《2025年5年高考3年模拟高中物理选择性必修第三册人教版江苏专版》

10. (2025 河南郑州统考)导热性能良好的圆柱
形汽缸密封一定质量的气体。汽缸横截面积
为$ S $，活塞质量为$ m $，缸体质量为$ 2m $。当用细
绳系住活塞按图甲悬挂时，缸内气柱长度为
$ 2l $；当用细绳系住缸体按图乙悬挂时，缸内气
柱长度为$ l $。环境温度保持不变，不计汽缸与
活塞间的摩擦及汽缸壁厚度，重力加速度大
小为$ g $，求：
(1)大气压强$ p_0 $；
(2)剪断图甲中细绳的瞬间，活塞加速度的
大小。

答案： 10.答案
(1)$\frac{3mg}{S}$
(2)$3g$
解析
(1)对图甲中缸体受力分析，可得$2mg + p_1S = p_0S$
对图乙中活塞受力分析，可得$mg + p_2S = p_0S$
对封闭气体由玻意耳定律可得$p_1 · 2lS = p_2 · lS$
联立解得$p_0 = \frac{3mg}{S}$
(2)图甲中，剪断细绳瞬间，对活塞受力分析，可得$p_0S + mg - p_1S = ma_1$
解得$a_1 = 3g$

11. (2025 广东广州期中)如图所示，粗细均匀的
U 形玻璃管竖直放置，玻璃管左管口封闭且
与右管口相平，管中水银柱在左管中封闭一
段长为 11 cm 的空气柱，左、右两管中水银液
面相平，大气压强恒为 76 cmHg。现在右管
中缓慢地倒入水银，使左管中水银液面上升
1 cm，环境温度保持不变。求：
(1)此时封闭气体的压强；
(2)此时右管中水银液面离管口的距离。

答案： 11.答案
(1)$83.6\ cmHg$
(2)$2.4\ cm$
解析
(1)开始时左管中封闭气体压强$p_1 = p_0 = 76\ cmHg$
设管内横截面积为$S$，在右管中倒入水银使左管中水银液面上升$1\ cm$时，左管中封闭气体压强为$p_2$，左管中封闭气体发生等温变化，有$p_1h_1S = p_2h_2S$
解得$p_2 = 83.6\ cmHg$
(2)此时两边水银液面的高度差为$\Delta h = (83.6 - 76)\ cm = 7.6\ cm$
此时右管中水银液面离管口的距离$d = (11 - 7.6 - 1)\ cm = 2.4\ cm$

12. (2025 江西南昌期中)一定质量的气体由状
态$ A $变到状态$ B $再变到状态$ C $的过程如图所
示，$ A $、$ C $两点在同一条双曲线上，则此变化过
程中 (D)


A.从$ A $到$ B $的过程温度不变
B.从$ B $到$ C $的过程温度升高
C.从$ A $到$ C $的过程温度先降低再升高
D.$ A $、$ C $两点的温度相同

答案：
12.D 作出过$B$点的等温线如图所示，可知$T_B ＞ T_A = T_C$，可知从$A$到$B$的过程温度升高，A错误；从$B$到$C$的过程温度降低，B错误；从$A$到$C$的过程温度先升高后降低，C错误；$A$、$C$两点在同一条等温线上，温度相同，D正确。

13. (2025 山东青岛期中)一定质量的气体由状
态$ A $变到状态$ B $的过程中的$ p - V $关系图像如
图中直线所示，$ A $、$ B $两点位于同一条双曲线
上，则此变化过程中气体 (B)


A.温度一直下降
B.分子的平均动能先增大后减小
C.温度先下降后上升
D.分子的平均动能一直增大

答案：
13.B $A$、$B$位于同一条双曲线上，可知，$A$、$B$两点在同一条等温线上，在线段$AB$上取一点$C$，过$C$点的等温线如图所示，两等温线的温度关系为$T_A = T_B ＜ T_C$，由此可知，一定质量的气体由状态$A$变到状态$B$的过程中温度先升高后降低，故A、C错误。气体的温度越高，气体分子的平均动能越大，故气体分子的平均动能先增大后减小，故B正确，D错误。故选B。