专题13选修3-3(非选择题)(原卷版)-高三名校物理试题解析分项汇编(新课标Ⅰ版)(第05期)

合集下载

高中物理选修3-3：高中物理《选修3-3》全册基础过关题(含解析)

高中物理《选修3-3》全册基础过关题(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分．在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分．)1．奥运祥云火炬的燃烧系统由燃气罐(内有液态丙烷)、稳压装置和燃烧器三部分组成．当稳压阀打开以后，燃气以气态从气罐里出来，经过稳压阀后进入燃烧室进行燃烧．则()A．燃气由液态变为气态的过程中不一定对外做功B．燃气由液态变为气态的过程中分子的分子势能减少C．燃气在燃烧室燃烧的过程是熵增加的过程D．燃气燃烧后释放在周围环境中的能量很容易被回收再利用2．关于永动机不可能制成的下列说法中正确的是()A．第一类永动机违反了能量守恒定律B．第二类永动机违反了能量守恒定律C．第一类永动机不能制成说明了自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性D．第二类永动机不能制成说明了自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性3．下列关于分子间引力和斥力的说法中，错误的是()A．两张纸潮湿后很难分开说明分子间存在引力B．只有同种物质的分子间才存在分子力的作用C．当分子间距离减小时，分子间斥力增大，引力减小D．表面平滑的太空船很容易“黏合”灰尘是因为分子力的作用4．被压瘪但尚未破裂的乒乓球放在热水里泡一会儿，就会重新鼓起来．这一过程乒乓球内的气体()A．吸热，对外做功，内能不变B．吸热，对外做功，内能增加C．温度升高，体积增大，压强不变D．压强增大，单位体积内分子数增多5．以下说法正确的是()A．热量自发地从甲物体传到乙物体，甲的内能不一定比乙大B．汽油是一种清洁能源C．水能是可再生能源，所以可制造一台利用水能的机器，效率可达100%D．煤、石油等常规能源是取之不尽、用之不竭的6．如图所示，对于液体在器壁附近发生的弯曲现象，下列说法中正确的是()A．表面层1内分子的分布比液体内部疏B．表面层2内分子的分布比液体内部密C．附着层1内分子的分布比液体内部疏D．附着层2内分子的分布比液体内部密7．在某一容器中封闭着一定质量的气体，对此气体的压强，下列说法中正确的是() A．气体压强是由重力引起的，容器底部所受的压力等于容器内气体所受的重力B．气体压强是由大量气体分子对器壁的频繁碰撞引起的C．容器以9.8 m/s2的加速度向下运动时，容器内气体压强为零D．由于分子运动无规则，所以容器内壁各处所受的气体压强不一定相等8．一定质量的理想气体，经历了如图所示的状态变化1→2→3过程，则三个状态的温度之比是()A．1∶3∶5 B．3∶6∶5C．3∶2∶1 D．5∶6∶39．如图所示，活塞将汽缸分成两个气室，汽缸壁、活塞、拉杆是绝热的，且都不漏气，U A和U B分别表示A、B气室中气体的内能．则将拉杆向外拉动的过程中()A．U A不变，U B变小B．U A增大，U B不变C．U A增大，U B变小D．U A不变，U B增大10.如图为某实验器材的结构示意图，金属内筒和隔热外筒间封闭了一定体积的空气，内筒中有水．在水加热升温的过程中，被封闭的空气() A．内能增大B．压强增大C．分子间引力和斥力都减小D．所有分子运动速率都增大11.如图所示，a、b、c、d表示一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态，图中ad平行于横坐标轴，dc平行于纵坐标轴，ab的延长线过原点，以下说法正确的是()A．从状态d到c，气体不吸热也不放热B．从状态c到b，气体放热C．从状态a到d，气体对外做功D．从状态b到a，气体吸热12.如图所示，玻璃管A和B同样粗细，A的上端封闭，两管下端用橡皮管连通，两管中水银柱高度差为h，若将B管慢慢地提起，则()A．A管内空气柱将变长B．A管内空气柱将变短C．两管内水银柱高度差将增大D．两管内水银柱高度差将减小明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．)13．(9分)体积为1.2×10－3cm3的油滴在静止的水面上扩展为4 m2的单分子油膜，假设分子间是紧密排列的，则可估算出这种油分子的直径为____________m，1 mol这种油的体积为____________m3，油分子质量为____________．(油的密度为0.8×103kg/m3) 14．(9分) 若将气泡内的气体视为理想气体，气泡从湖底上升到湖面的过程中，对外界做了0.6 J的功，则此过程中气泡________(填“吸收”或“放出”)的热量是________J．气泡到达湖面后，温度上升的过程中，又对外界做了0.1 J的功，同时吸收了0.3 J的热量，则此过程中，气泡内气体内能增加了________J.15．(10分)一高压气体钢瓶，容积为V0，用绝热材料制成，开始时封闭的气体压强为p0，温度为T0＝300 K，内部气体经加热后温度升至T1＝350 K，求：(1)温度升高至T1时气体的压强；(2)若气体温度保持T1＝350 K不变，缓慢地放出一部分气体，使气体压强再回到p0，此时钢瓶内剩余气体的质量与原来气体总质量的比值为多少？16．(12分)如图所示，一集热箱里面封闭着一定量的气体，集热板作为箱的活塞且正对着太阳，其面积为S.在t时间内集热箱里气体膨胀对外做的功数值为W，其内能增加了ΔU，已知照射到集热板上太阳光的能量有50%被箱内气体吸收，求：(1)这段时间内集热箱内气体共吸收的热量；(2)此位置太阳光在垂直集热板单位面积上的辐射功率．参考答案与解析1．164] C2．165]解析：选AD.第一类永动机违背了能量守恒定律，第二类永动机违背了热传递的方向性．因此，正确选项为A、D.3．166]解析：选BC.两张潮湿的纸靠得很近，使分子间的距离变得很小，进入了分子力的作用范围，分子力表现为引力，A正确；不同物质的分子间也存在相互作用力，B错误；当分子间的距离减小时，分子斥力和引力都增大，斥力增大得快，C错误；当表面平滑的太空船在太空中与灰尘相互摩擦时，可以使飞船表面与灰尘的距离达到分子力的作用范围而发生“黏合”，因此是分子力的作用，D正确．所以选B、C.4．167]解析：选B.乒乓球内的气体吸收热量后，温度升高，内能增加，体积变大，对外做功，A错误，B正确．乒乓球能鼓起来，说明内部气体的压强一定增大，单位体积内分子数减少，C、D均错误．5．168]解析：选A.热量自发地从甲传到乙，说明甲的温度高于乙的温度，但物体的内能除与温度有关外，还与物体体积及物质的量等因素有关，甲的内能不一定大于乙的内能，A对；汽油燃烧会引起一些化合物的产生，导致有毒气体的生成，B错；水能虽然是可再生能源，由热力学第二定律可知，效率不可能达到100%，C错；煤、石油等存量是有限的，是不可再生能源，D错．6．169]解析：选A.表面层1、2内的分子分布都比液体内部疏，分子引力起主要作用，出现表面张力．而附着层1内分子的分布比液体内部密，出现浸润现象，附着层2内分子的分布比液体内部疏，出现不浸润现象，所以B、C、D都错．7．170]解析：选B.气体压强是由大量气体分子对器壁的频繁碰撞引起的，它由气体的平均动能和单位体积内的分子数决定，故A、C、D错误，B正确．8．171]解析：选B.根据理想气体状态方程计算可得B项正确．9．172]解析：选C.该题中的汽缸壁、活塞、拉杆是绝热的，说明汽缸中的气体与外界不发生热交换．对A气室中的气体，若以ΔU A表示其内能的增量，则由热力学第一定律有ΔU A＝Q A＋W A，因为Q A＝0，则ΔU A＝W A.在题述过程中，因A气室中气体的体积减小，外界(活塞)对气体做功，W A>0，所以ΔU A>0，即U A增大．同理，B气室中气体的体积增大，气体对外界(活塞)做功，W B<0，所以ΔU B<0，即U B 减小．故选C.10．173]解析：选AB.空气体积不变，故做功为0，即W＝0.又因为外壁隔热，而内壁由于水的升温会吸收热量，故Q>0，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q可得ΔU>0，内能增加，A正确；空气体积不变，分子数密度不变，气体内能增加，温度升高，分子热运动变剧烈，对器壁撞击加强，故压强变大，B 正确；分子间距离不变，故作用力大小不变，C 错误；气体温度升高，分子的平均热运动速率加快，不代表每一个分子运动都加快，D 错误．11．174] 解析：选BCD.从状态d 到c ，温度不变，理想气体内能不变，但是由于压强减小，所以体积增大，对外做功，还要保持内能不变，一定要吸收热量，故选项A 错；气体从状态c 到状态b 是一个降压、降温过程，同时体积减小，外界对气体做功，而气体的内能还要减小(降温)，就一定要伴随放热的过程，故选项B 对；气体从状态a 到状态d 是一个等压、升温的过程，同时体积增大，所以气体要对外做功，选项C 对；气体从状态b 到状态a 是个等容变化过程，随压强的增大，气体的温度升高，内能增大，而在这个过程中气体的体积没有变化，就没有做功，气体内能的增大是因为气体吸热的结果，故选项D 对．12．175] 解析：选BC.将B 管慢慢地提起，可以认为气体温度不变．封闭气体的压强增大，体积减小，所以空气柱将变短，而p A ＝p 0＋p h ，所以高度差将增大．13．176] 解析：油分子的直径d ＝V S ＝1.2×10－3×10－64m ＝3×10－10m 一个油分子的体积V ＝16πd 3 1 mol 油的体积V 0＝V ·N A ＝16×3.14×(3×10－10)3×6.02×1023m 3≈8.5×10－6m 3 1 mol 油的质量M 0＝ρV 0一个油分子的质量m ＝M 0N A ＝ρVN A N A ＝ρ·16πd 3≈1.1×10－26kg. 答案：3×10－10 8.5×10－6 1.1×10－26kg14．177] 解析：热力学第一定律ΔU ＝W ＋Q ，温度不变ΔU ＝0，W ＝－0.6 J ，则Q ＝0.6 J ，所以吸热．W ′＝－0.1 J ，Q ′＝0.3 J ，ΔU ′＝0.2 J ，内能增加．答案：吸收 0.6 0.215．178] 解析：(1)由查理定律可得：p 0T 0＝p 1T 1，解得：p 1＝T 1T 0p 0＝76p 0. (2)由玻意耳定律可得：p 1V 0＝p 0V ，解得：V 0V ＝67，因此剩余气体的质量与原来质量的比值为6∶7.答案：(1)76p 0 (2)6∶7 16．179] 解析：(1)设吸收的热量为Q ，根据热力学第一定律得：ΔU ＝－W ＋Q ，Q ＝ΔU ＋W .(2)在垂直集热板单位面积上的辐射功率：P ＝Q Stη＝ΔU ＋W St ×50%＝2（ΔU ＋W ）St.2（ΔU＋W）答案：(1)ΔU＋W(2)St。

