2017高考物理选修3-3真题汇总及详细解析
2017年全国3卷高考物理
2017年全国高考统一物理试卷（新课标Ⅲ）一、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1～5题只有一项符合题目要求，第6～7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）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2．（6分）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3．（6分）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l．重力加速度大小为g．在此过程中，外力做的功为（）A．mgl B．mgl C．mgl D．mgl4．（6分）一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80cm的两点上，弹性绳的原长也为80cm．将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100cm；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．86cm B．92cm C．98cm D．104cm5．（6分）如图，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（）A．0 B．B0C．B0D．2B06．（6分）在光电效应实验中，分别用频率为v a、v b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 ka和E kb，h为普朗克常量．下列说法正确的是（）A．若v a＞v b，则一定有U a＜U bB．若v a＞v b，则一定有E ka＞E kbC．若U a＜U b，则一定有E ka＜E kbD．若v a＞v b，则一定有hv a﹣E ka＞hv b﹣E kb7．（6分）一质量为2kg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（）A．t=1s时物块的速率为1m/sB．t=2s时物块的动量大小为4kg•m/sC．t=3s时物块的动量大小为5kg•m/sD．t=4s时物块的速度为零8．（6分）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10V、17V、26V．下列说法正确的是（）A．电场强度的大小为2.5V/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7eVD．电子从b点运动到c点，电场力做功为9eV二、非选择题（共4小题，满分47分）9．（6分）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1mm）的纸贴在桌面上，如图（a）所示．将橡皮筋的一端Q固定在y轴上的B点（位于图示部分除外），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F1=4.2N和F2=5.6N．（i）用5mm长度的线段表示1N的力，以O点为作用点，在图（a）中画出力F1、F2的图示，然后按平形四边形定则画出它们的合力F合；（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．10．（9分）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480Ω．虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别于两表笔相连．该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆×100Ω挡．（1）图（a）中的A端与（填“红”或“黑”）色表笔相连接．（2）关于R6的使用，下列说法正确的是（填正确答案标号）．A．在使用多用电表之前，调整R6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R6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R6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R1+R2=Ω，R4=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”连接的，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为有效数字）11．（12分）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B0；x＜0区域，磁感应强度的大小为λB0（常数λ＞1）．一质量为m、电荷量为q（q＞0）的带电粒子以速度v0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）（1）粒子运动的时间；（2）粒子与O点间的距离．