2017高考物理选修3-3真题汇总及详细解析
(完整版)2017年全国高考物理3试卷及答案

2017·全国卷Ⅲ(物理)14.D5、E2[2017·全国卷Ⅲ] 2017年4月,我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交会对接,对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道(可视为圆轨道)运行.与天宫二号单独运行时相比,组合体运行的( )A .周期变大B .速率变大C .动能变大D .向心加速度变大14.C [解析] 由天体知识可知T =2πR R GM ,v =GM R ,a =GM R2,半径不变,周期T 、速率v 、加速度a 的大小均不变,故A 、B 、D 错误.速率v 不变,组合体质量m 变大,故动能E k =12m v 2变大,C 正确. 15.L1[2017·全国卷Ⅲ] 如图所示,在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U 形金属导轨,导轨平面与磁场垂直.金属杆PQ 置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS ,一圆环形金属线框T 位于回路围成的区域内,线框与导轨共面.现让金属杆PQ 突然向右运动,在运动开始的瞬间,关于感应电流的方向,下列说法正确的是( )图1A .PQRS 中沿顺时针方向,T 中沿逆时针方向B .PQRS 中沿顺时针方向,T 中沿顺时针方向C .PQRS 中沿逆时针方向,T 中沿逆时针方向D .PQRS 中沿逆时针方向,T 中沿顺时针方向15.D [解析] 金属杆PQ 突然向右运动,则其速度v 方向向右,由右手定则可得,金属杆PQ 中的感应电流方向由Q 到P ,则PQRS 中感应电流方向为逆时针方向.PQRS 中感应电流产生垂直纸面向外的磁场,故环形金属线框T 中为阻碍此变化,会产生垂直纸面向里的磁场,则T 中感应电流方向为顺时针方向,D 正确.16.E1、E2[2017·全国卷Ⅲ] 如图所示,一质量为m 、长度为l 的均匀柔软细绳PQ 竖直悬挂.用外力将绳的下端Q 缓慢地竖直向上拉起至M 点,M 点与绳的上端P 相距13l .重力加速度大小为g .在此过程中,外力做的功为( )图1A.19mglB.16mgl C.13mgl D.12mgl 16.A [解析] 由题可知,缓慢提升绳子,在整个过程中,动能不变,则外力做功W F 等于重力势能的增加量ΔE p ,将Q 端提升至M 位置处,过程如图所示.由图可知:全程重力势能增加量ΔE p 可视为NQ 段上升增加的重力势能.取NQ 段为研究对象,此段质量大小为m ′=13m ,其重心位置上升高度为h =13l ,则外力做功为W F =ΔE p =m ′gh =19mgl ,A 正确.17.B1、B4[2017·全国卷Ⅲ] 一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80 cm 的两点上,弹性绳的原长也为80 cm.将一钩码挂在弹性绳的中点,平衡时弹性绳的总长度为100 cm ;再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点,则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)( )A .86 cmB .92 cmC .98 cmD .104 cm17.B [解析] 由题可知,挂上钩码后,如图甲所示.此时弹性绳长度为100 cm ,则θ=37°,sin θ=0.6.对结点O 进行受力分析如图乙所示,则由图乙得2T sin θ=mg ,当将两端缓慢移动至同一点时,由受力分析可得:2T ′=mg ,由弹性绳上弹力为F =kx 得出T x =T ′x ′,由题可知x =100 cm -80 cm =20 cm ,则移动后弹性绳伸长长度为x ′=12 cm ,那么弹性绳总长度变为L =L 0+x ′=92 cm ,B 正确.18.K1[2017·全国卷Ⅲ] 如图所示,在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中,两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置,两者之间的距离为l.在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时,纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零.如果让P中的电流反向、其他条件不变,则a点处磁感应强度的大小为()图1A.0 B.33B0 C.233B0D.2B018.C[解析] 当P和Q中电流方向均垂直纸面向里时,由于aP=PQ=aQ=l,P和Q 在a点产生的磁感应强度大小相同,方向如图甲所示,其合磁感应强度为B1,由几何关系知B1=2B P cos 30°=3B P,由题可知,a点处磁感应强度为零,则B0和B1等大反向,则可得B0=B1=3B P,且B0方向平行于PQ向左.当P中电流反向后,如图乙所示,P、Q在a点产生的合磁感应强度为B2,由几何关系知B2=B P=33B0,且B2方向垂直于PQ向上.可得a点处的磁感应强度大小为B=B22+B20=233B0,C正确.19.O1(多选)[2017·全国卷Ⅲ] 在光电效应实验中,分别用频率为νa、νb的单色光a、b照射到同种金属上,测得相应的遏止电压分别为U a和U b、光电子的最大初动能分别为E k a 和E k b.h为普朗克常量.下列说法正确的是()A.若νa>νb,则一定有U a<U bB.若νa>νb,则一定有E k a>E k bC .若U a <U b ,则一定有E k a <E k bD .若νa >νb ,则一定有hνa -E k a >h νb -E k b19.BC [解析] 由光电效应方程可知E k =hν-W 0,该动能又会在遏止电压下恰好减为零,则eU =hν-W 0,其中W 0为逸出功,同种金属的W 0相同.