三年高考(-)高考物理试题分项版解析专题13 选修3-3(非选择题)-人教版高三选修3-3物理试题

专题13 选修3-3〔非选择题〕1．【2017·江苏卷】题12A–2〔甲〕和〔乙〕图中是某同学从资料中查到的两张记录水中炭粒运动位置连线的图片，记录炭粒位置的时间间隔均为30 s，两方格纸每格表示的长度一样．比拟两张图片可知：假设水温一样，_________〔选填“甲〞或“乙〞〕中炭粒的颗粒较大；假设炭粒大小一样，___________〔选填“甲〞或“乙〞〕中水分子的热运动较剧烈．【答案】甲乙【解析】温度一样，颗粒越大，布朗运动越不明显，所以假设水温一样，甲中炭粒的颗粒较大；假设炭粒大小一样，温度越高，布朗运动越明显，故乙中水分子的热运动较剧烈．【考点定位】布朗运动【名师点睛】此题主要考查布朗运动，布朗运动与悬浮在液体中颗粒的大小与液体的温度有关．2．【2015·江苏·12A〔2〕】在装有食品的包装袋中充入氮气，然后密封进展加压测试，测试时，对包装袋缓慢地施加压力，将袋内的氮气视为理想气体，如此加压测试过程中，包装袋内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力_________〔选填“增大〞、“减小〞或“不变〞〕，包装袋内氮气的内能_________〔选填“增大〞、“减小〞或“不变〞〕【答案】增大不变【解析】因为测试时，对包装袋缓慢地施加压力，外界对气体所做的功等于气体对外放出的热量，由热力学第一定律可知：气体的温度不变，即内能不变。

玻意耳定律可知：气体体积变小，所以压强变大，由于气体的压强是由于气体分子对器壁的频繁碰撞而产生的，所以包装袋内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力增大。

【考点】热力学第一定律、气体的内能【方法技巧】此题主要是对定律的理解，利用热力学第一定律分析内能的变化，利用玻意耳定律分析气体的压强变化。

3．【2016·江苏卷】如题12A−1图所示，在斯特林循环的p–V图象中，一定质量理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，整个过程由两个等温和两个等容过程组成．B→C 的过程中，单位体积中的气体分子数目〔选填“增大〞、“减小〞或“不变〞〕．状态A和状态D的气体分子热运动速率的统计分布图象如题12A−2图所示，如此状态A对应的是〔选填“①〞或“②〞〕．【答案】不变①【考点定位】理想气体【方法技巧】对一定质量的理想气体等容过程，气体的密度不变，即单位体积中的气体分子数目不变；理解气体分子热运动速率的统计分布图象。

(完整word版)高中物理选修3-3综合测试题含解析

选修 3－ 3 综合测试题本卷分第Ⅰ卷 (选择题 )和第Ⅱ卷 (非选择题 )两部分．满分100 分，考试时间90 分钟．第Ⅰ卷 (选择题共40分)一、选择题 (共 10 小题，每题 4 分，共 40 分，在每题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项切合题目要求，有些小题有多个选项切合题目要求，所有选对的得 4 分，选不全的得 2 分，有选错或不答的得0 分 )1．对必定质量的理想气体，以下说法正确的选项是()A．气体的体积是所有气体分子的体积之和B．气体温度越高，气体分子的热运动就越强烈C．气体对容器的压强是由大批气体分子对容器不断碰撞而产生的D．当气体膨胀时，气体分子的势能减小，因此气体的内能必定减少[答案 ] BC[分析 ]气体分子间缝隙较大，不可以忽视，选项 A 错误；气体膨胀时，分子间距增大，分子力做负功，分子势能增添，而且改变内能有两种方式，气体膨胀，对外做功，但该过程吸、放热状况不知，内能不必定减少，应选项 D 错误．()2． (2011 深·圳模拟 )以下表达中，正确的选项是A ．物体温度越高，每个分子的动能也越大B．布朗运动就是液体分子的运动C．必定质量的理想气体从外界汲取热量，其内能可能不变D．热量不行能从低温物体传达给高温物体[答案 ] C[分析 ]温度高低反应了分子均匀动能的大小，选项 A 错误；布朗运动是细小颗粒在液体分子撞击下做的无规则运动，而不是液体分子的运动，选项 B 错误；物体内能改变方式有做功和热传达两种，汲取热量的同时对外做功，其内能可能不变，选项 C 正确；由热力学第二定律可知，在不惹起其余变化的前提下，热量不行能从低温物体传达给高温物体，选项 D 错误．3．以下说法中正确的选项是()A．熵增添原理说明全部自然过程老是向着分子热运动的无序性减小的方向进行B．在绝热条件下压缩气体，气体的内能必定增添C．布朗运动是在显微镜中看到的液体分子的无规则运动D．水能够浸润玻璃，可是不可以浸润白腊，这个现象表示一种液体能否浸润某种固体与这两种物质的性质都相关系[答案 ]BD[分析 ]全部自然过程老是向着分子热运动的无序性增大的方向进行，选项A 错误；布朗运动是在显微镜中看到的悬浮小颗粒的无规则运动，选项 C 错误．()4．以下对于分子力和分子势能的说法中，正确的选项是A．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能老是随分子间距离的增大而增大B．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能老是随分子间距离的增大而减小C．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能老是随分子间距离的减小而增大D．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能老是随分子间距离的减小而减小[答案 ] C[分析 ]当分子力表现为引力时，说明分子间距离大于均衡距离，跟着分子间距离的增大分子力先增大后减小，但分子力向来做负功，分子势能增大， A 、 B 错误；当分子力表现为斥力时，说明分子间距离小于均衡距离，跟着分子间距离的减小分子力增大，且分子力一直做负功，分子势能增大，只有 C 正确．5． (2011 西·安模拟 )必定质量气体，在体积不变的状况下，温度高升，压强增大的原由是()A．温度高升后，气体分子的均匀速率变大B．温度高升后，气体分子的均匀动能变大C．温度高升后，分子撞击器壁的均匀作使劲增大D．温度高升后，单位体积内的分子数增加，撞击到单位面积器壁上的分子数增加了[答案 ] ABC[分析 ]温度高升后，气体分子的均匀速率、均匀动能变大，撞击器壁的均匀撞击力增大，压强增大， A 、B 、C 对；分子总数目不变，体积不变，则单位体积内的分子数不变，D 错．6． (2011 抚·顺模拟 )以下说法中正确的选项是()A．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不暂停地做无规则运动B．叶面上的小露水呈球形是因为液体表面张力的作用C．液晶显示器是利用了液晶对光拥有各向异性的特色D．当两分子间距离大于均衡地点的间距r 0时，分子间的距离越大，分子势能越小[答案 ] BC[分析 ]布朗运动间接反应液体分子永不暂停地无规则运动， A 错；当两分子间距离大于均衡地点的间距时，分子间距离增大，分子力表现为引力，分子力做负功，分子势能增大，D 错．7． (2011 东·北地域联合考试 )低碳生活代表着更健康、更自然、更安全的生活，同时也是一种低成本、低代价的生活方式．低碳不单是公司行为，也是一项切合时代潮流的生活方式．人类在采纳节能减排举措的同时，也在研究控制温室气体的新方法，当前专家们正在研究二氧化碳的深海办理技术．在某次实验中，将必定质量的二氧化碳气体关闭在一可自由压缩的导热容器中，将容器迟缓移到海水某深处，气体体积减为本来的一半，不计温度变化，则此过程中 ()A．外界对关闭气体做正功B．关闭气体向外界传达热量C．关闭气体分子的均匀动能增大D．关闭气体因为气体分子密度增大，而使压强增大[答案 ] ABD[分析 ]由温度与分子的均匀动能关系可确立分子均匀动能的变化，再联合热力学第一定律可剖析做功的状况．因为气体的温度不变，所以气体分子的均匀动能不变， C 错误；当气体体积减小时，外界对气体做功， A 正确；由热力学第必定律可得，关闭气体将向外界传递热量， B 正确；气体分子的均匀动能不变，但单位体积内的分子数目增大，故压强增大，D正确．8．以下对于分子运动和热现象的说法正确的选项是()A．气体假如失掉了容器的拘束就会散开，这是因为气体分子之间存在斥力的缘由B．必定量100℃的水变为100℃的水蒸气，其分子之间的势能增添C．对于必定量的气体，假如压强不变，体积增大，那么它必定从外界吸热D．假如气体分子总数不变，而气体温度高升，气体分子的均匀动能增大，所以压强必然增大[答案 ] BC[分析 ]气体散开是气体分子无规则运动的结果，故A错；水蒸气的分子势能大于水的分子势能，故 B 对；压强不变，体积增大，温度必定高升，对外做功，故吸热，故C对；而 D 项中不可以确立气体体积的变化，故 D 错．9.一个内壁圆滑、绝热的汽缸固定在地面上，绝热的活塞下方关闭着空气，若忽然用竖直向上的力 F 将活塞向上拉一些，如下图，则缸内封闭着的气体 ()A．每个分子对缸壁的冲力都会减小B．单位时间内缸壁单位面积上遇到的气体分子碰撞的次数减少C．分子均匀动能不变D．若活塞重力不计，拉力 F 对活塞做的功等于缸内气体内能的改变量[答案 ]B[分析 ]把活塞向上拉起体积增大，气体对活塞做功，气体内能减小，温度降低，分子的均匀冲力变小，碰撞次数减少，故AC错 B 对；气体内能的减小量等于对大气做的功减去 F 做的功，故 D 错．10．如下图，带有活塞的气缸中关闭必定质量的理想气体，将一个半导体NTC热敏电阻 R 置于气缸中，热敏电阻与气缸外的电源 E 和电流表 A 构成闭合回路，气缸和活塞具有优秀的绝热 (与外界无热互换)性能，若发现电流表的读数增大，以下判断正确的选项是(不考虑电阻散热 )()A ．气体必定对外做功C．气体内能必定增大B ．气体体积必定增大D ．气体压强必定增大[答案 ]CD[分析 ]电流表读数增大，说明热敏电阻温度高升，即气体温度高升，而理想气体的内能只由温度决定，故其内能必定增大， C 正确．由热力学第必定律U＝ W＋ Q，因绝热，所以Q＝0，而U>0，故W>0，即外界对气体做功，气体体积减小，由p、V、 T 的关系知，压强增大， D 正确．第Ⅱ卷 (非选择题共 60 分)二、填空题 (共 3 小题，每题 6 分，共 18 分．把答案直接填在横线上 )－3cm3的一个油滴，滴在湖面上扩展为16cm2的单分子油膜，11． (6 分 )体积为 4.8× 10则 1mol 这类油的体积为________．[答案 ]－6 3 8.5×10 m[分析 ]依据用油膜法估测分子的大小的原理，设油分子为球形，可算出一个油分子的体积，最后算出1mol 这类油的体积．V＝16πd3N A＝16π(VS)3·N A＝1× 3.14× (4.8× 10－3× 10－616)3×6.02× 1023m3 6≈8.5× 10－6m3.12． (6 分 )汽车内燃机气缸内汽油焚烧时，气体体积膨胀推进活塞对外做功．已知在某次对外做功的冲程中，汽油焚烧开释的化学能为1×103J，因尾气排放、气缸发热等对外散失的热量为8× 102J.该内燃机的效率为________．跟着科技的进步，可想法减少热量的损失，则内燃机的效率能不断提升，其效率________(选填“有可能”或“仍不行能”)达到 100%.[答案 ]20% 不行能W331× 10 J－ 8×10 J[分析 ]有1× 103J＝ 20%；内燃机的效率永久也达不到内燃机的效率η＝总＝W100%.13． (6 分)(2011 烟·台模拟 )如下图，必定质量的理想气体经历如下图的AB、BC、CA 三个变化过程，则：符合查理定律的变化过程是 ________ ； C→A 过程中气体____________( 选填“汲取”或“放出”)热量，__________( 选填“外界对气体”或“气体对外界”)做功，气体的内能 ________(选填“增大”、“减小”或“不变” )．[答案 ]B→C 汲取气体对外界增大三、阐述计算题 (共 4 小题，共42 分．解答应写出必需的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不可以得分，有数值计算的题，答案中一定明确写出数值和单位) 14．(10 分)如图甲所示，用面积为 S 的活塞在气缸内关闭着必定质量的空气，活塞上放一砝码，活塞和砝码的总质量为m.现对气缸慢慢加热，负气缸内的空气温度从T1高升到 T2，空气柱的高度增添了ΔL，已知加热时气体汲取的热量为Q，外界大气压强为p0.求：(1)此过程中被关闭气体的内能变化了多少？(2)气缸内温度为 T 1 时，气柱的长度为多少？(3)请在图乙的 V － T 图上大概作出该过程的图象( 包含在图线上标出过程的方向 )．[答案 ] (1)Q － 0T 1 L (3) 看法析图(p S ＋mg) L (2)T 2－ T 1[分析 ]mg(1)对活塞和砝码：mg ＋ p 0S ＝ pS ，得 p ＝p 0＋ S气体对外做功W ＝ pS L ＝( p 0S ＋mg) L 由热力学第必定律W ＋ Q ＝ U得 U ＝ Q － (p 0S ＋ mg) L(2) V 1 V 2 LSL ＋ L ST ＝ T ， T ＝T1 212TL解得 L ＝ 1T － T21(3)如下图．15． (10 分 )如下图，必定质量的理想气体从状态 A 变化到状态 B ，再从状态 B 变化到状态 C.已知状态 A 的温度为480K. 求：(1)气体在状态 C 时的温度；(2)试剖析从状态 A 变化到状态 B 整个过程中，气体是从外界吸收热量仍是放出热量．[答案 ](1)160K(2)吸热pp[分析 ](1)A 、 C 两状态体积相等，则有ACT A ＝T Cp C0.5× 480得： T C ＝ p A T A ＝1.5 K ＝ 160Kp A V A p B V B(2)由理想气体状态方程 T A ＝ T BB B0.5×3× 180 得： T ＝ p V T ＝ K ＝ 480KB p V A 1.5× 1AA由此可知 A 、 B 两状态温度同样，故 A 、B 两状态内能相等，而该过程体积增大，气体对外做功，由热力学第必定律得：气体汲取热量．16．(11 分 )(2011 陕·西省五校模拟 )对于生态环境的损坏，地表土裸露，大片土地荒漠化，加上春天干旱少雨，所以最近几年来我国北方地域 3、 4 月份扬尘天气显然增加．据环保部门测定，在北京地域沙尘暴严重时，最狂风速达到12m/s ，同时大批的微粒在空中悬浮．沙尘暴使空气中的悬浮微粒的最高浓度达到5.8×10 －6kg/m 3 ，悬浮微粒的密度为2.0× 103kg/m 3，此中悬浮微粒的直径小于 10－7m 的称为“可吸入颗粒物”，对人体的危害最大．北京地域出现上述沙尘暴时，设悬浮微粒中整体积的1为可吸入颗粒物，并以为所有50可吸入颗粒物的均匀直径为5.0× 10－8m ，求 1.0cm 3 的空气中所含可吸入颗粒物的数目是多少？ (计算时可把吸入颗粒物视为球形，计算结果保存一位有效数字)[答案 ] 9× 105 个[分析 ]先求出可吸入颗粒物的体积以及1m 3 中所含的可吸入颗粒物的体积，即可求出1.0cm 3 的空气中所含可吸入颗粒物的数目．m5.8× 10－6×1 沙尘暴天气时， 1m 3 的空气中所含悬浮微粒的整体积为V ＝ ρ＝ 2.0× 103m 3 ＝2.9× 10－9m 3V那么 1m 3中所含的可吸入颗粒物的体积为： V ′＝ 50＝ 5.8× 10－11m 3又因为每一个可吸入颗粒的体积为：V 0＝ 1πd 3≈ 6.54× 10－23m 36所以 1m 3 中所含的可吸入颗粒物的数目：n ＝ V ′ ≈ 8.9× 1011 个V 0故 1.0cm 3 的空气中所含可吸入颗粒物的数量为： n ′ ＝ n × 1.0× 10 －6 ＝8.9× 105(个 )≈ 9× 105(个 )17． (11分)(2011广·州模拟)如下图，在竖直搁置的圆柱形容器内用质量为m 的活塞密封一部分气体，活塞与容器壁间能无摩擦滑动，容器的横截面积为S ，将整个装置放在大气压恒为p 0 的空气中，开始时气体的温度为T 0，活塞与容器底的距离为 h 0，当气体从外界汲取热量 Q 后，活塞迟缓上涨 d 后再次均衡，求：(1)外界空气的温度是多少？(2)在此过程中的密闭气体的内能增添了多少？h ＋ d[答案 ](1)0T0 (2)Q－(mg＋p0S)dh[分析 ](1)取密闭气体为研究对象，活塞上涨过程为等压变化，由盖·吕萨克定律有V＝V0T T0得外界温度 T＝V h ＋ dT0＝T000(2)活塞上涨的过程，密闭气体战胜大气压力和活塞的重力做功，所之外界对系统做的功W＝－ (mg＋ p0S)d依据热力学第必定律得密闭气体增添的内能E＝Q＋ W＝ Q－ (mg＋ p0S)d。

