高三物理选修3-3专项练习

高三物理选修3-3专项练习
1、【物理一选修3-3】（15分）
（1）（6分）下列说法正确的是（ ）（填正确答案标号．选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A ．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大
B ．只要知道水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏伽德罗常数
C ．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势
D ．用活塞压缩气缸内的理想气体，对气体做了3．0×l05J 的功，同时气体向外界放出
1．5×l05J 的热量，则气体内能增加了．5×l05J
E ．热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体”
（2）(9分）如图，粗细均匀的弯曲玻璃管A 、B 两端开口．管
内有一段水银柱，中管内水银面与管口A 之间气体柱长度是40cm ，
右管内气体柱长度是39cm 。

先将管口B 封闭，再将左管竖直插入
水银槽中，设被封闭的气体为理想气体，整个过程温度不变，若稳
定后中管内水银面与管口A 之间气体柱长度是38 cm ，已知大气压
强p 0=76cmHg 。

求：
（i ）左管的水银面与水银槽水银面高度差
（ii ）稳定后右管内气体的压强。

2、【物理——选修3-3】（15分）
（1）（6分）下列说法正确的是（ ）（选填正确答案标号．选对一个得2分，选对2个得4分，选对3个得6分．每错选一个扣3分，最低得分为0分）
A ．液晶具有流动性、各种物理性质均具有各向异性
B ．在太空大课堂中处于完全失重状态的水滴呈现球形，是由液体表面张力引起的
C ．热量总是自发的从分子平均动能大的物体传递到分子平均动能小的物体
D ．如果气体分子总数不变，而气体温度升高，则气体分子的平均动能一定增大，但气
体压强不一定增大
E ．某气体分子的体积是V 0，阿伏伽德罗常数为N A ，则标准状态下该气体的摩尔体积
为N A V 0
（2）（9分）如图所示，内壁光滑的气缸竖直放置，在距气缸底部36l cm =处有一与气缸固定连接的卡环，活塞与气缸底部之间封闭了一定质量的气体。

当气体的温度 T 1=300K 、大气压强5
0=1.010P Pa ⨯时，活塞与气缸底部之间的距离030l cm =，已知活塞面积为50cm 2，不计活塞的质量和厚度。

现对缸内气体加热，使活塞缓慢上升，当温度上升至
2=540T K 时，求：
①封闭气体此时的压强；
②该过程中气体对外做的功。

3、[物理——选修3-3]（15分）
（1）(5分)下列说法正确的是 。

A ．放热的物体，其内能也可能增加
B ．能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中宏观过
程具有的方向性
C ．热量不可能从低温物体传递到高温物体
D ．已知气体分子间的作用力表现为引力，若气体等温膨胀，则气体对外做功且内能增加
E ．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
（2）(10分)如图所示，一水平放置的气缸，由截面积不同的两圆筒联接而成．活塞
A 、
B 用一长为l 3的刚性细杆连接，B 与两圆筒联接处相距m l 0.1=，它们可以在筒内无
摩擦地沿左右滑动．A 、B 的截面积分别为230cm S A =、215cm S B =．A 、B 之间封闭着
一定质量的理想气体．两活塞外侧（A 的左方
和B 的右方）都是大气，大气压强始终保持为
Pa P 50100.1⨯=．活塞B 的中心连一不能伸长
的细线，细线的另一端固定在墙上．当气缸内
气体温度为K T 5401=，活塞A 、B 的平衡位置
如图所示，此时细线中的张力为N F 301=．
（i ）现使气缸内气体温度由初始的540K 缓慢下降，温度降为多少时活塞开始向右移动？
（ii ）继续使气缸内气体温度缓慢下降，温度降为多少时活塞A 刚刚右移到两圆筒联接处？
4、【物理——选修3-3】（15分）
（1）（5分）下列说法正确的是（ ）
A ．硬币漂浮在水面上，主要是因为硬币受到水的浮力的作用
B ．一定质量理想气体在等压变化时，若升高相同的温度，则增加的体积一定相同
C ．分子间的引力和斥力，都随着分子间距离的增大而增大，减小而减小
D ．分子间距离减小时，分子间的势能可能增大
E ．用油膜法粗测出阿伏伽德罗常数的实验的前提条件是把油膜看成单分子层，每个油
分子看成球形
（2）（10分）如图所示的粗细均匀的薄壁U 型管，左管上端封闭，
右管开口且足够长。

