《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》

1. (22025·河南南阳质量调研)某校物理兴趣小组在实验室进行“气体热力学性质”的探究，竖直放置的、粗细均匀的 U 形玻璃管左端封闭、右端开口，固定在刻度尺(未画出)旁以便读数。初始时左管内封闭的空气柱(视为理想气体)长度为$L = 20.0 cm$，两侧水银面等高，如图所示。已知外界大气压强为$p_0 = 75.0 cmHg$，环境温度为$t_1 = 27 \degree C$。现对 U 形玻璃管缓慢加热，左管水银面下降$h = 1 cm$，升温后管内气体温度$t_2$最接近(取$T = t + 273 K$)
(C)

A.$30\degree C$　
B.$40\degree C$
C.$50\degree C$
D.$60\degree C$

答案： 1.C 解析：以封闭气体为研究对象，设U形管横截面积为S，状态1有$p_1 = p_0 = 75.0 cmHg$，$V_1 = LS$，$T_1 = (273 + 27) K = 300 K$，状态2有$p_2 = p_0 + 2\rho gh = 77.0 cmHg$，$V_2 = (L + 1 cm)S$，由理想气体状态方程有$\frac{p_1V_1}{T_1} = \frac{p_2V_2}{T_2}$，代入数据解得$T_2 = 323.4 K$，则$t_2 = (323.4 - 273)^{\circ}C = 50.4^{\circ}C$，选项C正确。

2. (2025·江苏苏州吴江中学段考)如图是理想气体的体积$V$与热力学温度$T$的关系图像，$AB$是过坐标原点的直线，该气体从状态$C$到状态$D$，其中$CD// AB$，下列关于该气体变化过程说法正确的是
(B)

A.压强不变
B.压强变小
C.压强变大
D.压强变化无法判断

答案： 2.B 解析：OC和OD都是过原点的直线，是等压线，根据$\frac{pV}{T} = C$可知，等压线的斜率$k = \frac{V}{T} = \frac{C}{p}$，即压强越大，等压线的斜率越小，直线OC的斜率小于直线OD的斜率，所以状态C的压强大于状态D的压强，即该气体从状态C到状态D，压强变小，选项B正确。

3. (2025·东北三省部分学校联考)如图为冶金熔炉，放入熔点为$3000 K$的矿石后炉内剩余容积为$V_0$，熔炉上方有一横截面积为$S$、质量为$m = \frac{3p_0 S}{g}$的减压间($p_0$为大气压强)，温度达到某一值时炉内气体(可视为理想气体)会冲开减压间泄气。加热前熔炉内气体的温度为$300 K$，压强为$p_0$，密度为$\rho$，重力加速度为$g$，不计摩擦，则加热至矿石开
始熔化时，炉内气体密度为
(B)

A.$0.2\rho$
B.$0.4\rho$
C.$0.6\rho$
D.$0.8\rho$

答案： 3.B 解析：发生泄气时，炉内气体压强设为$p_1$，根据平衡条件$p_1S = mg + p_0S$，解得$p_1 = 4p_0$，当温度达到$T_1 = 3000 K$时，根据理想气体状态方程有$\frac{p_0V_0}{T_0} = \frac{p_1V_1}{T_1}$，解得此时气体体积$V_1 = 2.5V_0$，气体质量不变，根据$m = \rho V$，可知$\frac{\rho}{\rho_1} = \frac{V_1}{V_0} = 2.5$，则此时密度$\rho_1 = 0.4\rho$，选项B正确。

4. (2025·广东广州期中)把一个小烧瓶和一根弯成直角的均匀玻璃管用橡皮塞连成如图所示的装置，在玻璃管内引入一小段油柱，将一定质量的空气(视为理想气体)密封在容器内，被封空气的压强跟大气压强相等。温度升高时，忽略大气压强的变化，关于瓶内气体，说法正确的是
(B)

A.气体的压强增大
B.分子数密度减小
C.每个气体分子的动能都增大
D.单位面积器壁所受到的平均作用力减小

答案： 4.B 解析：温度升高时，由于瓶内气体压强等于外界大气压，保持不变，根据$\frac{V}{T} = C$可知，瓶内气体体积增大，分子数密度减小，选项A错误，B正确；温度升高时，瓶内气体分子的热运动的平均动能增大，但不是每个分子的动能都增大，选项C错误；气体压强是分子对容器壁的频繁碰撞产生的；温度升高，而瓶内气压不变，所以单位面积器壁所受到的平均作用力不变，选项D错误。

5. (2024·江苏南通段考)如图所示为汽车的真空胎，胎内充入一定质量的理想空气，夜间由于气温降低，胎内的气体压强变低。假设此过程胎内气体的体积不变且不漏气，与白天相比，夜间轮胎内的气体
(D)


A.单位体积内分子的个数更少
B.单位时间碰撞胎内壁单位面积的分子数不变
C.分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更大
D.速率大的分子占比变少，分子平均速率变小

答案： 5.D 解析：轮胎内气体体积不变，气体质量不变，则单位体积内分子的个数不变，选项A错误；由于胎内气体体积不变，单位体积分子数不变，温度降低，分子平均速率降低，则单位时间碰撞胎内壁单位面积的分子数减少，选项B错误；由于胎内压强变低，体积不变，单位体积分子数不变，则分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更小，选项C错误；由于温度降低，则分子内能减小，分子平均速率变小，速率大的分子占比变少，选项D正确。