人教版高中物理选修3-3 综合复习测试卷(含答案解析)

人教版高中物理选修3-3 综合复习测试卷（含答案解析）注意事项：1.本试题分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分:第Ⅰ卷为选择题,48分; 第Ⅱ卷为非选择题,72分;全卷满分120分,考试时间为100分钟；2.考生务必将班级、姓名、学号写在相应的位置上.第Ⅰ卷（选择题共48分）一、选择题（本题包括12个小题，每小题4分，共48分.每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不选的不得分）1.下列说法中正确的是（）A ．温度是分子平均动能的标志B ．物体的体积增大时，分子势能一定增大C ．分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小D ．利用阿伏伽德罗常数和某种气体的密度，就一定可以求出该种气体的分子质量2．如图1所示，甲分子固定在坐标原点O ，乙分子位于x 轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F >0为斥力，F <0为引力，a 、b 、c 、d 为x 轴上四个特定的位置，现把乙分子从a 处由静止释放，则（）A ．乙分子由a 到b 做加速运动，由b 到c 做减速运动B ．乙分子由a 到c 做加速运动，到达c 时速度最大C ．乙分子由a 到c 的过程，动能先增后减D ．乙分子由b 到d 的过程，两分子间的分子势能一直增加 3．若以M 表示水的摩尔质量，V 表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ为在标准状态下水蒸气的密度，A N 为阿伏加德罗常数，m 、v 分别表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式，正确的是：（）A ．A V N mρ= B ．A M N v ρ= C ．A M m N = D ．A V v N = 4．关于液体和固体，以下说法正确的是 ( )A ．液体分子间的相互作用比固体分子间的相互作用强B ．液体分子同固体分子一样，也是密集在一起的图1C ．液体分子的热运动没有固定的平衡位置D ．液体的扩散比固体的扩散快5.甲、乙两个相同的密闭容器中分别装有等质量的同种气体，已知甲、乙容器中气体的压强分别为甲p 、乙p ，且甲p ＜乙p ，则（）A ．甲容器中气体的温度高于乙容器中气体的温度B ．甲容器中气体的温度低于乙容器中气体的温度C ．甲容器中气体分子的平均动能小于乙容器中气体分子的平均动能D ．甲容器中气体分子的平均动能大于乙容器中气体分子的平均动能6．如图2所示，两个相通的容器P 、Q 间装有阀门K ，P 中充满气体，Q 为真空，整个系统与外界没有热交换．打开阀门K 后，P 中的气体进入Q 中，最终达到平衡，则（）A. 气体体积膨胀对外做功，内能减小，温度降低B. 气体对外做功，内能不变，温度不变C. 气体不做功，内能不变，温度不变，压强减小D. Q 中气体不可能自发地全部退回到P 中 7.恒温的水池中，有一气泡缓慢上升，在此过程中，气泡的体积会逐渐增大，不考虑气泡内气体分子势能的变化，下列说法中正确的是（）A ．气泡内的气体对外界做功B ．气泡内的气体内能增加C ．气泡内的气体与外界没有热传递D ．气泡内气体分子的平均动能保持不变8．如图3所示，某同学将空的薄金属筒开口向下压入水中．设水温均匀且恒定，筒内空气无泄漏，不计气体分子间相互作用，则被掩没的金属筒在缓慢下降过程中，筒内空气体积减小. （）A.从外界吸热B.内能增大C.向外界放热D.内能减小9．一定质量的理想气体，初始状态为p 、V 、T 。

高中物理选修3-3：高中物理《选修3-3》全册提高卷(含解析)

