【步步高】2017版高考物理(全国通用)选考题专练(选修3-3)
2017年全国统一高考物理试卷(新课标Ⅱ)及解析
2017年全国统一高考物理试卷（新课标Ⅱ）一、选择题：本大题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项是符合题目要求，第6～8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．1．（6分）如图，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环，小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它的作用力（）A．一直不做功B．一直做正功C．始终指向大圆环圆心D．始终背离大圆环圆心2．（6分）一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核，衰变方程→+，下列说法正确的是（）A．衰变后钍核的动能等于α粒子的动能B．衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小C．铀核的半衰期等于其放出一个α粒子所经历的时间D．衰变后α粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量3．（6分）如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动．若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动．物块与桌面间的动摩擦因数为（）A．2﹣B．C．D．4．（6分）如图，半圆形光滑轨道固定在水平地面上，半圆的直径与地面垂直，一小物块以速度v从轨道下端滑入轨道，并从轨道上端水平飞出，小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关，此距离最大时，对应的轨道半径为（重力加速度为g）（）A．B．C．D．5．（6分）如图，虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点，大量相同的带电粒子以相同的速率经过P点，在纸面内沿不同方向射入磁场，若粒子射入的速率为v1，这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上；若粒子射入速率为v2，相应的出射点分布在三分之一圆周上，不计重力及带电粒子之间的相互作用，则v2：v1为（）A．：2 B．：1 C．：1 D．3：6．（6分）如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M，N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为T0，若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经M，Q到N的运动过程中（）A．从P到M所用的时间等于B．从Q到N阶段，机械能逐渐变大C．从P到Q阶段，速率逐渐变小D．从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功7．（6分）两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直．边长为0.1m、总电阻为0.005Ω的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图（a）所示．已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于t=0时刻进入磁场．线框中感应电动势随时间变化的图线如图（b）所示（感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正）．下列说法正确的是（）A．磁感应强度的大小为0.5 TB．导线框运动速度的大小为0.5m/sC．磁感应强度的方向垂直于纸面向外D．在t=0.4s至t=0.6s这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.1N8．（6分）某同学自制的简易电动机示意图如图所示．矩形线圈由一根漆包线绕制而成，漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并作为线圈的转轴．将线圈架在两个金属支架之间，线圈平面位于竖直面内，永磁铁置于线圈下方．为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，该同学应将（）A．左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉B．左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉C．左转轴上侧的绝缘漆刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉D．左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉三、非选择题：共174分．第22～32题为必考题，每个试题考生都必须作答．第33～38题为选考题，考生根据要求作答．（一）必考题（共129分）9．（6分）某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度的之间的关系．使用的器材有：斜面、滑块、长度不同的挡光片、光电计时器．实验步骤如下：①如图（a），将光电门固定在斜面下端附近：将一挡光片安装在滑块上，记下挡光片前端相对于斜面的位置，令滑块从斜面上方由静止开始下滑；②当滑块上的挡光片经过光电门时，用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间△t；③用△s表示挡光片沿运动方向的长度（如图（b）所示），表示滑块在挡光片遮住光线的△t时间内的平均速度大小，求出；④将另一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端与①中的位置相同，令滑块由静止开始下滑，重复②、③；⑤多次重复步骤④⑥利用实验中得到的数据作出﹣△t图，如图（c）所示完成下列填空：（1）用a表示滑块下滑的加速度大小，用v A表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小，则与v A、a 和△t的关系式为=．