人教版高中物理選修3-3同步練習(xí)高考真題集訓(xùn)

1、高考真題集訓(xùn)1 (2018 ·全國卷)(15 分)(1)(5分)如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài) a 開始，經(jīng)歷過程、到達(dá)狀態(tài) e。對(duì)此氣體，下列說法正確的是 (填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì) 1個(gè)得2分，選對(duì) 2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分。每選錯(cuò) 1 個(gè)扣 3 分，最低得分為 0 分 )A過程中氣體的壓強(qiáng)逐漸減小B過程中氣體對(duì)外界做正功C過程中氣體從外界吸收了熱量D狀態(tài) c、d 的內(nèi)能相等E狀態(tài) d 的壓強(qiáng)比狀態(tài) b 的壓強(qiáng)小(2)(10分)如圖，容積為 V 的汽缸由導(dǎo)熱材料制成，面積為 S的活塞將汽缸分成容積相等的上下兩部分，汽缸上部通過細(xì) 管與裝有某種液體的容器相連，細(xì)管上有一閥門 K。開始

2、時(shí)， K 關(guān)閉，汽缸內(nèi)上下兩部分氣體的壓強(qiáng)均為 p0 ?，F(xiàn)將 K 打開， 容器內(nèi)的液體緩慢地流入汽缸，當(dāng)流入的液體體積為 V8時(shí)，將K 關(guān)閉，活塞平衡時(shí)其下方氣體的體積減小了 V6 。不計(jì)活塞的質(zhì)量和體積，外界 溫度保持不變，重力加速度大小為 g。求流入汽缸內(nèi)液體的質(zhì)量。答案 (1)BDE (2)1256pg0S解析 (1)由理想氣體狀態(tài)方程 pTaVaapbTVb b可知，體積不變溫度升高即 Tb>Ta， 則 pb>pa，即過程 中氣體的壓強(qiáng)逐漸增大， A 錯(cuò)誤；由于過程 中氣體體積增 大，所以過程 中氣體對(duì)外做正功， B 正確；過程 中氣體體積不變，對(duì)外做功 為零，溫度降低，內(nèi)

3、能減小，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，過程 中氣體放出熱量， C 錯(cuò)誤；由于狀態(tài) c、d 的溫度相等，根據(jù)理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，可知狀 態(tài) c、d 的內(nèi)能相等， D 正確；由理想氣體狀態(tài)方程 pTVC 可得 pCVT ，即 T-V圖中的點(diǎn)與原點(diǎn) O的連線的斜率正比于該點(diǎn)的壓強(qiáng)，故狀態(tài) d 的壓強(qiáng)比狀態(tài) b的壓強(qiáng)小， E 正確。（2）設(shè)活塞再次平衡后，活塞上方氣體的體積為 V 1，壓強(qiáng)為 p1；下方氣體的 體積為 V2，壓強(qiáng)為 p2。在活塞下移的過程中，活塞上、下方氣體的溫度均保持 不變，由玻意耳定律得Vp02p1V1p0V2p2V2由已知條件得V1V2V6V3設(shè)活塞上方液體的質(zhì)量為m，由力的平衡條

4、件得V2p2Sp1Smg 聯(lián)立以上各式得m15p0S26g2（2018全·國卷）（15分）（1）（5 分）對(duì)于實(shí)際的氣體，下列說法正確的是（填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì) 1個(gè)得2分，選對(duì) 2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分。每選錯(cuò) 1 個(gè)扣 3 分，最低得分為 0 分 ）。A氣體的內(nèi)能包括氣體分子的重力勢能B氣體的內(nèi)能包括分子之間相互作用的勢能C氣體的內(nèi)能包括氣體整體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能D氣體體積變化時(shí)，其內(nèi)能可能不變E氣體的內(nèi)能包括氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能（2）（10 分）如圖，一豎直放置的汽缸上端開口， 汽缸壁內(nèi)有卡 口 a和 b，a、b 間距為 h，a 距缸底的高度為 H；活塞只能在 a、 b 間移動(dòng)，其下