高中物理《选修3-3》全册提高卷(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分．在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分．)1．用下述方法改变物体的内能，属于做功的方式是()A．用锤子打铁时，铁块发热B．用磨刀石磨刀时，刀发热C．双手互搓，手发热D．用天然气烧水2．电冰箱的制冷设备是用机械的方式制造人工低温的装置，压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内、外的管道中不断循环，实现制冷作用，那么下列说法中正确的是() A．打开冰箱门让压缩机一直工作，可使室内温度逐渐降低B．在电冰箱的内管道中，制冷剂迅速膨胀并吸收热量C．在电冰箱的外管道中，制冷剂被剧烈压缩放出热量D．电冰箱的工作原理违背了热力学第二定律3．下列说法正确的是()A．机械能和内能的转化具有方向性B．大颗粒的盐磨成细盐，就变成了非晶体C．第二类永动机虽然不违反能量守恒定律，但它是制造不出来的D．当温度由20 ℃变为40 ℃，物体分子的平均动能应变为原来的2倍4.如图所示，导热的汽缸开口向下，缸内活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞可自由滑动且不漏气，活塞下挂一个沙桶，沙桶装满沙子时，活塞恰好静止．活塞重力忽略不计，现将沙桶底部钻一个小洞，让细沙慢慢漏出，汽缸外部温度恒定不变．则()A．缸内气体压强减小，内能增加B．缸内气体压强增大，内能不变C．缸内气体压强增大，内能减少D．外界对缸内气体做功5．关于热力学定律，下列说法正确的是()A．在一定条件下物体的温度可以降到0 KB．物体从单一热源吸收的热量不能全部用于做功C．吸收了热量的物体，其内能不一定增加D．压缩气体，气体的温度一定升高6.如图所示，某同学将空的薄金属筒开口向下压入水中．设水温均匀且恒定，筒内空气无泄漏，不计气体分子间的相互作用，则被淹没的金属筒在缓缓下降过程中，筒内空气体积减小，空气一定( )A ．从外界吸热B ．内能增大C ．向外界放热D ．内能减小7．一定质量的理想气体在某一过程中，外界对气体做功7.0×104J ，气体内能减少1.3×105J ，则此过程( )A ．气体从外界吸收热量2.0×105JB ．气体向外界放出热量2.0×105JC ．气体从外界吸收热量6.0×104JD ．气体向外界放出热量6.0×104J8．一滴油酸酒精溶液含质量为m 的纯油酸，滴在液面上扩散后形成的最大面积为S .已知纯油酸的摩尔质量为M 、密度为ρ，阿伏加德罗常数为N A ，下列表达式正确的有( )A ．油酸分子的直径d ＝MρSB ．油酸分子的直径d ＝mρSC ．油酸所含的分子数n ＝mMN AD ．油酸所含的分子数n ＝MmN A9.如图所示，绝热的汽缸与绝热的活塞A 、B 密封一定质量的空气后水平放置在光滑地面上，不计活塞与汽缸壁的摩擦，现用电热丝给汽缸内的气体加热，在加热过程中( )A ．汽缸向左移动B ．活塞A 、B 均向左移动C ．密封气体的内能一定增加D ．汽缸中单位时间内作用在活塞A 和活塞B 上的分子个数相同10．如图所示的四个图象中，有一个是表示一定质量的某种理想气体从状态a 等压膨胀到状态b 的过程．这个图象是( )11．下列四幅图中，能正确反映分子间作用力f 和分子势能E p 随分子间距离r 变化关系的图线是( )12.如图所示为伽利略设计的世界上第一个温度计示意图，上部是一个球形容器，里面有一定质量的空气，下部是一根细管，细管插入带色液体中，制作时先给球形容器微微加热，跑出一些空气，插入液体中时，带色液体上升到管内某一高度．测量时球形容器与所测物质接触．已知外界大气压为p 0，并保持不变，所测温度为t1时，管内液面在a位置，容器内气体分子的平均动能为E k1，气体压强为p1，容器内气体内能为E1；所测温度为t2时，管内液面在b位置，其他三个量分别为E k2、p2、E2，由此可知()A．t1＜t2B．p1＜p2C．E k1＜E k2D．E1＞E2明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．)13．(9分)一定量的理想气体与两种实际气体Ⅰ、Ⅱ在标准大气压下做等压变化时的V－T关系如图(a)所示，图中V－V0V0－V′＝12.用三份上述理想气体作为测温物质制成三个相同的温度计，然后将其中两个温度计中的理想气体分别换成上述实际气体Ⅰ、Ⅱ.在标准大气压下，当环境温度为T0时，三个温度计的示数各不相同，如图(b)所示，温度计(ⅱ)中的测温物质应为实际气体________(图中活塞质量忽略不计)；若此时温度计(ⅱ)和(ⅲ)的示数分别为21 ℃和24 ℃，则此时温度计(ⅰ)的示数为________℃；可见用实际气体作为测温物质时，会产生误差．为减小在T1～T2范围内的测量误差，现针对T0进行修正，制成如图(c)所示的复合气体温度计，图中无摩擦导热活塞将容器分成两部分，在温度为T1时分别装入适量气体Ⅰ和Ⅱ，则两种气体体积之比VⅠ∶VⅡ应为________．14.(10分)(2016·高考全国卷丙)一U形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一光滑的轻活塞．初始时，管内汞柱及空气柱长度如图所示．用力向下缓慢推活塞，直至管内两边汞柱高度相等时为止．求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离．已知玻璃管的横截面积处处相同；在活塞向下移动的过程中，没有发生气体泄漏；大气压强p0＝75.0 cmHg.环境温度不变．15.(10分)如图，体积为V 、内壁光滑的圆柱形导热汽缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞；汽缸内密封有温度为2.4T 0、压强为1.2p 0的理想气体．p 0和T 0分别为大气的压强和温度．已知：气体内能U 与温度T 的关系为U ＝ αT ，α为正的常量；容器内气体的所有变化过程都是缓慢的．求：(1)汽缸内气体与大气达到平衡时的体积V 1； (2)在活塞下降过程中，汽缸内气体放出的热量Q .16.(11分)一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形汽缸内，汽缸壁导热良好，活塞可沿汽缸壁无摩擦地滑动．开始时气体压强为p ，活塞下表面相对于汽缸底部的高度为h ，外界的温度为T 0.现取质量为m 的沙子缓慢地倒在活塞的上表面，沙子倒完时，活塞下降了h4.若此后外界的温度为T ，求重新达到平衡后气体的体积．已知外界大气的压强始终保持不变，重力加速度大小为g .参考答案与解析1．[212]解析：选ABC.A、B、C中的过程都是力对系统(铁块、刀、手)做功，内能增加和温度升高的过程．而D中的用天然气烧水则是通过热传导和热对流来实现水温升高的．2．[213]解析：选BC.电冰箱工作过程中，消耗电能的同时部分电能转化为内能，故室内温度不可能降低，选项A错误；制冷剂在内管道膨胀吸热，在外管道被压缩放热，选项B、C正确；电冰箱的工作原理并不违背热力学第二定律，选项D错误．3．[214]解析：选AC.细盐是单晶体，选项B错误；温度是分子平均动能的标志，T ＝αE k，T是热力学温度，α是比例常数，选项D错误．4．[215]解析：选BD.分析活塞受力，活塞受到大气压力p0S竖直向上，内部气体压力pS和沙桶重力mg，根据活塞平衡有p0S＝mg＋pS，随沙桶重力减小，大气压力使得活塞向上运动，外界对缸内气体做功，选项D对；由于汽缸导热，温度不变，汽缸内体积变小，压强变大，选项A错；气体温度不变，内能不变，选项B对，C错．5．[216]解析：选C.0 K是低温的极限，任何物体的温度只能接近而不能达到，所以A错误；根据热力学第二定律，物体不可能从单一热源吸收热量全部用来对外做功而不产生其他影响，但在“产生其他影响的情况”下，也可以从单一热源吸收热量全部用来做功，所以B错误；内能的改变与热传递和做功同时有关，所以C正确，D错误．6．[217]解析：选C.本题考查气体性质和热力学第一定律，由于不计气体分子之间的相互作用，且整个过程缓慢进行，所以可看成温度不变，即气体内能不变，选项B、D均错．热力学第一定律公式ΔU＝W＋Q，因为在这个过程中气体体积减小，外界对气体做了功，式中W取正号，ΔU＝0，所以Q为负，即气体向外放热，故选项A错，C对．正确选项为C.7．[218]解析：选B.由热力学第一定律ΔU＝W＋Q，Q＝ΔU－W＝－1.3×105J－7.0×104J＝－2.0×105J，负号表示放出热量，所以B正确，其他选项错误．8．[219]BC9．[220]解析：选C.对汽缸整体分析，外部各个方向上受到大气的压力相等，所以汽缸保持静止，A错；用电热丝给汽缸内的气体加热后，汽缸内的气体温度升高，内能增大，压强变大，活塞A、B均向外运动，B错，C正确；活塞A的面积大于活塞B的面积，单位时间内作用在活塞A和活塞B上的分子个数不同，D错．10．[221]解析：选C.一定质量的某种理想气体满足理想气体状态方程pVT＝C；理想气体等压膨胀时，压强不变、体积增大、温度升高，V与T成正比．故正确选项为C.11．[222]解析：选B.当r＝r0时引力与斥力的合力为零，即分子力为零，A、D错；当分子间的距离大于或小于r0时，分子力做负功，分子势能增加，r＝r0时分子势能最小，B对，C错．12．[223] 解析：选D.b 在a 上方，说明球形容器内气体的压强减小，选项B 错误；由pVT ＝C 知，球形容器内气体的压强减小，体积减小，则温度降低，选项A 错误；温度是分子平均动能的标志，故容器内气体分子的平均动能减小，选项C 错误；容器内气体的内能随温度降低而减小，选项D 正确．13．[224] 解析：从V －T 图象可看出，温度为T 1时，气体的体积相同；温度为T 0时，Ⅱ的体积小，所以温度计(ⅱ)中的测温物质应为实际气体Ⅱ，在温度为T 0时，T ⅱ＝21 ℃，T ⅲ＝24 ℃，由于V －V 0V 0－V ′＝T iii －T 0T 0－T ii ＝12，代入数据可得T 0＝23 ℃，对T 0校正，在温度T 1时装入气体体积比为2∶1.答案：Ⅱ 23 2∶114．[225] 解析：设初始时，右管中空气柱的压强为p 1，长度为l 1；左管中空气柱的压强为p 2＝p 0，长度为l 2.活塞被下推h 后，右管中空气柱的压强为p ′1，长度为l ′1；左管中空气柱的压强为p ′2，长度为l ′2.以cmHg 为压强单位．由题给条件得p 1＝p 0＋(20.0－5.00)cmHg ① l ′1＝⎝⎛⎭⎫20.0－20.0－5.002cm ② 由玻意耳定律得p 1l 1＝p ′1l ′1③ 联立①②③式和题给条件得p ′1＝144 cmHg ④ 依题意p ′2＝p ′1 ⑤ l ′2＝4.00 cm ＋20.0－5.002cm －h ⑥ 由玻意耳定律得p 2l 2＝p ′2l ′2⑦联立④⑤⑥⑦式和题给条件得h ＝9.42 cm. 答案：见解析15．[226] 解析：(1)在气体由压强p ＝1.2p 0下降到p 0的过程中，气体体积不变，温度由T ＝2.4T 0变为T 1.由查理定律得T 1T ＝p 0p在气体温度由T 1变为T 0的过程中，体积由V 减小到V 1，气体压强不变．由盖—吕萨克定律得V V 1＝T 1T 0解得 V 1＝12V .(2)在活塞下降过程中，活塞对气体做的功为 W ＝p 0(V －V 1)在这一过程中，气体内能的减少量为ΔU ＝α(T 1－T 0)由热力学第一定律得，汽缸内气体放出的热量为 Q ＝W ＋ΔU 解得Q ＝12p 0V ＋αT 0.答案：(1)12V (2)12p 0V ＋αT 016．[227] 解析：设汽缸的横截面积为S ，沙子倒在活塞上后，对气体产生的压强为Δp ，由玻意耳定律得phS ＝(p ＋Δp )⎝⎛⎭⎫h －14h S ① 解得Δp ＝13p②外界的温度变为T 后，设活塞距底部的高度为h ′.根据盖－吕萨克定律，得⎝⎛⎭⎫h －14h ST 0＝h ′ST③ 解得h ′＝3T4T 0h④ 据题意可得Δp ＝mgS⑤ 气体最后的体积为V ＝Sh ′ ⑥联立②④⑤⑥式得V ＝9mghT4pT 0.答案：9mghT 4pT 0。

高考物理高考专题复习学案《选修3-3》(精品整理含答案)