温度为t 1=27℃时右管内水银面比左管高h=4cm,
左管内空气柱长度为L=40cm 。

大气压p0=76cmHg 。

现使左管内空气
柱的温度缓慢下降。

则当左管内液面上升h 1=4cm 时，管内气体的温度
t 2为多少℃？
5、【物理——选修3-3】（15分）
(1)(6分)下列说法正确的是( ) （选填正确答案标号．选对一个得2分，选对2个得4分，选对3个得6分．每错选一个扣3分，最低得分为0分）。

A. 布朗运动就是悬浮在液体中小颗粒分子的无规则运动
B. 叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用
C. 第二类永动机违反了热传导的方向性
D. 当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大
E. 一定质量的理想气体先经等容降温，再经等温压缩，压强可以回到初始的数值
(2)(9分)如图所示，质量为m 、横截面积为S 的两个密闭
活塞将开口向上竖直放置的导热气缸内的理想气体分成I 、II
两部分，当在活塞A 上放有质量为2m 的铁砂后，整个装置处
于静止状态，此时I 、II 两部分气体的高度均为l 0。

已知环境
温度、大气压强为p 0均保持不变，且满足mg=p 0S ，不计一切
摩擦。

当取走铁砂后，两活塞在某位置重新处于平衡，求活塞A 上升的高度。

6、物理一选修3-3】（15分）
（1）（5分）下列说法正确的是_____。

（填写正确答案标号，选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。

每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A. 一定质量的气体，在体积不变时，分子每秒与器壁平均碰撞次数随着温度降低而减小
B. 晶体熔化时吸收热量，分子平均动能一定增大
C. 空调既能制热又能制冷，说明在不自发地条件下热传递方向性可以逆向
D. 外界对气体做功时，其内能一定会增大
E. 生产半导体器件时，需要在纯净的半导体材料中掺人其他元素，可以在高温条件下利用分子的扩散来完成
（2）已知竖直玻璃管总长为h ，第一次向管内缓慢地添加一定质量的水银，水银添加完时，气柱长度变为h 4
3．第二次再取与第一次相同质量的水银缓慢地添加在管内，整个过程水银未溢出玻璃管，外界大气压强保持不变.
①求第二次水银添加完时气柱的长度．
②若第二次水银添加完后，把玻璃管在竖直面内以底部为轴缓慢的沿顺时针方向旋转60º．求此时气柱长度．（水银未溢出玻璃管）
7、【物理一选修3-3】（15分）
（1）（5分）下列说法中，表述正确的是( )（填正确答案标号，选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。

每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A ．气体的体积指的是气体的分子所能够到达的空间的体积，而不是该气体所有分子的
体积之和.
B ．在使用“单分子油膜法”估测分子直径的实验中，为了计算的方便，可以取1毫升的
油酸酒精混合溶液滴入水槽。

C ．理论上，第二类永动机并不违背能量守恒定律，所以随着人类科学技术的进步，第
二类永动机是有可能研制成功的
D ．外界对气体做功时，其内能可能会减少
E ．给自行车打气，越打越困难主要是因为胎内气体压强增大，而与分子间的斥力无关
（2）（10分）2015年8月9日，银川市金凤区紫馨苑小区22号楼一住户家发生天然气爆炸事故，造成屋内母女二人烧伤。

该事故的原因是天然气管与炉灶的连接胶管脱落引起天然气泄露。

据天然气公司的工作人员介绍，当封闭房间内泄漏的天然气与空气混合后，若屋内气体的压强达到1.05 atm 时（屋内原来的空气压强为1.00 atm ），遇到火星将发生爆炸。

设某居民家厨房（4 m×2 m×3 m ）发生天然气泄漏时门窗紧闭，天然气管道内的压强为4.00 atm ，且在发生泄漏时管内压强保持不变，已知屋内增加的压强仅由泄露的天然气造成。

①求管道内多少升天然气泄漏到该居民的厨房时，遇到火星会发生爆炸？
②假如天然气泄漏使得厨房内的气体压强恰好达到1.05 atm 时遇到了火星，并发生了爆炸。

爆炸时厨房的温度由27 ℃迅速上升至约2727 ℃，试估算此时产生的气体压强。

8、【物理一选修3-3】（15分）
(1)(5分)下列说法中正确的是( )（填正确答案标号，选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。

