高中物理选修3-3经典例题
高中物理选修3-3试题大全
一、分子动理论（微观量计算、布朗运动、分子力、分子势能）1、用油膜法测出分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，只需知道油滴（ A 、摩尔质量B 、摩尔体积C 、体积D 、密度2、将1cm 3油酸溶于酒精中，制成 200cm 3油酸酒精溶液。
已知1cm 3溶液中有50滴。
现取一滴油酸酒精溶液滴到水面 上，随着酒精溶于水后，油酸在水面上形成一单分子薄层。
已测出这薄层的面积为 0.2m 2，由此估测油酸分子的直径为（）-10-10-9-9A 、2X 10 mB 、5X 10 mC 、2X 10 mD 、5X 10 m3、只要知道下列哪一组物理量，就可以估算出气体中分子间的平均距离（ ）A •阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和质量B •该气体的摩尔质量和密度C.阿伏加德罗常数、该气体的摩尔体积 D •该气体的密度、体积和质量4、若以M 表示水的摩尔质量， V 表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积， p 为在标准状态下水蒸气的密度,加德罗常数，m 、V 。
表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式：（1） N^ —m⑵匸二」（3） m 二也（4） V 。
二工其中( )N A V 0 N A N AA . （1 ）和（2）都是正确的B • (1)和（3）都是正确的 C . （3 ）和（4）都是正确的D . (1) 和（4）都是正确的5、 关于布朗运动，下列说法正确的（ )A •布朗运动就是分子的无规则运动B.布朗运动是液体分子的无规则运动C.温度越高，布朗运动越剧烈D.在00C 的环境中， 布朗运动消失 6、关于布朗运动，卜列说法中止确的疋（ )A •悬浮在液体或气体中的小颗粒的无规则运动就是分子的无规则运动B •布朗运动反映了悬浮微粒分子的无规则运动C .分子的热运动就是布朗运动D •悬浮在液体或气体中的颗粒越小，布朗运动越明显7、在较暗的房间里，从射进来的阳光中，可以看到悬浮在空气中的微粒在不停地运动，这些微粒的运动是（ A .是布朗运动B .空气分子运动C .自由落体运动D .是由气体对流和重力引起的运动8做布朗运动实验，得到某个观测记录如图所示. 图中记录的是（）A •分子无规则运动的情况B .某个微粒做布朗运动的轨迹C ・某个微粒做布朗运动的速度 一时间图线D •按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线 9、以下关于分子力的说法正确的是 （ ）A.分子间既存在引力也存在斥力 B.液体难以被压缩表明液体分子间只有斥力存在 C.气体分子间总没有分子力的作用 D.扩散现象表明分子间不存引力10、 分子间的相互作用力由引力 f 引和斥力f 斥两部分组成，则（）A . f 引和f 斥是同时存在的B . f 引总是大于f 斥，其合力总是表现为引力C .分子间的距离越小，f 引越小，f 斥越大D .分子间的距离越小，f 弓越大，f 斥越小 11、 若两分子间距离为r o 时，分子力为零，则关于分子力、分子势能说法中正确的是（ A .当分子间的距离为r o 时，分子力为零，也就是说分子间既无引力又无斥力 B .分子间距离大于r o 时，分子距离变小时，分子力一定增大C .分子间距离小于r 0时，分子距离变小时，分子间斥力变大，引力变小12、两个分子开始时相隔 10倍分子直径以上的距离，在它们逐渐被压缩到不能再靠近的过程中，以下说法正确的是 13、a 、b 两分子相距较远，此时它们之间的分子力可忽略，设 a 固定不动，b 逐渐向a 靠近，直到很难再靠近的整个过程中（）N A 为阿伏D .在分子力作用范围内，不管r>r 0，还是r<r 0,斥力总是比引力变化快， （ ）A .分子势能先增大后减小C .分子势能先减小后增大.B .分子力先增大后减小D .分子力先减小后增大A、分子力总是对b做正功B、b总是克服分子力做功4、 关于热量、功和内能三个物理量，下列说法中正确的是（ ） A 、热量、功和内能三者的物理意义相同，只是说法不同 B 、热量、功都可以作为物体内能变化的量度 C 、热量、功和内能的单位不同D 、功由过程决定，而热量和内能由物体的状态决定5、 一定质量的理想气体在某一过程中，外界对气体做功 7.0X 104J,气体内能减少1.3X 105J ,则此过程（）55A 、气体从外界吸收热量 2.0 X 10 JB 、气体向外界放出热量2.0X 10 J C 、气体从外界吸收热量 2.0 X 104 J D 、气体向外界放出热量6.0 X 104J6、 以下说法错误的是（）A •能量耗散过程中能量仍守恒B •在轮胎爆裂这一短暂过程中，气体膨胀，温度下降C •满足能量守恒定律的客观过程并不都是可以自发进行的D •从单一热源吸取热量，使之全部变成有用的机械功是不可能的7、将一定质量的气体圭寸闭在气缸中，用力迅速向下压缩活塞，会观察到气缸内的消化棉被点燃的现象；在气体压缩过 程中，下列说法中正确的是（ ）A 、每个气体分子动能均增加B 、气体压强保持不变C 、 克服摩擦力做功，使气体内能增加，温度升高D 、活塞对气体做功，使气体内能增加，温度升高8下列说法中正确的是 （）A 、 •对于理想热机，若无摩擦、漏气等能量损失，就能使热机效率达到 100 %B 、 •热量不能从低温物体传到高温物体C 、.