高考物理高考专题复习学案《选修3-3》考题一热学的基本知识1.分子动理论知识结构2.两种微观模型(1)球体模型(适用于固体、液体)：一个分子的体积V 0＝43π(d 2)3＝16πd 3，d 为分子的直径.(2)立方体模型(适用于气体)：一个分子占据的平均空间V 0＝d 3，d 为分子间的距离.3.阿伏加德罗常数是联系宏观与微观的桥梁，计算时要注意抓住与其相关的三个量：摩尔质量、摩尔体积和物质的量.4.固体和液体 (1)晶体和非晶体(2)液晶的性质液晶是一种特殊的物质，既可以流动，又可以表现出单晶体的分子排列特点，在光学、电学物理性质上表现出各向异性. (3)液体的表面张力使液体表面有收缩到球形的趋势，表面张力的方向跟液面相切. (4)饱和气压的特点液体的饱和气压与温度有关，温度越高，饱和气压越大，且饱和气压与饱和汽的体积无关. (5)相对湿度某温度时空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和气压的百分比.即：B ＝pp s×100%.例1 下列说法中正确的是( )A.气体分子的平均速率增大，气体的压强也一定增大B.叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用C.液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性D.因为布朗运动的激烈程度与温度有关，所以布朗运动也叫做热运动解析气体压强由气体分子数密度和平均动能决定，气体分子的平均速率增大，则气体分子的平均动能增大，分子数密度可能减小，故气体的压强不一定增大，A错误；叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用，B正确；液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，C正确；热运动属于分子的运动，而布朗运动是微小颗粒的运动，D错误.答案BC训练1.下列说法正确的是()A.空气中水蒸气的压强越大，人体水分蒸发的越快B.单晶体具有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点C.水龙头中滴下的水滴在空中呈球状是由表面张力引起的D.当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大答案CD解析空气中水蒸气压强越大，越接近饱和气压，水蒸发越慢；故A错误；单晶体和多晶体都具有固定的熔点，选项B错误；水龙头中滴下的水滴在空中呈球状是由表面张力引起的，选项C正确；当分子间作用力表现为斥力时，分子距离减小，分子力做负功，故分子势能随分子间距离的减小而增大，选项D正确；故选C、D.2.下列说法正确的是()A.分子间距离增大，分子力先减小后增大B.只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可算出气体分子的体积C.一些物质，在适当的溶剂中溶解时，在一定浓度范围具有液晶态D.从塑料酱油瓶里向外倒酱油时不易外洒，这是因为酱油可以浸润塑料答案 C解析分子间距离从零开始增大时，分子力先减小后增大，再减小，选项A错误；只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可算出气体分子运动占据的空间大小，而不能计算气体分子的体积，选项B错误；当有些物质溶解达到饱和度时，会达到溶解平衡，所以有些物质在适当溶剂中溶解时在一定浓度范围内具有液晶态，故C正确；从塑料酱油瓶里向外倒酱油时不易外洒，这是因为酱油对塑料是不浸润的，选项D错误；故选C.3.关于能量和能源，下列说法正确的是()A.在能源利用的过程中，能量在数量上并未减少B.由于自然界中总的能量守恒，所以不需要节约能源C.能量耗散说明在转化过程中能量不断减少D.人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造答案 A解析根据能量守恒定律可知，在能源使用过程中，能量在数量上并未减少，故A正确，C错误；虽然总能量不会减小，但是由于能源的品质降低，无法再应用，故还需要节约能源，故B错误；根据能量守恒可知，能量不会被创造，也不会消失，故D错误.4.下列说法中正确的是()A.能的转化和守恒定律是普遍规律，能量耗散不违反能量守恒定律B.扩散现象可以在液体、气体中进行，不能在固体中发生C.有规则外形的物体是晶体，没有确定的几何外形的物体是非晶体D.由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，所以存在表面张力答案AD解析能的转化和守恒定律是普遍规律，能量耗散不违反能量守恒定律，选项A 正确；扩散现象可以在液体、气体中进行，也能在固体中发生，选项B错误；有规则外形的物体是单晶体，没有确定的几何外形的物体是多晶体或者非晶体，选项C错误；由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，所以存在表面张力，选项D正确；故选A、D.考题二气体实验定律的应用1.热力学定律与气体实验定律知识结构2.应用气体实验定律的三个重点环节(1)正确选择研究对象：对于变质量问题要保证研究质量不变的部分；对于多部分气体问题，要各部分独立研究，各部分之间一般通过压强找联系.(2)列出各状态的参量：气体在初、末状态，往往会有两个(或三个)参量发生变化，把这些状态参量罗列出来会比较准确、快速的找到规律.(3)认清变化过程：准确分析变化过程以便正确选用气体实验定律.例2如图1所示，用销钉固定的活塞把导热汽缸分隔成两部分，A部分气体压强p A＝6.0×105 Pa，体积V A＝1 L；B部分气体压强p B＝2.0×105 Pa，体积V B＝3 L.现拔去销钉，外界温度保持不变，活塞与汽缸间摩擦可忽略不计，整个过程无漏气，A、B两部分气体均为理想气体.求活塞稳定后A部分气体的压强.图1解析拔去销钉，待活塞稳定后，p A′＝p B′①根据玻意耳定律，对A部分气体，p A V A＝p A′(V A＋ΔV) ②对B部分气体，p B V B＝p B′(V B－ΔV) ③由①②③联立：p A′＝3.0×105 Pa答案 3.0×105 Pa变式训练5.如图2甲是一定质量的气体由状态A 经过状态B 变为状态C 的V －T 图象.已知气体在状态A 时的压强是1.5×105 Pa.图2(1)说出A →B 过程中压强变化的情形，并根据图象提供的信息，计算图甲中T A 的温度值.(2)请在图乙坐标系中，作出该气体由状态A 经过状态B 变为状态C 的p －T 图象，并在图线相应位置上标出字母A 、B 、C .需要计算才能确定的有关坐标值，请写出计算过程.答案 (1)200 K (2)见解析解析 (1)从题图甲可以看出，A 与B 连线的延长线过原点，所以A →B 是等压变化，即p A ＝p B根据盖—吕萨克定律可得V A T A＝V B T B，所以T A ＝V A V BT B ＝0.40.6×300 K ＝200 K(2)由题图甲可知，由B →C 是等容变化，根据查理定律得p B T B＝p CT C所以p C ＝T C T Bp B ＝400300×1.5×105 Pa ＝2.0×105 Pa则可画出由状态A →B →C 的p －T 图象如图所示.6.某次测量中在地面释放一体积为8升的氢气球，发现当气球升高到1 600 m 时破裂.实验表明氢气球内外压强近似相等，当氢气球体积膨胀到8.4升时即破裂.已知地面附近大气的温度为27 ℃，常温下当地大气压随高度的变化如图3所示.求：高度为1 600 m 处大气的摄氏温度.图3答案 17 ℃解析由题图得：在地面球内压强： p 1＝76 cmHg1 600 m 处球内气体压强： p 2＝70 cmHg由气态方程得：p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2T 2＝p 2V 2p 1V 1T 1＝70×8.476×8×300 K ≈290 Kt 2＝(290－273) ℃＝17 ℃7.如图4所示，竖直放置的导热汽缸内用活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞的质量为m ，横截面积为S ，缸内气体高度为2h .现在活塞上缓慢添加砂粒，直至缸内气体的高度变为h .然后再对汽缸缓慢加热，让活塞恰好回到原来位置.已知大气压强为p 0，大气温度为T 0，重力加速度为g ，不计活塞与汽缸壁间摩擦.求：图4(1)所添加砂粒的总质量；(2)活塞返回至原来位置时缸内气体的温度. 答案 (1)m ＋p 0Sg (2)2T 0解析 (1)设添加砂粒的总质量为m 0，最初气体压强为p 1＝p 0＋mgS 添加砂粒后气体压强为p 2＝p 0＋(m ＋m 0)gS该过程为等温变化，有p 1S ·2h ＝p 2S ·h 解得m 0＝m ＋p 0S g(2)设活塞回到原来位置时气体温度为T 1，该过程为等压变化，有V 1T 0＝V 2T 1解得T 1＝2T 08.如图5所示，一竖直放置的、长为L 的细管下端封闭，上端与大气(视为理想气体)相通，初始时管内气体温度为T 1.现用一段水银柱从管口开始注入管内将气柱封闭，该过程中气体温度保持不变且没有气体漏出，平衡后管内上下两部分气柱长度比为1∶3.若将管内下部气体温度降至T 2，在保持温度不变的条件下将管倒置，平衡后水银柱下端与管下端刚好平齐(没有水银漏出).已知T 1＝52T 2，大气压强为p 0，重力加速度为g .求水银柱的长度h 和水银的密度ρ.图5答案 215L 105p 026gL解析设管内截面面积为S ，初始时气体压强为p 0，体积为V 0＝LS 注入水银后下部气体压强为p 1＝p 0＋ρgh 体积为V 1＝34(L －h )S由玻意耳定律有：p 0LS ＝(p 0＋ρgh )×34(L －h )S 将管倒置后，管内气体压强为p 2＝p 0－ρgh 体积为V 2＝(L －h )S由理想气体状态方程有：p0LST1＝(p0－ρgh)(L－h)ST2解得：h＝215L，ρ＝105p026gL考题三热力学第一定律与气体实验定律的组合1.应用气体实验定律的解题思路(1)选择对象——即某一定质量的理想气体；(2)找出参量——气体在始末状态的参量p1、V1、T1及p2、V2、T2；(3)认识过程——认清变化过程是正确选用物理规律的前提；(4)列出方程——选用某一实验定律或气态方程，代入具体数值求解，并讨论结果的合理性.2.牢记以下几个结论(1)热量不能自发地由低温物体传递给高温物体；(2)气体压强是由气体分子频繁地碰撞器壁产生的，压强大小与分子热运动的剧烈程度和分子密集程度有关；(3)做功和热传递都可以改变物体的内能，理想气体的内能只与温度有关；(4)温度变化时，意味着物体内分子的平均动能随之变化，并非物体内每个分子的动能都随之发生同样的变化.3.对热力学第一定律的考查有定性判断和定量计算两种方式(1)定性判断.利用题中的条件和符号法则对W、Q、ΔU中的其中两个量做出准确的符号判断，然后利用ΔU＝W＋Q对第三个量做出判断.(2)定量计算.一般计算等压变化过程的功，即W＝p·ΔV，然后结合其他条件，利用ΔU＝W＋Q进行相关计算.(3)注意符号正负的规定.若研究对象为气体，对气体做功的正负由气体体积的变化决定.气体体积增大，气体对外界做功，W<0；气体的体积减小，外界对气体做功，W>0.例3如图6所示，一圆柱形绝热汽缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体.活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h，此时封闭气体的温度为T1.现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时，气体温度上升到T2.已知大气压强为p0，重力加速度为g，不计活塞与汽缸的摩擦，求：图6(1)活塞上升的高度；(2)加热过程中气体的内能增加量.[思维规范流程](1)气体发生等压变化，有hS(h＋Δh)S＝T1T2(1分)解得Δh＝T2－T1T1h(1分)(2)加热过程中气体对外做功为W＝pS·Δh＝(p0S＋mg)h T2－T1T1(1分)由热力学第一定律知内能的增加量为ΔU＝Q－W＝Q－(p0S＋mg)h T2－T1T1(1分)答案(1)T2－T1T1h(2)Q－(p0S＋mg)hT2－T1T1训练9.一定质量理想气体由状态A经过A→B→C→A的循环过程的p－V图象如图7所示(A→B为双曲线).其中状态___________(选填A、B或C)温度最高，A→B→C 过程是_______的.(选填“吸热”或“放热”)图7答案C吸热解析根据公式pV T ＝C ，可得从A 到B 为等温变化，温度应不变，从B 到C 为等容变化，压强增大，温度升高，从外界吸热，从C 到A 为等压变化，体积减小，温度降低，所以C 温度最高，从A 到B 到C 需要从外界吸热.10.一只篮球的体积为V 0，球内气体的压强为p 0，温度为T 0.现用打气筒对篮球充入压强为p 0、温度为T 0的气体，使球内气体压强变为3p 0，同时温度升至2T 0.已知气体内能U 与温度的关系为U ＝aT (a 为正常数)，充气过程中气体向外放出Q 的热量，篮球体积不变.求：(1)充入气体的体积；(2)充气过程中打气筒对气体做的功.答案 (1)0.5V 0 (2)Q ＋aT 0解析 (1)设充入气体体积为ΔV ，由理想气体状态方程可知：p 0(V 0＋ΔV )T 0＝3p 0V 02T 0则ΔV ＝0.5V 0(2)由题意ΔU ＝a (2T 0－T 0)＝aT 0由热力学第一定律ΔU ＝W ＋(－Q )可得：W ＝Q ＋aT 011.如图8所示，一轻活塞将体积为V 、温度为2T 0的理想气体，密封在内壁光滑的圆柱形导热汽缸内.