若νa >νb ,则U a >U b ,故A 错误;若νa >νb ,根据E k =hν-W 0,可得E k a >E k b ,故B 正确;若U a <U b ,根据E k =eU ,可得E k a <E k b ,故C 正确;若νa >νb ,根据E k =hν-W 0可知hν-E k =W 0,由于是照射到同种金属上,逸出功W 0相同,故D 错误.20.F1(多选)[2017·全国卷Ⅲ] 一质量为2 kg 的物块在合外力F 的作用下从静止开始沿直线运动.F 随时间t 变化的图线如图所示,则( )图1A .t =1 s 时物块的速率为1 m/sB .t =2 s 时物块的动量大小为4 kg ·m/sC .t =3 s 时物块的动量大小为5 kg ·m/sD .t =4 s 时物块的速度为零20.AB [解析] 由题目可知F =2 N ,F ′=-1 N ,由动量定理Ft =m v 1-m v 0,可知t =1s 时,Ft 1=m v 1,代入数据可得v 1=Ft 1m =2×12m/s =1 m/s ,故A 正确;t =2 s 时,p =Ft 2,代入数据可得p =4 kg ·m/s ,故B 正确;t =3 s 时,p =Ft 2+F ′(t 3-t 2),代入数据可得p =3 kg ·m/s ,故C 错误;t =4 s 时,由Ft 2+F ′(t 4-t 2)=m v 4,代入数据可得v 4=Ft 2+F ′(t 4-t 2)m=2×2-1×(4-2)2m/s =1 m/s ,故D 错误. 21.I1、I2(多选)[2017·全国卷Ⅲ] 一匀强电场的方向平行于xOy 平面,平面内a 、b 、c 三点的位置如图所示,三点的电势分别为10 V 、17 V 、26 V .下列说法正确的是( )图1A .电场强度的大小为2.5 V/cmB .坐标原点处的电势为1 VC .电子在a 点的电势能比在b 点的低7 eVD .电子从b 点运动到c 点,电场力做功为9 eV21.ABD [解析] 由题目可得:φa =10 V ,φb =17 V ,φc =26 V ,则可知ab 与Oc 交点电势满足φa +φb 2=φO +φc 2,故φO =φa +φb -φc =1 V ,故B 正确;从a 到b 移动电子,电场力做功W =U ab (-e )=7 eV ,电场力做正功,电势能减小,故电子在a 点电势能比在b 点高7 eV ,故C 错误;从b 到c 移动电子,电场力做功W ′=-eU bc =9 eV ,故D 正确;如图所示,过b 点作bd 垂直于Oc ,则由几何关系有x cd =6×35 cm =185 cm ,故φc -φO x cO =φc -φd x cd,则d 点的电势为φd =17 V ,故bd 为等势线,从而电场线沿cO 方向,故E =U cO x cO =2510V/cm =2.5 V/cm ,故A 正确.22.B6[2017·全国卷Ⅲ] 某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验,将画有坐标轴(横轴为x 轴,纵轴为y 轴,最小刻度表示1 mm)的纸贴在水平桌面上,如图(a)所示.将橡皮筋的一端Q 固定在y 轴上的B 点(位于图示部分之外),另一端P 位于y 轴上的A 点时,橡皮筋处于原长.(1)用一只测力计将橡皮筋的P 端沿y 轴从A 点拉至坐标原点O ,此时拉力F 的大小可由测力计读出.测力计的示数如图(b)所示,F 的大小为________N.(2)撤去(1)中的拉力,橡皮筋P 端回到A 点;现使用两个测力计同时拉橡皮筋,再次将P 端拉至O 点.此时观察到两个拉力分别沿图(a)中两条虚线所示的方向,由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为F 1=4.2 N 和F 2=5.6 N.(ⅰ)用5 mm 长度的线段表示1 N 的力,以O 为作用点,在图(a)中画出力F 1、F 2的图示,然后按平行四边形定则画出它们的合力F 合;图(a)图(b)(ⅱ)F合的大小为________N,F合与拉力F的夹角的正切值为________.若F合与拉力F的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差范围之内,则该实验验证了力的平行四边形定则.22.[答案] (1)4.0(2)(ⅰ)F1、F2和F合如图所示(ⅱ)4.00.05[解析] (ⅱ)用刻度尺量出F合的线段长为20.02 mm,所以,F合大小约为4.0 N,F合与拉力F的夹角的正切值为0.05.23.J6、J8[2017·全国卷Ⅲ] 图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图.图中E 是电池;R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻,R6是可变电阻;表头G的满偏电流为250 μA,内阻为480 Ω.虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别与两表笔相连.该多用电表有5个挡位,5个挡位为:直流电压1 V挡和5 V挡,直流电流1 mA挡和2.5 mA挡,欧姆×100 Ω挡.图(a)图(b)(1)图(a)中的A 端与________(选填“红”或“黑”)色表笔相连接.(2)关于R 6的使用,下列说法正确的是________(选填正确答案标号).A .在使用多用电表之前,调整R 6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B .使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R 6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C .使用电流挡时,调整R 6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(3)根据题给条件可得R 1+R 2=________Ω,R 4=________Ω.(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示.若此时B 端是与“1”相连的,则多用电表读数为________;若此时B 端是与“3”相连的,则读数为________;若此时B 端是与“5”相连的,则读数为________.