一切物理过程都具有方向性D 、 由热力学定律可推断出某个物理过程是否能自发进行三、气体的性质1、 对一定量的理想气体，下列说法正确的是（ ）A •气体体积是指所有气体分子的体积之和B •气体分子的热运动越剧烈，气体的温度就越高C 、 当气体膨胀时，气体的分子势能减小，因而气体的内能一定减少D •气体的压强是由气体分子的重力产生的，在失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁没有压强 2、 关于气体的状态参量，下列说法中正确的是（ ）A .温度由气体分子热运动的平均速度决定B .体积就是气体所有分子体积的总和C .气体压强是由气体分子间的斥力产生的D •压强在数值上就等于气体对单位面积器壁的压力3、 下列说法正确的是（）A.气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力 E 、 气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均作用力C 、b 先克服分子力做功，然后分子力对 b 做正功 14、分子间的势能与体积的关系，以下说法正确的是（A 、物体的体积增大，分子间势能增加。
(完整)历年物理选修3-3高考试题
新课标全国高考试题（近5年选修3-3）1、（2010）（1）（5分）关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（填入正确选项前的字母）A.金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体B.晶体的分子（或原子、离子）排列是有规则的C.单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点D.单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的（2）（10分）如图所示，一开口气缸内盛有密度为ρ的某种液体；一长为L的粗细均匀的小平底朝上漂浮在液体中，平衡时小瓶露出液面的部分和进入小瓶中液柱的长度均为L/4。
现用活塞将气缸封闭（图中未画出），使活塞缓慢向下运动，各部分气体的温度均保持不变。
当小瓶的底部恰好与液面相平时，进入小瓶中的液柱长度为L/2，求此时气缸内气体的压强。
大气压强为P0，重力加速度为g。
2、（2011）（1）（6分）对于一定量的理想气体，下列说法正确的是______。
（选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。
每选错一个扣3分，最低得分为0分）A．若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变 B．若气体的内能不变，其状态也一定不变C．若气体的温度随时间不段升高，其压强也一定不断增大D．气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关E．当气体温度升高时，气体的内能一定增大（2）（9分）如图，一上端开口，下端封闭的细长玻璃管，下部有长l1=66cm的水银柱，中间封有长l2=6.6cm的空气柱，上部有长l3=44cm的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐。
已知大气压强为P o=76cmHg。
如果使玻璃管绕低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。
封入的气体可视为理想气体，在转动过程中没有发生漏气。
3、（2012）（1）（6分）关于热力学定律，下列说法正确的是________（填入正确选项前的字母，选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）。
高中物理选修3-3、3-5试题汇编含答案汇总
高三物理选修3-3、3-5试题汇编含答案一、A ．（选修模块3－3）（12分）⑴关于下列现象的说法正确的是 ▲A ．甲图说明分子间存在引力B ．乙图在用油膜法测分子大小时，多撒痱子粉比少撒好C ．丙图说明，气体压强的大小既与分子动能有关，也与分子的密集程度有关D ．丁图水黾停在水面上的缘由是水黾受到了水的浮力作用⑵如图所示，两个相通的容器A 、B 间装有阀门S ，A 中充溢气体，分子与分子之间存在着微弱的引力，B 为真空。
打开阀门S 后，A 中的气体进入B 中，最终达到平衡，整个系统与外界没有热交换，则气体的内能 （选填“变小”、“不变”或“变大”），气体的分子势能 （选填“削减”、“不变”或“增大”）。
⑶2015年2月，美国科学家创建出一种利用细菌将太阳能转化为液体燃料的“人造树叶”系统，使太阳能取代石油成为可能。
假设该“人造树叶”工作一段时间后，能将10-6g 的水分解为氢气和氧气。
已知水的密度ρ=1.0×103 kg/m 3、摩尔质量M =1.8×10-2 kg/mol ，阿伏伽德罗常数N A =6.0×1023mol -1。