（2）由图（c）可求得，v A=cm/s，a=cm/s2．（结果保留3位有效数字）10．（9分）某同学利用如图（a）所示的电路测量一微安表（量程为100μA，内阻大约为 500Ω）的内阻．可使用的器材有：两个滑动变阻器R1，R2（其中一个阻值为 0Ω，另一个阻值为 000Ω）；电阻箱R z（最大阻值为99999.9Ω）；电源E（电动势约为1.5V）；单刀双掷开关S1和S2．C、D分别为两个滑动变阻器的滑片．（1）按原理图（a）将图（b）中的实物连线．（2）完成下列填空：①R1的阻值为Ω（填“ 0”或“ 000”）②为了保护微安表，开始时将R1的滑片C滑到接近图（a）中的滑动变阻器的端（填“左”或“右”）对应的位置；将R2的滑片D置于中间位置附近．③将电阻箱R z的阻值置于 500.0Ω，接通S1．将R1的滑片置于适当位置，再反复调节R2的滑片D的位置、最终使得接通S2前后，微安表的示数保持不变，这说明S2接通前B与D所在位置的电势（填“相等”或“不相等”）④将电阻箱R z和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将R z的阻值置于 601.0Ω时，在接通S2前后，微安表的示数也保持不变．待微安表的内阻为Ω（结果保留到个位）．（3）写出一条提高测量微安表内阻精度的建议：．11．（12分）为提高冰球运动员的加速能力，教练员在冰面上与起跑线距离s0和s1（s1＜s0）处分别设置一个挡板和一面小旗，如图所示．训练时，让运动员和冰球都位于起跑线上，教练员将冰球以速度v0击出，使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板：冰球被击出的同时，运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗．训练要求当冰球到达挡板时，运动员至少到达小旗处．假定运动员在滑行过程中做匀加速运动，冰球到达挡板时的速度为v1．重力加速度为g．求（1）冰球与冰面之间的动摩擦因数；（2）满足训练要求的运动员的最小加速度．12．（20分）如图，两水平面（虚线）之间的距离为H，其间的区域存在方向水平向右的匀强电场．自该区域上方的A点将质量为m、电荷量分别为q和﹣q（q＞0）的带电小球M、N先后以相同的初速度沿平行于电场的方向射出．小球在重力作用下进入电场区域，并从该区域的下边界离开．已知N离开电场时的速度方向竖直向下；M在电场中做直线运动，刚离开电场时的动能为N刚离开电场时的动能的1.5倍．不计空气阻力，重力加速度大小为g．求（1）M与N在电场中沿水平方向的位移之比；（2）A点距电场上边界的高度；（3）该电场的电场强度大小．三、选考题：请考生从给出的物理题中任选一题作答.如果多做，则按所做的第一题计分。
【步步高】(新课标)高中物理 模块综合检测(二)新人教版选修3-3
物理人教版选修3-3模块综合检测（二）(时间：90分钟 满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分)1．根据热力学定律和分子动理论，可知下列说法中正确的是( ) A ．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动 B ．永动机是不可能制成的C ．密封在体积不变的容器中的气体，若温度升高，则气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大D ．根据热力学第二定律可知，热量能够从高温物体传到低温物体，但不可能从低温物体传到高温物体 2．用M 表示液体或固体的摩尔质量，m 表示分子质量，ρ表示物质密度，Vm 表示摩尔体积，V0表示分子体积．NA 表示阿伏加德罗常数，下列关系式不正确的是( ) A ．NA ＝V0Vm B ．NA ＝Vm V0C ．Vm ＝MρD ．m ＝M/NA3．对于一定质量的理想气体，下列情况中不可能发生的是( )A ．分子热运动的平均动能不变，分子间平均距离减小，压强变大B ．分子热运动的平均动能不变，分子间平均距离减小，压强减小C ．分子热运动的平均动能增大，分子间平均距离增大，压强增大D ．分子热运动的平均动能减小，分子间平均距离减小，压强不变 4．一定质量的理想气体( )A ．先等压膨胀，再等容降温，其温度必低于起始温度B ．先等温膨胀，再等压压缩，其体积必小于起始体积C ．先等容升温，再等压压缩，其温度有可能等于起始温度D ．先等容加热，再绝热压缩，其内能必大于起始内能 5．关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是( ) A ．晶体一定有天然的规则外形 B ．冰有固定的熔点，一定是晶体C ．晶体的物理性质一定表现为各向异性D ．水晶片和玻璃片都是透明的，故它们都是晶体6．下图中的四个图象是一定质量的气体，按不同的方法由状态a 变到状态b ，则反映气体变化过程中从外界吸热的是( )7．如图1所示是一定质量的理想气体的p －V 图线，若其状态由A→B→C→A ，且A→B 等容，B→C 等压，C→A 等温，则气体在A 、B 、C 三个状态时( )图1A．单位体积内气体的分子数nA＝nB＝nCB．气体分子的平均速率vA>vB>vCC．气体分子在单位时间内对器壁的平均作用力FA>FB，FB＝FCD．气体分子在单位时间内，对器壁单位面积碰撞的次数是NA>NB，NA>NC8．下面提供了科技发展的四则信息：①低温技术已有重大突破，1933年低温已达0.25 K,1957年达到了2×10－5 K,1995年通过一系列巧妙的方法已达到1×10－8 K．随着低温技术的出现和发展，科学家一定能把热力学温度降到绝对零度以下．②随着火箭技术的发展，人类一定能够在地球上任意位置的上空发射一颗同步卫星．③一个国际科研小组正在研制某种使光速大大降低的介质，这些科学家希望在不久的将来能使光的速度降到每小时40 m左右，慢到几乎与乌龟爬行的速度相仿．