(结果均保留3位有效数字)23.[答案] (1)黑 (2)B(3)160 880(4)1.47 mA 1.10×103 Ω 2.95 V[解析] (1)根据欧姆表原理可知黑表笔接高电势.(2)R 6是欧姆调零电阻,故B 正确.(3)换挡开关接2时,是量程较小的电流表,所以R 1+R 2=I g R g I -I g=160 Ω;换挡开关接4时,是量程较小的电压表,这时表头与R 1、R 2并联组成新表头,新表头的内阻r =(R 1+R 2)R gR 1+R 2+R g=120 Ω,新表头的量程是1 mA ,所以R 4=U 1I 1-r =11×10-3Ω-120 Ω=880 Ω. (4)若此时B 端是与“1”相连的,则为量程是2.5 mA 的电流表,则多用电表读数为1.47 mA ;若此时B 端是与“3”相连的,则为欧姆表,读数为1.10×103 Ω;若此时B 端是与“5”相连的,则为量程是5 V 的电压表,读数为2.95 V.24.K2、K3[2017·全国卷Ⅲ] 如图,空间存在方向垂直于纸面(xOy 平面)向里的磁场.在x ≥0区域,磁感应强度的大小为B 0;x <0区域,磁感应强度的大小为λB 0(常数λ>1).一质量为m 、电荷量为q (q >0)的带电粒子以速度v 0从坐标原点O 沿x 轴正向射入磁场,此时开始计时,当粒子的速度方向再次沿x 轴正向时,求(不计重力):图1(1)粒子运动的时间;(2)粒子与O 点间的距离.24.[答案] (1)πm B 0q ⎝⎛⎭⎫1+1λ (2)2m v 0B 0q ⎝⎛⎭⎫1-1λ [解析] (1)在匀强磁场中,带电粒子做圆周运动.设在x ≥0区域,圆周半径为R 1;在x <0区域,圆周半径为R 2.由洛伦兹力公式及牛顿第二定律得qB 0v 0=m v 20R 1① qλB 0v 0=m v 20R 2② 粒子速度方向转过180°时,所需时间t 1为t 1=πR 1v 0③ 粒子再转过180°时,所需时间t 2为t 2=πR 2v 0 ④ 联立①②③④式得,所求时间为t 0=t 1+t 2=πm B 0q⎝⎛⎭⎫1+1λ ⑤ (2)由几何关系及①②式得,所求距离为d 0=2(R 1-R 2)=2m v 0B 0q ⎝⎛⎭⎫1-1λ ⑥25.A8、C5、F4[2017·全国卷Ⅲ] 如图,两个滑块A 和B 的质量分别为m A =1 kg 和m B=5 kg ,放在静止于水平地面上的木板的两端,两者与木板间的动摩擦因数均为μ1=0.5;木板的质量为m =4 kg ,与地面间的动摩擦因数为μ2=0.1.某时刻A 、B 两滑块开始相向滑动,初速度大小均为v 0=3 m/s.A 、B 相遇时,A 与木板恰好相对静止.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小g =10 m/s 2.求:图1(1)B 与木板相对静止时,木板的速度;(2)A 、B 开始运动时,两者之间的距离.25.[答案] (1)1 m/s (2)1.9 m[解析] (1)滑块A 和B 在木板上滑动时,木板也在地面上滑动.设A 、B 所受木板的摩擦力和木板所受地面的摩擦力大小分别为f 1、f 2和f 3,A 和B 相对于地面的加速度大小分别为a A 和a B ,木板相对于地面的加速度大小为a 1.在滑块B 与木板达到共同速度前有f 1=μ1m Ag ①f 2=μ1m Bg ②f 3=μ2(m +m A +m B )g ③由牛顿第二定律得f 1=m A a A ④f 2=m B a B ⑤f 2-f 1-f 3=ma 1 ⑥设在t 1时刻,B 与木板达到共同速度,其大小为v 1.由运动学公式有v 1=v 0-a B t 1 ⑦v 1=a 1t 1 ⑧联立①②③④⑤⑥⑦⑧式,代入已知数据得v 1=1 m/s ⑨(2)在t 1时间间隔内,B 相对于地面移动的距离为s B =v 0t 1-12a B t 21⑩设在B与木板达到共同速度v1后,木板的加速度大小为a2.对于B与木板组成的体系,由牛顿第二定律有f1+f3=(m B+m)a2⑪由①②④⑤式知,a A=a B;再由⑦⑧式知,B与木板达到共同速度时,A的速度大小也为v1,但运动方向与木板相反.由题意知,A和B相遇时,A与木板的速度相同,设其大小为v2.设A的速度大小从v1变到v2所用的时间为t2,则由运动学公式,对木板有v2=v1-a2t2⑫对A有v2=-v1+a A t2⑬在t2时间间隔内,B(以及木板)相对地面移动的距离为s1=v1t2-12a2t22⑭在(t1+t2)时间间隔内,A相对地面移动的距离为s A=v0(t1+t2)-12a A(t1+t2)2⑮A和B相遇时,A与木板的速度也恰好相同.因此A和B开始运动时,两者之间的距离为s0=s A+s1+s B⑯联立以上各式,并代入数据得s0=1.9 m⑰(也可用如图的速度—时间图线求解)33.H2、H3[2017·全国卷Ⅲ] [物理——选修3-3](1)如图,一定质量的理想气体从状态a出发,经过等容过程ab到达状态b,再经过等温过程bc到达状态c,最后经等压过程ca回到初态a.下列说法正确的是________.图1A.在过程ab中气体的内能增加B.在过程ca中外界对气体做功C.在过程ab中气体对外界做功D.在过程bc中气体从外界吸收热量E.在过程ca中气体从外界吸收热量(2)一种测量稀薄气体压强的仪器如图(a)所示,玻璃泡M的上端和下端分别连通两竖直玻璃细管K1和K2.K1长为l,顶端封闭,K2上端与待测气体连通;M下端经橡皮软管与充有水银的容器R连通.开始测量时,M与K2相通;逐渐提升R,直到K2中水银面与K1顶端等高,此时水银已进入K1,且K1中水银面比顶端低h,如图(b)所示.设测量过程中温度、与K2相通的待测气体的压强均保持不变.已知K1和K2的内径均为d,M的容积为V0,水银的密度为ρ,重力加速度大小为g.求:图1(ⅰ)待测气体的压强;(ⅱ)该仪器能够测量的最大压强.33.[答案] (1)ABD(2)(ⅰ)ρπgh2d24V0+πd2(l-h)(ⅱ)πρgl 2d 24V 0[解析] (1)在过程ab 中,体积不变,则气体不对外界做功,外界也不对气体做功,压强增大, 根据查理定律,气体温度升高,一定质量的理想气体的内能由温度决定,所以气体内能增加,选项A 正确,C 错误;在过程ca 中气体体积缩小,则外界对气体做功,选项B 正确;在过程bc 中,温度不变,内能不变,体积增加,气体对外界做功,由热力学第一定律可知,气体要从外界吸收热量,选项D 正确;在过程ca 中,压强不变,体积变小,根据盖—吕萨克定律,气体温度降低,内能减小,而外界对气体做功,根据热力学第一定律,气体向外界放出热量,选项E 错误.