2017届高三物理第08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08 选修3-3-2017年高考题和高考模拟题物理分项版汇编(原卷版)
1．【2017·北京卷】以下关于热运动的说法正确的是A．水流速度越大，水分子的热运动越剧烈B．水凝结成冰后，水分子的热运动停止C．水的温度越高，水分子的热运动越剧烈D．水的温度升高，每一个水分子的运动速率都会增大2．【2017·新课标Ⅰ卷】（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3．【2017·新课标Ⅱ卷】（5分）如图，用隔板将一绝热气缸分成两部分，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气缸。
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________（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4．【2017·江苏卷】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5．【2017·新课标Ⅲ卷】（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届高三物理第08期好题速递分项解析汇编专题12选修3_3选择题含解析
专题12 选修3-3（选择题）一、选择题1.【山东省泰安市2017届高三第二轮复习质量检测】下列说法正确的是_________A. 小雨滴呈现球形是水的表面张力作用的结果B. 给车胎打气，越压越吃力，是由于分子间存在斥力C. 干湿泡温度计的示数差越大，表示空气中水蒸气离饱和状态越远D. 常见的金属都是非晶体E. 液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性【答案】ACE2.【西安市长安区第一中学2017届高三4月模拟】关于热学现象和热学规律，下列说法中正确的是（____）A．布朗运动就是液体分子的热运动B．用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做功2.0×105J，同时空气的内能增加1.5×105J，则空气从外界吸热0.5×105JC．第一类永动机不可能制成是因为它违背了能量守恒定律D．一定质量的气体，如果保持温度不变，体积越小，则压强越大【答案】CD【解析】布朗运动就是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动，是液体分子热运动的表现，选项A错误；用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做功2.0×105J，同时空气的内能增加1.5×105J，则空气向外界放热0.5×105J，选项B错误；第一类永动机不可能制成是因为它违背了能量守恒定律，选项C正确；一定质量的气体，如果保持温度不变，体积越小，根据 ,则压强越大，选项D正确；故选CD.3.【云南省楚雄市2017届高三下学期统测】下列说法中正确的是（）A. 只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低B. 气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，而不是该气体所有分子体积之和C. 在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零D. 气体从外界吸收热量，其内能一定增加E. 气体在等压膨胀过程中温度一定升高【答案】ABE4.【西安市长安区第一中学大学区2017届高三第三次联考】下列说法正确的是A. 机械能不可能全部转化为内能，内能也无法全部用来做功从而转化成机械能B. 将两个分子由距离极近移动到相距无穷远的过程中，它们的分子势能先减小后增加C. 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D. 液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，所以液体表面分子间的作用表现为相互吸引，即存在表面张力E. 单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减小，气体的压强一定减小【答案】BCD【解析】机械能能全部转化为内能，内能无法全部用来做功从而转化成机械能，选项A错误；将两个分子由距离极近移动到相距无穷远的过程中，分子力先做正功，后做负功，它们的分子势能先减小后增加，选项B正确；气体分子间的作用力表现为引力，若气体等温膨胀，气体对外做功，分子引力对分子做负功，分子势能增加，而温度不变则分子平均动能不变，故内能增加，故C正确；液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，所以液体表面分子间的作用表现为相互吸引，即存在表面张力，选项D正确；气体的压强与单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数以及分子对器壁的平均撞击力有关，若温度升高，分子对器壁的平均撞击力增大，单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减少，气体的压强不一定减小．故E错误．故选BCD.点睛：本题重点是C，分子的内能与分子动能和势能有关，而动能由温度决定，分子势能的变化要看分子力做功的正负.5.【南昌市十所省重点中学命制2017届高三第二次模拟】关于一定量的气体，下列说法正确的是______（填入正确选项前的字母。
