专题13 选修3-3(非选择题)(第06期)-2017届高三物理百所名校好题速递分项汇编(解析版)

专题13 选修3-3（非选择题）1．【2017·湖北省部分重点中学高三新考试大纲适应性考试】(5分）由油滴实验测得油酸分子的直径d=1.1x10-9m ，油酸的摩尔质量M = 0.28kgmol ，油酸的密度为22/104.6m kg ⨯=ρ。

计算阿伏伽德罗常数的表达式是，计算得出的阿伏伽德罗常数的值为(保留一位有效数字）。

【答案】36A M N dρπ=；231610mol -⨯【名师点睛】此题关键是理解阿伏伽德罗常数的意义：1摩尔的物质里所含的粒子数量。

2．【2017·山西省重点中学协作体高三上学期期末联考】（10分）已知地球到月球的平均距离为384 400 km ，金原子的直径为3.48×10－9m ，金的摩尔质量为197g/mol 。

若将金原子一个接一个地紧挨排列起来，筑成从地球通往月球的“分子大道”，试问： ①该“分子大道”需要多少个原子？ ②这些原子的总质量为多少？【答案】①171010.1⨯，②8106.3-⨯kg 【解析】①179384400000 1.10103.4810mN ==⨯⨯－ ②总质量为-83.610ANM n kg N ==⨯ 考点：伏加德罗常数【名师点睛】本题关键是明确阿伏加德罗常数是联系宏观物理量与微观物理量的桥梁，记住阿伏加德罗常数即可计算。

3．【2017·湖北省部分重点中学高三新考试大纲适应性考试】(10分)如图所示，长为2L=20cm 内壁光滑的气缸放在水平面上，气缸和活塞气密性良好且绝热，活塞的横截面积为s=10cm 2,活塞与墙壁之间连接一根劲度系数为k= 50N/m 的轻弹簧。

当缸内气体温度为0T =27℃时，活塞恰好位于气缸的中央位置,且轻弹簧处于原长状态。

已知气缸与活塞的总质量为M=4kg,气缸与水平面间的动摩擦因数为2.0=μ,大气压强为a P p 50101⨯=, 重力加速度为g=10m/s 2。

现用电热丝对缸内气体缓慢加热，当活塞移到气缸最右端时，缸内气温是多少？【答案】630K【名师点睛】此题考查了理想气体的状态变化方程，解题的关键是找到气体各个状态的状态参量，根据气态方程求解。

4．【2017·开封市高三第一次模拟】如图所示，一汽缸固定在水平地面上，通过活塞封闭有一定质量的理想气体，活塞与缸壁的摩擦可忽略不计，活塞的截面积S =100 cm 2.活塞与水平平台上的物块A 用水平轻杆连接，在平台上有另一物块B ，A 、B 的质量均为m =62.5 kg ，物块与平台间的动摩擦因数μ=0.8.两物块间距为d =10 cm.开始时活塞距缸底L 1=10 cm ，缸内气体压强p 1等于外界大气压强p 0=1×105 Pa ，温度t 1=27 ℃.现对汽缸内的气体缓慢加热，(g =10 m/s 2)求：①物块A 开始移动时，汽缸内的温度；②物块B 开始移动时，汽缸内的温度. 【答案】①450K ②1200K【解析】①物块A 开始移动前气体做等容变化，则有520 1.510mgp p Pa Sμ=+=⨯由查理定律有1212p p T T =，解得2211450pT T K p == ②物块A 开始移动后，气体做等压变化，到A 与B 刚接触时532 1.510p p Pa ==⨯；31()V L d S =+ 由盖—吕萨克定律有3223V V T T =，解得3322900V T T K V == 之后气体又做等容变化，设物块A 和B 一起开始移动时气体的温度为4T5402 2.010mgp p Pa Sμ=+=⨯；43V V = 由查理定律有3434p p T T =，解得：44331200pT T K p == 考点：考查了理想气体状态方程的应用5．【2017·辽宁省本溪市高级中学、大连育明高级中学、大连二十四中高三联合模拟考试】如图所示，粗细均匀U 型细玻璃管竖直放置，各部分水银柱的长度分别为225L cm =，325L cm =，410L cm =，A 端被封空气柱的常见为160L cm =，BC 在水平面上，整个装置处在恒温环境中，外界气压075P cmHg =。