已知大气压强为p 0，大气的温度为T 0，气体内能U 与温度的关系为U ＝aT (a 为正常数).在汽缸内气体温度缓慢降为T 0的过程中，求：图8(1)气体内能减少量ΔU ；(2)气体放出的热量Q .答案 (1)aT 0 (2)aT 0－12P 0V解析 (1)由题意可知ΔU ＝a (2T 0－T 0)＝aT 0(2)设温度降低后的体积为V ′，则V 2T 0＝V ′T 0外界对气体做功W ＝p 0·(V －V ′)热力学第一定律ΔU ＝W ＋Q解得Q ＝aT 0－12P 0V《选修3-3》考前针对训练1.(1)下列说法中正确的是( )A.高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故B.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点C.布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间的相互碰撞引起的D.由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液体分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势(2)若一条鱼儿正在水下10 m 处戏水，吐出的一个体积为1 cm 3的气泡.气泡内的气体视为理想气体，且气体质量保持不变，大气压强为p 0＝1.0×105 Pa ，g ＝10 m/s 2，湖水温度保持不变，气泡在上升的过程中，气体________(填“吸热”或者“放热”)；气泡到达湖面时的体积为________cm 3.(3)利用油膜法可以粗略测出阿伏加德罗常数.把密度ρ＝0.8×103 kg/m 3的某种油，用滴管滴一滴在水面上形成油膜，已知这滴油的体积为V ＝0.5×10－3 cm 3，形成的油膜面积为S ＝0.7 m 2，油的摩尔质量M ＝9×10－2 kg/mol ，若把油膜看成单分子层，每个油分子看成球形，那么：①油分子的直径是多少？②由以上数据可粗略测出阿伏加德罗常数N A 是多少？(以上结果均保留一位有效数字)答案 (1)BD (2)吸热 2(3)①7×10－10 m ②6×1023 mol －1解析 (1)水的沸点和气压有关，高原地区水的沸点较低，是因为高原地区大气压较低，A 错误；液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性，彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，故B 正确；布朗运动显示的是悬浮微粒的运动，反应了液体分子的无规则运动，C错误；由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液体分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势，D正确.(2)气泡上升的过程中体积增大，对外做功，由于保持温度不变，故内能不变，由热力学第一定律可得，气泡需要吸热；气泡初始时的压强p1＝p0＋ρgh＝2.0×105 Pa气泡浮到水面上的气压p2＝p0＝1.0×105 Pa由气体的等温变化可知，p1V1＝p2V2带入数据可得：V2＝2 cm3(3)①油分子的直径d＝VS＝0.5×10－3×10－60.7m≈7×10－10 m②油的摩尔体积为V mol＝M ρ，每个油分子的体积为V0＝4πR33＝πd36，阿伏加德罗常数可表示为N A＝V mol V0，联立以上各式得N A＝6Mπd3ρ，代入数值计算得N A≈6×1023 mol－1.2.(1)关于饱和汽和相对湿度，下列说法中错误的是()A.使未饱和汽变成饱和汽，可采用降低温度的方法B.空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的压强越接近饱和气压C.密闭容器中装有某种液体及其饱和蒸汽，若温度升高，同时增大容器的容积，饱和气压可能会减小D.相对湿度过小时，人会感觉空气干燥(2)如图1所示，一定质量的理想气体发生如图1所示的状态变化，从状态A到状态B，在相同时间内撞在单位面积上的分子数____________(选填“增大”“不变”或“减小”)，从状态A经B、C再回到状态A，气体吸收的热量________放出的热量(选填“大于”“小于”或“等于”).图1(3)已知阿伏加德罗常数为6.0×1023mol－1，在标准状态(压强p0＝1 atm、温度t0＝0 ℃)下任何气体的摩尔体积都为22.4 L，已知上一题中理想气体在状态C时的温度为27 ℃，求该气体的分子数.(计算结果取两位有效数字)答案(1)C(2)减小大于(3)2.4×1022解析(1)饱和气压是物质的一个重要性质，它的大小取决于物质的本性和温度，温度越高，饱和气压越大，则使未饱和汽变成饱和汽，可采用降低温度的方法，故A正确；根据相对湿度的特点可知，空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的压强越接近饱和气压，故B正确；温度升高，饱和气压增大.故C错误；相对湿度过小时，人会感觉空气干燥.故D正确.(2)理想气体从状态A到状态B，压强不变，体积变大，分子的密集程度减小，所以在相同时间内撞在单位面积上的分子数减小，从状态A经B、C再回到状态A，内能不变，一个循环过程中，A到B外界对气体做功W1＝－2×3＝－6 J，B到C过程中外界对气体做功W2＝12×()1＋3×2＝4 J，C到A体积不变不做功，所以外界对气体做功W＝W1＋W2＝－2 J，根据ΔU＝W＋Q，Q＝2 J，即一个循环气体吸热2 J，所以一个循环中气体吸收的热量大于放出的热量.(3)根据盖－吕萨克定律：V0T0＝V1T1，代入数据：1273＋27＝V1 273，解得标准状态下气体的体积为V1＝0.91 L，N＝V1V mol N A＝0.9122.4×6×1023个≈2.4×1022个.3.某学习小组做了如下实验，先把空的烧瓶放入冰箱冷冻，取出烧瓶，并迅速把一个气球紧套在烧瓶颈上，封闭了一部分气体，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图2.图2(1)在气球膨胀过程中，下列说法正确的是________A.该密闭气体分子间的作用力增大B.该密闭气体组成的系统熵增加C.该密闭气体的压强是由于气体重力而产生的D.该密闭气体的体积是所有气体分子的体积之和(2)若某时刻该密闭气体的体积为V，密度为ρ，平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为N A，则该密闭气体的分子个数为________；(3)若将该密闭气体视为理想气体，气球逐渐膨胀起来的过程中，气体对外做了0.6 J的功，同时吸收了0.9 J的热量，则该气体内能变化了________ J；若气球在膨胀过程中迅速脱离瓶颈，则该气球内气体的温度________.(填“升高”或“降低”)答案(1)B(2)ρVM N A(3)0.3降低解析(1)气体膨胀，分子间距变大，分子间的引力和斥力同时变小，故A错误；根据热力学第二定律，一切宏观热现象过程总是朝着熵增加的方向进行，故该密闭气体组成的系统熵增加，故B正确；气体压强是由气体分子对容器壁的碰撞产生的，故C错误；气体分子间隙很大，该密闭气体的体积远大于所有气体分子的体积之和，故D错误.(2)气体的量为：n＝ρVM；该密闭气体的分子个数为：N＝nN A＝ρVM N A；(3)气体对外做了0.6 J的功，同时吸收了0.9 J的热量，根据热力学第一定律，有：ΔU＝W＋Q＝－0.6 J＋0.9 J＝0.3 J；若气球在膨胀过程中迅速脱离瓶颈，气压气体迅速碰撞，对外做功，内能减小，温度降低.4.(1)某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图3所示，图中f(v)表示v 处单位速率区间内的分子数百分率，由图可知()图3A.气体的所有分子，其速率都在某个数值附近B.某个气体分子在高温状态时的速率可能与低温状态时相等C.高温状态下大多数分子的速率大于低温状态下大多数分子的速率D.高温状态下分子速率的分布范围相对较小(2)如图4所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，已知在此过程中，气体内能增加100 J，则该过程中气体________(选填“吸收”或“放出”)热量________J.图4(3)已知气泡内气体的密度为1.29 kg/m3，平均摩尔质量为0.29 kg/mol，阿伏加德罗常数N A＝6.0×1023 mol－1，取气体分子的平均直径为2×10－10 m，若气泡内的气体能完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值.(结果保留一位有效数字)答案(1)BC(2)放出100(3)1×10－5解析(1)由不同温度下的分子速率分布曲线可知，在一定温度下，大多数分子的速率都接近某个数值，不是所有，故A错误；高温状态下大部分分子的速率大于低温状态下大部分分子的速率，不是所有，有个别分子的速率会更大或更小，故B正确；温度是分子平均动能的标志，温度高则分子速率大的占多数，即高温状态下分子速率大小的分布范围相对较大，故C正确，故D错误.(2)根据公式：ΔU＝W＋Q和外界对气体做功W＝pΔV＝200 J，可以得到：Q＝－100 J，所以放出100 J热量.(3)设气体体积为V1，完全变为液体后体积为V2气体质量：m＝ρV1含分子个数：n ＝m M N A每个分子的体积：V 0＝43π(D 2)3＝16πD 3液体体积为：V 2＝nV 0液体与气体体积之比：V 2V 1＝πρN A D 36M ＝3.14×1.29×6×1023×(2×10－10)36×0.29≈1×10－5. 5.(1)下列说法正确的是( )A.饱和气压随温度升高而增大B.露珠呈球形是由于液体表面张力的作用C.当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最大D.液晶显示器是利用了液晶对光具有各向同性的特点(2)图5所示为一定质量的理想气体等压变化的p －T 图象.从A 到B 的过程，该气体内能________(选填“增大”“减小”或“不变”)、________(选填“吸收”或“放出”)热量.图5(3)石墨烯是目前发现的最薄、最坚硬、导电导热性能最强的一种新型纳米材料.已知1 g 石墨烯展开后面积可以达到2 600 m 2，试计算每1 m 2的石墨烯所含碳原子的个数.阿伏加德罗常数N A ＝6.0×1023 mol －1，碳的摩尔质量M ＝12 g/mol.(计算结果保留两位有效数字)答案 (1)AB (2)增大吸收 (3)1.9×1019个解析 (1)与液体处于动态平衡的蒸汽叫饱和蒸汽；饱和蒸汽压强与饱和蒸汽体积无关；在一定温度下，饱和蒸汽的分子数密度是一定的，因而其压强也是一定的，这个压强叫做饱和气压；故饱和气压随温度升高而增大，故A 正确；液体表面张力使液体具有收缩的趋势，露珠呈球形是由于液体表面张力的作用，故B 正确；分子力做功等于分子势能的减小量；当分子间的引力和斥力平衡时，分子力的合力为零；此后不管是增加分子间距还是减小分子间距，分子力都是做负功，故分子势能增加；故C 错误；液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点，故D 错误.(2)理想气体的分子势能可以忽略不计，气体等压升温，温度升高则气体的内能一定增大；根据热力学第一定律ΔU ＝Q ＋W ，温度升高，内能增大，即ΔU 为正值；同时气体的体积增大，对外做功，则W 为负值，故Q 必定为正值，即气体一定从外界吸收热量.(3)由题意可知，已知1 g 石墨烯展开后面积可以达到2 600 m 2，1 m 2石墨烯的质量：m ＝12600 g ，而1 m 2石墨烯所含原子个数：n ＝m M N A ＝1260012×6×1023 个≈1.9×1019个.6.如图6所示，某种自动洗衣机进水时，洗衣机内水位升高，与洗衣机相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量.图6(1)当洗衣缸内水位缓慢升高时，设细管内空气温度不变.则被封闭的空气( )A.分子间的引力和斥力都增大B.分子的热运动加剧C.分子的平均动能增大D.体积变小，压强变大(2)若密闭的空气可视为理想气体，在上述(1)中空气体积变化的过程中，外界对空气做0.6 J 的功，则空气________(选填“吸收”或“放出”)了________J 的热量；当洗完衣服缸内水位迅速降低时，则空气的内能________(选填“增加”或“减小”).(3)若密闭的空气体积V ＝1 L ，密度ρ＝1.29 kg/m 3，平均摩尔质量M ＝0.029 kg/mol ，阿伏加德罗常数N A ＝6.02×1023 mol －1，试估算该气体分子的总个数(结果保留一位有效数字).答案(1)AD(2)放出0.6减小(3)3×1022个解析(1)水位升高，压强增大，被封闭气体做等温变化，根据理想气体状态方程可知，气体体积减小，分子之间距离减小，因此引力和斥力都增大，故A、D正确；气体温度不变，因此分子的热运动情况不变，分子平均动能不变，故B、C 错误.(2)在(1)中空气体积变化的过程中，气体温度不变，内能不变，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体放出热量；若水位迅速降低，压强则迅速减小，体积迅速膨胀，气体对外做功，由于过程迅速，没有来得及吸放热，因此内能减小.(3)物质的量为：n＝ρV M分子总数：N＝nN A＝ρVM N A代入数据得：N≈3×1022个故该气体分子的总个数为3×1022个.。