5、方密封有一定質(zhì)量的理想氣體。 已知活塞質(zhì)量為 m，面積為 S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均絕熱，不計(jì)它們之 間的摩擦。開始時(shí)活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，上、下方氣體壓強(qiáng)均為p0，溫度均為 T0?，F(xiàn)用電熱絲緩慢加熱汽缸中的氣體，直至活塞剛好到達(dá)b 處求此時(shí)汽缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過程中氣體對(duì)外所做的功。 重力加速度大小為g。答案 （1）BDEh mg（2） 1H 1p0S T0 （p0Smg）h解析 （1）氣體的內(nèi)能等于所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子之間勢能的總和， 故 A、C 錯(cuò)誤， B、E 正確；根據(jù)熱力學(xué)第一定律 UWQ 知道，改變內(nèi)能的 方式有做功和熱傳遞，所以體積發(fā)生變化對(duì)外做功 W 時(shí)，如果吸熱 Q

6、W ，則 內(nèi)能不變，故 D 正確。（2）開始時(shí)活塞位于 a 處，加熱后，汽缸中的氣體先經(jīng)歷等容過程，直至活 塞開始運(yùn)動(dòng)。 設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為 T1，壓強(qiáng)為 p1，根據(jù)查理定律有 Tp0 Tp1 根據(jù)力的平衡條件有 p1Sp0S mg聯(lián)立 式可得 T1 1pm0gS T0此后，汽缸中的氣體經(jīng)歷等壓過程， 直至活塞剛好到達(dá) b 處，設(shè)此時(shí)汽缸中 氣體的溫度為 T2；活塞位于 a處和 b 處時(shí)氣體的體積分別為 V1和 V 2。根據(jù)蓋 呂薩克定律有V1T1VT22式中 V1 SHV2S（Hh）聯(lián)立式解得 T2 1Hh 1pm0gS T0從開始加熱到活塞到達(dá) b 處的過程中， 汽缸中的氣體對(duì)外做的

7、功為 W（p0S mg）h。3（2018 ·全國卷）（15 分）（1）（5分）如圖，一定量的理想 氣體從狀態(tài) a 變化到狀態(tài) b，其過程如 p-V 圖中從 a 到 b 的直線所示。在此過程中 。（填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì) 1 個(gè)得 2 分，選對(duì) 2 個(gè)得 4 分，選對(duì) 3 個(gè)得 5 分。每選 錯(cuò) 1 個(gè)扣 3 分，最低得分為 0 分 ）A氣體溫度一直降低B氣體內(nèi)能一直增加C氣體一直對(duì)外做功 D氣體一直從外界吸熱E氣體吸收的熱量一直全部用于對(duì)外做功(2)(10分)在兩端封閉、粗細(xì)均勻的 U 形細(xì)玻璃管內(nèi)有一段水銀柱，水銀柱的兩端各封閉有一段空氣。當(dāng) U 形管兩端豎 直朝上時(shí)，左、右兩邊空氣

8、柱的長度分別為 l 1 180 cm 和 l2 120 cm，左邊氣體的壓強(qiáng)為 120 cmHg。現(xiàn)將 U 形管緩 慢平放在水平桌面上， 沒有氣體從管的一邊通過水銀逸入另一 邊。求 U 形管平放時(shí)兩邊空氣柱的長度。在整個(gè)過程中，氣 體溫度不變。答案 (1)BCD (2)225 cm 75 cm解析 (1)一定質(zhì)量的理想氣體從 a 到 b 的過程，由理想氣體狀態(tài)方程 pTaVa a pTbVb可知， Tb>Ta，即氣體的溫度一直升高， A 錯(cuò)誤；根據(jù)理想氣體的內(nèi)能只與 溫度有關(guān)，可知?dú)怏w的內(nèi)能一直增加， B 正確；由于從 a到 b 的過程中氣體的體 積增大，所以氣體一直對(duì)外做功， C正確；