试求（结果均保留一位有效数字）：①被分解的水中含有水分子的总数N ； ②一个水分子的体积V 。
C ．（选修模块3－5）（12分）⑴下列说法正确的是A ．链式反应在任何条件下都能发生B ．放射性元素的半衰期随环境温度的上升而缩短C ．中等核的比结合能最小，因此这些核是最稳定的D ．依据E =mc 2可知，物体所具有的能量和它的质量之间存在着简洁的正比关系⑵如图为氢原子的能级图，大量处于n =4激发态的氢原子跃迁时，发出多个能 量不同的光子，其中频率最大的光子能量为 eV ，若用此光照耀到逸出功为2.75 eV 的光电管上，则加在该光电管上的遏止电压为 V 。
⑶太阳和很多恒星发光是内部核聚变的结果，核反应方程110111e H H X e b a ν+→++是太阳内部的很多核反应中的一种，其中01e 为正电子，v e 为中微子，① 确定核反应方程中a 、b 的值；②略二、A.（选修模块3－3）（12分）⑴下列说法正确的是 .A ．液晶既具有液体的流淌性，又具有光学的各向异性B ．微粒越大，撞击微粒的液体分子数量越多，布朗运动越明显C ．太空中水滴成球形，是液体表面张力作用的结果S A B模拟气体压强产朝气理 丙 水黾停在水面上 丁 压紧的铅块会“粘”在一起 甲 油膜法测分子大小 乙 E /eV0 -0.54 -0.85 -13.612 3 4 5∞ n -3.40-1.51甲UIO 乙 D ．单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数削减，气体的压强肯定减小⑵如图，用带孔橡皮塞把塑料瓶口塞住，向瓶内快速打气，在瓶塞弹出前，外界对气体做功15J ，橡皮塞的质量为20g ，橡皮塞被弹出的速度 为10m/s ，若橡皮塞增加的动能占气体对外做功的10%，瓶内的气体作为志向气体。
高中物理选修3-3：高中物理《选修3-3》全册基础过关题(含解析)
高中物理《选修3-3》全册基础过关题(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分．在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分．)1．奥运祥云火炬的燃烧系统由燃气罐(内有液态丙烷)、稳压装置和燃烧器三部分组成．当稳压阀打开以后，燃气以气态从气罐里出来，经过稳压阀后进入燃烧室进行燃烧．则()A．燃气由液态变为气态的过程中不一定对外做功B．燃气由液态变为气态的过程中分子的分子势能减少C．燃气在燃烧室燃烧的过程是熵增加的过程D．燃气燃烧后释放在周围环境中的能量很容易被回收再利用2．关于永动机不可能制成的下列说法中正确的是()A．第一类永动机违反了能量守恒定律B．第二类永动机违反了能量守恒定律C．第一类永动机不能制成说明了自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性D．第二类永动机不能制成说明了自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性3．下列关于分子间引力和斥力的说法中，错误的是()A．两张纸潮湿后很难分开说明分子间存在引力B．只有同种物质的分子间才存在分子力的作用C．当分子间距离减小时，分子间斥力增大，引力减小D．表面平滑的太空船很容易“黏合”灰尘是因为分子力的作用4．被压瘪但尚未破裂的乒乓球放在热水里泡一会儿，就会重新鼓起来．这一过程乒乓球内的气体()A．吸热，对外做功，内能不变B．吸热，对外做功，内能增加C．温度升高，体积增大，压强不变D．压强增大，单位体积内分子数增多5．以下说法正确的是()A．热量自发地从甲物体传到乙物体，甲的内能不一定比乙大B．汽油是一种清洁能源C．水能是可再生能源，所以可制造一台利用水能的机器，效率可达100%D．煤、石油等常规能源是取之不尽、用之不竭的6．如图所示，对于液体在器壁附近发生的弯曲现象，下列说法中正确的是()A．表面层1内分子的分布比液体内部疏B．表面层2内分子的分布比液体内部密C．附着层1内分子的分布比液体内部疏D．附着层2内分子的分布比液体内部密7．在某一容器中封闭着一定质量的气体，对此气体的压强，下列说法中正确的是() A．气体压强是由重力引起的，容器底部所受的压力等于容器内气体所受的重力B．气体压强是由大量气体分子对器壁的频繁碰撞引起的C．容器以9.8 m/s2的加速度向下运动时，容器内气体压强为零D．由于分子运动无规则，所以容器内壁各处所受的气体压强不一定相等8．一定质量的理想气体，经历了如图所示的状态变化1→2→3过程，则三个状态的温度之比是()A．1∶3∶5 B．3∶6∶5C．3∶2∶1 D．5∶6∶39．如图所示，活塞将汽缸分成两个气室，汽缸壁、活塞、拉杆是绝热的，且都不漏气，U A和U B分别表示A、B气室中气体的内能．则将拉杆向外拉动的过程中()A．U A不变，U B变小B．U A增大，U B不变C．U A增大，U B变小D．U A不变，U B增大10.如图为某实验器材的结构示意图，金属内筒和隔热外筒间封闭了一定体积的空气，内筒中有水．在水加热升温的过程中，被封闭的空气() A．内能增大B．压强增大C．分子间引力和斥力都减小D．所有分子运动速率都增大11.