每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A ．悬浮在液体中的固体颗粒越小，布朗运动就越明显
B ．用气筒给自行车打气，越打越费劲，说明此时气体分子之间的分子力表现为斥力
C ．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小
D ．一定质量的理想气体，温度升高，体积减小，气体的压强一定增大
E ．内能全部转化为机械能的热机是不可能制成的
(2)(10分)一定质量的理想气体被活塞封闭在气缸内，活塞质量为m 、横截面积为S ，可沿气缸壁无摩擦滑动并保持良好的气密性，整个装置与外界绝热，初始时封闭气体的温度为T 1，活塞距离气缸底部的高度为H ，大气压强为P o 。

现用一电热丝对气体缓慢加热，若此过程中电热丝传递给气体的热量为Q ，活塞上升的高度为4
H ，求：
①此时气体的温度；
②气体内能的增加量。

9、【物理—选修3-3】(15分)
(1)（5分）下列说法正确的是（）（填正确答案标号。

选对1个得2分，选对2
个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A．外界对封闭气体做功时，气体内能可能增大
B．晶体熔化时吸收热量，分子平均动能一定增大
C．空调既能制热又能制冷，说明在不自发地条件下热传递方向性可以逆向
D．“油膜法估测分子大小”的实验中，估算油酸分子直径用的是油酸酒精溶液的体积除以油膜的面积
E．生产半导体器件时，需要在纯净的半导体材料中掺人其他元素，可以在高温条件下利用分子的扩散来完成
(2) （10分）一横截面积为S的气缸水平放置，固定不动，
两个活塞A和B将气缸分隔为1、2两气室，温度均为27℃，
达到平衡时1、2两气室长度分别为40cm和20cm，如图所示。

在保持两气室温度不变的条件下，缓慢推动活塞A，使之向右移
动6cm，不计活塞与气缸壁之间的摩擦，大气压强为1.0×105Pa。

求：
（1）活塞B向右移动的距离与气室2中气体的压强。

（2）接上一问，现在若将活塞A用销子固定，保持气室1的温度不变，要使气室2中气体的体积恢复原来的大小，则应将气室2气温度升高为多少℃？
10、【物理—选修3-3】(15分)
⑴下列说法中正确的是（）（填正确答案标号。

选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动
B．空气中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果
C．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
D．高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的原因
E．干温泡温度计的湿泡显示的温度计低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果
⑵如图所示，一定质量的理想气体被水银柱封闭在竖直玻璃管内，气柱的长度为h。

现
向管内缓慢地添加部分水银，水银添加完成时，气柱长度变为34
h 。

再取相同质量的水银缓慢地添加在管内。

外界大气压强保持不变。

①求第二次水银添加完成时气柱的长度。

②若第二次水银添加完成时气体温度为T 0，现使气体温度缓慢升高，
求气柱长度恢复到原来长度h 时气体的温度。

11、【物理—选修3-3】(15分)
⑴(5分)下列说法中正确的是（ ）（填正确答案标号。

选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A ．具有各向同性的固定一定是非晶体
B ．饱和汽压随温度降低而减小，与饱和汽的体积无关
C ．能量耗散反映了与热现象有关的宏观自然过程具有不可逆性
D ．液体表面层分子间距离较大，这些液体分子间作用力表现为引力
E ．若某气体摩尔体积为V ，阿伏加德罗常数用N A 表示，则该气体的分子体积为A
N V (2)（10分）如图所示，玻璃管A 上端封闭，B 上端开口且足够长，两管下端用橡皮管连接起来，A 管上端被一段水银柱封闭了一段长为6cm 的气体，外界大气压为75cmHg ，左右两水银面高度差为5cm ，温度为t 1=27℃．
①保持温度不变，上下移动B 管，使A 管中气体长度变为5cm ，
稳定后的压强为多少？
②稳定后保持B 不动，为了让A 管中气体体积回复到6cm ，则
温度应变为多少？
12、【物理——选修3-3】(15分)
（1）（5分）下列说法正确的是___________（填正确答案标号。

选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A ．物体吸收热量，其温度一定升高
B ．一定质量的理想气体，内能只与温度有关与体积无关
C ．做功和热传递是改变物体内能的两种方式
D ．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映
E ．第二类永动机是不能制造出来的，尽管它不违反热力学第一定律，但它违反热力学
第二定律
（2）（10分））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℃。