12．（20分）如图，两个滑块A和B的质量分别为m A=1kg和m B=5kg，放在静止与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=4kg，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v0=3m/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=10m/s2．求（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．[物理--选修3-3]（15分）13．（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（）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14．（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．[物理--选修3-4]（15分）15．如图，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=0.5s时的波形图．已知该简谐波的周期大于0.5s．关于该简谐波，下列说法正确的是（）A．波长为2 mB．波速为6 m/sC．频率为1.5HzD．t=1s时，x=1m处的质点处于波峰E．t=2s时，x=2m处的质点经过平衡位置16．如图，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：（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）距光轴的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O点的距离．2017年全国高考统一物理试卷（新课标Ⅲ）参考答案与试题解析一、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1～5题只有一项符合题目要求，第6～7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）【考点】4F：万有引力定律及其应用．【分析】根据万有引力等于向心力可以求出天体的运动的相关物理量．【解答】解：天宫二号在天空运动，万有引力提供向心力，天宫二号的轨道是固定的，即半径是固定的根据F===可知，天宫二号的速度大小是不变的，则两者对接后，速度大小不变，周期不变，加速度不变；但是和对接前相比，质量变大，所以动能变大．故选：C【点评】本题考查了万有引力和圆周运动的表达式，根据万有引力等于向心力可以得出速度，角速度和周期的变化规律．2．（6分）【考点】D9：导体切割磁感线时的感应电动势；DB：楞次定律．【分析】PQ切割磁感线，根据右手定则判断；PQRS产生电流后，会对穿过T的磁感应强度产生影响，根据楞次定律分析T中的感应电流的变化情况．【解答】解：PQ向右运动，导体切割磁感线，根据右手定则，可知电流由Q流向P，即逆时针方向，根据楞次定律可知，通过T的磁场减弱，则T的感应电流产生的磁场应指向纸面里面，则感应电流方向为顺时针．故选：D．【点评】本题考查了感应电流的方向判断，两种方法：一种是右手定则，另一种是楞次定律．使用楞次定律判断比较难，但是掌握它的核心也不会很难．3．（6分）【考点】6B：功能关系．【分析】由题意可知，发生变化的只有MQ段，分析开始和最后过程，明确重力势能的改变量，根据功能关系即可求得外力所做的功．【解答】解：根据功能关系可知，拉力所做的功等于MQ段系统重力势能的增加量；对MQ 分析，设Q点为零势能点，则可知，MQ段的重力势能为E P1=×=；将Q点拉至M点时，重心离Q点的高度h=+=，故重力势能E P2═×=因此可知拉力所做的功W=E P2﹣E P1=mgl，故A正确，BCD错误．故选：A．【点评】本题考查明确功能关系，注意掌握重力之外的其他力做功等于机械能的改变量，本题中因缓慢拉动，故动能不变，因此只需要分析重力势能即可．4．（6分）【考点】2H：共点力平衡的条件及其应用；29：物体的弹性和弹力．【分析】绳长变为100cm时，伸长了20cm，可以得出绳子的拉力，根据共点力的平衡关系可得出绳子的劲度系数，进而计算出两端在同一点时弹性绳的总长度．【解答】解：如图所示绳子原长是80cm，伸长为100cm，如图，则AB段长50cm，伸长了10cm，假设绳子的劲度系数为k，则绳子拉力为F=0.1k把绳子的拉力分解为水平方向和竖直方向，在竖直方向的分量为F x=0.1k×cos53°=0.06k，两个绳子的竖直方向拉力合力为：2F x物体处于平衡状态，则拉力合力等于重力，即0.12k=mg，所以k=当AC两点移动到同一点时，绳子两个绳子的夹角为0，每段绳子伸长x，则两个绳子的拉力合力为2kx=mg，x=0.06m．所以此时绳子总长度为92cm．故选：B．【点评】本题考场共点力的平衡，本题的关键是找出绳子与竖直方向的夹角，然后计算出劲度系数．另外做这一类题目，要养成画图的习惯，这样题目就能变的简单．5．（6分）【考点】C6：通电直导线和通电线圈周围磁场的方向；C3：磁感应强度．