人教版高中物理选修3-3(2018-2022)高考物理真题及其答案

人教版高中物理选修3-3（2018-2022）高考物理真题专项汇编卷 (全国卷)1.【2022全国甲】[物理——选修3-3]（1）一定量的理想气体从状态a 变化到状态b ，其过程如p T -图上从a 到b 的线段所示。

在此过程中________。

A.气体一直对外做功B.气体的内能一直增加C.气体一直从外界吸热D.气体吸收的热量等于其对外做的功E.气体吸收的热量等于其内能的增加量（2）如图，容积均为0V 、缸壁可导热的A B 、两汽缸放置在压强为0P 、温度为0T 的环境中；两汽缸的底部通过细管连通，A 汽缸的顶部通过开口C 与外界相通；汽缸内的两活塞将缸内气体分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四部分，其中第Ⅱ、Ⅲ部分的体积分别为018V 和014V 。

环境压强保持不变，不计活塞的质量和体积，忽略摩擦。

（i ）将环境温度缓慢升高，求B 汽缸中的活塞刚到达汽缸底部时的温度；（ii ）将环境温度缓慢改变至02T ，然后用气泵从开口C 向汽缸内缓慢注入气体，求A 汽缸中的活塞到达汽缸底部后，B 汽缸内第Ⅳ部分气体的压强。

2.【2022全国乙】[物理——选修3-3]（1）一定量的理想气体从状态a 经状态b 变化到状态c ，其过程如T V -图上的两条线段所示，则气体在________。

A.状态a 处的压强大于状态c 处的压强B.由a 变化到b 的过程中，气体对外做功C.由b 变化到c 的过程中，气体的压强不变D.由a 变化到b 的过程中，气体从外界吸热E.由a 变化到b 的过程中，从外界吸收的热量等于其增加的内能（2）如图，一竖直放置的汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成，汽缸中活塞I 和活塞Ⅱ之间封闭有一定量的理想气体，两活塞用一轻质弹簧连接，汽缸连接处有小卡销，活塞Ⅱ不能通过连接处。

活塞I 、Ⅱ的质量分别为2m m 、，面积分别为2S S 、，弹簧原长为l 。

初始时系统处于平衡状态，此时弹簧的伸长量为0.1l ，活塞I 、Ⅱ到汽缸连接处的距离相等，两活塞间气体的温度为0T 。

高三物理(第03期)好题速递分项解析汇编专题13选修3-3(非选择题)(含解析)

专题13 选修3-3（非选择题）一、非选择题.1.【2017·安徽省黄山市屯溪一中高三第二次月考】（8分）如图所示，透热的气缸内封有一定质量的理想气体，缸体质量M =200kg ，活塞质量m =10kg ，活塞面积S =100cm 2，活塞与气缸壁无摩擦且不漏气，此时缸内气体的温度为27℃，活塞刚好位于气缸正中间，整个装置都静止，已知大气压恒为p 0=1.0×105Pa ，重力加速度为g =10m/s 2，273T t K =+求：①缸内气体的压强p 1；②缸内气体的温度升高到多少摄氏度时，活塞恰好会静止在气缸缸口AB 处？【答案】（1） 51310p Pa =⨯ （2） 327℃考点：理想气体状态方程【名师点睛】本题是热学部分的计算题，首先要熟知理想气体状态方程，巧选研究对象，注意变化过程的不变量，同时注意摄氏温度与热力学温度的换算关，在做题过程中要先选汽缸为研究对象，列受力平衡方程可解封闭气体压强，再根据缸内气体为等压变化，由等压变化方程可得温度值。

2.【2017·贵州省凯里市第一中学高三上学期第四次模拟】（10分）如图所示，一底面积为S ，内壁光滑的圆柱形容器竖直放置在水平地面上，开口向上，内有两个质量均为m 的相同活塞A 和B ；在A 与B 之间、B 与容器底面之间分别封有一定量的同样的理想气体，平衡时体积均为V 。

已知容器内气体温度始终不变，重力加速度大小为g ，外界大气压强为p 0。

现假设活塞B 发生缓慢漏气，致使B 最终与容器底面接触。

求活塞A 移动的距离。

【答案】见解析。

设活塞A 移动的距离为Δh 则 Δh ＝h ′－h ⑦ 联立①②③④⑤⑥⑦ Δh ＝mg p 0S ＋mg ·VS考点：理想气体状态方程。

3.【2017·贵州省遵义市第四中学高三上学期第二次月考】（10分）如图所示，在两端封闭粗细均匀的竖直长管道内，用一可自由移动的活塞A 封闭体积相等的两部分气体. 开始时管道内气体温度都为T 0 = 500 K ，下部分气体的压强p 0=1.25×105Pa ，活塞质量m = 0.25 kg ，管道的内径横截面积S =1cm 2。

人教版高中物理选修3-3测试题及答案解析全套

人教版高中物理选修3-3测试题及答案解析全套含模块综合测试题，共5套阶段验收评估（一）分子动理论(时间：50分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分，第1～5小题中只有一个选项符合题意，第6～8小题中有多个选项符合题意，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分) 1．下列说法中正确的是()A．扩散现象就是布朗运动B．布朗运动是扩散现象的特例C．布朗运动就是分子热运动D．扩散现象、布朗运动和分子热运动都随温度的升高而变得剧烈解析：选D扩散现象：相互接触的物质彼此进入对方的现象。

不同的固体间、液体间、气体间均可以发生。

扩散现象可以是分子的扩散，也可以是原子、电子等微观粒子的扩散，是由两种接触物质的浓度差引起的。

同种物质间无所谓扩散运动，但同种物质内分子也存在永不停息的无规则运动。

布朗运动：悬浮在液体或气体中的小颗粒的无规则的运动。

它是由液体或气体分子对悬浮颗粒的无规则的碰撞不平衡引起的，并不是分子的无规则运动，也不是扩散现象。

但是扩散现象和布朗运动都反映了分子的无规则热运动。

2．关于温度的概念，下述说法中正确的是()A．温度是分子平均动能的标志，温度越高，则分子平均动能越大B．温度是分子平均动能的标志，温度升高，则物体的每一个分子的动能都增大C．当某物体的内能增加时，则该物体的温度一定升高D．甲物体的温度比乙物体的温度高，则甲物体分子平均速率比乙物体分子平均速率大解析：选A温度是分子平均动能的标志，温度升高，则分子平均动能增大，但不是每一个分子的动能都增大，A正确，B错误。

物体的内能等于所有分子动能和势能之和，内能的变化与分子动能、势能都有关系，C错误。

甲物体的温度比乙物体的温度高，甲物体分子平均动能比乙物体分子平均动能大，由于不明确甲、乙物体分子质量的大小，无法判定两者分子平均速率大小，D错误。

3．A、B两个分子的距离等于分子直径的10倍，若将B分子向A分子靠近，直到不能再靠近的过程中，关于分子力做功及分子势能的变化说法正确的是()A．分子力始终对B做正功，分子势能不断减小B．B分子始终克服分子力做功，分子势能不断增大C．分子力先对B做正功，而后B克服分子力做功，分子势能先减小后增大D．B分子先克服分子力做功，而后分子力对B做正功，分子势能先增大后减小解析：选C由于两分子的距离等于分子直径的10倍，即r＝10－9m，则将B分子向A分子靠近的过程中，分子间相互作用力对B分子先做正功、后做负功，分子势能先减小、后增大。

人教版高中物理选修3-3测试题及答案解析全套

不同的固体间、液体间、气体间均可以发生。

扩散现象可以是分子的扩散，也可以是原子、电子等微观粒子的扩散，是由两种接触物质的浓度差引起的。

同种物质间无所谓扩散运动，但同种物质内分子也存在永不停息的无规则运动。

布朗运动：悬浮在液体或气体中的小颗粒的无规则的运动。

它是由液体或气体分子对悬浮颗粒的无规则的碰撞不平衡引起的，并不是分子的无规则运动，也不是扩散现象。

但是扩散现象和布朗运动都反映了分子的无规则热运动。

物体的内能等于所有分子动能和势能之和，内能的变化与分子动能、势能都有关系，C错误。

选修物理3-3(高考实用)

选修物理3-3(高考实用)
物理是指研究自然界的各种现象的客观现象的学科，是研究宇宙中物质的性质、运动规律以及物体之间的关系的科学。

在高考物理考试中，选修物理3-3（高考实用）是属于一些高考复习物理中较为重要的内容。

下面我们一起来了解下。

首先，在选修物理3-3（高考实用）中，我们需要理解有关物理实验中容易出现的多种现象和故障。

比如，我们在实验中发现测量数据不稳定，有可能是因为测量仪器及传感器出现故障，我们可以尝试检修和重新校准它们；一些实验传感器无法快速响应，可能是由于它们的敏感性太低导致的，此时我们可以尝试提高传感器的安装质量，试图将其变得更加灵敏。

其次，在高考物理复习中，我们也需要熟悉使用物理实验仪器的方法，以及它们之间的使用要求。

比如，我们在测量物体重力时，需要使用物理实验仪器，以获取物体重力大小的数值信息，而这些实验仪器的使用方法是有规律可循的，它们有一定的数据格式，比如数据精度要求，实验仪器的精度等等都是有一定要求的；还有在使用实验仪器时，我们需要定期将实验仪器进行精度校准和校正，确保我们在使用它们的时候获得准确的数据。

最后，在选修物理3-3（高考实用）中，我们也可以熟悉一些现代物理技术与经典物理定律之间存在的差异。

比如经典物理定律中，当物体处于惯性状态时，它的运动轨迹是直线，而在经典物理定律中，当物体处于惯性状态时，它的运动轨迹可以是抛物线；而现代物理技术中，当物体处于瞬变状态时，由于物理效应的变化，它们的运动轨迹可能会出现明显的偏差和起伏。

总的来说，选修物理3-3（高考实用）是涉及物理实验技术及经典物理定律的较为重要的一类物理课程，此类物理知识在高考中也有一定的分值，所以在复习高考物理时，同学们也要认真研读。

专题13选修3-3(非选择题)(原卷版)-高三名校物理试题解析分项汇编(新课标Ⅰ版)(第03期)

专题13选修3-3（非选题题）（原卷版）全国新课标Ⅰ卷有其特定的命题模板，无论是命题题型、考点分布、模型情景等，还是命题思路和发展趋向方面都不同于其他省市的地方卷。