如图所示，a、b、c、d表示一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态，图中ad平行于横坐标轴，dc平行于纵坐标轴，ab的延长线过原点，以下说法正确的是()A．从状态d到c，气体不吸热也不放热B．从状态c到b，气体放热C．从状态a到d，气体对外做功D．从状态b到a，气体吸热12.如图所示，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明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．)13．(9分)体积为1.2×10－3cm3的油滴在静止的水面上扩展为4 m2的单分子油膜，假设分子间是紧密排列的，则可估算出这种油分子的直径为____________m，1 mol这种油的体积为____________m3，油分子质量为____________．(油的密度为0.8×103kg/m3) 14．(9分) 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，则此过程中气泡________(填“吸收”或“放出”)的热量是________J．气泡到达湖面后，温度上升的过程中，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.15．(10分)一高压气体钢瓶，容积为V0，用绝热材料制成，开始时封闭的气体压强为p0，温度为T0＝300 K，内部气体经加热后温度升至T1＝350 K，求：(1)温度升高至T1时气体的压强；(2)若气体温度保持T1＝350 K不变，缓慢地放出一部分气体，使气体压强再回到p0，此时钢瓶内剩余气体的质量与原来气体总质量的比值为多少？16．(12分)如图所示，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的功数值为W，其内能增加了ΔU，已知照射到集热板上太阳光的能量有50%被箱内气体吸收，求：(1)这段时间内集热箱内气体共吸收的热量；(2)此位置太阳光在垂直集热板单位面积上的辐射功率．参考答案与解析1．164] C2．165]解析：选AD.第一类永动机违背了能量守恒定律，第二类永动机违背了热传递的方向性．因此，正确选项为A、D.3．166]解析：选BC.两张潮湿的纸靠得很近，使分子间的距离变得很小，进入了分子力的作用范围，分子力表现为引力，A正确；不同物质的分子间也存在相互作用力，B错误；当分子间的距离减小时，分子斥力和引力都增大，斥力增大得快，C错误；当表面平滑的太空船在太空中与灰尘相互摩擦时，可以使飞船表面与灰尘的距离达到分子力的作用范围而发生“黏合”，因此是分子力的作用，D正确．所以选B、C.4．167]解析：选B.乒乓球内的气体吸收热量后，温度升高，内能增加，体积变大，对外做功，A错误，B正确．乒乓球能鼓起来，说明内部气体的压强一定增大，单位体积内分子数减少，C、D均错误．5．168]解析：选A.热量自发地从甲传到乙，说明甲的温度高于乙的温度，但物体的内能除与温度有关外，还与物体体积及物质的量等因素有关，甲的内能不一定大于乙的内能，A对；汽油燃烧会引起一些化合物的产生，导致有毒气体的生成，B错；水能虽然是可再生能源，由热力学第二定律可知，效率不可能达到100%，C错；煤、石油等存量是有限的，是不可再生能源，D错．6．169]解析：选A.表面层1、2内的分子分布都比液体内部疏，分子引力起主要作用，出现表面张力．而附着层1内分子的分布比液体内部密，出现浸润现象，附着层2内分子的分布比液体内部疏，出现不浸润现象，所以B、C、D都错．7．170]解析：选B.气体压强是由大量气体分子对器壁的频繁碰撞引起的，它由气体的平均动能和单位体积内的分子数决定，故A、C、D错误，B正确．8．171]解析：选B.根据理想气体状态方程计算可得B项正确．9．172]解析：选C.该题中的汽缸壁、活塞、拉杆是绝热的，说明汽缸中的气体与外界不发生热交换．对A气室中的气体，若以ΔU A表示其内能的增量，则由热力学第一定律有ΔU A＝Q A＋W A，因为Q A＝0，则ΔU A＝W A.在题述过程中，因A气室中气体的体积减小，外界(活塞)对气体做功，W A>0，所以ΔU A>0，即U A增大．同理，B气室中气体的体积增大，气体对外界(活塞)做功，W B<0，所以ΔU B<0，即U B 减小．故选C.10．173]解析：选AB.空气体积不变，故做功为0，即W＝0.又因为外壁隔热，而内壁由于水的升温会吸收热量，故Q>0，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q可得ΔU>0，内能增加，A正确；空气体积不变，分子数密度不变，气体内能增加，温度升高，分子热运动变剧烈，对器壁撞击加强，故压强变大，B 正确；分子间距离不变，故作用力大小不变，C 错误；气体温度升高，分子的平均热运动速率加快，不代表每一个分子运动都加快，D 错误．11．174] 解析：选BCD.