【分析】依据右手螺旋定则，结合矢量的合成法则，及三角知识，即可求解．【解答】解：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为l 的a点处的磁感应强度为零，如下图所示：由此可知，外加的磁场方向与PQ平行，且由Q指向P，即B1=B0；依据几何关系，及三角知识，则有：B P cos30°=B0；解得：P或Q通电导线在a处的磁场大小为B P=；当P中的电流反向，其他条件不变，再依据几何关系，及三角知识，则有：B2=；因外加的磁场方向与PQ平行，且由Q指向P，磁场大小为B0；最后由矢量的合成法则，那么a点处磁感应强度的大小为B==，故C正确，ABD错误；故选：C．【点评】考查右手螺旋定则与矢量的合成的内容，掌握几何关系与三角知识的应用，理解外加磁场方向是解题的关键．6．（6分）【考点】IC：光电效应．【分析】根据光电效应方程，结合入射光频率的大小得出光电子最大初动能，结合最大初动能和遏止电压的关系比较遏止电压．【解答】解：AB、根据光电效应方程E km=hv﹣W0知，v a＞v b，逸出功相同，则E ka＞E kb，又E km=eU c，则U a＞U b，故A错误，B正确．C、根据E km=eU c知，若U a＜U b，则一定有E ka＜E kb，故C正确．D、逸出功W0=hv﹣E km，由于金属的逸出功相同，则有：hv a﹣E ka=hv b﹣E kb，故D错误．故选：BC．【点评】解决本题的关键掌握光电效应方程以及知道最大初动能与遏止电压的关系，注意金属的逸出功与入射光的频率无关．7．（6分）【考点】52：动量定理．【分析】首先根据牛顿第二定律得出加速度，进而计算速度和动量．【解答】解：A、前两秒，根据牛顿第二定律，a==1m/s2，则0﹣2s的速度规律为：v=at；t=1s时，速率为1m/s，A正确；B、t=2s时，速率为2m/s，则动量为P=mv=4kg•m/s，B正确；CD、2﹣4s，力开始反向，物体减速，根据牛顿第二定律，a=﹣0.5m/s2，所以3s时的速度为1.5m/s，动量为3kg•m/s，4s时速度为1m/s，CD错误；故选：AB．【点评】本题考查了牛顿第二定律的简单运用，熟悉公式即可，并能运用牛顿第二定律求解加速度．另外要学会看图，从图象中得出一些物理量之间的关系．8．（6分）【考点】AD：电势差与电场强度的关系；AC：电势；AE：电势能．【分析】根据匀强电场的电场强度公式E=，结合电势差与场强间距，即可求解；依据电势差等于电势之差；根据电场力做功表达式W=qU，从而确定电场力做功，同时也能确定电势能的变化情况．【解答】解：A、如图所示，在ac连线上，确定一b′点，电势为17V，将bb′连线，即为等势线，那么垂直bb′连线，则为电场线，再依据沿着电场线方向，电势降低，则电场线方向如下图，因为匀强电场，则有：E=，依据几何关系，则d===3.6cm，因此电场强度大小为E==2.5V/cm，故A正确；B、根据φc﹣φa=φb﹣φo，因a、b、c三点电势分别为φa=10V、φb=17V、φc=26V，解得：原点处的电势为φ0=1 V，故B正确；C、因U ab=φa﹣φb=10﹣17=﹣7V，电子从a点到b点电场力做功为W=qU ab=7 eV，因电场力做正功，则电势能减小，那么电子在a点的电势能比在b点的高7 eV，故C错误；D、同理，U bc=φb﹣φc=17﹣26=﹣9V，电子从b点运动到c点，电场力做功为W=qU bc=9 eV，故D正确；故选：ABD．【点评】考查匀强电场中，电势之间的关系，掌握电场强度公式E=的应用，理解几何关系的运用，并理解W=qU中各量的正负值含义．二、非选择题（共4小题，满分47分）9．（6分）【考点】M3：验证力的平行四边形定则．【分析】根据弹簧秤的最小刻度读出F的读数．根据图示法作出F1和F2，结合平行四边形定则作出合力，得出合力的大小以及F合与拉力F 的夹角的正切值．【解答】解：（1）弹簧测力计的最小刻度为0.2N，由图可知，F的大小为4.0N．（2）（i）根据图示法作出力的示意图，根据平行四边形定则得出合力，如图所示．（ii）由图可知，F合的大小为4.0N，根据数学几何关系知，F合与拉力F的夹角的正切值为：tanα==0.05．故答案为：（1）4.0；（2）4.0，0.05．【点评】本题考查了力的合成法则及平行四边形定则的应用，掌握弹簧测力计的读数方法，是考查基础知识的好题．10．（9分）【考点】N4：用多用电表测电阻．【分析】（1）明确欧姆表原理，知道内部电源的正极应接红表笔，负极接黑表笔；（2）明确电路结构，知道欧姆档中所接滑动变阻器只能进行欧姆调零；（3）根据给出的量程和电路进行分析，再结合串并联电路的规律即可求得各电阻的阻值；（4）明确电表的量程，确定最小分度，从而得出最终的读数．【解答】解：（1）根据欧姆表原理可知，内部电源的正极应接黑表笔，这样才能保证在测电阻时电流表中电流“红进黑出”；（2）由电路图可知，R6只在测量电阻时才接入电路，故其作用只能进行欧姆调零，不能进行机械调零，同时在使用电流档时也不需要时行调节，故B正确；AC错误；故选：B；（3）直流电流档分为1mA和2.5mA，由图可知，当接2时应为1mA；根据串并联电路规律可知，R1+R2===160Ω；总电阻R总==120Ω接4时，为电压档，因串入的电阻较小，故应为量程1V的电压表；此时电流计与R1、R2并联后再与R4串联，即改装后的1mA电流表与R4串联再改装后电压表；根据串联电路规律可知，R4==880Ω；（4）若与1连接，则量程为2.5mA，读数为1.48mA；若与3连接，则为欧姆档×100Ω挡，读数为11×100=1100Ω=1.10kΩ；若与5连接，则量程为5V；故读数为2.95V；故答案为；（1）黑；（2）B；（3）160；880；（4）1.48mA；1.10kΩ；2.95V．