则：
①该气体在状态B．C时的温度分别为多少℃？
②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？
13、【物理——选修3-3】(15分)
（1）（5分）下列说法正确的是( )（填正确答案标号。

选对1个得2分，选对2个得4分，选对三个得5分。

每选错一个扣3分，最低得分为0分）
A．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
B．一定质量的理想气体，温度不变，分子的平均动能不变
C．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大
D．晶体一定具有各向异性，非晶体一定具有各向同性
E．外界对物体做功，物体的内能可能减小
（2）(9分)一圆柱形气缸，质量M为10 kg，总长度L为40 cm，内有一厚度不计的活塞，质量m为5 kg，截面积S为50 cm2，活塞与气缸壁间摩擦不计，但不漏气，当外界大气压强p0为1⨯105 Pa，温度t0为7︒C时，如果用绳子系住活塞将气缸悬挂起来，
如图所示，气缸内气体柱的高L1为35 cm，g取10 m/s2．求：
（i）此时气缸内气体的压强；
（ii）当温度升高到多少摄氏度时，活塞与气缸将分离。

14、[物理——选修3-3](15分)
（1）（5分）下列说法正确的是。

（填正确答案标号。

选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A．只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，就可以算出气体分子的体积
B．在一定温度下，悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显
C．一定质量的理想气体压强不变时，气体分子单位时间内对器壁单位面积的平均碰撞次数随着温度升高而减少
D．一定温度下，水的饱和汽的压强是一定的
E．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间只有引力，没有斥力，所以液体表面具有收缩的趋势
（2）（10分）如图所示，用细管连接A、B两个绝热的气缸，细管中有一可以自由移动的绝热活塞M，细管容积不计．A、B中分别装有完全相同的理想气体，初态的体积均为V1=1.0×10－2m3，压强均为p1=1.0×105Pa，温度和环境温度相同且均为t1=27℃，A中导热活塞N的横截面积S A=500cm2．现缓缓加热B中气体，保持A气体的温度不变，同时
给N 施加水平向右的推力，使活塞M 的位置始终保持不变．稳定时，推力F=
3
5×103N ，外界大气压p 0=1.0×105Pa ，不计活塞与缸壁间的摩擦．求：
①活塞N 向右移动的距离；
②B 中气体的温度．(用摄氏度表示)
15、[物理——选修3-3](15分) (1)(5分)下列说法正确的是____(选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分)。

A ．把玻璃管的断裂口放在火焰上烧，它的尖端就会变成球形，这种现象可以用液体的表面张力来解释
B ．没有规则的几何外形的物体也可能是晶体
C ．气体的温度越高，每个气体分子的动能越大
D ．液体的饱和气压与温度无关
E ．一切自发过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行
(2)（10分）如图所示，U 型玻璃细管竖直放置，水平细管与U 型玻璃细管底部相连通，各部分细管内径相同．U 型管左管上端封有长20cm 的理想气体B ，右管上端开口并与大气相通，此时U 型玻璃管左、右两侧水银面恰好相平，水银面
距U 型玻璃管底部为25cm ．水平细管内用小活塞封有长度10cm 的
理想气体A ．已知外界大气压强为75cmHg ，忽略环境温度的变化．
现将活塞缓慢向左拉，使气体B 的气柱长度为25cm ①左右管中水银面的高度差是多大？
②理想气体A 的气柱长度为多少？
16、【物理——选修3-3】（15分）
(1)（5分）下列关于扩散现象的说法中正确的是____。

得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。

每选错1个扣A ．扩散现象只能发生在气体与气体之间
B ．扩散现象是永不停息的
C ．潮湿的地面变干属于扩散现象
D ．靠近梅花就能闻到梅花的香味属于扩散现象
E ．空气流动形成风属于扩散现象
(2)（10分）如图所示，可自由移动的活塞将密闭的气缸分为体积相等的上下两部分A 和B ，初始时A 、B 中密封的理想气体的温度均为800 K ，B 中气体的压强为1.25×l05 Pa ，活塞质量m = 2.5 kg ，气缸横截面积S = 10 cm 2，气缸和活塞都是由绝热材料制成的。

现利用控温装置（未画出）保持B 中气体的温度不变，缓慢降低A 中气体的温度，使得A 中气体的体积变为原来的34
，若不计活塞与气缸壁之间的摩擦，重力加速度g= 10 m/s 2。