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。
专题13 选修3-3(非选择题) 三年(2015-2017)高考物理真题分项版解析(原卷版)
专题12 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．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”）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”）．4．【2016·上海卷】（8分）某同学制作了一个结构如图（a）所示的温度计。
一端封闭的轻质细管可绕封闭端O自由转动，管长0.5 m。
将一量程足够大的力传感器调零，细管的开口端通过细线挂于力传感器挂钩上，使细管保持水平、细线沿竖直方向。
在气体温度为270 K时，用一段水银将长度为0.3 m的气柱封闭在管内。
实验时改变气体温度，测得封闭气柱长度l和力传感器读数F之间的关系如图（b）所示（实验中大气压强不变）。
（1）管内水银柱长度为m，为保证水银不溢出，该温度计能测得的最高温度为K。
（2）若气柱初始长度大于0.3 m，该温度计能测量的最高温度将（选填：“增大”，“不变”或“减小”）。
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 。
2017届高三物理(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。
17年高考物理高考题和高考模拟题分项版汇编专题08选修部分(含解析)选修3_3
专题08 选修部分选修3-31．【2017·北京卷】以下关于热运动的说法正确的是A．水流速度越大，水分子的热运动越剧烈B．水凝结成冰后，水分子的热运动停止C．水的温度越高，水分子的热运动越剧烈D．水的温度升高，每一个水分子的运动速率都会增大【答案】C【考点定位】分子动理论【名师点睛】温度是分子平均动能的标志，但单个分子做无规则运动，单个分子在高温时速率可能较小。
2．【2017·新课标Ⅰ卷】（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【解析】温度是分子平均动能的标志，温度升高分子的平均动能增加，不同温度下相同速率的分子所占比例不同，温度越高，速率大的分子占比例越高，故虚线为0 ℃，实线是100 ℃对应的曲线，曲线下的面积都等于1，故相等，所以ABC正确。
【考点定位】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曲线【名师点睛】本题主要抓住温度是分子平均动能的标志，温度升高分子的平均动能增加，不同温度下相同速率的分子所占比例不同的特点。
3．【2017·新课标Ⅱ卷】（5分）如图，用隔板将一绝热气缸分成两部分，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气缸。
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________（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）。
高三物理(第08期)好题速递分项解析汇编 专题18 选修3-3、3-4、3-5实验(含解析)(20
2017届高三物理（第08期）好题速递分项解析汇编专题18 选修3-3、3-4、3-5实验（含解析）编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2017届高三物理（第08期）好题速递分项解析汇编专题18 选修3-3、3-4、3-5实验（含解析））的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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专题18 选修3-3、3—4、3-5实验1。
【西安市长安区第一中学大学区2017届高三第三次联考】利用单摆验证小球平抛运动规律，设计方案如图（a）所示，在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断；MN为水平木板，已知悬线长为L，悬点到木板的距离OO’＝h（h＞L）。
（1）电热丝P必须放在悬点正下方的理由是：____________。
(2）将小球向左拉起后自由释放,最后小球落到木板上的C点,O'C＝s，则小球做平抛运动的初速度为v0＝________。
(3）在其他条件不变的情况下，若改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角θ，小球落点与点的水平距离s将随之改变,经多次实验，以s2为纵坐标，cosθ为横坐标，得到如图（b）所示图像。
则当θ＝60°时，s为________m；若悬线长L＝1.0 m,悬点到木板间的距离为________m.【答案】（1）。
（1)保证小球沿水平方向抛出（2)。
（2)（3）。
（3）1， (4）。
1。