④由于太阳的照射，海洋表面的温度可达30℃左右，而海洋深处的温度要低得多，在水深600～1 000 m的地方，水温约4℃，因此人们正在研制一种抗腐蚀的热交换器，利用海水温差发电，并取得了成功．试辨别、判断以上信息中正确的是()A．①②B．②④C．①③D．③④9．如图2所示，图2活塞质量为m，缸套质量为M，通过弹簧吊在天花板上，汽缸内封住一定质量的理想气体，缸套与活塞无摩擦，活塞截面积为S，大气压强为p0，缸套和活塞都是由导热材料做成，则当环境温度升高后()A．封闭气体的压强增大B．气体膨胀活塞上移C．气体膨胀缸套下移D．气体对外界做功，内能增加10．热力学第二定律使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程()A．都具有方向性B．只是部分具有方向性C．没有方向性D．无法确定二、填空题(本题共2小题，共18分)11．(10分)(1)若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则在此过程中关于气泡中的气体，下列说法正确的是________(填写选项前的字母)A．气体分子间的作用力增大B．气体分子的平均速率增大C．气体分子的平均动能减小D．气体组成的系统的熵增加(2)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，则此过程中的气泡________(填“吸收”或“放出”)的热量是__________J．气泡到达湖面后，气泡中的气体温度上升，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.12．(8分)图3用图3所示的实验装置，研究体积不变时气体的压强与温度的关系．当时大气压强为H cmHg.封闭有一定质量的气体的烧瓶，浸在冰水混合物中，使U形管压强计的可动管A和固定管B 中的水银面刚好相平．将烧瓶浸入温度为t℃的热水中时，B管水银面将________，这时应将A管________(以上两空格填“上升”或“下降”)，使B管中水银面________，记下此时A、B 两管中水银面的高度差为h cm，则此状态下瓶中气体的压强为________cmHg.三、计算题(本题共4小题，共42分)13．(10分)在标准状况下，空气的摩尔质量是M＝29×10－3 kg/mol，则空气中气体分子的平均质量是多少？成年人做一次深呼吸，约吸入4.5 cm3的空气，则做一次深呼吸吸入空气的质量是多少？所吸入的分子个数大约是多少？14．(8分)图4如图4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功的数值为W，其内能增加了ΔU，已知照射到集热板上太阳光的能量的50%被箱内气体吸收，求：(1)这段时间内集热箱内的气体共吸收的热量；(2)此位置太阳光在垂直集热板单位面积上的辐射功率．15.图5(10分)如图5所示为火灾报警器的原理图，竖直放置的玻璃试管中装入水银，当温度升高时，水银柱上升，使电路导通，蜂鸣器发出响声，在27℃时，下端封闭的空气柱长为L1＝20 cm，水银柱上表面与导线端点的距离为L2＝10 cm，管内水银柱的重量为10 N，横截面积为1 cm2，大气压强p0＝1.0×105 Pa，问：(1)当温度达到多少时报警器会报警？(2)如果温度从27℃升到报警温度的过程中，封闭空气柱从外界吸收的热量为20 J，则空气柱的内能增加了多少？16．(14分)如图6甲所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度不计，在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，B左面汽缸的容积为V0，A、B之间的容积为0.1V0.开始时活塞在B 处，缸内气体的压强为0.9p0(p0为大气压强)，温度为297 K ，现缓慢加热汽缸内气体，直至温度为399.3 K ．求：(1)活塞刚离开B 处时的温度TB ；(2)缸内气体最后的压强p ；(3)在图乙中画出整个过程的p －V 图线．图6模块检测 1．BC 2.A 3．B [温度T 是分子热运动的平均动能的标志，分子间平均距离的变化对应着气体的体积V 的变化，根据理想气体状态方程判断知只有B 不可能．]4．CD [先等压膨胀，体积增大，再等容降温，压强会减小，但温度不一定低于初温，故A 错误；同理，等温膨胀，压强减小，等压压缩，温度又减小，难以确定体积变化，故B 错误；先等容升温，压强增大，又体积减小，故温度可能等于起始温度，故C 正确；先等容加热，再绝热压缩，气体的温度始终升高，内能一定增加，故D 正确．]5．B [只有单晶体有天然的规则外形，多晶体没有天然的规则外形，故A 错误；晶体一定有熔点，非晶体一定没有熔点，故B 正确；只有单晶体物理性质表现为各向异性，C 错误；玻璃是非晶体，D 错误．]6．D [A 是等温变化，温度不变，内能不变，体积变小，外界对气体做功，气体放热；B 中paVa>pbVb ，由pVT ＝C(常数)，知Ta>Tb ，Ea>Eb ，又Va>Vb ，外界对气体做功，故气体放热；C 是等容变化，体积不变，不伴随做功，因Ta>Tb ，Ea>Eb ，故气体放热；D 温度不变，内能不变，由pa>pb 知Va<Vb ，气体对外界做功，故气体吸热．]7．CD [由图可知B→C ，体积增大，密度减小，A 错；C→A 等温变化，分子平均速率vA ＝vC ，B 错；B→C 为等压过程，pB ＝pC ，而气体分子对器壁产生作用力，FB ＝FC ，FA>FB ，则C 正确；A→B 为等容降压过程，密度不变，温度降低，NA>NB ，C→A 为等温压缩过程，温度不变，密度增大，应有NA>NC ，D 正确．]8．D [四则信息均为与当今科技发展前沿相关的信息，但①项违背了热力学第三定律，即绝对零度不可达到；②项中同步卫星只能定点在赤道正上方；③项中光速与介质有关，光在不同介质中传播速度不相同；④项中叙述符合能量守恒定律而且不违背物理原理．]9．CD [系统重力不变，弹簧伸长不变，故活塞不移动，对缸套受力分析可知，封闭气体压强不变，气体做等压膨胀，缸套下移，气体对外做功，温度随环境温度升高而升高，内能增加，C 、D 正确．]10．A解析 (1)气体体积增大，分子间的距离增大，则气体分子间作用力减小，A 错；温度不变，则气体分子的平均速率、平均动能均不变，B 、C 错；根据熵增加原理，D 正确．