(2)(ⅰ)水银面上升至M 的下端使玻璃泡中气体恰好被封住,设此时被封闭的气体的体积为V ,压强等于待测气体的压强p .提升R ,直到K 2中水银面与K 1顶端等高时,K 1中水银面比顶端低h ;设此时封闭气体的压强为p 1,体积为V 1,则V =V 0+14πd 2l ①V 1=14πd 2h ②由力学平衡条件得 p 1=p +ρgh ③整个过程为等温过程,由玻意耳定律得 pV =p 1V 1 ④ 联立①②③④式得 p =ρπgh 2d 24V 0+πd 2(l -h ) ⑤ (ⅱ)由题意知 h ≤l ⑥ 联立⑤⑥式有p ≤πρgl 2d 24V 0⑦该仪器能够测量的最大压强为p max =πρgl 2d 24V 0⑧34. (1)如图所示,一列简谐横波沿x 轴正方向传播,实线为t =0时的波形图,虚线为t =0.5 s 时的波形图.已知该简谐波的周期大于0.5 s .关于该简谐波,下列说法正确的是________.图1A .波长为2 mB .波速为6 m/sC .频率为1.5 HzD .t =1 s 时,x =1 m 处的质点处于波峰E .t =2 s 时,x =2 m 处的质点经过平衡位置(2)如图所示,一半径为R 的玻璃半球,O 点是半球的球心,虚线OO ′表示光轴(过球心O 与半球底面垂直的直线).已知玻璃的折射率为1.5.现有一束平行光垂直入射到半球的底面上,有些光线能从球面射出(不考虑被半球的内表面反射后的光线).求:图1(ⅰ)从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值; (ⅱ)距光轴R3的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O 点的距离.34.[答案] (1)BCE (2)(ⅰ)23R (ⅱ)2.74R[解析] (1)由图可以读出,波长为4 m ,A 错误;由于周期大于0.5 s ,所以周期T =0.534s=23 s ;波速v =λT =6 m/s ,B 正确;频率f =1T=1.5 Hz ,C 正确;t =1 s 时,经过了1.5个周期,x =1 m 处质点处于波谷,D 错误;t =2 s 时,经过了3个周期,x =2 m 处质点处于平衡位置,E 正确.(2)(ⅰ)如图所示,从底面上A 处射入的光线,在球面上发生折射时的入射角为i ,当i 等于全反射临界角i c 时,对应入射光线到光轴的距离最大,设最大距离为l .i =i c ①设n 是玻璃的折射率,由全反射临界角的定义有 n sin i c =1 ② 由几何关系有 sin i =lR③联立①②③式并利用题给条件,得 l =23R ④ (ⅱ)设与光轴相距R3的光线在球面B 点发生折射时的入射角和折射角分别为i 1和r 1,由折射定律有n sin i 1=sin r 1 ⑤设折射光线与光轴的交点为C ,在△OBC 中,由正弦定理有 sin ∠C R =sin (180°-r 1)OC ⑥ 由几何关系有 ∠C =r 1-i 1 ⑦ sin i 1=13⑧联立⑤⑥⑦⑧式及题给条件得 OC =3(22+3)5R ≈2.74R ⑨。
2017年普通高等学校招生全国统一考试理综(物理部分)试题(全国卷3,参考解析)

2017年高考新课标3卷理综物理一、选择题:本题共13个小题,每小题6分,共78分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
二、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
14.2017年4月,我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交会对接,对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道(可视为圆轨道)运行。
与天宫二号单独运行相比,组合体运行的A .周期变大B .速率变大C .动能变大D .向心加速度变大【参考答案】C【参考解析】因为对接前后,轨道半径没有改变,周期2T = 速率v =,向心加速度2GMa r =,所以前后周期、速率、向心加速度不变,但质量变大,动能变大,故C 正确,A 、B 、D 错误。
15.如图,在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U 形金属导轨,导轨平面与磁场垂直。
金属杆PQ 置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS ,一圆环形金属框T 位于回路围成的区域内,线框与导轨共面。
现让金属杆PQ 突然向右运动,在运动开始的瞬间,关于感应电流的方向,下列说法正确的是A .PQRS 中沿顺时针方向,T 中沿逆时针方向B .PQRS 中沿顺时针方向,T 中沿顺时针方向C .PQRS 中沿逆时针方向,T 中沿逆时针方向D .PQRS 中沿逆时针方向,T 中沿顺时针方向 【参考答案】D【参考解析】因为PQ 突然向右运动,由右手定则可知,PQRS 中有沿逆时针方向的感应电流,穿过T 中的磁通量减小,由楞次定律可知,T 中有沿顺时针方向的感应电流,故D 正确,A 、B 、C 错误。
16.如图,一质量为m ,长度为l 的均匀柔软细绳PQ 竖直悬挂。
用外力将绳的下端Q 缓慢地竖直向上拉起至M 点,M 点与绳的上端P 相距13l 。
(完整版)选修3-3(非选择题)-三年高考(2015-2017)物理试题分项版解析+Word版含解析