为了给新课标全国卷考区广大师生提供一套专属自己的复习备考资料，学科网物理解析团队的名校名师们精心编写了本系列资料。

本资料以全国新课标Ⅰ卷考区的最新名校试题为主，借鉴并吸收了其他省市最新模拟题中对全国新课标Ⅰ卷考区具有借鉴价值的典型题，优化组合，合理编排，极限命制。

备注：新课标Ⅰ卷专版所选试题和新课标Ⅱ卷专版所选试题不重复，欢迎同时下载使用。

1.【2014·西工大附中第一次适应性训练】(6分)在将空气压缩装入气瓶的过程中，温度保持不变，外界做了24kJ的功。

现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底，若在此过程中，瓶中空气的质量保持不变，且放出了5kJ的热量。

在上述两个过程中，空气的内能共减小________kJ，空气________(选填“吸收”或“放出”)的总热量为________kJ。

2.【2014·西工大附中第一次适应性训练】(9分)已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3kg/m3和2.1kg/m3，空气的摩尔质量为0.029kg/mol，阿伏加德罗常数N A＝6.02×1023mol－1。

若潜水员呼吸一次吸入2L空气，试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数。

(结果保留1位有效数字)3.【2013·西工大附中第四次适应性训练】（10分）一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的气缸内，活塞相对于底部的高度为h，可沿气缸无摩擦地滑动。

取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。

沙子倒完时，活塞下降了h/4。

再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。

外界大气的压强和温度始终保持不变，求此次沙子倒完时活塞距气缸底部的高度。

4.【2014·山西高三四校联考】一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的p－V图象如图所示．已知该气体在状态A时的温度为27℃，求：(1)该气体在状态B、C时的温度分别是多少？(2)该气体从状态A到状态C的过程中内能的变化量是多少？(3)该气体从状态A到状态C的过程中是吸热还是放热？传递的热量是多少？5.【2013·山西沂州一中高三联考】图为一注射器，针筒上所标刻度是注射器的容积，最大刻度V m＝20ml，其活塞的横截面积为2cm2。

专题13选修3-3(原卷版)-高三名校物理试题解析分项汇编(江苏版)(第01期)

高中物理学习材料（马鸣风萧萧**整理制作）江苏省物理单科卷有其特定的命题模板，无论是命题题型、考点分布、模型情景等，还是命题思路和发展趋向方面都不同于其他省市的地方卷。

为了给江苏考区广大师生提供一套专属自己的复习备考资料，学科网物理解析团队的名校名师们精心编写了本系列资料。

本资料以江苏考区的最新名校试题为主，借鉴并吸收了其他省市最新模拟题中对江苏考区具有借鉴价值的典型题，优化组合，合理编排，极限命制。

专题13 选修3-3(原卷版)一、选择题。

1．【2014•南京市高三开学学情调研】如图所示是一定质量理想气体的V-T图线(V为气体体积，T为气体绝对温度)，当气体状态沿图线由A到B的过程，下列说法正确的是；A．气体对外界做功B．外界对气体做功C．内能减少D．内能增加2．【2013•淮安市第一学期期中】关于下列四幅图的说法，正确的是；A．甲图中估测油酸分子直径时，可把油酸分子简化为球形处理B．乙图中，显微镜下看到的三颗微粒运动位置连线是它们做布朗运动的轨迹C．烧热的针尖，接触涂上薄蜂蜡层的云母片背面上某点，经一段时间后形成图丙的形状，则说明云母为非晶体D．丁图中分子间距离为r0时，分子间作用力F最小，分子势能也最小3．【2014•扬州市第一学期期中】关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是；A．布朗运动是液体分子运动的间接反映B．物体的温度越高，分子平均动能越大C．若分子间的距离增大，则分子间的引力增大，分子间的斥力减小D．若两个分子间距离越来越大，则分子势能越来越小4．【2013·广东省华南师范大学附中高三5月综合测试题】根据分子动理论，物质分子之间的距离为r0时，分子所受的斥力和引力相等，以下关于分子力和分子势能的说法正确的是A．当分子间距离为r0时，分子具有最大势能B．当分子间距离为r0时，分子具有最小势能C．当分子间距离大于r0时，分子引力小于分子斥力D．当分子间距离小于r0时，分子间距离越小，分子势能越小5．【2013·广东省华南师范大学附中高三5月综合测试题】用密闭活塞封闭在汽缸内一定质量的某种理想气体，如果气体与外界没有热交换，下列说法正确的是A．若气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定增大B．若气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定减小C．若气体分子的平均距离增大，则气体分子的平均动能一定增大D．若气体分子的平均距离增大，则气体分子的平均动能可能不变6．【2014·广东汕头四中高三第一次月考试题】下列关于热学的判断，正确的是A、对一定质量的气体加热，其内能一定增加B、物体温度升高时，物体内的每个分子的速率都将增大C、一定质量的理想气体，当它的压强、体积都增大时，其内能一定增加D、满足能量守恒定律的宏观过程都可以自发地进行7.（2013·河南省河南师范大学附属中学高三期末考试）带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体。

专题13选修3-3(非选择题)(解析版)-高三名校物理试题解析分项汇编(新课标Ⅱ版)(第02期)

专题13选修3-3（非选择题）1.【2014·吉林省东北四校协作体高三联合考试理科综合】（9分）如图所示，上端开口的光滑圆形气缸竖直放置，截面积为40cm2活塞将一定质量的气体封闭在气缸内。

在气缸内距缸底60cm处设有卡环ab，使活塞只能向上滑动。

开始时活塞搁在ab上，缸内气体的压强等于大气压强P0＝1.0×105Pa,温度为300k.现缓慢加热气缸内气体，当温度缓慢升高为330k,活塞恰好离开ab;当温度缓慢升高到363k时，（g取10m/s2）求：①活塞的质量②整个过程中气体对外界做的功。

2.【2014·宁夏银川一中高三上学期第三次月考】（9分）一活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，初始时气体体积为3.0×10-3m3，测得此时气体的温度和压强分别为300K和1.0×105Pa,加热气体缓慢推动活塞，测得气体的温度和压强分别为320K和1.0×105Pa。

①求此时气体的体积。

②保持温度为320K不变，缓慢改变作用在活塞上的力，使气体压强变为8.0×104Pa，求此时气体的体积。

3.【2014·云南省玉溪一中高三上学期期中考试理综试题】如图所示，粗细均匀的玻璃细管上端封闭，下端开口，竖直插在足够大而且足够深的水银槽中，管内封闭有一定质量的空气，玻璃细管足够长，半径远小于水银槽半径。

管内气柱长4cm，管内外水银面高度差为10cm.现将玻璃管沿竖直方向缓慢向下移动多长距离，才能使管内外水银面恰好相平？（大气压强相当于75cmHg）【答案】向下移动10.5cm【解析】试题分析：玻璃管内的空气作等温变化，管内外水银面恰好相平时(p 0–rgH 1)Sl 1=p 0Sl 2cm l P gH P l 5.3475107510102=⨯-=-=ρ 所以玻璃管应该向下移动10.5cm考点：气体的等温变化。

4.【2013·吉林市普通高中毕业班下学期期中复习检测理科综合】（9分）如图所示，两端开口的U 形玻璃管两边粗细不同，粗管横截面积是细管的2倍。

高考物理热点知识专题精练：十三选修3-3 Word版含解析

热点十三选修3－3本部分的命题多集中在对分子动理论、估算分子数目和大小、热力学第一定律和热力学第二定律的理解和应用、气体状态参量的微观意义及其与热力学第一定律的综合应用，还有气体实验定律和理想气体状态方程的应用及表示气体状态变化过程的图像等知识点的考查上。

对热学概念部分的考查往往在一题中容纳多个知识点；对热力学第一定律和理想气体状态方程的考查大多以计算题的形式出现。

考向一对热现象及热运动的考查(多选)下列关于热现象及热运动的说法正确的是A．体积相等的物体内部分子的势能相等B．酒精和水混合后体积变小，说明分子间有空隙C．布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间的相互碰撞引起的D．只要能增加气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以升高E．物体向外放出热量，其内能也可能增加[解析]体积相等的物体，若由不同种类的物质组成，则物体内部分子的势能不一定相等，选项A错误；分子间有空隙，故酒精和水混合后体积变小，选项B正确；布朗运动是液体分子对悬浮在液体中的微粒的频繁碰撞引起的，选项C错误；温度升高，气体分子平均动能增加，气体分子热运动剧烈程度加快，选项D正确；根据热力学第一定律，物体放热的同时，有可能外界还对其做功，所以其内能有可能增大，选项E正确。

[答案]BDE考向二对热力学定律的综合考查(多选)对于热力学第一定律和热力学第二定律的理解，下列说法正确的是A．一定质量的气体膨胀对外做功100 J，同时从外界吸收120 J的热量，则它的内能增大20 JB．物体从外界吸收热量，其内能一定增加；物体对外界做功，其内能一定减少C．凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量只能从高温物体传递给低温物体，而不能从低温物体传递给高温物体D．第二类永动机违反了热力学第二定律，没有违反热力学第一定律E．热现象过程中不可避免地出现能量耗散现象，能量耗散符合热力学第二定律[解析]根据热力学第一定律知ΔU＝W＋Q＝－100 J＋120 J＝20 J，故A 正确；根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q，可知物体从外界吸收热量，其内能不一定增加，物体对外界做功，其内能不一定减少，B项错误；通过做功的方式可以让热量从低温物体传递给高温物体，如电冰箱，C选项错误；第二类永动机没有违反能量守恒定律，热力学第一定律是能量转化和守恒定律在热学中的反映，因此第二类永动机没有违反热力学第一定律，不能制成是因为它违反了热力学第二定律，故D项正确；能量耗散过程体现了宏观自然过程的方向性，符合热力学第二定律，E项正确。

专题13选修3-3(非选择题)(原卷版)-高三名校物理试题解析分项汇编(新课标Ⅰ版)(第05期)

高中物理选修3-3：高中物理《选修3-3》全册基础过关题(含解析)

三年高考(-)高考物理试题分项版解析 专题13 选修3-3(非选择题)-人教版高三选修3-3物理试题

(完整word版)高中物理选修3-3综合测试题含解析

人教版 高中物理 选修3-3 综合复习测试卷(含答案解析)

高中物理选修3-3：高中物理《选修3-3》全册提高卷(含解析)

高考物理高考专题复习学案《选修3-3》(精品整理含答案)

人教版高中物理选修3-3(2018-2022)高考物理真题及其答案

高三物理(第03期)好题速递分项解析汇编专题13选修3-3(非选择题)(含解析)

人教版高中物理选修3-3测试题及答案解析全套

人教版高中物理选修3-3测试题及答案解析全套

最新精编高中人教版高考物理总复习选修3-3综合测试题及解析

选修物理3-3(高考实用)

专题13选修3-3(非选择题)(原卷版)-高三名校物理试题解析分项汇编(新课标Ⅰ版)(第03期)

专题13选修3-3(原卷版)-高三名校物理试题解析分项汇编(江苏版)(第01期)

专题13选修3-3(非选择题)(解析版)-高三名校物理试题解析分项汇编(新课标Ⅱ版)(第02期)

高考物理热点知识专题精练： 十三 选修3-3 Word版含解析

三年高考(-)高考物理试题分项版解析专题13 选修3-3(非选择题)-人教版高三选修3-3物理试题

人教版高中物理选修3-3 综合复习测试卷(含答案解析)

高考物理热点知识专题精练：十三选修3-3 Word版含解析