9、根據(jù)熱力學(xué)第一定律，從 a到 b的過 程中，氣體一直從外界吸熱， D 正確；氣體吸收的熱量一部分增加內(nèi)能，一部分 對(duì)外做功， E 錯(cuò)誤。(2)設(shè) U形管兩端豎直朝上時(shí)，左、右兩邊氣體的壓強(qiáng)分別為 p1和 p2。U形 管水平放置時(shí)，兩邊氣體壓強(qiáng)相等，設(shè)為 p，此時(shí)原左、右兩邊氣體長度分別變 為 l1和 l2。由力的平衡條件有p1p2g(1ll2)式中 為水銀密度， g 為重力加速度大小。由玻意耳定律有p1l1pl1p2l2pl2l1l1l2l2由 式和題給條件得l1225 cm； l275 cm。4（2018 ·江蘇高考）（12 分）（1）（3分）如圖所示，一支溫度計(jì) 的玻璃泡外包著紗

10、布，紗布的下端浸在水中。紗布中的水在蒸 發(fā)時(shí)帶走熱量，使溫度計(jì)示數(shù)低于周圍空氣溫度。當(dāng)空氣溫度 不變，若一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)該溫度計(jì)示數(shù)減小，則 。A空氣的相對(duì)濕度減小B空氣中水蒸汽的壓強(qiáng)增大C空氣中水的飽和汽壓減小D空氣中水的飽和汽壓增大（2）（4 分）一定量的氧氣貯存在密封容器中，在 T1 和 T2溫度下其分子速率分 布的情況見下表。則 T1（選填“大于”“小于”或“等于” ）T2。若約10%的氧氣從容器中泄漏，泄漏前后容器內(nèi)溫度均為T1，則在泄漏后的容器中，速率處于 400 500 m/s 區(qū)間的氧氣分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比 （選填“大于”“小于”或“等于” ）186%。（3）（5 分）如圖所

11、示，一定質(zhì)量的理想氣體在狀態(tài) A 時(shí)壓強(qiáng)為 20×105 Pa，答案 （1）A （2）大于 等于經(jīng)歷 A BCA 的過程，整個(gè)過程中對(duì)外界放出 614 J熱量。求該氣體在 AB 過程中對(duì)外界所做的 功。（3）138 6 J解析 （1）溫度計(jì)示數(shù)減小說明蒸發(fā)加快， 空氣中水蒸汽的壓強(qiáng)減小， B 錯(cuò)誤； 因空氣的飽和汽壓只與溫度有關(guān)，空氣溫度不變，所以飽和汽壓不變，C、D 錯(cuò)誤；根據(jù)相對(duì)濕度的定義，空氣的相對(duì)濕度減小， A 正確。（2）分子速率分布與溫度有關(guān)，溫度升高，分子的平均速率增大，速率大的 分子數(shù)所占比例增加，速率小的分子數(shù)所占比例減小，所以 T1 大于 T2；泄漏前 后容器內(nèi)溫

12、度不變，則在泄漏后的容器中，速率處于400500 m/s區(qū)間的氧氣分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比不變，仍為 18 6%。（3）整個(gè)過程中，外界對(duì)氣體做功 WWAB WCA，且 WCApA（VCVA），由熱力學(xué)第一定律 U QW，以及 U0，得 WAB （QWCA），代入數(shù)據(jù)得 WAB1386 J，即氣體對(duì)外界做的功為 1386 J。5（2018 ·北京高考 ）（6分）關(guān)于分子動(dòng)理論，下列說法正確的是 （ ） A氣體擴(kuò)散的快慢與溫度無關(guān)B布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)C分子間同時(shí)存在著引力和斥力D分子間的引力總是隨分子間距增大而增大答案 C解析 擴(kuò)散的快慢與溫度有關(guān)，溫度越高，擴(kuò)散越快，故