三年(2015-2017)高考物理试题分项版解析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相同.比较两张图片可知:若水温相同,_________(选填“甲”或“乙”)中炭粒的颗粒较大;若炭粒大小相同,___________(选填“甲”或“乙”)中水分子的热运动较剧烈.【答案】甲乙【解析】温度相同,颗粒越大,布朗运动越不明显,所以若水温相同,甲中炭粒的颗粒较大;若炭粒大小相同,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】本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及液体的温度有关.2.【2015·江苏·12A(2)】在装有食品的包装袋中充入氮气,然后密封进行加压测试,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,则加压测试过程中,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】本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,则状态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。
2017高考物理选修3-3真题汇总及详细解析

2017 高考物理选修3-3 真题汇总及详细解析全国卷1 33 .[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【答案】 ABC(2)(10 分)如图,容积均为V的汽缸A、B 下端有细管(容积可忽略)连通,阀门K2 位于细管的中部,A、B的顶部各有一阀门K1、K3,B中有一可自由滑动的活塞(质量、体积均可忽略)。
初始时,三个阀门均打开,活塞在B的底部;关闭K2、K3,通过K1 给汽缸充气,使A中气体的压强达到大气压p0 的 3 倍后关闭K1。
已知室温为27 ℃,汽缸导热。
(i )打开K2,求稳定时活塞上方气体的体积和压强;(ii )接着打开K3,求稳定时活塞的位置;(iii )再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高20 ℃,求此时活塞下方气体的压强。
【答案】( i )v/2 2p 0 (i i )顶部(i i i ) 1.6 p 0【解析】(i )设打开K2 后,稳定时活塞上方气体的压强为p1,体积为V1。
依题意,被活塞分开的两部分气体都经历等温过程。
由玻意耳定律得p V pV ①0 1 1(3p )V p (2V V)②0 1联立①②式得VV ③1 2p1 2p0 ④(ii )打开K3 后,由④式知,活塞必定上升。
设在活塞下方气体与 A 中气体的体积之和为V2(V2 2V )时,活塞下气体压强为p2 由玻意耳定律得2 由玻意耳定律得(3p )V p V ⑤0 2 2 由⑤式得3Vp p2 0V2⑥由⑥式知,打开K3 后活塞上升直到 B 的顶部为止;此时p2 为3 p p 2 02全国卷2 33.(1)如图,用隔板将一绝热汽缸分成两部分,隔板左侧充有理想气体,隔板右侧与绝热活塞之间是真空.现将隔板抽开,气体会自发扩散至整个汽缸.待气体达到稳定后,缓慢推压活塞,将气体压回到原来的体积.假设整个系统不漏气.下列说法正确的是________.图 1A.气体自发扩散前后内能相同B.气体在被压缩的过程中内能增大C.在自发扩散过程中,气体对外界做功D.气体在被压缩的过程中,外界对气体做功E.气体在被压缩的过程中,气体分子的平均动能不变(2)一热气球体积为V,内部充有温度为T a 的热空气,气球外冷空气的温度为T b.已知空气在 1 个大气压、温度T0时的密度为ρ0,该气球内、外的气压始终都为 1 个大气压,重力加速度大小为g.(ⅰ)求该热气球所受浮力的大小;(ⅱ)求该热气球内空气所受的重力;(ⅲ)设充气前热气球的质量为m0,求充气后它还能托起的最大质量.33.[答案] (1)ABDT0 (2)(ⅰ) Vgρ0TbTTa (ⅱ)Vgρ0(ⅲ)Vρ0T 0 1-T b1T a-m0[解析] (1)气体向真空自发扩散,对外界不做功,且没有热传递,气体的内能不会改变,A 正确,C 错误;气体在被压缩的过程中,活塞对气体做功,因汽缸绝热,故气体内能增大,B 正确;气体在被压缩的过程中,外界对气体做功, D 正确;气体在被压缩的过程中内能增加,而理想气体无分子势能,故气体分子的平均动能增加,选项 E 错误.(2)(ⅰ)设1 个大气压下质量为m 的空气在温度为T0时的体积为V0,密度为mρ0=V0①在温度为T 时的体积为V T,密度为mρ(T)=V T②由盖—吕萨克定律得V0VT =T0 T③联立①②③式得T0ρ(T)=ρ0T④气球所受到的浮力为f=ρ(Tb)gV ⑤联立④⑤式得T0f=Vgρ0Tb⑥(ⅱ)气球内热空气所受的重力为G=ρ(T a)Vg ⑦联立④⑦式得T0G=Vgρ0T a⑧(ⅲ)设该气球还能托起的最大质量为m,由力的平衡条件得mg=f-G-m0g ⑨联立⑥⑧⑨式得m=Vρ0T01-Tb1Ta-m0⑩全国卷3 33.[物理——选修 3–3](15 分)(1)(5 分)如图,一定质量的理想气体从状态 a 出发,经过等容过程ab 到达状态b,再经过等温过程bc 到达状态c,最后经等压过程ca 回到状态a。
2017高考物理选修3-3真题汇总及详细解析

2017高考物理选修3-3真题汇总及详细解析全国卷1 33.[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【答案】ABC(2)(10分)如图,容积均为V的汽缸A、B下端有细管(容积可忽略)连通,阀门K2位于细管的中部,A、B的顶部各有一阀门K1、K3,B中有一可自由滑动的活塞(质量、体积均可忽略)。
初始时,三个阀门均打开,活塞在B的底部;关闭K2、K3,通过K1给汽缸充气,使A中气体的压强达到大气压p0的3倍后关闭K1。
已知室温为27 ℃,汽缸导热。
(i )打开K 2,求稳定时活塞上方气体的体积和压强;(ii )接着打开K 3,求稳定时活塞的位置;(iii )再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高20 ℃,求此时活塞下方气体的压强。
【答案】(i ) v/2 2p 0 (i i ) 顶部 (i i i ) 1.6 p 0【解析】(i )设打开K 2后,稳定时活塞上方气体的压强为p 1,体积为V 1。
依题意,被活塞分开的两部分气体都经历等温过程。