从状态d 到c ，温度不变，理想气体内能不变，但是由于压强减小，所以体积增大，对外做功，还要保持内能不变，一定要吸收热量，故选项A 错；气体从状态c 到状态b 是一个降压、降温过程，同时体积减小，外界对气体做功，而气体的内能还要减小(降温)，就一定要伴随放热的过程，故选项B 对；气体从状态a 到状态d 是一个等压、升温的过程，同时体积增大，所以气体要对外做功，选项C 对；气体从状态b 到状态a 是个等容变化过程，随压强的增大，气体的温度升高，内能增大，而在这个过程中气体的体积没有变化，就没有做功，气体内能的增大是因为气体吸热的结果，故选项D 对．12．175] 解析：选BC.将B 管慢慢地提起，可以认为气体温度不变．封闭气体的压强增大，体积减小，所以空气柱将变短，而p A ＝p 0＋p h ，所以高度差将增大．13．176] 解析：油分子的直径d ＝V S ＝1.2×10－3×10－64m ＝3×10－10m 一个油分子的体积V ＝16πd 3 1 mol 油的体积V 0＝V ·N A ＝16×3.14×(3×10－10)3×6.02×1023m 3≈8.5×10－6m 3 1 mol 油的质量M 0＝ρV 0一个油分子的质量m ＝M 0N A ＝ρVN A N A ＝ρ·16πd 3≈1.1×10－26kg. 答案：3×10－10 8.5×10－6 1.1×10－26kg14．177] 解析：热力学第一定律ΔU ＝W ＋Q ，温度不变ΔU ＝0，W ＝－0.6 J ，则Q ＝0.6 J ，所以吸热．W ′＝－0.1 J ，Q ′＝0.3 J ，ΔU ′＝0.2 J ，内能增加．答案：吸收 0.6 0.215．178] 解析：(1)由查理定律可得：p 0T 0＝p 1T 1，解得：p 1＝T 1T 0p 0＝76p 0. (2)由玻意耳定律可得：p 1V 0＝p 0V ，解得：V 0V ＝67，因此剩余气体的质量与原来质量的比值为6∶7.答案：(1)76p 0 (2)6∶7 16．179] 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 ＋W St ×50%＝2（ΔU ＋W ）St.2（ΔU＋W）答案：(1)ΔU＋W(2)St。
高中物理选修3-3大题复习(含答案)
高三物理选修3-3大题训练1．（10分）如图，一定质量的理想气体被质量可忽略的活塞封闭在可导热的气缸内，活塞距底部的高度为h＝0.1m，可沿气缸无摩擦地滑动。
取箱沙子缓慢地倒在活塞的上表面上，沙子倒完时，活塞下降了△h＝0.02m，在此过程中外界大压和温度始终保持不变已知大气压p0＝1.0×105Pa，活塞横截面积为S＝4.0×10﹣3m2，求：（g取10N/kg）（i）这箱沙子的质量。
（ii）若环境温度t0＝27o C，加热气缸使活塞回到原来的h高度，则对气缸内的气体需如热到多少摄氏度？2．（10分）如图甲所示，在内壁光滑、导热性良好的汽缸内通过有﹣定质量的密封活塞，密封一部分气体汽缸水平放置时，活塞距离汽缸底部的距离为L，现迅速将汽缸竖立起来，活塞缓慢下降，稳定后，活塞距离汽缸底部的距离为，如图乙所示。
已知活塞的横截面为S，大气压强为p0，环境温度为T0，重力加速度为g，求：（1）末态时气体的压强P1。
（2）活塞的质量m；（3）在此过程中，气体与外界交换的热量Q。
3．（10分）如图所示，竖直放置的导热气缸，活塞横截面积为S＝0.01m2，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形玻璃管相通，气缸内封闭了一段高为H ＝70cm的气柱（U形管内的气体体积不计）。
已知活塞质量m＝20.4kg，大气压强p0＝105Pa，水银密度ρ＝13.6×103kg/m3，g＝10m/s2。
（1）求U形管中左管与右管的水银面的高度差h1；（2）在活塞上加一竖直向上的拉力使U形管中左管水银面高出右管水银面h2＝5cm，求活塞平衡时与气缸底部的高度为多少厘米？（结果保留两位有效数字）。
4．（10分）在一个横截面积为S＝10cm2的圆柱形容器中，有一个质量不计的活塞用弹簧和底部相连，容器中密闭有一定质量的理想气体，当温度为t1＝27℃时，弹簧恰好处于原长，此时活塞和底面相距L＝20cm，已知弹簧的劲度系数k＝10N/cm，外部大气压强为p0＝1.0×105Pa，若在活塞上放一质量为m1的物体，活塞静止时下降10cm，温度仍为27℃，不计活塞与容器壁的摩擦，弹簧的形变在弹性限度范围内，g＝10m/s2，（i）求物体m1的质量？（ii）如果把活塞内气体加热到，t2＝57℃并保持不变，为使活塞静止时位置距容器底面距离仍为10cm，求活塞上应再加物体的质量m2。
高中物理选修3-3(解析版)
6.如图，一开口向上的导热气缸内。用活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞与气缸壁间无摩擦。现用外力作用在活塞上。使其缓慢下降。环境温度保持不变，系统始终处于平衡状态。在活塞下降过程中（ ）
A. 气体体积逐渐减小，内能增知
B. 气体压强逐渐增大，内能不变
C. 气体压强逐渐增大，放出热量
D. 外界对气体做功，气体内能不变
【答案】ABE
【解析】气体分子在空间可自由移动,因此气体体积应是气体分子所能到达的空间,A项正确;分子热运动的剧烈程度与温度有关,温度越高,分子运动越剧烈,B项正确;气体压强的大小等于气体作用在器壁单位面积上的压力,与失重、超重无关,C项错误;气体吸收热量的同时可对外做功,内能不一定增加,D项错误;气体等压膨胀,由 = 可知温度一定升高,E项正确。
