《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》

14. (2025·江苏省马坝高级中学期中)一定质
量的理想气体，在等温变化过程中，下列物
理量中没有发生改变的有 (A)

A.分子的平均动能
B.单位体积内的分子数
C.气体的压强
D.气体的体积

答案： 14. A 解析：等温变化过程中，温度不变，分子的平均动能不变；压强、体积发生相应的变化，则单位体积内的分子数发生变化，选项A正确。

15. (2025·山东济宁期中)汽车胎压监测系统
能够实时监测轮胎气压，系统显示某一轮
胎内的气压为$2.5\mathrm{atm}$，已知该轮胎的容积
为$30\mathrm{L}$，理想气体温度为$0°\mathrm{C}$，阿伏加德罗
常数$N_A = 6.0× 10^{23}\mathrm{mol}^{-1}$，且$0°\mathrm{C}$、$1\mathrm{atm}$
下$1\mathrm{mol}$任何气体的体积均为$22.4\mathrm{L}$，则下
列说法正确的是 (A)

A.轮胎内每个气体分子的平均距离约为
$2.5× 10^{-9}\mathrm{m}$
B.轮胎内每个气体分子的平均距离约为
$3.5× 10^{-9}\mathrm{m}$
C.该轮胎内气体的分子数约为$1× 10^{24}$个
D.该轮胎内气体的分子数约为$5× 10^{23}$个

答案： 15. A 解析：由玻意耳定律有$p_0V_0=p_1V_1$，解得$0\ ° C$、$1\ atm$下该轮胎内气体的体积$V_1=75\ L$，则胎内气体分子数$n=\frac{V_1}{22.4\ L}N_A\approx2×10^{24}$，选项CD错误；轮胎内平均每个气体分子所占空间的大小约为$V=\frac{V_0}{n}=\frac{30×10^{-3}}{2×10^{24}}\ m^3=15×10^{-27}\ m^3$，轮胎内每两气体分子之间的距离约为$d=\sqrt[3]{V}\approx2.5×10^{-9}\ m$，选项A正确，B错误。

16. (2025·重庆南开中学期中)为避免潜水员
深潜时出现“氮醉”风险(氮气在高压下易
溶解于血液中，导致潜水员出现类似于醉
酒的症状)，需将氮气与氧气在同温、同压
下按体积比为$4:1$混合成“人工空气”供
潜水员使用。如图所示，导热性良好的汽
缸中间有一导热性良好的固定隔板(隔板
上带有关闭的阀门)，隔板左右两侧容积相
等，汽缸左侧盛有氧气，右侧盛有氮气(均
视为理想气体)。打开阀门，两气室内气体
混合后恰好满足“人工空气”成分要求，则
混合前左、右气室的压强比为 (A)

A.$1:4$
B.$4:1$
C.$5:1$
D.$1:5$

答案： 16. A 解析：令混合前左、右气室的压强分别为$p_ 左$、$p_ 右$，左、右气室的体积均为$V_0$，混合后氮气与氧气在同温、同压下体积比为$4:1$，令混合后氮气与氧气分别为$4V_1$、$V_1$，对氧气进行分析，根据玻意耳定律有$p_ 右V_0=p_1V_1$，对氮气进行分析，根据玻意耳定律有$p_ 左V_0=p_1·4V_1$，解得$p_ 左:p_ 右=1:4$，选项A正确。

17. 日常生活(2025·山东实验中学模拟)某品
牌“锁鲜包”采用了气调保鲜技术，通过向
包装内充入氮气，隔绝氧气和抑制细菌生
长。如图所示，某锁鲜包容积为$800\mathrm{cm}^3$，包内盛放质量为$250\mathrm{g}$、体积为$200\mathrm{cm}^3$的
辣鸭脖。在$t_1 = -3°\mathrm{C}$的低温车间里封装
完毕后，锁鲜包内气体压强为$p_0$，通过冷链
运输至各销售门店，由于温度改变，锁鲜包
封装膜“鼓起”的体积为锁鲜包容积的$5\%$。
已知销售门店的温度$t_2 = 27°\mathrm{C}$，大气压强
$p_0 = 1× 10^5\mathrm{Pa}$，锁鲜包内外温度始终一致，
求：(锁鲜包内气体视为理想气体，取$T = t + 273\mathrm{K}$)
(1)在门店销售时，锁鲜包内的气体压强$p$
(结果用分数表示)。
(2)为了防止喷溅，在开启包装前，需要先
给锁鲜包“放气”直至包内外压强相同(封
装膜不再鼓起)，放气过程中，锁鲜包放出
的气体与封装时包内气体的质量之比。

答案： 17. 解：
(1)封装时锁鲜包内的气体压强$p_0=1×10^5\ Pa$，体积$V_1=800\ cm^3-200\ cm^3=600\ cm^3$，$T_1=(-3+273) K=270\ K$，在门店销售时，锁鲜包内的气体压强为$p$，$V_2=800\ cm^3×105\%-200\ cm^3=640\ cm^3$，$T_2=(27+273) K=300\ K$，根据理想气体状态方程有$\frac{p_0V_1}{T_1}=\frac{pV_2}{T_2}$，可得$p=\frac{25}{24}×10^5\ Pa$。
(2)设在放气过程中放出的气体体积为$\Delta V$，根据玻意耳定律有$pV_2=p_0(V_1+\Delta V)$，解得$\Delta V=\frac{200}{3}\ cm^3$，则$\frac{\Delta m}{m}=\frac{\Delta V}{V_1+\Delta V}=1:10$。