由玻意耳定律得011p V p V =①01(3)(2)p V p V V =-②联立①②式得12V V =③ 102p p =④(ii )打开K 3后,由④式知,活塞必定上升。
设在活塞下方气体与A 中气体的体积之和为V 2(22V V ≤)时,活塞下气体压强为p 2由玻意耳定律得022(3)p V p V =⑤由⑤式得2023V p p V =⑥ 由⑥式知,打开K 3后活塞上升直到B 的顶部为止;此时p 2为2032p p '=全国卷2 33. (1)如图,用隔板将一绝热汽缸分成两部分,隔板左侧充有理想气体,隔板右侧与绝热活塞之间是真空.现将隔板抽开,气体会自发扩散至整个汽缸.待气体达到稳定后,缓慢推压活塞,将气体压回到原来的体积.假设整个系统不漏气.下列说法正确的是________.图1A .气体自发扩散前后内能相同B .气体在被压缩的过程中内能增大C .在自发扩散过程中,气体对外界做功D .气体在被压缩的过程中,外界对气体做功E .气体在被压缩的过程中,气体分子的平均动能不变(2)一热气球体积为V ,内部充有温度为T a 的热空气,气球外冷空气的温度为T b .已知空气在1个大气压、温度T 0时的密度为ρ0,该气球内、外的气压始终都为1个大气压,重力加速度大小为g .(ⅰ)求该热气球所受浮力的大小;(ⅱ)求该热气球内空气所受的重力;(ⅲ)设充气前热气球的质量为m 0,求充气后它还能托起的最大质量.33.[答案] (1)ABD(2)(ⅰ)Vgρ0T 0T b (ⅱ)Vgρ0T 0T a(ⅲ)Vρ0T 0⎝⎛⎭⎫1T b -1T a-m 0 [解析] (1)气体向真空自发扩散,对外界不做功,且没有热传递,气体的内能不会改变,A 正确,C 错误;气体在被压缩的过程中,活塞对气体做功,因汽缸绝热,故气体内能增大,B 正确;气体在被压缩的过程中,外界对气体做功,D 正确;气体在被压缩的过程中内能增加,而理想气体无分子势能,故气体分子的平均动能增加,选项E 错误.(2)(ⅰ)设1个大气压下质量为m 的空气在温度为T 0时的体积为V 0,密度为ρ0=mV 0 ① 在温度为T 时的体积为V T ,密度为ρ(T )=mV T ② 由盖—吕萨克定律得V 0T 0=V T T③ 联立①②③式得ρ(T )=ρ0T 0T ④气球所受到的浮力为f =ρ(T b )gV ⑤联立④⑤式得f =Vgρ0T 0T b⑥ (ⅱ)气球内热空气所受的重力为G =ρ(T a )Vg ⑦联立④⑦式得G =Vgρ0T 0T a⑧ (ⅲ)设该气球还能托起的最大质量为m ,由力的平衡条件得mg =f -G -m 0g ⑨联立⑥⑧⑨式得m =Vρ0T 0⎝⎛⎭⎫1T b -1T a -m 0 ⑩ 全国卷3 33.[物理——选修3–3](15分)(1)(5分)如图,一定质量的理想气体从状态a 出发,经过等容过程ab 到达状态b ,再经过等温过程bc 到达状态c ,最后经等压过程ca 回到状态a 。
物理选修3-3高考真题汇编(2017-2019年)(解析版)

【解析】1、2等体积,2、3等压强由pV=nRT得: = ,V1=V2,故 = ,可得:T1=2T2,即T1>T2,由于分子密度相同,温度高,碰撞次数多,故N1>N2;由于p1V1=p3V3;故T1=T3;则T3>T2,又p2=p3,2状态分析密度大,分析运动缓慢,单个分子平均作用力小,3状态分子密度小,分子运动剧烈,单个分子平均作用力大。故3状态碰撞容器壁分子较少,即N2>N3。
4.(2019·新课标全国Ⅱ卷)(10分)如图,一容器由横截面积分别为2S和S的两个汽缸连通而成,容器平放在地面上,汽缸内壁光滑。整个容器被通过刚性杆连接的两活塞分隔成三部分,分别充有氢气、空气和氮气。平衡时,氮气的压强和体积分别为p0和V0,氢气的体积为2V0,空气的压强为p。现缓慢地将中部的空气全部抽出,抽气过程中氢气和氮气的温度保持不变,活塞没有到达两汽缸的连接处,求:
2.(2019·新课标全国Ⅰ卷)(10分)热等静压设备广泛用于材料加工中。该设备工作时,先在室温下把惰性气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中,然后炉腔升温,利用高温高气压环境对放入炉腔中的材料加工处理,改善其性能。一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积为0.13 m3,炉腔抽真空后,在室温下用压缩机将10瓶氩气压入到炉腔中。已知每瓶氩气的容积为3.2×10-2m3,使用前瓶中气体压强为1.5×107Pa,使用后瓶中剩余气体压强为2.0×106Pa;室温温度为27℃。氩气可视为理想气体。
(1)求细管的长度;
(2)若在倒置前,缓慢加热管内被密封的气体,直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止,求此时密封气体的温度。
【答案】(1)L=41 cm(2)T=312 K
【解析】(1)设细管的长度为L,横截面的面积为S,水银柱高度为h;初始时,设水银柱上表面到管口的距离为h1,被密封气体的体积为V,压强为p;细管倒置时,气体体积为V1,压强为p1。由玻意耳定律有
三年高考(2017-2019)各地高考物理真题分类汇总:选修3-3

三年高考( 2017-2019)各地高考物理真题分类汇总: 选修 3-3 本文档中含有大量公式,在网页显示可能会出现位置错误的情况,下载后均能正常显 示,欢迎下载!E. 从 Q 到 M 气体的内能减少答案】 BCE解析】A 、从 M 到 N 理想气体温度不变,则内能不变,即△ U=0 ,但体积减小,说明外界对气体 做功,即 W >0,由热力学第一定律: W+Q= △U ,可知 Q < 0,所以是一个放热过程,故 A 错误;B 、从 N 到 P 理想气体温度升高,则内能增大,即△ U >0,但体积不变,说明外界没有对 气体做功, 气体也没有对外界做功, 即 W=0 ,由热力学第一定律: W+Q= △U ,可知 Q >0, 所以是一个吸热过程,故 B 正确;C 、从 P 到Q 理想气体温度不变,则内能不变,即△ U=0 ,但体积增大,说明气体对外界做 功,故 C 正确;D 、从 Q 到 M 理想气体体积不变,说明外界没有对气体做功,气体也没有对外界做功,即 W=0,故 D 错误;E 、从 Q 到 M 理想气体温度降低,内能减小,故 E 正确;2. (2019?北京卷 ?T3)下列说法正确的是A. 温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度B. 内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和1. (2019?海南卷 ?T15)一定量的理想气体从状态 M 出发,经状态 N 、 P 、Q 回到状态 M ,完成 一个循环。