【点评】本题考查了多用电表读数以及内部原理，要注意明确串并联电路的规律应用，同时掌握读数原则，对多用电表读数时，要先确定电表测的是什么量，然后根据选择开关位置确定电表分度值，最后根据指针位置读数；读数时视线要与电表刻度线垂直．11．（12分）【考点】CI：带电粒子在匀强磁场中的运动．【分析】（1）由磁感应强度大小得到向心力大小进而得到半径和周期的表达式，画出粒子运动轨迹图则得到粒子在两磁场中的运动时间，累加即可；（2）由洛伦兹力做向心力，求得粒子运动半径，再由几何条件求得距离．【解答】解：粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力做向心力，则有，，那么，，；（1）粒子运动轨迹如图所示，则粒子在x≥0磁场区域运动半个周期，在x＜0磁场区域运动半个周期；那么粒子在x≥0磁场区域运动的周期，在x＜0磁场区域运动的周期，所以，粒子运动的时间；（2）粒子与O点间的距离；答：（1）粒子运动的时间为；（2）粒子与O点间的距离为．【点评】带电粒子在匀强磁场中运动，一般由洛伦兹力做向心力，推得粒子运动半径，再根据几何关系求得位移，运动轨迹，运动时间等问题．12．（20分）【考点】39：牛顿运动定律的综合应用．【分析】（1）刚开始运动时，根据牛顿第二定律分别求出A、B和木板的加速度大小，结合速度时间公式先求出B与木板共速时的速度以及运动的时间，然后B与木板保持相对静止，根据牛顿第二定律求出B与木板整体的加速度，结合速度时间公式求出三者速度相等经历的时间以及此时的速度．（2）根据位移公式分别求出B与木板共速时木板和B的位移，从而得出两者的相对位移，得出此时A的位移以及A相对木板的位移大小，再结合位移公式分别求出三者速度相等时，A的位移以及木板的位移，得出A再次相对木板的位移，从而得出A、B开始运动时，两者之间的距离．【解答】解：（1）对A受力分析，根据牛顿第二定律得：μ1m A g=m A a A代入数据解得：，方向向右，对B分析，根据牛顿第二定律得：μ1m B g=m B a B代入数据解得：，方向向左．对木板分析，根据牛顿第二定律得：μ1m B g﹣μ1m A g﹣μ2（m+m A+m B）=ma1代入数据解得：，方向向右．当木板与B共速时，有：v=v0﹣a B t1=a1t1，代入数据解得：t1=0.4s，v=1m/s，此时B相对木板静止，突变为静摩擦力，A受力不变加速度仍为5m/s2 ，方向向右，对B与木板受力分析，有：μ1m A g+μ2（m+m A+m B）g=（m+m B）a2代入数据解得：，方向向左，当木板与A共速时有：v′=v﹣a1t2=﹣v+a A t2：代入数据解得：t2=0.3s，v′=0.5m/s．（2）当t1=0.4s，，L B板=x B﹣x木=0.8﹣0.2m=0.6m，对A，向左，，L A1板=x A+x木=0.8+0.2m=1m，当t2=0.3s，对A，向左，，对木板，向右，，，可知AB相距L=L B板+L A1板+L A2板=0.6+1+0.3m=1.9m．答：（1）B与木板相对静止时，木板的速度为1m/s；（2）A、B开始运动时，两者之间的距离为1.9m．【点评】本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用，关键理清整个过程中A、B和木板在整个过程中的运动规律，结合运动学公式和牛顿第二定律进行求解．[物理--选修3-3]（15分）13．（5分）【考点】99：理想气体的状态方程；8F：热力学第一定律；8H：热力学第二定律．【分析】一定质量的理想气体内能取决于温度，根据图线分析气体状态变化情况，根据W=p △V判断做功情况，根据内能变化结合热力学第一定律分析吸收或发出热量．【解答】解：A、从a到b等容升压，根据可知温度升高，一定质量的理想气体内能决定于气体的温度，温度升高，则内能增加，故A正确；B、在过程ca中压强不变，体积减小，所以外界对气体做功，故B正确；C、在过程ab中气体体积不变，根据W=p△V可知，气体对外界做功为零，故C错误；D、在过程bc中，属于等温变化，气体膨胀对外做功，而气体的温度不变，则内能不变；根据热力学第一定律△U=W+Q可知，气体从外界吸收热量，故D正确；E、在过程ca中压强不变，体积减小，所以外界对气体做功，根据可知温度降低，则内能减小，根据热力学第一定律可知气体一定放出热量，故E错误．故选：ABD．【点评】本题主要是考查了理想气体的状态方程和热力学第一定律的知识，要能够根据热力学第一定律判断气体内能的变化与哪些因素有关（功和热量）；热力学第一定律在应用时一定要注意各量符号的意义；△U为正表示内能变大，Q为正表示物体吸热；W为正表示外界对物体做功．14．（10分）【考点】99：理想气体的状态方程．