《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. 某学习小组设计了一种测温装置，用于测量教室内的气温(教室内的气压为一个标准大气压，相当于 76 cm 高的水银柱产生的压强)，结构如图所示，导热性能良好的大玻璃泡$A$内有一定量的气体，与$A$相连的$B$管插在水银槽中，$B$管内外水银面的高度差$x$可反映所处环境的温度，据此在$B$管上标注出温度的刻度值。当教室内温度为 7 ℃时，$B$管内外水银面的高度差为 20 cm。$B$管的体积与大玻璃泡$A$的体积相比可忽略不计，则以下说法正确的是 (D)


A.$B$管上所刻的温度数值上高下低
B.$B$管内外水银面的高度差为 16 cm 时，教室内的温度为 17 ℃
C.$B$管上所刻的温度数值间隔是不均匀的
D.若把这个已刻好温度值的装置移到高山上，测出的温度比实际温度偏高

答案： 10.D 因B管的体积与大玻璃泡A的体积相比可忽略不计，故可认为A内气体做等容变化，当温度升高时，由查理定律知A内气体压强变大，则B管内水银面降低，B管上所刻的温度数值上低下高，故A错误；当温度为7 ^∘C，即$T_1=7 ^∘C+273 K=280 K$时，玻璃泡A内气体压强为$p_1=76 cmHg-20 cmHg=56 cmHg，$设温度变为$T_2$时，玻璃泡A内气体压强为$p_2=76 cmHg-16 cmHg=60 cmHg，$根据查理定律可得$\frac{p_1}{T_1}=\frac{p_2}{T_2}，$解得$T_2=300 K,t_2=300 K-273 K=27 ^∘C，$故B错误；温度为T时，玻璃泡A内气体压强为p=(76-x) cmHg，根据$\frac{p_1}{T_1}=\frac{p}{T}$整理可得T=(380-5x) K，则B管上所刻的温度数值间隔是均匀的，故C错误；若把这个已经刻好温度值的装置移到高山上，大气压强变小，则管外、管内气体的压强差变小，管内水银面的高度变小，则测出的温度比实际温度偏高，故D正确。

11. 一定质量的理想气体经历一系列状态变化，其$p-\frac{1}{V}$图线如图所示，变化顺序为$a→b→c→d→a$，图中$ab$段延长线过坐标原点，$cd$段与$p$轴垂直，$da$段与$\frac{1}{V}$轴垂直。则 (C)


A.状态$a→b$，压强减小、温度降低、体积增大
B.状态$b→c$，压强增大、温度降低、体积减小
C.状态$c→d$，压强不变、温度降低、体积减小
D.状态$d→a$，压强减小、温度升高、体积不变

答案： 11.C 由图像可知，a→b过程，气体压强减小而体积增大，气体的压强与体积的倒数成正比，则压强与体积成反比，气体发生的是等温变化，故A错误；b→c过程，由图像可知，压强增大，且体积也增大，由理想气体状态方程$\frac{pV}{T}=C，$可知温度升高，故B错误；c→d过程，气体压强不变而体积减小，由理想气体状态方程$\frac{pV}{T}=C$可知，气体温度降低，故C正确；d→a过程，气体体积不变，压强减小，由理想气体状态方程$\frac{pV}{T}=C$可知，气体温度降低，故D错误。

12. (8 分)某同学用探究气体等温变化规律的实验装置测量不规则物体的体积，如图1所示。该同学推动注射器活塞，由注射器上的刻度读出体积$V$，同时记录对应的气体压强值$p$，由此绘出$\frac{1}{p} -V$图像。

(1) 正确的实验操作是AB。
A. 推动活塞时，应尽量缓慢
B. 推动活塞稳定后，再记录压强值
C. 推动活塞时，用手握住注射器筒
D. 连接软管脱落后，立即装上继续实验
(2) 注射器内未放物体时，绘出的$\frac{1}{p} -V$图像如图2中线Ⅰ所示，放入物体后绘出的$\frac{1}{p} -V$图像如图2中线Ⅱ所示。依据图像得出不规则物体的体积为16.0$cm^3$(保留 3 位有效数字)。

答案： 12.答案
(1)AB(4分)
(2)16.0(4分)
解析
(1)推动活塞时，应尽量缓慢，以保证气体的温度不变，A正确；推动活塞稳定后，再记录压强值，这样才能准确反映气体在该体积下的压强，B正确；推动活塞时，手不能握住注射器筒，防止手对气体加热，导致封闭气体的温度变化，C错误；注射器与压强传感器之间的软管脱落后，气体质量变化，需重新实验，D错误。
(2)设连接软管处气体体积为$V_0，$则$p(V+V_0)=C_1，$变形得$\frac{1}{p}=\frac{1}{C_1}V+\frac{1}{C_1}V_0，$对照图2中线I可得$V_0=1 mL。$设不规则物体体积为V_x，则$\frac{1}{p}=\frac{1}{C_1}(V+V_0-V_x)，$对照图2中线II可得$V_x-V_0=15.0 mL，$解得$V_x=16.0 mL=16.0 cm^3。$