8.下列说法正确的是()。
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
【答案】ABE
【解析】
A．由理想气体的 图可知，理想气体经历ab过程，体积不变，则 ，而压强增大，由 可知，理想气体的温度升高，则内能增大，由 可知，气体一直吸热，故A正确；BC．理想气体经历ca过程为等压压缩，则外界对气体做功 ，由 知温度降低，即内能减少 ，由 可知， ，即气体放热，故B正确，C错误；DE．由 可知， 图像的坐标围成的面积反映温度，b状态和c状态的坐标面积相等，而中间状态的坐标面积更大，故bc过程的温度先升高后降低，故D错误，E正确；故选ABE。
物理选修3-3经典题目
(室内空气的分子数变化及内能)我国北方需要对房间内空气加热。
设有一房间面积为14m2，高度为，室内空气通过房间缝隙与外界大气相通，开始时室内温度为0℃，通过加热变为20℃(大气压强为1atm)。
(1)已知空气在标准状况下的摩尔质量为29g/mol，试估算在上述过程中有多少空气分子从室内跑出。
(保留两位有效数字)(2)已知气体分子热运动的平均动能跟热力学温度成正比，空气可以看做理想气体，试分析室内空气内能是否会发生变化。
解析(1)由于室内空气与外界大气相通，这个过程中室内空气压强保持不变，估算时按1atm来计算，温度为0℃时，室内空气摩尔数为n1=，温度为20℃时，室内空气摩尔数为n2=，跑出的分子数为△N=(n1-n2)N A==××1023=×1025个。
(2)由于空气可看做理想气体，分子势能不计，则空气的内能等于所有分子动能之和。
引入分子平均动能与热力学温度的比例常数k，则分子=kT，E=N分子=nN A kT。
由第(1)问知，，即室内空气分子数跟热力学温度成反比，n1T0=n2T2。
因此，室内空气的内能将不发生变化。
评注室内温度升高，空气分子平均平动动能增加，有人会因此得出室内空气内能增加的错误结论，错误原因是忽视了室内空气内能应是“室内”所有空气分子动能之和？而对房间内空气加热后，室内已有部分空气分子跑出，室内空气分子总数减少了。
例2(内燃机的平均功率) 一台四缸四冲程内燃机的活塞面积为300cm2，冲程是30cm,在做功的冲程中，活塞所受平均压强为×106Pa，问：(1)在这个冲程中，燃气做的功是多少？(2)若飞轮的转速是300r/min，这台内燃机的平均功率是多大？解析内燃机的四个冲程分别是吸气、压缩、做功和排气。
内燃机工作时，这四个冲程是周而复始循环进行的，称做一个工作循环。
每一个工作循环活塞往复两次，曲轴带动飞轮转动两周。
“四缸”是指这台内燃机由四个汽缸联动工作。
高中物理选修3-3大题知识点及经典例题
高中物理选修3-3大题知识点及经典例题气体压强的产生与计算1．产生的原因：由于大量分子无规则运动而碰撞器壁，形成对器壁各处均匀、持续的压力，作用在器壁单位面积上的压力叫做气体的压强。
2．决定因素(1)宏观上：决定于气体的温度和体积。
(2)微观上：决定于分子的平均动能和分子的密集程度。
3．平衡状态下气体压强的求法(1)液片法：选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象，分析液片两侧受力情况，建立平衡方程，消去面积，得到液片两侧压强相等方程，求得气体的压强。
(2)力平衡法：选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象进行受力分析，得到液柱(或活塞)的受力平衡方程，求得气体的压强。
(3)等压面法：在连通器中，同一种液体(中间不间断)同一深度处压强相等。
液体内深h处的总压强p＝p0＋ρgh，p0为液面上方的压强。
4．加速运动系统中封闭气体压强的求法选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象，进行受力分析，利用牛顿第二定律列方程求解。
考向1 液体封闭气体压强的计算若已知大气压强为p0，在图2－2中各装置均处于静止状态，图中液体密度均为ρ，求被封闭气体的压强。
图2－2[解析]在甲图中，以高为h的液柱为研究对象，由二力平衡知p甲S＝－ρghS＋p0S所以p甲＝p0－ρgh在图乙中，以B液面为研究对象，由平衡方程F上＝F下有：p A S＋ρghS＝p0Sp乙＝p A＝p0－ρgh在图丙中，仍以B液面为研究对象，有p A′＋ρgh sin 60°＝p B′＝p0所以p丙＝p A′＝p0－32ρgh在图丁中，以液面A为研究对象，由二力平衡得p丁S＝(p0＋ρgh1)S所以p丁＝p0＋ρgh1。
[答案]甲：p0－ρgh乙：p0－ρgh丙：p0－32ρgh1丁：p0＋ρgh1考向2 活塞封闭气体压强的求解如图2－3中两个汽缸质量均为M，内部横截面积均为S，两个活塞的质量均为m，左边的汽缸静止在水平面上，右边的活塞和汽缸竖直悬挂在天花板下。