5（3）变释放小球时悬线与竖直方向的夹角θ时，小球平抛的速度v,则有mg（L-Lcosθ)= mv2…②则物体在水平方向的位移s=vt…③联立①②③可得s2=4（h—L）L(1—cosθ）显然当cosθ=0时，即有2=4（h—L)L（1-cosθ）当θ=60°时， ,故有故．s2=4（h—L）L(1-cosθ）故当l=1.0m时有：2=4（h-1）×1，即h—1=0。
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专题13 选修3-3（非选择题）1.【西安市长安区第一中学大学区2017届高三第三次联考】如图所示，内壁光滑长度为4L、横截面积为S的汽缸A、B，A水平、B竖直固定，之间由一段容积可忽略的细管相连，整个装置置于温度27℃、大气压为p0的环境中，活塞C、D的质量及厚度均忽略不计。
原长3L、劲度系数的轻弹簧，一端连接活塞C、另一端固定在位于汽缸A缸口的O点。
开始活塞D距汽缸B的底部为3L．后在D上放一质量为的物体。
求：①稳定后活塞D下降的距离；②改变汽缸内气体的温度使活塞D再回到初位置，则气体的温度应变为多少?【答案】（1）（2）（2）升高温度过程中，气体做等压变化，活塞C的位置不动，最终被封气体的体积为（4l+l1）•S，对最初和最终状态，根据理想气体状态方程得解得：t2＝377℃考点：理想气体状态方程【名师点睛】本题考查玻意耳定律的应用及压强的计算，关键要注意首先明确气体发生的什么变化，根据力平衡法求气体的压强，然后才能分析状态参量，由理想气体的状态方程或实验定律进行分析求解，第二问要注意升温过程压强不变，弹簧的形变量不变，活塞C不动．2.【哈尔滨市第六中学2017届高三下学期第二次模拟考试】如图所示，内径均匀的玻璃管上端封闭、下端开口，管长L＝100 cm，其中一段长h＝15 cm的水银柱把一部分空气封闭在管中。
当管竖直放置时，上端空气柱的长度L1＝50 cm。
现把开口端竖直向下缓慢插入水银槽中，直至上端空气柱的长度L1＇＝37.5 cm时为止。
已知大气压强P0＝75 cmHg，整个过程中气体温度保持不变，试求槽内水银进入管内的长度△h。
【答案】19.9 cm3.【山东省泰安市2017届高三第二轮复习质量检测】如图所示，粗细均匀的U形管左端封闭右端开口，一段空气柱将水银分为A、B两部分，水银柱A的长度h1=25cm，位于封闭端的顶部，B部分位于U型管的底部。
右管内有一轻活塞，活塞与管壁之间的摩擦不计。
活塞自由静止时底面与左侧空气柱的下端齐平，此时空气柱的长度L0=12.5cm，B部分水银两液面的高度差h2=45cm，外界大气压强p0=75cmHg。
保持温度不变，将活塞缓慢上提，当A部分的水银柱恰好对U形管的顶部没有压力时，活塞移动了多少距离?【答案】x=9.4cm4.【西安市长安区第一中学2017届高三4月模拟】某同学家新买了一台双门电冰箱，冷藏室容积107L，冷冻室容积118L，假设室内空气为理想气体。
(1)若室内空气摩尔体积为22.5×10－3m3/mol，阿伏加德罗常量为6.0×1023mol－1，在家中关闭冰箱密封门后，电冰箱的冷藏室和冷冻室内大约共有多少个空气分子？(2)若室内温度为27℃，大气压为1×105Pa，关闭冰箱密封门通电工作一段时间后，冷藏室温度降为6℃，冷冻室温度降为－9℃，此时冷藏室与冷冻室中空气的压强差多大？(3)冰箱工作时把热量从温度较低的冰箱内部传到温度较高的冰箱外部，请分析说明这是否违背热力学第二定律。
【答案】(1)6.0×1024个；(2)5.0×103Pa；(3)不违背【解析】试题分析：(1)N＝N A＝6.0×1024个(2)设气体初始温度为t0，压强为p0；后来冷藏室与冷冻室中的温度和压强分别为t1、p1和t2、p2，由于两部分气体分别做等容变化，根据查理定律＝p1＝p0同理p2＝p0得Δp＝p1－p2＝p0代入数据得Δp＝5.0×103Pa考点：阿伏伽德罗常数理想气体状态方程热力学第二定律点评：这是一道综合题，宏观世界与微观世界的联系就是阿伏伽德罗常数，理想气体状态方程是热学部分的重点知识之一，应该熟练掌握并灵活应用，用热力学第二定律解释现象是典型题型。
5.【成都外国语学校2017届高三4月月考】如图所示，两个截面积均为S的圆柱形容器，左右两边容器高均为H，右边容器上端封闭，左边容器上端是一个可以在容器内无摩擦滑动的轻活塞（重力不计），两容器由装有阀门的极细管道（体积忽略不计）相连通．开始时阀门关闭，左边容器中装有热力学温度为T0的理想气体，平衡时活塞到容器底的距离为H，右边容器内为真空．现将阀门缓慢打开，活塞便缓慢下降，直至系统达到平衡，此时被封闭气体的热力学温度为T，且T＞T0．求此过程中外界对气体所做的功．已知大气压强为P0．【答案】【解析】试题分析：打开阀门后，气体通过细管进入右边容器，活塞缓慢向下移动，气体作用于活塞的压强仍为P0．活塞对气体的压强也是P0．设达到平衡时活塞的高度为x，气体的温度为T，根据理想气体状态方程得：解得：此过程中外界对气体所做的功：W＝P0S(H−x)＝考点：理想气体状态方程【名师点睛】此题考查学生应用理想气体实验定律解决实际问题的能力，要分析清楚气体的状态参量，有利于列出气态方程．外界大气压不变，根据力学知识求解外界对气体做的功。
6.【云南省楚雄市2017届高三下学期统测】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。
