. (2025·河南开封模拟)用高度不同的同种液体分别把两段空气(视为理想气体)封入相同的试管内，两段空气柱的体积分别为$V_1$与$V_2$，初始时两试管放于同一位置，$V_1 ＞ V_2$，现把两试管放入同一个恒温水槽内，如图所示，稳定后气体体积变化量$\Delta V_1$与$\Delta V_2$的大小关系为(C)

A.$\Delta V_1 ＜ \Delta V_2$
B.$\Delta V_1 = \Delta V_2$
C.$\Delta V_1 ＞ \Delta V_2$
D.无法确定

答案： 9.C 解析：两部分气体都进行等压变化，根据盖-吕萨克定律有$\frac{V}{T_{1}}=\frac{V'}{T_{2}}=\frac{\Delta V}{\Delta T}，$对气柱1，则$\Delta V_{1}=\frac{\Delta T}{T_{1}}V_{1}，$对气柱2，则$\Delta V_{2}=\frac{\Delta T}{T_{1}}V_{2}，$因$V_{1} ＞ V_{2}，$可得$\Delta V_{1} ＞ \Delta V_{2}，$选项C正确。

10. (2025·南昌师范大学附属中学模拟)如图所示，一汽缸固定在水平地面上，用活塞封闭着一定质量的理想气体。已知汽缸不漏气，活塞移动过程中与汽缸内壁间无摩擦。初始时，外界大气压强为$p_0$，活塞对小挡板的压力刚好等于活塞的重力。现缓慢升高汽缸内气体的温度，则能反映汽缸内气体的压强$p$随热力学温度$T$变化的图像是(D)

答案： 10.D 解析：由题意知，开始时被封闭气体的压强等于$p_{0}，$当缓慢升高汽缸内气体温度且活塞未离开小挡板时，气体发生等容变化，根据查理定律可知，缸内气体的压强p与热力学温度T成正比，在p - T图像中，图线是反向延长线过原点的倾斜直线；当活塞开始离开小挡板时，缸内气体的压强大于外界的大气压，气体等压膨胀，在p - T图像中，图线是平行于T轴的直线，选项D正确。

11. （选做题）（2024·江西上饶二模）小美设计了一温度报警装置，原理图如图所示，竖直放置的导热汽缸内用质量$m = 0.25\mathrm{kg}$、横截面积$S = 5 × 10^{-5} \mathrm{m^2}$、上表面涂有导电物质的活塞封闭一定质量的理想气体。当缸内气体的温度$T_1 = 300\mathrm{K}$时，活塞下表面与汽缸底部的距离$h_1 = 6\mathrm{cm}$，上表面与$a$、$b$两触点的距离$h_2 = 1\mathrm{cm}$。当环境温度上升，活塞缓慢上移至卡口处时恰好触发报警器报警。不计一切摩擦，大气压强恒为$p_0 = 1.0 × 10^5 \mathrm{Pa}$，重力加速度$g$取$10\mathrm{m/s^2}$。求：
（1）该报警装置报警的最低热力学温度$T$。
（2）当环境的温度升高到$T_2 = 420\mathrm{K}$时，封闭气体的压强$p$。

答案： 11.解：（1）根据题意，由盖-吕萨克定律有$\frac{h_{1}S}{T_{1}}=\frac{(h_{1} + h_{2})S}{T}，$解得T = 350K。（2）当环境温度缓慢升高的过程中，活塞先缓慢上移至卡口，气体先做等压变化，设封闭气体等压膨胀时的压强为$p_{1}，$由（1）知，当温度升高到T = 350K时，活塞刚好上移至卡口处，由平衡知$mg = p_{1}S - p_{0}S，$解得$p_{1}=p_{0} + \frac{mg}{S}=1.5 × 10^{5} Pa，$到卡口之后温度升高，气体体积不变，设当$T_{2}=420K$时封闭气体的压强为p，由查理定律有$\frac{p_{1}}{T}=\frac{p}{T_{2}}，$解得$p = 1.8 × 10^{5} Pa。$