将玻璃管绕B 点在纸面内沿逆时针方向缓慢旋转90°至AB 管水平，求此时被封空气柱的长度．【答案】40cm【解析】设玻璃管的横截面积为S ，以cmHg 为压强单位 开始1024()60P P L L cmHg =--=，1160V L S S ==将玻璃管绕B 点沿逆时针方向缓慢旋转90°，假设CD 管中还有水银，203100cmHg P P L =+=由玻意耳定律1122PV PV =，解得'21V L S = 解得'136(6010)L cm cm =<-，假设不成立设原水平管中有长为xcm 的水银进入左管：6060(7525)(6010)s x x s ⨯=+--- 解得310x cm L =<所以601040L x cm =--=考点：考查了理想气体状态方程的应用6．【2017·四川省成都市高三第一次诊断性检测】（10分）如图甲所示，粗细均匀、横截面积为S 的透热光滑细玻璃管竖直放置，管内用质量为m 的水银柱密封着长为l 的理想气柱。

已知环境温度为T 1，大气压强为p 0，重力加速度为g 。

(1)若仅将环境温度降为，求稳定后的气柱长度；(2)若环境温度T 1不变，将玻璃管放于水平桌面上并让其以加速度a(a>g)向右做匀加速直线运动（见图乙），求稳定后的气柱长度。

【答案】（1）l /2；（2）SP ma lS P mg 00)++（【解析】(i ）当气体温度变化时，其压强不变，有解得(ii)当玻璃管竖直时，气体压强为p 1 ，对水银柱有p 1S=p 0S+mg 当玻璃管水平运动时，气体压强为p 2 ，对水银柱有p 2S-p 0S=ma 对气体有p 1lS=p 2l 2S联立解得l 2=SP ma lS P mg 00)++（考点：理想气体状态方程、牛顿第二定律7．【2017·广东省广州市高三模拟考试】(10分)如图，上端开口、下端封闭的足够长的细玻璃管竖直放置。

一段长为l =25.0cm 的水银柱下方封闭有长度也为l 的空气柱。

已知大气压强为p 0=75.0cmHg 。

如果使玻璃管绕封闭端在竖直平面内缓慢地转动半周，求在开口向下时管内封闭空气柱的长度。

【答案】50cm【解析】管口朝上时，管内气体压强p 1=（75+25）cmHg=100cmHg 管口朝下时，管内气体压强p 2=（75-25）cmHg=50cmHg设玻璃管内横截面积为S ，管口朝下时，管内气柱长度为l x ，则等温变化有：p 1lS =p 2l x S 得cm 50cm 502510021=⨯==p l p l x 考点：理想气体状态方程8．【2017·黑龙江省大庆中学高三上学期期末考试】（10分）如图所示，两端开口的气缸水平固定，A 、B是两个厚度不计的活塞，可在气缸内无摩擦滑动，面积分别为S 1=20cm 2，S 2=10cm 2，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=2kg 的重物C 连接，静止时气缸中的气体温度T 1=600K ，气缸两部分的气柱长均为L ，已知大气压强p 0=1×105Pa ，取g =10m/s 2，缸内气体可看作理想气体；（1）活塞静止时，求气缸内气体的压强；（2）若降低气内气体的温度，当活塞A 缓慢向右移动12L 时，求气缸内气体的温度． 【答案】（1）1.2×105P a （2）500K【名师点睛】本题是理想气体的状态方程的考查，因两活塞用细杆连接，所以将整体看成研究对象，会大大减小解题的难度，在第二问中整体的受力不变，故得到气体的压强不变是解题的关键.9．【2017·哈尔滨市第六中学上学期期末考试】（10分）如图所示，一上端开口，下端封闭的细长玻璃管竖直放置，下部有长h 1＝66 cm 的水银柱，中间封有长l 0＝6.5 cm 的空气柱，上部有长h 2＝56 cm 的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐。