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T0，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。
【答案】①②考点：理想气体的状态方程【名师点睛】利用理想气体状态方程解题，关键是正确选取状态，明确状态参量和变化过程，尤其是正确求解被封闭气体的压强，这是热学中的重点知识，要加强训练，加深理解。
7.【南昌市十所省重点中学命制2017届高三第二次模拟】如图所示，两端开口、粗细均匀的足够长玻璃管插在大水银槽中，管的上部有一定长度的水银柱，两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中．开启上部连通左右水银的阀门Ａ，当温度为300Ｋ，平衡时水银柱的位置如图（h1＝h2＝5cm，L1＝50cm），大气压强为75cmHg．求：①右管内气柱的长度L2．②关闭阀门Ａ，当温度升至405Ｋ时，左侧竖直管内气柱的长度L3。
（大气压强保持不变）【答案】（i）（ii）考点：理想气体的状态方程；封闭气体压强【名师点睛】分别以两部分气体为研究对象，求出两部分气体压强，然后由几何关系求出右管内气柱的长度；以左管内气体为研究对象，由理想气体状态方程可以求出空气柱的长度。
8.【南昌市十所省重点中学命制2017届高三第二次模拟】如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置．玻璃管的下部封有长l l=25.0cm的空气柱，中间有一段长为l2=25.0cm的水银柱，上部空气柱的长度l3=40.0cm．已知大气压强为P0=75.0cmHg．现将一活塞（图中未画出）从玻璃管开口处缓缓往下推，使管下部空气柱长度变为l'1=20.0cm．假设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下推的距离．【答案】15cm9.【南昌市十所省重点中学命制2017届高三第二次模拟】如图所示，两端开口的汽缸水平固定，A、B是两个厚度不计的活塞，面积分别为S1=20cm2，S2=10cm2，它们之间用一根细杆连接，B通过水平细绳绕过光滑的定滑轮与质量为M的重物C连接，静止时汽缸中的空气压强p=1.3×105Pa，温度T=540K，汽缸两部分的气柱长均为L．已知大气压强p0=1×105Pa，取g=10m/s2，缸内空气可看作理想气体，不计一切摩擦．求：（1）重物C的质量M是多少（2）逐渐降低汽缸中气体的温度，活塞A将向缓慢右移动，当活塞A刚靠近D处而处于平衡状态时缸内气体的温度是多少．【答案】（1）3kg；（2）360K【解析】①活塞整体受力处于平衡状态，则有：pS1+p0S2=p0S1+pS2+Mg解得：M=3kg②当活塞A靠近处D时，活塞整体受力的平衡方程没变，气体压强不变，根据气体的等压变化有：解得：T'=360K10.【河南省天一大联考2017届高三阶段性测试（五）】如图1所示，开口向上、内壁光滑的圆柱形汽缸竖直放置，在汽缸P、Q两处设有卡口，使厚度不计的活塞只能在P、Q之间运动。
开始时活塞停在Q处，温度为，现缓慢加热缸内气体，直至活塞运动到P处，整个过程中的图线如图2所示。
设外界大气压强。
①说出图2中气体状态的变化过程，卡口Q下方气体的体积以及两卡口之间的汽缸的体积；②求活塞刚离开Q处时气体的温度以及缸内气体的最高温度。
【答案】①②点睛：本题考查了气体的等容和理想气体状态方程，注意应用公式时，要把温度化为热力学温度。
11.【四川省宜宾市2017届高三二诊】如图所示为一竖直放置、上粗下细且上端开口的薄壁玻璃管，上部和下部的横截面积之比为2:1，上管足够长，下管长度l=34cm.在管内用长度h=4cm 的水银封闭一定质量的理想气体，气柱长度l1=20cm.大气压强P0=76cmHg，气体初始温度T1=300K.①若缓慢升高气体温度，使水银上端面到达粗管和细管交界处，求此时的温度T2；②继续缓慢升高温度至水银恰好全部进入粗管，求此时的温度T3 .【答案】①②②由理想气体状态方程，得：12.【湖南省怀化市2017届高三第二次模拟考试】如图所示，竖直放置的气缸，活塞横截面积为S，厚度不计，可在气缸内无摩擦滑动。
气缸侧壁有一个小孔，与装有水银的U形玻璃细管相通。
气缸内封闭了一段高为L的气柱（U形管内的气体体积不计）。
此时缸内气体温度为T0，U形管内水银面高度差为h。
已知大气压强为p0，水银的密度为ρ，重力加速度为g。
（气缸内气体与外界无热交换）①求活塞的质量m；②若在活塞上添加质量为4m的沙粒时，活塞下降到距气缸底部处，求此时气缸内气体的温度。
【答案】①②【解析】①活塞受力如图所示，由平衡条件有：结合液体压强公式有：蟻所以活塞的质量：蟻13.【湖南省常德市2017届高三模拟考试】如图所示，U形管两臂粗细不等，开口向上，右端封闭的粗管横截面积是开口的细管的三倍，管中装入水银，大气压为76cmHg。
左端开口管中水银面到管口距离为11cm，且水银面比封闭管内高4cm，封闭管内空气柱长为11cm。
现在开口端用小活塞封住，并缓慢推动活塞，使两管液面相平，推动过程中两管的气体温度始终不变，试求：①粗管中气体的最终压强；②活塞推动的距离。
【答案】①②②以左管被活塞封闭气体为研究对象p1′＝76 cmHg，V1′＝11S，p2＝p2′＝88 cmHg气体做等温变化有p1′V1′＝p2′V2′解得V2′＝9．5S活塞推动的距离为L＝11 cm＋3 cm－9．5 cm＝4．5cm考点：玻意耳定律【名师点睛】本题是对玻意耳定律的考查；关键确定封闭气体的初末状态的气压、温度、体积，然后结合理想气体状态方程列式后联立求解。