【分析】（1）由题意，水银面升后，求出气体的状态参量，然后由玻意耳定律求出压强的表达式；（2）根据题意可知，M的直径不知道，所以当h=l时，则能准确测量的压强最大，然后代入上式即可求出压强．【解答】解：（1）以K1和M容器的气体为研究对象，设待测气体的压强为p，状态1：p1=p，V1=V0+，状态2：p2=p+ρgh，V2=，由玻意耳定律得：p1V1=p2V2，解得：p=；（2）由题意可知，当h=l时，则能准确测量的压强最大，所以：答：（i）待测气体的压强为；（ii）该仪器能够测量的最大压强．【点评】本题考查了求气体压强，认真审题理解题意，确定研究对象，求出气体的状态参量，应用玻意耳定律即可正确解题．[物理--选修3-4]（15分）15．（2017•新课标Ⅲ）【考点】F5：波长、频率和波速的关系；F4：横波的图象．【分析】根据图中实线与虚线之间的关系，得到t=0.5s与波的周期关系，结合0.5s＜T，求得周期，读出波长，再求得波速．周期与频率互为倒数，可求频率．根据时间与周期的关系分析P点的位置，确定其速度大小和方向．根据时间与周期的关系分析x=1 m和x=2m处的状态和位置．【解答】解：A、由图象可知，波长为λ=4m，故A错误；BC、由题意知：（n+）T=0.5，所以周期为T==，因为该简谐波的周期大于0.5s．＞0.5，解得：n＜，即当n=0时，T=s，频率f==1.5Hz，波速为：v===6m/s，故BC正确；D、t=0时x=1 m处的质点位于波峰，经t=1 s，即经过1.5个周期，该质点位于波谷，故D 错误；E、t=0时x=2 m处的质点位于平衡位置正向上运动，经t=2 s，即经过3个周期，质点仍然位于平衡位置正向上运动，故E正确．故选：BCE．【点评】根据两个时刻的波形，分析时间与周期的关系或波传播距离与波长的关系是关键，要抓住波的周期性得到周期或波传播距离的通项，从而得到周期的特殊值．16．（2017•新课标Ⅲ）【考点】H3：光的折射定律．【分析】（1）由全反射定理得到可从球面射出的光线的范围．进而得到最大距离；（2）由入射光线的位置得到入射角，进而得到折射光线，从而得到折射光线与光轴的交点到O点的距离．【解答】解：（i）如图，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设n是玻璃的折射率，由全反射临界角的定义有nsini c=l由几何关系有sini=联立可得：l=R（ii）设与光轴相距的光线在球面B点发生折射时的入射角和折射角分别为i1和r1，由折射定律有nsini1=sinr1设折射光线与光轴的交点为C，在△OBC中，由正弦定理有由几何关系有∠C=r1﹣i1sini1=联立可得：OC=R≈2.74R．答：（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为；（ii）距光轴的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O点的距离2.74R．【点评】光能发生折射，即光不发生全反射，所以，入射角小于临界角，由此得到可发生折射的光线范围．。
2017年全国三卷物理试题分析附试题和答案
2017全国Ⅲ卷物理评析一、命题特点2017全国卷3高考理综卷物理部分符合出题风格完全符合考纲及大纲要求，因为选修3-5划为必考，今年在题型结构、考试内容方面相比去年变动较大，但依然是遵循稳中求变的思想，没有偏题、怪题，基本上绝大多数题目的考察形式都是学生比较熟悉的形式，学生做起来不会显得太过迷茫。
全卷知识点考查全面、难度适中、梯度明显，有较好的区分度，有利于高校选拔新生。
与此同时，仍有少部分题目紧贴高考改革的“学科知识与生产、生活的联系”及“重点考查物理基础知识、基本概念的理解”的要求，可见高考改革的要求已经逐步渗入近年的高考中。
二、命题难度试卷难度分布如下表2016（全国3）2017（全国3）容易题2317中档题5667难题3126试题总体相比去年全国卷3难度增加，难题分值略有下降，简单题分值下降中档题分值增加，虽说每道题都有思路，但都需要一定时间思考，时间压力较大，不过选修3-5纳入必考，却并没有出现动量与其它板块结合的题，对难度增加的贡献并不明显，全卷紧扣教材，深挖基础概念，对于注重基础的同学来说很有优势三、试卷结构试卷题目在各模块知识中所占分值见下表2016（全国3）2017（全国3）力学4644电学2327电力综合2612选修1527全卷题量没有改变，其中选修3-5全部在选择题考查其中选择题考查3道纯力学题，3道纯电学题，1道动量；1道光电效应；实验题依然一道力学一道电磁学交替出现；计算题同样1道力学1道电磁学，选考只有两个模块，其中3-3热学模块难度中等，3-4光学、波动模块中第2题难度偏大，相对来说同等情况下选择3-3更有优势。
试卷突出对Ⅱ级考点的考查，Ⅰ级考点涉及不多且难度较低。
四、考查方向1、回归教材，注重基本概念通过分析不难看出，全卷削弱了板块间的综合，加强了板块内的综合，整体回避过难、过繁的题目，很难看到大量知识点拼凑的题目，注重对物理基本概念、基本规律及核心思维方法的考查，解题过程不依靠特殊技巧，只要掌握基本方法，大部分题目都能找到解题思路，对于注重基础的学生会有较大的把握与优势如选择题15题突出对磁通量基本知识的考查，考查方式新颖但考查的知识点却很淳朴，选择题21题考查比较基础的等分法求等势面。