现使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢地转动一周，求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度。

已知大气压强为p 0＝76 cmHg 。

设转动过程中气体质量及温度不变。

【答案】10 cm【解析】玻璃管开口向下时，封闭端部分真空，开口端剩下的水银柱长度为h()02011P gh Sl gh Sl ρρ+⋅=⋅10gh P gh ρρ=-解得l 1＝13 cm h ＝10 cm玻璃管转至开口向上时()()02002P gh Sl P gh Sl ρρ+=+ 解得l 2≈10 cm 考点：玻意尔定律【名师点睛】本题关键是求出被封闭气体的压强即可正确解答，解答这类问题注意以水银柱为研究对象，12 l根据平衡状态求解。

10．【2017·重庆市高三上学期（一诊）期末测试】（10分）图为压缩式喷雾器，该喷雾器储液桶的容积为V 0=6dm 3.先往桶内注入体积为V =4dm 3的药液，然后通过进气口给储液桶打气，每次打进△V =0.2dm 3的空气，使喷雾器内空气的压强达到p =4atm 。

设定打气过程中，储液桶内空气温度保持不变，药液不会向外喷出，喷液管体积及喷液口与储液桶底间高度差不计，外界大气压强p 0=1atm 。

求：①打气的次数n ；②通过计算说明，能否使喷雾器内的药液全部喷完. 【答案】①30=n ②能【名师点睛】本题利用生活中一实例，考查了多方面的知识，要求学生对物理知识有一个全面的了解并能学以致用．让学生体会到物理不仅是有趣的，还是有用的．11．【2017·广东省揭阳市高三上学期期末调研考试】如图所示，竖直放置的圆柱形气缸内有一不计质量的活塞，可在气缸内作无摩擦滑动，活塞下方封闭一定质量的气体，封闭气体体积为V 。

已知活塞截面积为S ，大气压强为0p ，若保持气体温度不变，在活塞上放一重物后，气缸内封闭气体的体积减小了一半（整个过程不漏气）。

试求①所加重物的重力G②整个过程中通过缸壁传递的热量Q （一定量理想气体的内能仅由温度决定）。

【答案】①S p G 0=②V p 0考点：考查了理想气体状态方程【名师点睛】正确应用理想气体状态方程的前提是：判断此变化过程是属于等压、等容、还是等温变化，受力分析时研究对象的确定．12．【2017·广东省佛山市第一中学高三上学期第二次段考】如图所示，导热的圆柱形汽缸固定在水平桌面上，横截面积为S 、质量为m 1的活塞封闭着一定质量的气体(可视为理想气体)，活塞与汽缸间无摩擦且不漏气．总质量为m 2的砝码盘(含砝码)通过左侧竖直的细绳与活塞相连．当环境温度为T 时，活塞离缸底的高度为h .现环境温度度发生变化，当活塞再次平衡时活塞离缸底的高度为32h，求：(1)现环境温度变为多少？(2)保持（1）中的环境温度不变，在砝码盘中添加质量为Δm 的砝码时，活塞返回到高度为h 处，求大气压强．【答案】（1）22 3T T＝（2）2103 ()m m m g SP +-＝【解析】（1）由题可知，初始时温度为T 1＝T ，体积为V 1＝hS 变化后温度为T 2，体积为 223V hS＝根据盖-吕萨克定律有：1212V V T T =，解得：22 3T T ＝（2）设大气压强为p 0，初始时体积 223V hS ＝ 活塞受力平衡m 1g+p 0S-p 2S-m 2g=0考点：玻意耳定律；盖-吕萨克定律【名师点睛】此类问题关键是挖掘气体做何种变化，选择合适的气体实验定律求解即可，其中活塞类问题，往往对活塞受力分析利用平衡求解气体压强。