(2)气体视为理想气体，内能由温度决定，气泡上升时内能不变，ΔU ＝0，由热力学第一定律ΔU ＝W ＋Q 知，气泡吸收热量，Q ＝－W ＝0.6J ；到达湖面后，W ＝－0.1J ，Q ＝0.3J ，则ΔU ＝W ＋Q ＝0.2J.12．下降 上升 回到原处 (H ＋h) 13．4.8×10－26kg 5.8×10－6kg 1.2×1020个 解析空气中气体分子的平均质量m ＝M NA ＝29×10－36.02×1023kg ＝4.8×10－26kg做一次深呼吸吸入空气的质量m′＝V′V M ＝4.5×10－622.4×10－3×29×10－3kg ＝5.8×10－6kg做一次深呼吸所吸入的分子个数n ＝V′V NA ＝4.5×10－622.4×10－3×6.02×1023个＝1.2×1020个14．(1)ΔU ＋W (2)＋St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 ＋WSt×50%＝＋St15．(1)177℃ (2)18J解析 (1)由V1T1＝V2T2得T2＝V2V1T1＝450Kt2＝177℃(2)气体对外做功W′＝(p0S ＋mg)L2＝2J由热力学第一定律ΔU ＝W ＋Q ＝－W′＋Q ＝18J 16．(1)330K (2)1.1p0 (3)见解析图解析 (1)活塞离开B 之前，气体做等容变化，据查理定律有0.9p0T0＝p0TB ，得TB ＝T00.9＝2970.9K＝330K.(2)考虑气体各状态间的关系，设活塞最终可以移动到A 处，从活塞刚离开B 处到刚到达A 处，气体做等压变化，由盖—吕萨克定律有 V0TB ＝1.1V0TA，解得TA ＝1.1TB ＝363K 从活塞刚到达A 处到升温至399.3K 的过程中，气体做等容变化，由查理定律有p0TA ＝pT ，解得p ＝p0T TA ＝399.3363p0＝1.1p0.由结果p>p0可知，活塞可以移动到A 处的假设成立．(3)整个过程的p －V 图线如图所示。
【步步高】(新课标)高中物理 模块综合检测(一)新人教版选修3-3
物理人教版选修3-3模块综合检测（一）(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分)1．已知阿伏加德罗常数为NA，某物质的摩尔质量为M，则该物质的分子质量和m kg水中所含氢原子数分别是()A.MNA，19mNA×103B．MNA,9mNAC.MNA，118mNA×103D.NAM，18mNA2．关于分子间距与分子力的下列说法中，正确的是()A．水和酒精混合后的体积小于原来的体积之和，说明分子间有空隙；正是由于水分子间有空隙，才可以将物体压缩B．水的体积很难被压缩，这是由于水分子间距稍微变小时，分子间的作用力就表现为斥力C．一般情况下，当分子间距r<r0(平衡距离)时，分子力表现为斥力；当r＝r0时，分子力为零，当r>r0时分子力表现为引力D．弹簧被拉伸或被压缩时表现的弹力，正是分子引力和斥力的对应表现3．下列说法不符合分子动理论观点的是()A．用气筒打气需外力做功，是因为分子间的斥力作用B．温度升高，布朗运动显著，说明悬浮颗粒的分子运动剧烈C．相距较远的两个分子相互靠近的过程中，分子势能先减小后增加D．相距较远的两个分子相互靠近的过程中，分子间引力先增大后减小4．关于物体的内能，正确的说法是()A．温度、质量相同的物体具有相等的内能B．物体的内能与物体的体积有关C．机械能越大的物体，内能也一定越大D．温度相同的物体具有相同的内能5．关于液晶的以下说法正确的是()A．液晶态只是物质在一定温度范围内才具有的状态B．因为液晶在一定条件下发光，所以可以用来做显示屏C．液晶表现各向同性的性质D．笔记本电脑的彩色显示器，是因为在液晶中掺入了少量多色性染料，液晶中电场强度不同时，它对不同色光的吸收强度不一样，所以显示出各种颜色6．下列情况晾出的湿衣服最不容易干的是()A．气温5℃，绝对湿度5.058×102 Pa B．气温10℃，绝对湿度6.754×102 PaC．气温15℃，绝对湿度1.023×103 Pa D．气温20℃，绝对湿度2.320×103 Pa7．一定质量的理想气体，处于某一状态，要使它的压强经过变化又回到初始状态值，用下列哪些方法可能实现()A．先保持温度不变，使它的体积膨胀，接着保持体积不变而降低温度B．先保持温度不变，使它的体积缩小，接着保持体积不变而降低温度C．先保持体积不变，升高温度，接着保持温度不变而使它的体积膨胀D．先保持体积不变，升高温度，接着保持温度不变而使它的体积缩小图18．如图1所示，a，b，c三根完全相同的玻璃管，一端封闭，管内各用相同长度的一段水银柱封闭了质量相等的空气，a管竖直向下做自由落体运动，b管竖直向上做加速度为g的匀加速运动，c管沿倾角为45°的光滑斜面下滑，若空气温度始终不变，当水银柱相对管壁静止时，a，b，c三管内的空气柱长度La、Lb、Lc间的关系为()A．Lb＝Lc＝LaB．Lb<Lc<LaC．Lb>Lc>LaD．Lb<Lc＝La图29．如图2所示为A、B两部分理想气体的V－t图象，设两部分气体是质量相同的同种气体，根据图中所给条件，可知()A．当t＝273℃时，气体的体积A比B大0.2 m3B．当tA＝tB时，V A∶VB＝3∶1C．当tA＝tB时，V A∶VB＝1∶3D．A、B两部分气体都做等压变化，它们的压强之比pA∶pB＝3∶110.图3如图3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二、填空题(本题共2小题，共18分)11.图4(9分)(1)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，用移液管量取0.25 mL油酸，倒入标注250 mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250 mL的溶液，然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面达到量筒中1 mL的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图4所示．坐标格正方形的大小为2 cm×2 cm，由图可以估算出油膜的面积是________m2(保留两位有效数字)，由此估算出油膜分子的直径是________m(保留一位有效数字)．