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2011普通高校招生考试试题汇编-选修3-31（2011全国卷1第14题）.关于一定量的气体，下列叙述正确的是A.气体吸收的热量可以完全转化为功B.气体体积增大时，其内能一定减少C．气体从外界吸收热量，其内能一定增加D．外界对气体做功，气体内能可能减少解析：A违背热力学第二定律，BCD考察热力学第一定律：做功和热传递都可以改变内能故选D2（2011全国卷1第22题）．(6分)在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：①往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水．待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。
②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定。
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。
④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。
⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。
完成下列填空：(1)上述步骤中，正确的顺序是__________。
(填写步骤前面的数字)(2)将1 cm3的油酸溶于酒精，制成300 cm3的油酸酒精溶液；测得l cm3的油酸酒精溶液有50滴。
现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13 m2。
由此估算出油酸分子的直径为_________m。
(结果保留l位有效数字)解析：(1) ④①②⑤③(2)5×10-10m3（2011海南第17题模块3-3试题）（12分）（1）（4分）关于空气湿度，下列说法正确的是（填入正确选项前的字母。
选对1个给2分，选对2个给4分；选错1个扣2分，最低得0分）。
A．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大B．当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小C．空气的绝对湿度用空气中所含水蒸汽的压强表示D．空气的相对湿度定义为水的饱和蒸汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比（2）（8分）如图，容积为的容器内充有压缩空气。
容器与水银压强计相连，压强计左右两管下部由软胶管相连。
气阀关闭时，两管中水银面登高，左管中水银面上方到气阀之间空气的体积为。
打开气阀，左管中水银下降；缓慢地向上提右管，使左管中水银面回到原来高度，此时右管与左管中水银面的高度差为h。
已知水银的密度为，大气压强为，重力加速度为g；空气可视为理想气体，其温度不变。
求气阀打开前容器中压缩空气的压强P1。
解析：由玻马定律得求出：4（2011全国理综第33题）.【选修3-3】（15分）（1）（6分）对于一定量的理想气体，下列说法正确的是______。
（选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。
每选错一个扣3分，最低得分为0分）（ADE）A 若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变B 若气体的内能不变，其状态也一定不变C 若气体的温度随时间不段升高，其压强也一定不断增大D 气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关E当气体温度升高时，气体的内能一定增大解析：理想气体的内能只由温度决定，由理想气体状态方程可知，若气体的压强和体积都不变，温度T也不变，所以内能也一定不变，A、E选项正确。
若气体的内能不变，则温度T不变，但气体的压强和体积可以改变，B项错误。
若气体的温度升高，体积增大，其压强可以不变，C项错误。
由热力学第一定律知，D选项正确。
（2）（9分）如图，一上端开口，下端封闭的细长玻璃管，下部有长l1=66cm 的水银柱，中间封有长l2=6.6cm的空气柱，上部有长l3=44cm的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐。
已知大气压强为Po=76cmHg。
如果使玻璃管绕低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。
封入的气体可视为理想气体，在转动过程中没有发生漏气。
解析：设玻璃管开口向上时，空气柱压强为①式中，分别表示水银的密度和重力加速度。
玻璃管开口响下时，原来上部的水银有一部分会流出，封闭端会有部分真空。
设此时开口端剩下的水银柱长度为x，则，②式中，管内空气柱的压强。
由玻意耳定律得③式中,h是此时空气柱的长度，S为玻璃管的横截面积。
由①②③式和题给条件得h=12cm④从开始转动一周后，设空气柱的压强为，则⑤由玻意耳定律得⑥式中，是此时空气柱的长度。
由①②③⑤⑥9.2cm ⑦5（2011广东第13题）.如图3所示,两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来,下面的铅柱不脱落,主要原因是A.铅分子做无规则热运动B.铅柱受到大气压力作用C.铅柱间存在万有引力作用D.铅柱间存在分子引力作用解析：考查分子力、大气压力、万有引力之间的区别。