从 M 到 N 、从 P 到 Q 是等温过程; 从 N 到 P 、从 Q 到 M 是等容过程;其体积B. 从 N 到 P 是吸热过程C. 从 P 到 Q 气体对外界做功D. 从 Q 到 M 是气体对外界做功 A. 从 M 到 N 是吸热过程列说法正确的是C. 气体压强仅与气体分子的平均动能有关D. 气体膨胀对外做功且温度降低,分子的平均动能可能不变【答案】A【解析】根据温度是分子平均动能的标志确定气体分子热运动的程度和分子平均动能变化,内能是分子平均动能和分子势总和,由气体压强宏观表现确定压强A. 温度是分子平均动能的标志,所以温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度,故 A 正确;B. 内能是物体中所有分子热运动所具有的动能和分子势能之和,故 B 错误;C. 由压强公式P= F可知,气体压强除与分子平均动能有关即温度,还与体积有关,故 C S错误;D. 温度是分子平均动能的标志,所以温度降低,分子平均动能一定变小,故 D 错误。
2017年高考物理试题分项版汇编系列 专题15 选修3-3(含解析)

专题15选修3-3一、单选题1.带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体.气体开始处于状态a;然后经过过程ab到达状态b或经过过程ac 到状态c,b、c状态温度相同,如V﹣T图所示.设气体在状态b和状态c的压强分别为P b和P c,在过程ab和ac中吸收的热量分别为Q ab和Q ac,则()A. p b>p c,Q ab>Q acB. p b>p c,Q ab<Q acC. p b<p c,Q ab<Q acD. p b<p c,Q ab>Q ac【答案】 D视频2.2016年9月15日,我国成功发射的“天宫二号”搭载的空间冷原子钟,有望实现约3000万年误差1秒的超高精度。
空间冷原子钟利用激光和原子的相互作用减速原子运动以获得超低温原子,在空间微重力环境下,这种超低温原子可以做超慢速匀速直线运动,基于对这种运动的精细测量可以获得精密的原子谱线信息,从而获得更高精度的原子钟信号,使时间测量的精度大大提高。
卫星导航定位系统是利用精确测量微波信号从卫星到达目标所用的时间,从而获知卫星和目标之间的准确距离。
因此,测量时间的精度,将会直接影响定位准确度。
目前我国的“北斗导航定位”系统上使用的原子钟,精度仅到纳秒(10-9s)量级,所以民用的定位精度在十几米左右。
“空间冷原子钟”的精度达到皮秒(10-12s)量级,使得基于空间冷原子钟授时的全球卫星导航系统具有更加精确和稳定的运行能力。
根据上述材料可知,下列说法中正确的是()A. “空间冷原子钟”的超低温原子,它们的内能为零B. “空间冷原子钟”在地球表面和在空间微重力环境下的精度相同C. 在空间微重力环境下,做超慢速匀速直线运动的原子不受地球引力作用D. “空间冷原子钟”试验若成功,将使“北斗导航”的精度达到厘米量级【答案】 D【解析】无论温度多低,分子的热运动不会停止,即分子动能不为零,所以分子的内能不会为零,A错误;“空间冷原子钟”只有在微重力环境下才能获得超低速匀速直线运动,所以测量精度不相同,B错误;物体间的引力无论速度多大,都存在,C错误;“空间冷原子钟”的精度达到皮秒(10-12s)量级,相比“北斗导航定位”系统上使用的原子钟精度提高了1000倍,故可从几十米的精度提高到几厘米的精度,D正确。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
2017高考物理选修3-3真题汇总及详细解析全国卷1 33.[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【答案】ABC(2)(10分)如图,容积均为V的汽缸A、B下端有细管(容积可忽略)连通,阀门K2位于细管的中部,A、B的顶部各有一阀门K1、K3,B中有一可自由滑动的活塞(质量、体积均可忽略)。
初始时,三个阀门均打开,活塞在B的底部;关闭K2、K3,通过K1给汽缸充气,使A中气体的压强达到大气压p0的3倍后关闭K1。
已知室温为27 ℃,汽缸导热。
(i )打开K 2,求稳定时活塞上方气体的体积和压强; (ii )接着打开K 3,求稳定时活塞的位置;(iii )再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高20 ℃,求此时活塞下方气体的压强。
【答案】(i ) v/2 2p 0 (i i ) 顶部 (i i i ) 1.6 p 0【解析】(i )设打开K 2后,稳定时活塞上方气体的压强为p 1,体积为V 1。
依题意,被活塞分开的两部分气体都经历等温过程。
由玻意耳定律得011p V p V =①01(3)(2)p V p V V =-②联立①②式得12VV =③ 102p p =④(ii )打开K 3后,由④式知,活塞必定上升。