(2)某同学在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，计算出的分子直径明显偏大，可能是由于()A．油酸分子未完全散开B．油酸中含有大量酒精C．计算油膜面积时，舍去了所有不足半格的方格D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1 mL的溶液滴数多计了10滴12．(9分)如图5所示，在水和汽达到动态平衡时，测得水柱长206 mm，水银柱长723.3 mm.已知大气压为760 mmHg，则水的饱和汽压为________mmHg.如把图中的管上提1 cm(未脱离水银槽)，则管中水银面将________(填“上升”“下降”或“不变”)，水的饱和汽压将________(填“变大”“变小”或“不变”)．图5三、计算题(本题共4小题，共42分)13．(8分)已知地球表面大气压强为p0，地球半径为R，重力加速度为g，地球周围大气层的厚度为h，空气的摩尔质量为μ，阿伏加德罗常数为NA.试估算地球大气层分子的平均距离．14．(10分)图6如图6所示，一端封闭、粗细均匀的U形管，其水平部分长为L，U形管绕开口臂的轴线以角速度ω匀速转动，长为L的水银柱封闭一段气柱，若处于U形管水平部分的水银柱的长度为L2，则被封闭气柱的压强为多少？[设水银的密度为ρ(kg/m3)，大气压强是p0(Pa)]15.(12分)一个自行车内胎的容积是2.0 L．用打气筒给这个自行车打气，每打一次就把1.0×105 Pa的空气打进去125 cm3.设打气前胎内有0.5 L压强为1.0×105 Pa的空气，打了20次，胎内的压强有多大？(假定空气的温度不变)16．(12分)图7甲中的实线表示1 mol 的理想气体发生状态变化时的p －V 图线，变化过程是由状态A 出发，经过B 、C 、D 各状态，最后又回到状态A ，试将这全部过程准确画在图乙所示的p －T 图中．图7期中检测1．A [某物质的摩尔质量为M ，故其分子质量为M NA ；mkg 水所含水分子的摩尔数为m×10318，故所含氢原子数为m×10318×NA×2＝mNA×1039，故选项A 正确．]2．ABC [水和酒精混合体积减小，说明分子间有空隙，选项A 正确．通常水的分子间距离大约为r0(10－10m)，所以稍微一压缩，分子间就表现为斥力，故很难压缩，B 正确．r<r0时，斥力大于引力，分子力表现为斥力；r ＝r0时，斥力等于引力，分子力为零；r>r0时，引力大于斥力，分子力表现为引力，C 正确．弹簧弹力不是分子力的对应表现，D 错误．] 3．ABD [用气筒打气需外力做功，是因为气体压强增大的缘故；布朗运动显著，说明液体分子热运动剧烈；相距较远的两个分子相互靠近的过程中，分子势能先减小后增大，分子间引力增大．]4．B [物体内所有分子的动能与分子势能的总和叫物体的内能．温度相同，分子平均动能相同，质量相同，分子个数不一定相同，分子势能也不一定相同，故A 、D 错误．物体的内能与机械能没有必然的联系，内能与热运动相对应，机械能与机械运动相对应，内能由物体的温度、体积、分子数决定，而机械能由物体运动的速度、离地高度等条件决定，故C 错误，B 正确．]5．D [液晶态可在一定温度范围或某一浓度范围存在，它具有各向异性的性质，在外加电压下，对不同色光的吸收强度不同．] 6．D7．BC [如图所示的p －V 图象中，a 为气体的初状态．先作出通过a 点的等压线(虚线)，然后根据题意作出对应的状态变化图线．过程A 的图线如图中的a→c→d ，过程B 的图线如图中的a→e→b1，过程C 的图线如图中a→f→b2，过程D 的图线如图中的a→f→g ，很容易看出，在这四个过程中，只有过程B 、C 的图线能与等压线相交，符合题设要求．]8．D [设管的横截面积为S ，气体状态经变化达到稳定后，对水银柱应用牛顿第二定律，a 管：p0S ＋mg －paS ＝ma ，a ＝g ，解得pa ＝p0，b 管：pbS －mg －p0S ＝ma ，a ＝g ，解得pb ＝p0＋2mg S ，c 管：mgsinθ＋p0S －pcS ＝ma ，gsinθ＝a ，解得pc ＝p0，又因为三管内空气质量相等，温度相同，所以三管内空气的pV ＝恒量，pa ＝pc<pb 故La ＝Lc>Lb ，选项D 正确．] 9．AB [由图象可知，A 、B 两部分气体都发生等压变化，所以它们在相同温度下体积之比不变．]10．BC [将B 管慢慢提起，可以认为气体温度不变．A 中气体的压强增大，体积减小，所以气柱将变短，而pA ＝p0＋ph ，所以高度差增大．] 11．(1)2.4×10－2 8×10－10 (2)A解析 (1)油膜面积的估算可以先数出油膜所覆盖的整个方格数，不足半个格的舍去，多于半个格的算1个格，再计算总面积．将油膜看成单分子层，先计算2滴溶液中所含油酸的体积，即为油膜的体积，再除以油膜面积即得分子直径．(2)由公式d ＝VS 可知，d 偏大，则可能油酸体积V 偏大或油膜面积S 偏小．12．21.6 上升 变小 解析 h ＝ρ水ρ汞h 水＝113.6×206mm ＝15.1mm ，所以p 汽＝p0－p 汞－p 水＝(760－723.3－15.1)mmHg ＝21.6mmHg ，若将管上提，设汽的体积不变，由p 汽＝p0－(p 汞＋p 水)，可得p汞增大，所以p 汽减小，V 汽增大，即管中水银面上升，饱和汽压变小．13.3＋－R3]gμ3NAp0R2解析 地球表面空气的质量M ＝4πp0R2g ，总分子数为n ＝MNA ，大气总体积V ＝43π(R ＋h)3－43πR3，则分子间平均距离d ＝3Vn，解得d ＝3＋－R3]gμ3NAp0R214.38ρL2ω2＋p0－12ρgL解析 设U 形管横截面积为S ，被封闭气体的压强为p ，取水平部分水银柱为研究对象，受力分析如右图所示．由圆周运动知识及牛顿第二定律，得 pS ＋12ρgLS －p0S ＝12ρLSω2·34L ，所以p ＝38ρL2ω2＋p0－12ρgL.点拨 本题是一个关于圆周运动过程中求压强的问题，要用到匀速圆周运动的向心力计算公式及圆周运动的半径来确定． 15．1.5×105Pa解析 对打气20次后内胎中的气体研究：①⎩⎪⎨⎪⎧p1＝1.0×105Pa ，V1＝＋ ②⎩⎪⎨⎪⎧p2＝？V2＝2.0L.由p1V1＝p2V2得，p2＝p1V1V2＝1.0×105×32Pa ＝1.5×105Pa.点拨 (1)非等质量问题要转化为质量不变的问题．(2)内胎中原本有一部分气体，勿漏掉．16．见解析 解析由图甲可知状态A 的p ＝1atm ，V ＝22.4L ，所以T ＝273K ，在图乙中确定A 点．由A→B ，气体发生了等压变化，因为VB ＝2V A ，所以TB ＝2TA ，在图乙中确定了B 点． 由B→C ，气体发生了等容变化，因为pC ＝2pB ，所以TC ＝2TB ，在图乙中确定了C 点． 由C→D ，气体发生了等温变化，且pD ＝2pC ，所以在图乙中确定了D 点．如图所示．。