选D6（2011广东第14题）.图4为某种椅子与其升降部分的结构示意图,M、N两筒间密闭了一定质量的气体，M可沿N的内壁上下滑动，设筒内气体不与外界发生热交换，在M向下滑动的过程中A.外界对气体做功，气体内能增大B.外界对气体做功，气体内能减小C.气体对外界做功，气体内能增大D.气体对外界做功，气体内能减小解析：由热力学第二定律△U=Q+W，Q=0，W>0，△U>0.选A7 (2011上海第4题)．如图，一定量的理想气体从状态a沿直线变化到状态b，在此过程中，其压强(A)逐渐增大(B)逐渐减小(C)始终不变(D)先增大后减小答案：A8 (2011上海第8题)．某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中表示处单位速率区间内的分子数百分率，所对应的温度分别为，则(A) (B)(C) (D)答案：B9（2011上海第27题）.(5 分)在“用单分子油膜估测分子大小”实验中，(1)某同学操作步骤如下：①取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液；②在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积；③在蒸发皿内盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；④在蒸发皿上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜的面积。
改正其中的错误：(2)若油酸酒精溶液体积浓度为，一滴溶液的体积为，其形成的油膜面积为，则估测出油酸分子的直径为m。
答案(1)②在量筒中滴入N滴溶液(1分)③在水面上先撒上痱子粉(1分)(2) (3分)10（2011上海第30题）.(10 分)如图，绝热气缸A与导热气缸B均固定于地面，由刚性杆连接的绝热活塞与两气缸间均无摩擦。
两气缸内装有处于平衡状态的理想气体，开始时体积均为、温度均为。
缓慢加热A中气体，停止加热达到稳定后，A中气体压强为原来的1.2倍。
设环境温度始终保持不变，求气缸A中气体的体积和温度。
答案.(10分)设初态压强为，膨胀后A，B压强相等(1分)B中气体始末状态温度相等(3分)∴(1分)A部分气体满足（4分）∴（1分）11（2011山东第36题3-3］）人类对自然的认识是从宏观到微观不断深入的过程，以下说法正确的是。
a．液晶的分子势能与体积有关b．晶体的物理性质都是各向异性的c．温度升高，每个分子的动能都增大d．露珠呈球状是由于液体表面张力的作用（2）气体温度计结构如图所示。
玻璃测温泡A内充有理想气体，通过细玻璃管B和水银压强计相连。
开始时A处于冰水混合物中，左管C中水银面在O点处，右管D中水银面高出O点=44cm。
（已知外界大气压为1个标准大气压，1标准大气压相当于76cmHg）（1）求恒温槽的温度（2）此过程A内气体内能（填“增大”或“减小”），气体不对外做功，气体将(填“吸热”或者“放热”)解析：(1)答案：AD（2）91°C ；增大，吸热12(2011江苏12A（选修模块3－3）)．（12分）(1)如题12A-1图所示，一淙用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片，轻推转轮后，进入热水的叶片因伸展面“划水”，推动转轮转动。
离开热水后，叶片形状迅速恢复，转轮因此能较长时间转动。
下列说法正确的是A．转轮依靠自身惯性转动，不需要消耗外界能量B．转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身C．转动的叶片不断搅动热水，水温升高D．叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量(2)如题12A-2图所示，内壁光滑的气缸水平放置。
一定质量的理想气体被密封在气缸内，外界大气压强为P0。
现对气缸缓慢加热，气体吸收热量Q后，体积由V1增大为V2。
则在此过程中，气体分子平均动能_________(选增“增大”、“不变”或“减小”)，气体内能变化了_____________。
(3)某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前，查阅数据手册得知：油酸的摩尔质量M=0.283kg•mol-1，密度ρ=0.895×103kg•m-3.若100滴油酸的体积为1ml，则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多少？(取NA=6.02×1023mol-1.球的体积V与直径D的关系为，结果保留一位有效数字) 答案：13(重庆第15题).某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由气缸和活塞组成.开箱时，密闭于气缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如题15图所示.在此过程中，若缸内气体与外界无热交换，忽略气体分子间相互作用，则缸内气体A.对外做正功，分子的平均动能减小 B. 对外做正功，内能增大C. 对外做负功，分子的平均动能增大D. 对外做负功，内能减小。