《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》

6. 如图所示，圆柱形导热容器倒扣于水中并处于平衡状态，其内封闭了一定质量的理想气体。容器内外液面的高度差为$\Delta h$，则在环境温度缓慢改变时，下列叙述正确的是 (C)


A.温度略微升高，$\Delta h$会增大
B.温度略微降低，$\Delta h$会减小
C.温度降低至一定程度，容器可能会沉入水底
D.温度升高至一定程度，容器可能会完全浮出水面

答案： 6.C 设封闭气体的压强为p，容器的质量为m，容器的底面积为S，根据平衡条件得$pS=p_0S+mg，$又因为$p=p_0+\rho g · \Delta h，$解得$\Delta h=\frac{mg}{\rho gS}，$温度略微升高和略微降低时$\Delta h$不变，A、B错误；根据盖-吕萨克定律，温度升高时容器内气体的体积增大，容器上升，根据平衡条件，容器受到的浮力不可能等于零，根据阿基米德原理，容器排开水的体积不可能等于零，所以容器不会完全浮出水面，D错误；温度上升，容器排开水的体积减小，容器受到的浮力小于容器的重力，容器会沉入水底，C正确；根据盖-吕萨克定律，温度升高时容器内气体的体积增大，容器上升，根据平衡条件，容器受到的浮力不可能等于零，根据阿基米德原理，容器排开水的体积不可能等于零，所以容器不会完全浮出水面，D错误。

7. 如果热水瓶中的热水未灌满就盖紧瓶塞，而瓶塞与瓶口的密封程度很好，经过一段时间后，要拔出瓶塞会很吃力。假设开始时瓶内水温为 87 ℃，经过一段时间，温度降到 47 ℃，热水瓶口的横截面积为 10$cm^2$，手指与瓶塞间的动摩擦因数为 0.15。已知瓶内气体可视为理想气体，大气压强$p_0=1.0×10^5$Pa，瓶塞为圆柱形，不考虑瓶塞的重力及瓶塞与瓶口间的摩擦力，则两手指至少要用多大的压力作用在瓶塞上才能拔出瓶塞 (B)

A.74 N
B.37 N
C.3.7 N
D.7.4 N

答案： 7.B 瓶内气体初始压强为$p_0=1.0 × 10^5 Pa，$温度为$T_0=(87+273)K=360 K，$末态压强为$p_1，$温度为$T_1=(47+273)K=320 K，$气体发生等容变化，根据查理定律有$\frac{p_0}{T_0}=\frac{p_1}{T_1}，$解得$p_1=\frac{8}{9} × 10^5 Pa。$恰好可以拔出瓶塞时，以瓶塞为研究对象有$2f=(p_0-p_1)S=\frac{100}{9} N，$又$f=\mu N，$联立可得两手指作用在瓶塞上的压力大小为$N \approx 37 N，$故选B。

8. 杂技演员骑独轮车表演，开始时车胎内的气体压强为$8×10^5$Pa，气体温
度是$t_1$，地面承受的压强为$p_1$。表演一段时间后，由于温度变化，车胎内的气体压强变为$8.2×10^5$Pa，气体温度为$t_2$，地面承受的压强为$p_2$。忽略车胎体积的变化和车胎与地面接触面积的变化，下列关系正确的是 (A)

A.$t_1＜t_2$，$p_1=p_2$
B.$t_1＞t_2$，$p_1＜p_2$
C.$t_1＜t_2$，$p_1＞p_2$
D.$t_1＞t_2$，$p_1＞p_2$

答案： 8.A 由题可知车胎内的气体体积不变而压强增大，由查理定律p=CT可知车胎内的气体温度升高，$t_1＜t_2；$车胎与地面接触面积不变，车胎对地面的压力大小等于车和杂技演员的总重力，F_N=G_总，因此地面承受的压强$p=\frac{F_N}{S}$不变，$p_1=p_2，$故选A。

9. 一定质量的理想气体从初状态$a$经$b$、$c$、$d$最终回到状态$a$，该过程中气体的体积$(V)$随热力学温度$(T)$的变化规律如图所示。则下列与该变化过程相对应的是 (D)

答案： 9.D 由t=T-273 K可知，将V-T图像的纵轴水平向右平移273 K便得到V-t图像，此时a→b过程对应的图线的反向延长线不会经过坐标原点，故A错误；根据理想气体状态方程$\frac{pV}{T}=C$可知，a→b是等压膨胀过程，对应的p-V图线平行于V轴，b→c是等容过程，温度升高，压强增大，故B错误；a→b是等压过程，温度升高，对应的p-T图线平行于T轴，b→c是等容过程，温度升高，压强增大，故C错误；a→b是等压过程，对应的p-T图线平行于T轴，b→c是等容过程，温度升高，压强增大，对应的p-T图线的反向延长线经过坐标原点，c→d是等温过程，体积减小，压强增大，对应的p-T图线平行于p轴，d→a是等容过程，温度降低，压强减小，对应的p-T图线的延长线过坐标原点，故D正确。