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。
【步步高 学案导学设计】高中物理 期末检测(含解析)新人教版选修3-3
期末检测(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分)1．下列说法正确的是()A．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B．没有摩擦的理想热机可以把吸收的能量全部转化为机械能C．知道某物质的摩尔质量和密度就可求出阿伏加德罗常数D．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同2．分子间同时存在吸引力和排斥力，下列说法中正确的是()A．固体分子间的吸引力总是大于排斥力B．气体能充满任何容器是因为分子间的排斥力大于吸引力C．分子间的吸引力和排斥力都随分子间距离的增大而减小D．分子间的吸引力随分子间距离的增大而增大，而排斥力随距离的增大而减小3．缝衣针能静止于水面上，是因为()A．针的重力可忽略B．针的重力与浮力平衡C．针的重力与表面张力平衡D．表面张力使水面收缩成“弹性薄膜”，对针产生一个向上的支持力4．下更说法错误的是()A．同一种物质能够生成几种不同的晶体B．同种物质晶体的形状可以不相同C．晶体在各方向上的物理性质是相同的D．晶体在一定条件下可转化成非晶体5．对一定量的气体，下列说法正确的是()A．气体的体积是所有气体分子的体积之和B．气体分子的热运动越剧烈，气体温度就越高C．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的D．当气体膨胀时，气体分子之间的势能减小，因而气体的内能减少图16．如图1所示，带有活塞的汽缸中封闭一定质量的气体(不考虑分子势能)．将一个热敏电阻(电阻值随温度升高而减小)置于汽缸中，热敏电阻与汽缸外的欧姆表连接，汽缸和活塞均具有良好的绝热性能．下列说法正确的是()A．若发现欧姆表读数变大，则汽缸内气体压强一定减小B．若发现欧姆表读数变大，则汽缸内气体内能一定减小C．若拉动活塞使汽缸内气体体积增大，则欧姆表读数将变小D．若拉动活塞使汽缸内气体体积增大，则需加一定的力，说明气体分子间有引力7.图2一定质量的理想气体自状态A经状态B变化到状态C，这一过程在V—T图中表示如图2所示，则下述结论错误的是()A．在过程AB中，气体压强不断变大B．在过程BC中，气体密度不断变大C．在过程AB中，气体对外界做功D．在过程BC中，外界对气体做功8．下列说法中正确的是()A．任何物体的内能都是组成该物体的所有分子热运动动能的总和B．只要对内燃机不断改进，就可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能C．做功和热传递在改变内能的方式上是不同的D．满足能量守恒定律的物理过程都能自发进行9．使一些小水银滴迅速合成一个较大的水银滴时，水银的温度将()A．升高B．降低C．不变D．无法判断10.图3图3中活塞将汽缸分成两气室，汽缸、活塞(连同拉杆)是绝热的，且汽缸不漏气，以U甲、U乙表示两气体的内能，则在用一定的拉力将拉杆缓慢向外拉的过程中()A．U甲不变，U乙不变B．U甲减小，U乙增大C．U甲与U乙总量不变D．U甲与U乙总量增加二、填空题(本题共2小题，共18分)11．(9分)用长度放大600倍的显微镜观察布朗运动，估计放大后的小颗粒的体积为V＝0.1×10－9 m3，碳的密度是ρ＝2.25×103 kg/m3，摩尔质量为M＝12 g/mol，阿伏加德罗常数为NA ＝6.0×1023 mol－1，则小炭粒所含分子数为________个(保留1位有效数字)．由此可知布朗运动________(选填“是”或“不是”)分子的运动．12．(9分)如图4所示是医院里给病人输液的示意图，假设药液瓶挂在高处的位置不变，则在输液过程中a、b两处气体的压强的变化是：a处气体的压强________，b处气体的压强________，药液进入人体的速度________．(填“变小”“变大”或“不变”)图4三、计算题(本题共4小题，共42分)13．(8分)已知气泡内气体的密度为1.29 kg/m3，平均摩尔质量为0.029 kg/mol.阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023 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)14.图5(10分)如图5所示，为一汽缸内封闭的一定质量的气体的p－V图线，当该系统从状态a沿过程a→c→b到达状态b时，有335 J的热量传入系统，系统对外界做功126 J．求：(1)若沿a→d→b过程，系统对外做功42 J，则有多少热量传入系统？(2)若系统由状态b沿曲线过程返回状态a时，外界对系统做功84 J，问系统是吸热还是放热？热量传递是多少？15.(10分)图6如图6所示，一个高为H的导热汽缸，原来开口，将其开口向上竖直放置．在气温为27℃、气压为760 mmHg、相对湿度为75%时，用一质量可不计的光滑活塞将开口端封闭．求将活塞下压多大距离时，将开始有水珠出现？16．(14分)图7如图7所示，圆筒固定不动，内壁光滑，横截面积为S，轻质活塞系于劲度系数为k的轻质弹簧下端，弹簧上端固定，开始时在活塞下的空气柱高为h0，温度为T0，压强与外界大气压强p0相同，若使气柱的温度缓慢增加，使：(1)压强增大一倍；(2)体积增大一倍时，问气柱的温度T各为多少？(设气体为理想气体，活塞移动的距离不超过弹簧的弹性限度)期末检测1．