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。
高考物理选修3-3热学部分高考试题选编附答案
选修3-3热学部分高考试题选编第一题：⑴（2017全国I 卷，5分）氧气分子在C 00和C 1000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_______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景C.图中实线对应于氧气分子在C 1000时的情景D.图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目E.与C 00相比，C 1000时氧气分子速率出现在s /m 400~0区间内的分子数占总分子数的百分比较大 ⑴（2019全国III 卷，10分）如图，一粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内有一高度为cm 0.2的水银柱，水银柱下密封了一定量的理想气体，水银柱上表面到管口的距离为cm 0.2。
若将细管倒置，水银柱下表面恰好位于管口处，且无水银滴落，管内气体温度与环境温度相同。
已知大气压强为cmHg 76，环境温度为K 296。
⑴求细管的长度；⑵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。
参考答案与解析1.解析：根据气体分子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的意义可知，题图中两条曲线下面积相等，选项A 正确；题图中虚线占百分比较大的分子速率较小，所以对应于氧气分子平均动能较小的情景，选项B 正确；题图中实线占百分比较大的分子速率较大，分子平均动能较大，根据温度是分子平均动能的标志，可知实线对应于氧气分子在C 1000时的情景，选项C 正确；根据分子速率分布图可知，题图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目占总分子数的百分比，不能得出任意速率区间的氧气分子数目，选项D 错误；由分子速率分布图可知，与C 00相比，C 1000时氧气分子速率出现在s /m 400~0区间的分子数占总分子数的百分比较小，选项E 错误。
答案：ABC2.解析：⑴设玻璃管倒置前后密封气体的压强分别为1p 、'1p ，对水银柱受力分析，由共点力平衡条件可得：h p p +=01，h p p -=0'1。
2017年全国高考理综(物理)试题及参考答案-全国卷3
2017 年全国高考理综（物理）试题及答案-全国卷 3二、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时相 比，组合体运行的A.周期变大B.速率变大D.向心加速度变大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 一圆环形金属线框T 位于回路围成的区域内，线列说法正确的是天花板上的同一点，则弹性纯的总长度变为（弹性纯的伸长始终处于弹性限度内）18.如图，在磁感应强度大小为 B 0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。
在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流时， 纸面内与两导线距离均为的 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A. 0B. -I B oC. 2^3 B 0D. 2B 033C.动能变大框与导轨共面。
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A. B. PQR 外沿顺时针方向,PQR 外沿顺时针方向, T 中沿逆时针方向T 中沿顺时针方向C. D. PQR 外沿逆时针方向,PQR 外沿逆时针方向,T 中沿逆时针方向 T 中沿顺时针方向16.如图，一质量为m ,长度为l 的均匀柔软细纯 向上拉起至M 点，M 点与绳的上端P 相距1l 。
3PQg 直悬挂。
用外力将纯的下端 Q 缓慢地竖直重力加速度大小为g o 在此过程中，外力做的功为A. ；mglB. 1 mglC. ；mgl17. 一根轻质弹性纯的两端分别固定在水平天花板上相距将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性纯的总长度为D. 1 mgl80cm 的两点上，弹性纯的原长也为80 cm, 100 cm ；再将弹性绳的两端缓慢移至A. 86 cmB. 92 cmC. 98 cmD. 104 cm19.在光电效应实验中,分别用频率为v a、V b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 ka和E kb。
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)(原卷版)
专题15 选修3-31．（2019·新课标全国Ⅰ卷）（5分）某容器中的空气被光滑活塞封住，容器和活塞绝热性能良好，空气可视为理想气体。