13、A 錯(cuò)誤；布朗運(yùn) 動(dòng)為懸浮在液體中固體小顆粒的運(yùn)動(dòng)， 不是液體分子的熱運(yùn)動(dòng)， 固體小顆粒運(yùn)動(dòng) 的無規(guī)則性，是液體分子運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性的間接反映，故 B 錯(cuò)誤；分子間斥力 與引力是同時(shí)存在， 而分子力是斥力與引力的合力， 分子間的引力和斥力都是隨 分子間距增大而減小； 當(dāng)分子間距小于平衡位置時(shí)， 表現(xiàn)為斥力， 即引力小于斥 力，而分子間距大于平衡位置時(shí)，表現(xiàn)為引力，即斥力小于引力，但總是同時(shí)存 在的，故 C 正確，D 錯(cuò)誤。6（2017·全國卷）（15分）（1）（5分）氧氣分子在 0 和100 溫度下單位速 率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比隨氣體分子速率的變化分別如圖中兩條曲 線所示。下

14、列說法正確的是 。（填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì) 1個(gè)得 2分，選對(duì) 2 個(gè)得 4 分，選對(duì) 3 個(gè)得 5 分。每選錯(cuò) 1 個(gè)扣 3 分，最低得分為 0 分 ）A圖中兩條曲線下面積相等 B圖中虛線對(duì)應(yīng)于氧氣分子平均動(dòng)能較小的情形C圖中實(shí)線對(duì)應(yīng)于氧氣分子在 100 時(shí)的情形 D圖中曲線給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目E與 0 時(shí)相比， 100 時(shí)氧氣分子速率出現(xiàn)在 0400 m/s 區(qū)間內(nèi)的分 子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較大(2)(10分)如圖，容積均為 V的汽缸 A、B下端有細(xì)管(容 積可忽略 )連通，閥門 K2位于細(xì)管的中部， A、B 的頂部各 有一閥門 K1、K3；B 中有一可自由滑動(dòng)的活塞 (質(zhì)量、

15、體積 均可忽略 )。初始時(shí)，三個(gè)閥門均打開，活塞在 B 的底部； 關(guān)閉 K2、K3，通過 K1 給汽缸充氣，使 A 中氣體的壓強(qiáng)達(dá) 到大氣壓 p0的 3 倍后關(guān)閉 K1。已知室溫為 27 ，汽缸導(dǎo)熱。( )打開 K2，求穩(wěn)定時(shí)活塞上方氣體的體積和壓強(qiáng)；( )接著打開 K3，求穩(wěn)定時(shí)活塞的位置；( )再緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體使其溫度升高 20 ，求此時(shí)活塞下方氣體的壓 強(qiáng)。答案 (1)ABC (2)()V2 2p0 ()上升直到 B 的頂部 ()16p0解析 (1)曲線下面積表示總的氧氣分子數(shù)， 二者相等， A 正確；溫度是分子 平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度越高，分子的平均動(dòng)能越大，虛線為氧氣分子在 0 時(shí)

16、 的情形，分子平均動(dòng)能較小， B正確；實(shí)線為氧氣分子在 100 時(shí)的情形， C正 確；曲線給出的是分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比， D 錯(cuò)誤；速率出現(xiàn)在 0400 m/s 區(qū)間內(nèi)， 100 時(shí)氧氣分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較小， E 錯(cuò)誤。(2)()設(shè)打開 K2 后，穩(wěn)定時(shí)活塞上方氣體的壓強(qiáng)為 p1，體積為 V1。依題意，被活塞分開的兩部分氣體都經(jīng)歷等溫過程。由玻意耳定律得p0Vp1V1(3p0)Vp1(2VV1)聯(lián)立式得V1V2p12p0()打開 K3后，由式知，活塞必定上升。設(shè)在活塞下方氣體與 A 中氣體 的體積之和為 V2(V22V)時(shí)，活塞下氣體壓強(qiáng)為 p2。由玻意耳定律得 (3p0)V p2