D [布朗运动是悬浮在液体中的颗粒的运动，是液体分子的无规则运动的反映，但不是颗粒的分子运动的反映，A 错．根据热力学第二定律可知机械能可以全部转化为内能，但是内能不可以全部转化为机械能，而不引起其他变化，B 错．知道物质的摩尔质量和密度可以求出摩尔体积，但不可求出阿伏加德罗常数，C 错．内能不同的物体温度可能相同，分子平均动能可能相同，D 对．]2．C [物体分子之间同时存在分子斥力和引力，这两个力都随着分子间距的增大而减小，因此选项C 对、D 错．固体分子在一般情况下分子引力与斥力平衡，选项A 错．气体充满容器是由于气体分子热运动造成的，选项B 错．] 3．D 4.C5．BC [气体体积是气体分子和分子间空隙体积之和，A 错；温度是气体分子热运动剧烈程度的标志，B 对．C 选项为气体压强的微观解释，C 对；气体分子间分子力为引力，膨胀时分子间距离增大，分子力做负功，分子势能增加，D 错．] 6．B7．C [过程AB 为等容过程，有pT ＝C ，当T 升高时，p 增大，故A 说法正确．过程BC 为等温过程，有pV ＝C ，当V 减小时，ρ＝mV ，故ρ增大，B 说法正确．AB 过程为等容过程，和外界不存在做功关系，故C 说法错误．BC 过程体积减小，故外界对气体做功，D 说法正确．]8．C [物体的内能是指所有分子运动的动能和分子势能之和，A 错；B 选项违背了热力学第二定律，B 错；自然界中，满足能量守恒定律的过程并不是都能自发地进行，而是有方向性的，D 错；由热力学第一定律可知，做功和热传递都可以改变物体的内能，但方式是不同的，做功是其它形式能与内能的转化，而热传递是内能的转移．]9．A [因为表面层里分子要比液体内部稀疏些，所以表面层分子势能较液体内部大一些．小水银滴合并成较大的水银滴时表面积减小，表面层的分子数随之减小；可见合并过程中有些分子从表面层进入液体内部，导致水银的分子势能减小；因总的内能不变，故水银分子的平均动能增大，水银的温度升高，选项A 正确．]10．BD [用力缓慢地将拉杆向外拉的过程中，由于各部分均绝热，所以由甲气体体积增加，乙气体体积减小可得：U 甲减小，U 乙增大，A 错误，B 正确；又因为整个过程是外界对气体做正功，所以气体的总内能应增加，所以C 错，D 对．] 11．12.5×1010 不是解析 长度放大600倍的显微镜可以把小颗粒的体积放大n ＝6003＝2.16×108倍，故小颗粒的实际体积为V0＝V n ，小颗粒的质量为m ＝ρV0,1 mol 小颗粒中含有的分子数为NA ，由以上各式可得N ＝NAρVnM ，代入数据得：N ＝5×1010个．可见每一个小碳粒都含有大量的分子，由此可知，布朗运动不是分子的运动． 12．变大 不变 不变解析 选A 管下端液面为研究对象，在大气压强p0(向上)、液柱h1的压强ρgh1(向下)和液柱h1上方液面处压强pa(向下)作用下平衡．因为p0＝pa ＋ρgh1，则有pa ＝p0－ρgh1，因为输液过程中h1不断减小，所以pa 不断增大．再对b 处气体上方液面进行受力分析，B 管中与A 管最低液面在同一水平面处的压强也为p0，则有pb ＝p0＋ρgh2，因为在输液过程中p0，h2不变，所以pb 不变，则药液进入人体的速度也不变． 13．1×10－4(9×10－5～2×10－4都对)解析 设气体体积为V0，液体体积为V1 气体分子数n ＝ρV0Mmol NA ，V1＝n πd36(或V1＝nd3) 则V1V0＝ρ6Mmol πd3NA(或V1V0＝ρMmold3NA) 解得V1V0＝1×10－4(9×10－5～2×10－4都对)14．(1)251 J (2)放热 293 J解析 (1)沿a→c→b 过程，ΔU ＝W ＋Q ＝(－126＋335) J ＝209 J 沿a→d→b 过程，ΔU ＝W′＋Q′Q′＝ΔU －W′＝[209－(－42)] J ＝251 J 即有251 J 的热量传入系统． (2)由a→b ，ΔU ＝209 J ；由b→a ，ΔU′＝－ΔU ＝－209 J 根据热力学第一定律有 ΔU′＝W″＋Q″＝84 J ＋Q″ Q″＝(－209－84) J ＝－293 J负号说明系统放出热量，热量传递为293 J. 15.H 4解析 对水蒸气研究：①⎩⎪⎨⎪⎧ p1＝75%ps ，V1＝V. ②⎩⎪⎨⎪⎧p2＝ps ，V2＝？由p1V1＝p2V2得V2＝p1V1p2＝75%·ps·V ps ＝0.75V ，所以下压距离h ＝H4时开始有水珠出现．16．(1)2T0＋2p0S kh0T0 (2)2T0＋2kh0p0ST0解析 (1)以未升温时气体的状态为初状态，则p1＝p0，T1＝T0，V1＝h0S.压强增大一倍时气体的状态为末状态，则p2＝2p0，V2＝(h0＋l)S ＝(h0＋p0Sk )S.由状态方程，得p0h0ST0＝＋p0S k T2，所以T2＝2T0＋2p0Skh0T0.(2)当体积增大一倍时，由于体积增大，则弹簧被压缩而使气体的压强增大，其初、末状态的状态参量分别为：p1＝p0，T1＝T0，V1＝h0S ， p3＝p0＋kh0S，V3＝2h0S.由状态方程，得p0h0ST0＝＋kh0S T3，所以T3＝2T0＋2kh0p0S T0.。
2017步步高考前3个月物理(江苏)知识专题复习 专题15 选修3-3
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： p B＝ p ×100%. s
典例剖析
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
(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.
典例剖析
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
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T2，在保持温度不变的条件下将管倒置，平衡后水银 5 柱下端与管下端刚好平齐(没有水银漏出).已知T1＝ T2， 2 大气压强为p0，重力加速度为g.求水银柱的长度h和水银
的密度ρ. 图5
解析答案
根据玻意耳定律，对A部分气体，pAVA＝pA′(VA＋ΔV) ②
[变式训练]
5
6
7
8
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TA的温度值.