初始时容器中空气的温度与外界相同，压强大于外界。
现使活塞缓慢移动，直至容器中的空气压强与外界相同。
此时，容器中空气的温度__________（填“高于”“低于”或“等于”）外界温度，容器中空气的密度__________（填“大于”“小于”或“等于”）外界空气的密度。
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3.2×10-2 m3，使用前瓶中气体压强为1.5×107 Pa，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）求压入氩气后炉腔中气体在室温下的压强；（2）将压入氩气后的炉腔加热到1 227 ℃，求此时炉腔中气体的压强。
3．（2019·新课标全国Ⅱ卷）（5分）如p-V图所示，1、2、3三个点代表某容器中一定量理想气体的三个不同状态，对应的温度分别是T1、T2、T3。
用N1、N2、N3分别表示这三个状态下气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数，则N1______N2，T1______T3，N2______N3。
（填“大于”“小于”或“等于”）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。
2017年高考物理试题分项版汇编系列专题20选修3_3、3_4实验(含解析)
专题20 选修3-3、3-4实验1．（1）在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，某同学甲用毫米刻度尺测得摆线0935.8L mm=；用游标卡尺测得摆球的直径如图所示，则摆球直径d=____________mm．用秒表测得单摆完成n=40次全振动的时间如图所示，则秒表的示数t=____________s；若用给出的各物理量符号（L、d、n、t）表示当地的重力加速度g，则计算g 的表达式为g=____________．（2）实验中同学甲发现测得的g值偏小，可能的原因是（______）A．测摆线长时摆线拉得过紧B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了C．开始计时时，秒表过迟按下D．实验中误将39次全振动计为40次（3）为了提高实验精度，某同学乙在实验中通过改变几次摆长L，并测出相应的周期T，从而得到一组对应的L 与T的数据，再以L为横坐标、2T为纵坐标，建立坐标系，将所得数据进行连线，实验测得的数据如下表所示：请将表中第三次测量数据标在右图中，并在右图中作出2T随L变化的关系图象．____②根据图象，可知当地的重力加速度为____________（保留3位有效数字）．【答案】2 9.86/m s，计算得：29.86/g m s ≈2．在用如图所示单摆“测重力加速度”的实验中，某同学的操作步骤如下：a.取一根细线，下端系住直径为d 的金属小球，上端固定在铁架台上；b.用米尺测量细线长度为l ，l 与小球半径之和记为摆长；x*kwc.缓慢拉动小球，使细线偏离竖直方向约为5°位置由静止释放小球；d.用秒表记录小球完成n 次全振动所用的总时间t ，计算单摆周期T ＝t /n ；e.用公式f. 改变细线长度，重复b 、c 、d 、e 步骤，进行多次测量.（1）在上述步骤中，错误的是_________（写出该步骤的字母）；改正后正确的应该是:__________________________________.（2）该同学为了减少误差，利用上述未改正错误测量中的多组实验数据做出了2l T -图像，该图像对应下图中的________图.（3）在“用单摆测定重力加速度”的正确实验中，下列做法有利于减小实验误差的是_________. A.适当加长摆线B.质量相同，体积不同的摆球，应选用体积较大的C.单摆偏离平衡位置的角度不能太大D.当单摆经过平衡位置时开始计时，经过一次全振动后停止计时，用此时间间隔作为单摆振动的周期（4）北京时间2005年5月22日上午10点05分，中国女子登山队首次登上珠穆朗玛峰顶峰，五星红旗再一次在珠峰峰顶飘扬.若登山队员利用单摆来确定珠峰的高度，测得该单摆在海平面处的周期是Ｔ0，在峰顶的周期是T，则珠峰顶峰的海拔高度h＝_______.(地球可看作质量均匀分布的半径为R的球体)【答案】C、单摆在小摆角下的摆动为简谐振动，单摆偏离平衡位置的角度不能太大，故C正确；D、当单摆经过平衡位置时开始计时，经过一次全振动后停止计时，用此时间间隔作为单摆振动的周期，测量的偶然误差较大，从而使实验误差较大，故D错误。
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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K 2 位于细管的中部，A 、B 的顶部各有一阀门 K 1、K 3，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 K 2、K 3，通过 K 1 给汽缸充 气，使 A 中气体的压强达到大气压 p 0 的 3 倍后关闭 K 1。
已知室温为 27 ℃，汽缸导热。