17、V23V由式得 p2V2p03由式知，打開 K3后活塞上升直到 B 的頂部為止；此時(shí) p2為 p22p0。()設(shè)加熱后活塞下方氣體的壓強(qiáng)為 p3，氣體溫度從 T1300 K升高到 T2 320 K 的等容過程中，由查理定律得將有關(guān)數(shù)據(jù)代入 式得 p3 1 6p0 7(2017全·國卷 )(15 分)(1)(5 分 )如圖，用隔板將一絕熱汽缸分成兩部分， 隔板左側(cè)充有理想氣體，隔板右側(cè)與絕熱活塞之間 是真空?，F(xiàn)將隔板抽開，氣體會(huì)自發(fā)擴(kuò)散至整個(gè)汽 缸。待氣體達(dá)到穩(wěn)定后，緩慢推壓活塞，將氣體壓回到原來的體積。假設(shè)整個(gè)系統(tǒng)不漏氣。下列說法正確的是 (選對(duì) 1 個(gè)得 2 分，選對(duì) 2 個(gè)得 4

18、 分，選對(duì) 3 個(gè)得 5 分；每選錯(cuò) 1 個(gè)扣 3 分，最低得分為 0 分)。A氣體自發(fā)擴(kuò)散前后內(nèi)能相同 B氣體在被壓縮的過程中內(nèi)能增大 C在自發(fā)擴(kuò)散過程中，氣體對(duì)外界做功 D氣體在被壓縮的過程中，外界對(duì)氣體做功E氣體在被壓縮的過程中，氣體分子的平均動(dòng)能不變(2)(10 分)一熱氣球體積為 V，內(nèi)部充有溫度為 Ta的熱空氣，氣球外冷空氣 的溫度為 Tb。已知空氣在 1 個(gè)大氣壓、溫度為 T0 時(shí)的密度為 0，該氣球內(nèi)、外 的氣壓始終都為 1 個(gè)大氣壓，重力加速度大小為 g。()求該熱氣球所受浮力的大小；()求該熱氣球內(nèi)空氣所受的重力；( )設(shè)充氣前熱氣球的質(zhì)量為 m0，求充氣后它還能托起的最大

19、質(zhì)量。T0T01 1答案 (1)ABD (2)()Vg0TTb0()Vg0TTa0 ()V0T0 T1b T1a m0解析 (1)氣體向真空膨脹時(shí)不受阻礙，氣體不對(duì)外做功，由于汽缸是絕熱 的，沒有熱交換，所以氣體擴(kuò)散后內(nèi)能不變，選項(xiàng) A 正確。氣體被壓縮的過程 中，外界對(duì)氣體做功，且沒有熱交換，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，氣體的內(nèi)能增大， 選項(xiàng) B、D 正確。氣體在真空中自發(fā)擴(kuò)散的過程中氣體不對(duì)外做功， 選項(xiàng) C 錯(cuò)誤。 氣體在壓縮過程中，內(nèi)能增大，由于一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能完全由溫度決定， 溫度越高，內(nèi)能越大，氣體分子的平均動(dòng)能越大，選項(xiàng) E 錯(cuò)誤。(2)()設(shè) 1 個(gè)大氣壓下質(zhì)量為 m的空氣在溫

20、度為 T0時(shí)的體積為 V0，密度為 0Vm0在溫度為 T 時(shí)的體積為 VT，密度為(T)VT由蓋 呂薩克定律得 TV00VTT 聯(lián)立式得 (T)0TT 氣球所受的浮力為 F(Tb)gV 聯(lián)立式得 F Vg0TTb( )氣球內(nèi)熱空氣所受的重力為 G(Ta)Vg聯(lián)立式得 G Vg0TTa( )設(shè)該氣球還能托起的最大質(zhì)量為 m，由力的平衡條件得 mgFG m0g11聯(lián)立式得 mV0T0 TbTa m08（2017全·國卷 ）（15分）（1）（5分）如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài) a 出發(fā)，經(jīng) 過等容過程 ab 到達(dá)狀態(tài) b，再經(jīng)過等溫過程 bc 到達(dá)狀態(tài) c， 最后經(jīng)等壓過程 ca 回到狀