p0V0＋ΔV 3p0V0 解析 设充入气体体积为 ΔV，由理想气体状态方程可知： ＝ 2T T
物理步步高分层训练与测评答案选修3_3
物理步步高分层训练与测评答案选修3_3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（选释题共40分）一、选择题（共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1.对一定质量的理想气体，下列说法正确的是( )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剧烈C.气体对容器的压强是由大量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，因而气体的内能一定减少[答案]BC[解析]气体分子间空隙较大，不能忽略，选项A错误；气体膨胀时，分子间距增大，分子力做负功，分子势能增加，并且改变内能有两种方式，气体膨胀，对外做功，但该过程吸、放热情况不知，内能不一定减少，故选项D错误2.(2011深圳模拟)下列叙述中，正确的是( )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.一定质量的理想气体从外界吸收热量，其内能可能不变D.热量不可能从低温物体传递给高温物体[答案]C[解析]温度高低反映了分子平均动能的大小，选项A错误；布朗运动是微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递两种，吸收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，在不引起其他变化的前提下，热量不可能从低温物体传递给高温物体，选项D错误。
3.以下说法中正确的是( )A.熵增加原理说明一切自然过程总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，气体的内能一定增加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.水可以浸润玻璃，但是不能浸润石蜡，这个现象表明一种液体是否浸润某种固体与这两种物质的性质都有关系[答案】BD[解析]一切自然过程总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.下列关于分子力和分子势能的说法中，正确的是( )A.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增大B.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C.当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大D.当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小[答案]C[解析]当分子力表现为引力时，说明分子间距离大于平衡距离，随着分子间距离的增大分子力先增大后减小，但分子力一直做负功，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平衡距离，随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)一定质量气体，在体积不变的情况下，温度升高，压强增大的原因是( )A.温度升高后，气体分子的平均速率变大B.温度升高后，气体分子的平均动能变大C.温度升高后，分子撞击器壁的平均作用力增大D.温度升高后，单位体积内的分子数增多，撞击到单位面积器壁上的分子数增多了[答案]ABC[解析]温度升高后，气体分子的平均速率、平均动能变大，撞击器壁的平均撞击力增大，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)下列说法中正确的是( )A.布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动B.叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用C.液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点D.当两分子间距离大于平衡位置的间距。
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 。
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近四年全国Ⅰ卷选考题涉及的考点与内容
命题形式
例题展示
(1)(2016·全国乙卷·33(1))(5分)关于热力学定律，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.气体吸热后温度一定升高
B.对气体做功可以改变其内能
C.理想气体等压膨胀过程一定放热
D.热量不可能自发地从低温物体传到高温物体
E.如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡
(2)(2016·全国乙卷·33(2))(10分)在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的压强，两压
强差Δp 与气泡半径r 之间的关系为Δp ＝2σ
r ，其中σ＝0.070 N /m.现让水下10 m 处一半径为
0.50 cm 的气泡缓慢上升.已知大气压强p 0＝1.0×105 Pa ，水的密度ρ＝1.0×103 kg/m 3，重力加速度大小g ＝10 m/s 2.
(ⅰ)求在水下10 m 处气泡内外的压强差；
(ⅱ)忽略水温随水深的变化，在气泡上升到十分接近水面时，求气泡的半径与其原来半径之比的近似值.
解析 (1)气体内能的改变ΔU ＝Q ＋W ，故对气体做功可改变气体内能，B 选项正确；气体吸热为Q ，但不确定外界做功W 的情况，故不能确定气体温度变化，A 选项错误；理想气体等压膨胀，W <0，由理想气体状态方程pV
T ＝C ，p 不变，V 增大，气体温度升高，内能增
大，ΔU >0，由ΔU ＝Q ＋W ，知Q >0，气体一定吸热，C 选项错误；由热力学第二定律，D 选项正确；根据热平衡性质，E 选项正确. (2)(ⅰ)由公式Δp ＝2σ
r 得Δp ＝2×0.0705×10－3 Pa ＝28 Pa 水下10 m 处气泡内外的压强差是28 Pa.
(ⅱ)气泡上升过程中做等温变化，由玻意耳定律得 p 1V 1＝p 2V 2
① 其中，V 1＝43πr 31
② V 2＝43
πr 32
③
由于气泡内外的压强差远小于10 m 深处水的压强，气泡内压强可近似等于对应位置处的水的压强，所以有
p 1＝p 0＋ρgh 1＝1×105 Pa ＋1×103×10×10 Pa ＝2×105 Pa ＝2p 0 ④ p 2＝p 0
⑤
将②③④⑤代入①得，2p 0×43πr 31＝p 0
×43πr 3
2 2r 31＝r 32 r 2r 1
＝3
2 答案 (1)BDE (2)(ⅰ)28 Pa (ⅱ)3
2
命题分析与对策 1.命题特点
选择题知识考查较为琐碎，如分子动理论、温度、压强、内能、固体的微观结构、晶体和非晶体等基础知识.计算题考查重点多为气体实验定律(尤其是玻意耳定律)，常与热力学定律、力的平衡等知识点相结合.考题设置的情景多为汽缸、液柱模型，其中压强的力学分析与计算是解题关键.试题分值为5＋10或6＋9的形式. 2.应考策略
教学和复习一定要紧扣考纲和教材，强化基础和核心知识，考纲中所列的考点，要一个一个过，做到非常熟悉.重点知识要强化训练，零碎知识要加强记忆 .
重视基本概念和基本规律的掌握，如阿伏加德罗常数、分子动理论、内能与热力学第一定律、压强计算、气体实验定律、热力学第二定律等. 例题展示
(1)(2016·全国乙卷·34(1))(5分)某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8 m/s 的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近.该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s.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.水面波是一种机械波 B.该水面波的频率为6 Hz C.该水面波的波长为3 m
D.水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去
E.水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移
(2)(2016·全国乙卷·34(2))(10分)如图1，在注满水的游泳池的池底有一点光源A ，它到池边的水平距离为3.0 m.从点光源A 射向池边的光线AB 与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角，水的折射率为43
.
图1
(ⅰ)求池内的水深；
(ⅱ)一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛到池面的高度为2.0 m.当他看到正前下方的点光源A 时，他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为45°.求救生员的眼睛到池边的水平距离(结果保留1位有效数字).
解析 (1)水面波是机械振动在水面上传播，是一种典型机械波，A 对；从第一个波峰到第十个波峰中经历了九个波形，时间间隔为15秒，所以其振动周期为T ＝159 s ＝5
3
s ，频率为。