求稳定后A 中气体的温度。

17、(1)（5分）下列说法正确的是 。

（填正确答案标号。

选对1个得2分，选对2
个
得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A ．只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，就可以算出气体分子的体积
B ．在一定温度下，悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显
C ．一定质量的理想气体压强不变时，气体分子单位时间内对器壁单位面积的平均碰撞次数随着温度升高而减少
D ．一定温度下，水的饱和汽的压强是一定的
E ．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间只有引力，没有斥力，所以液体表面具有收缩的趋势
(2)（10分）如图所示，用细管连接A 、B 两个绝热的气缸，细管中有一可以自由移动的绝热活塞M ，细管容积不计．A 、B 中分别装有完全相同的理想气体，初态的体积均为V 1=1.0×10﹣
2m 3，压强均为p 1=1.0×105Pa ，温度和环境温度相同且均为t 1=27℃，A 中导热活塞N 的横截面积S A =500cm 2．现缓缓加热B 中气体，保持A 气体的温度不变，同时给N 施加水平向右的推力，使活塞M 的位置始终
保持不变．稳定时，推力F=35×103N ，外界大气 压p 0=1.0×105Pa ，不计活塞与缸壁间的摩擦．求：
（1）活塞N 向右移动的距离；
（2）B 中气体的温度．
18、[物理——选修3-3](15分)
（1）（5分）下列说法正确的是( ) （填正确答案标号。

选对1个得2分，选对2个得4分，选对三个得5分。

每选错一个扣3分，最低得分为0分）
A ．凡是不违背能量守恒定律的实验构想，都是能够实现的
B ．做功和热传递在改变内能的效果上是等效的，这表明要使物体的内能发生变化，既
可以通过做功来实现，也可以通过热传递来实现
C ．保持气体的质量和体积不变，当温度升高时，每秒撞击单位面积器壁的气体分子数
增多
D ．液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的光学各向异性特征
E ．两个分子间距离增大的过程中，分子间的作用力一定减小
(2)（10分）一个气球，气体的压强P o =1×105
Pa 时，容积为V 0=20 L 。

已知气球的容积与球内气体的压强成正比。

现保持温度不变，再向气球内充入压强为P o =1×l05 Pa 的气体60L ，此后气球的容积和压强分别是多大？
19、[物理—选修3-3]（15分）
(1)（6分）下列说法正确的是( )。

（填正确答案标号。

选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。

每错选1个扣3分，最低得分为0分）
A ．空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果
B ．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动
C ．高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故
D ．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
E ．干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果
(2)（9分）如图所示，玻璃管A 上端封闭，B 上端开口且足够长，
两管下端用橡皮管连接起来，A 管上端被一段水银柱封闭了一段长为
6cm 的气体，外界大气压为75cmHg ，左右两水银面高度差为5cm ，
温度为t 1=27℃．
（1）保持温度不变，上下移动B 管，使A 管中气体长度变为5cm ，稳定后的压强为多少？
（2）稳定后保持B 不动，为了让A 管中气体体积回复到6cm ，则温度应变为多少？
20、[物理—选修3-3]（15分）
（1）（5分）氧气分子在0 ℃和100 ℃
温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的
百分比随气体分子速率的变化分别如图中两
条曲线所示。

下列说法正确的是________。

（填正确答案标号。

选对1个得2分，选对
2个得4分，选对3个得5分。

每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A ．图中两条曲线下面积相等
B ．图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形
C ．图中实线对应于氧气分子在100 ℃时的情形
D ．图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目
E ．与0 ℃时相比，100 ℃时氧气分子速率出现在0~400 m/s 区间内的分子数占总分子数的百分比较大
（2）（10分）如图所示，将一个绝热的汽缸竖直放置在水平桌
面上，在汽缸内用一个活塞封闭了一定质量的气体。

在活塞上面放
置一个物体，活塞和物体的总质量为10kg ，活塞的横截面积为：
100=S cm 2。

已知外界的大气压强为50101⨯=P Pa ，不计活塞和
汽缸之间的摩擦力。

在汽缸内部有一个电阻丝，电阻丝的电阻值
Ω=4R ，电源的电压为12V 。

接通电源10s 后活塞缓慢升高
10=h c m ，求这一过程中气体的内能变化量。

若缸内气体的初始温度为27℃，体积为
第 11 页 3103-⨯m 3，试求接通电源10s 后缸内气体的温度是多少？。