21、態(tài) a。下列說法正確的是 （填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì) 1個(gè)得2分，選對(duì) 2個(gè)得 4分，選對(duì) 3 個(gè)得 5分。每選錯(cuò) 1 個(gè)扣 3分，最低得分為 0 分）。A在過程 ab 中氣體的內(nèi)能增加B在過程 ca 中外界對(duì)氣體做功C在過程 ab 中氣體對(duì)外界做功D在過程 bc 中氣體從外界吸收熱量E在過程 ca 中氣體從外界吸收熱量（2）（10分）一種測量稀薄氣體壓強(qiáng)的儀器如圖 a所示，玻璃泡 M 的上端和下 端分別連通兩豎直玻璃細(xì)管 K1和 K2。K1長為 l，頂端封閉， K2上端與待測氣體 連通；M下端經(jīng)橡皮軟管與充有水銀的容器 R連通。開始測量時(shí)， M與 K2相通； 逐漸提升 R，直到 K2 中水銀面與

22、 K1 頂端等高，此時(shí)水銀已進(jìn)入 K1，且 K1 中水 銀面比頂端低 h，如圖 b 所示。設(shè)測量過程中溫度、與 K2相通的待測氣體的壓 強(qiáng)均保持不變。已知 K1和 K2的內(nèi)徑均為 d，M 的容積為 V0，水銀的密度為 ， 重力加速度大小為 g。求：（）待測氣體的壓強(qiáng)；()該儀器能夠測量的最大壓強(qiáng)答案 (1)ABD(2)()gh2d224V0 d2 l h()g2ld24V0解析 (1)ab過程是等容變化， ab過程壓強(qiáng)增大，溫度升高，氣體內(nèi)能增大， 選項(xiàng) A 正確；而由于體積不變，氣體對(duì)外界不做功，選項(xiàng) C 錯(cuò)誤。 ca過程是等 壓變化，體積減小，外界對(duì)氣體做功，選項(xiàng) B 正確；體積減小過程中

23、，溫度降 低，內(nèi)能減小，氣體要放出熱量，選項(xiàng) E 錯(cuò)誤。 bc過程是等溫變化，內(nèi)能不變， 體積增大，氣體對(duì)外界做功，則需要吸收熱量，選項(xiàng) D 正確。(2)()水銀面上升至 M 的下端使玻璃泡中氣體恰好被封住，設(shè)此時(shí)被封閉 的氣體的體積為 V，壓強(qiáng)等于待測氣體的壓強(qiáng) p，提升 R，直到 K2 中水銀面與 K1頂端等高時(shí)， K1中水銀面比頂端低 h；設(shè)此時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)為 p1，體積為 V1，則1VV0 4d2l 由力學(xué)平衡條件得 p1p gh整個(gè)過程為等溫過程，由玻意耳定律得 pVp1V1 聯(lián)立式得 pgh2d24V0d2 l h( )由題意知 hl 聯(lián)立式有p4Vg20ld2該儀器能夠測量的最大壓強(qiáng)為pmaxg2ld24V09(2016 ·海南高考)(15分)(1)(5分)一定量的理想氣體從狀態(tài) M 可以經(jīng)歷過 程 1 或者過程 2 到達(dá)狀態(tài) N，其 p-V 圖象如圖 1 所示。在過程 1 中，氣體始終與 外界無熱量交換； 在過程 2 中，氣體先經(jīng)歷等容變化再經(jīng)歷等壓變化。 對(duì)于這兩個(gè)過程，下列說法正確的是 。(填正確選項(xiàng)前的