设在活塞下方气体与A 中气体的体积之和为V 2(22V V ≤)时,活塞下气体压强为p 2由玻意耳定律得022(3)p V p V =⑤由⑤式得2023Vp p V =⑥ 由⑥式知,打开K 3后活塞上升直到B 的顶部为止;此时p 2为2032p p '=全国卷2 33. (1)如图,用隔板将一绝热汽缸分成两部分,隔板左侧充有理想气体,隔板右侧与绝热活塞之间是真空.现将隔板抽开,气体会自发扩散至整个汽缸.待气体达到稳定后,缓慢推压活塞,将气体压回到原来的体积.假设整个系统不漏气.下列说法正确的是________.图1A .气体自发扩散前后内能相同B .气体在被压缩的过程中内能增大C .在自发扩散过程中,气体对外界做功D .气体在被压缩的过程中,外界对气体做功E .气体在被压缩的过程中,气体分子的平均动能不变(2)一热气球体积为V ,内部充有温度为T a 的热空气,气球外冷空气的温度为T b .已知空气在1个大气压、温度T 0时的密度为ρ0,该气球内、外的气压始终都为1个大气压,重力加速度大小为g .(ⅰ)求该热气球所受浮力的大小; (ⅱ)求该热气球内空气所受的重力;(ⅲ)设充气前热气球的质量为m 0,求充气后它还能托起的最大质量. 33.[答案] (1)ABD(2)(ⅰ)Vgρ0T 0T b (ⅱ)Vgρ0T 0T a(ⅲ)Vρ0T 0⎝⎛⎭⎫1T b-1T a-m 0[解析] (1)气体向真空自发扩散,对外界不做功,且没有热传递,气体的内能不会改变,A 正确,C 错误;气体在被压缩的过程中,活塞对气体做功,因汽缸绝热,故气体内能增大,B 正确;气体在被压缩的过程中,外界对气体做功,D 正确;气体在被压缩的过程中内能增加,而理想气体无分子势能,故气体分子的平均动能增加,选项E 错误.(2)(ⅰ)设1个大气压下质量为m 的空气在温度为T 0时的体积为V 0,密度为ρ0=mV 0①在温度为T 时的体积为V T ,密度为ρ(T )=mV T②由盖—吕萨克定律得 V 0T 0=V TT③ 联立①②③式得ρ(T )=ρ0T 0T ④气球所受到的浮力为 f =ρ(T b )gV ⑤ 联立④⑤式得 f =Vgρ0T 0T b⑥(ⅱ)气球内热空气所受的重力为 G =ρ(T a )Vg ⑦ 联立④⑦式得 G =Vgρ0T 0T a⑧(ⅲ)设该气球还能托起的最大质量为m ,由力的平衡条件得 mg =f -G -m 0g ⑨ 联立⑥⑧⑨式得m =Vρ0T 0⎝⎛⎭⎫1T b-1T a-m 0 ⑩全国卷3 33.[物理——选修3–3](15分)(1)(5分)如图,一定质量的理想气体从状态a 出发,经过等容过程ab 到达状态b ,再经过等温过程bc 到达状态c ,最后经等压过程ca 回到状态a 。
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.在过程ab中气体的内能增加B.在过程ca中外界对气体做功C.在过程ab中气体对外界做功D.在过程bc中气体从外界吸收热量E.在过程ca中气体从外界吸收热量【答案】ABD考点:理想气体的等容变化、等压变化和等温变化、热力学第一定律(2)(10分)一种测量稀薄气体压强的仪器如图(a)所示,玻璃泡M的上端和下端分别连通两竖直玻璃细管K1和K2。
K1长为l,顶端封闭,K2上端与待测气体连通;M下端经橡皮软管与充有水银的容器R连通。
开始测量时,M与K2相通;逐渐提升R,直到K2中水银面与K1顶端等高,此时水银已进入K1,且K1中水银面比顶端低h,如图(b)所示。
设测量过程中温度、与K2相通的待测气体的压强均保持不变。
已知K1和K2的内径均为d,M的容积为V0,水银的密度为ρ,重力加速度大小为g。
求:(i )待测气体的压强;(ii )该仪器能够测量的最大压强。
【答案】(i )2220π4π()gd h V d l h ρ+-(ii )22π4gd l V ρ 【解析】试题分析:(i )水银面上升至M 的下端使玻璃泡中的气体恰好被封住,设此时被封闭的气体的体积为V ,压强等于待测气体的压强p 。
提升R ,直到K 2中水银面与K 1顶端等高时,K 1中的水银面比顶端低h ;设此时封闭气体的压强为p 1,体积为V 1,则20π4d l V V =+① 21π4d hV =② 由力学平衡条件得1p p gh ρ=+③整个过程为等温过程,由玻意耳定律得11pV p V =④联立①②③④式得2220π4π()gd h p V d l h ρ=+-⑤(ii )由题意知h l ≤⑥联立⑤⑥式有22π4gd l p V ρ≤⑦该仪器能够测量的最大压强为22max 0π4gd l p V ρ=⑧江苏卷12.【选做题】本题包括A、B、C三小题,请选定其中两小题,并在相应的答题区域内作答.若多做,则按A、B两小题评分.A.[选修3–3](12分)(1)一定质量的理想气体从状态A经过状态B变化到状态C,其V–T图象如图12A–1图所示。
下列说法正确的有_________。
(A)A→B的过程中,气体对外界做功(B)A→B的过程中,气体放出热量(C)B→C的过程中,气体压强不变(D)A→B→C的过程中,气体内能增加【答案】BC(2)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相同。
比较两张图片可知:若水温相同,_________(选填“甲”或“乙”)中炭粒的颗粒较大;若炭粒大小相同,___________(选填“甲”或“乙”)中水分子的热运动较剧烈。
【答案】甲乙【解析】温度相同,颗粒越大,布朗运动越不明显,所以若水温相同,甲中炭粒的颗粒较大;若炭粒大小相同,温度越高,布朗运动越明显,故乙中水分子的热运动较剧烈。
(3)科学家可以运用无规则运动的规律来研究生物蛋白分子。
资料显示,某种蛋白的摩尔质量为66 kg/mol,其分子可视为半径为3×10–9 m的球,已知阿伏伽德罗常数为6.0×1023 mol–1。
请估算该蛋白的密度。
(计算结果保留一位有效数字)【答案】33 110kg/m ρ=⨯海南卷15.请考生从第15~16题中任选一题作答。
如果多做,则按所做的第一题计分。
[选修3–3](12分)(1)(4分)关于布朗运动,下列说法正确的是_______。
(填入正确答案标号。
选对1个得2分,选对2个得3分,选对3个得4分;有选错的得0分)A.布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动B.液体温度越高,液体中悬浮微粒的布朗运动越剧烈C.在液体中的悬浮颗粒只要大于某一尺寸,都会发生布朗运动D.液体中悬浮微粒的布朗运动使液体分子永不停息地做无规则运动E.液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子对它的撞击作用不平衡所引起的(2)(8分)一粗细均匀的U形管ABCD的A端封闭,D端与大气相通。
用水银将一定质量的理想气体封闭在U形管的AB一侧,并将两端向下竖直放置,如图所示。
此时AB 侧的气体柱长度l1=25 cm。
管中AB、CD两侧的水银面高度差h1=5 cm。
现将U形管缓慢旋转180°,使A、D两端在上,在转动过程中没有水银漏出。
已知大气压强p0=76 cmHg。
求旋转后,AB、CD两侧的水银面高度差。