2 V'（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 p V = p V ① 0 1 1(3 p )V = p (2V - V ) ② 0 1联立①②式得V = V 1③p = 2 p ④ 1 0（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（V 2 ≤ 2V ）时，活塞下气体压强为 p 2 由玻意耳定律得(3 p )V = p V ⑤ 0 2 2由⑤式得p =3V p ⑥ 2 02 由⑥式知，打开 K3 后活塞上升直到 B 的顶部为止；此时 p 2 为 p 2 = 3 p 2 0(2)(ⅰ)Vgρ0 0 (ⅱ)Vgρ0 0 (ⅲ)Vρ0T 0⎝T －T ⎭－m 0 D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 T T T b T a⎛ 1 1 ⎫ ba[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， 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V T V 0 V T 0 T ρ(T)＝ρ0 T ④ f ＝Vgρ0 0G ＝Vgρ0 0m ＝Vρ0T 0⎝T －T ⎭－m 0 ⑩ρ0＝ m V 0 ①在温度为 T 时的体积为 V T ，密度为ρ(T)＝ m ②由盖—吕萨克定律得＝ T ③联立①②③式得T 0气球所受到的浮力为f ＝ρ(T b )gV ⑤联立④⑤式得 T T b⑥ (ⅱ)气球内热空气所受的重力为G ＝ρ(T a )V g ⑦联立④⑦式得 T T 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 ⎛ 1 1 ⎫b a 全国卷 333．［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，重力加速度大小为g。
求：ρ（i）待测气体的压强；（ii）该仪器能够测量的最大压强。
πρgd2h2【答案】（i）（ii）4V+πd2(l-h)0πρgd2l2 4V【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K2中水银面与K1顶端等高时，K1中的水银面比顶端低h；设此时封闭气体的压强为p1，体积为V1，则V=V+0πd2l 4①V= 1πd2h 4②由力学平衡条件得p1=p+ρgh③整个过程为等温过程，由玻意耳定律得pV=p V④11πρgd2h2联立①②③④式得p=⑤4V+πd2(l-h)（ii）由题意知h≤l⑥πρgd2l2联立⑤⑥式有p≤⑦4V该仪器能够测量的最大压强为pmaxπρgd2l2 =⑧4V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30s，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。
3 3 【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 k g/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 6.0×1023mol –1。
请估算该蛋白的密度。
（计算结果保留一位有效数字）ρ =1⨯10kg/m 【答案】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 l 1=25 cm 。
管中 AB 、CD 两侧的水银面高度差 h 1=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 p 0=76 cmHg 。
求旋转后，AB 、CD 两侧的水银面高度差。
（【答案】（1）ABE （2）1cm【解析】 1）布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒的无规则运动，小颗粒的布朗运动是由于周 围液体分子撞击的冲力不平衡而引起的，所以小颗粒的无规则运动反映了周围液体分子的无 规则运动，温度越高，液体分子运动越激烈，布朗运动也越明显；颗粒越小，受到的冲力越 不平衡，布朗运动越明显，选项 ABE 正确，CD 错误；故本题选：ABE （2）以 U 形管的 AB 一侧封闭的气体为研究对象，初态： P = (76 + 5)cmHg = 81cmHg ，设 U 形管的横截 1面积为 Scm 2，则：V = l S = 25Scm 3 ，现将 U 形管缓慢旋转 180°，使 A 、D 两端在上，在1 1转动过程中没有水银漏出，由于 U 形管缓慢旋转，此过程可以看成等温变化，当使 A 、D 两端在上，设 AB 中水银下降了 xcm ，CD 管中水银面升高了 xcm ，此时对 AB 管中封闭的 气体有：末态： P 2 = ⎡⎣(76 + x )- (5 - x )⎤⎦ cmHg = (71 + 2 x )cmHg ，V 2 = (l 1 + x )Scm 3 ，根据玻意 耳定律得： PV = PV ，代入数据解得： x = 2cm ，另一解不符合题意舍掉；则 AB 、CD 1 1 2 2两侧的水银面高度差为 ∆h = 5cm - 2cm - 2cm = 1cm ；P。