高考物理试题模块汇编(选修3-3)

热学 (全国卷1)19.右图为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线。下列说法正确的是 A.当r大于r1时,分子间的作用力表现为引力 B.当r小于r1时,分子间的作用力表现为斥力 C.当r等于r2时,分子间的作用力为零 D.在r由r1变到r2的过程中,分子间的作用力做负功 【答案】BC 【解析】分子间距等于r0时分子势能最小,即r0 r2。当r小于r1时分子力表现为斥力;
当r大于r1小于r2时分子力表现为斥力;
当r大于r2时分子力表现为引力,A错BC对。在r由r1变到r2的过程中,分子斥力做正功分子势能减小,D错误。

【命题意图与考点定位】分子间距于分子力、分子势能的关系。

(全国卷2)16. 如图,一绝热容器被隔板K 隔开a 、 b两部分。已知a内有一定量的稀薄气体,b内为真空,抽开隔板K后,a内气体进入b,最终达到平衡状态。在此过程中 A.气体对外界做功,内能减少 B.气体不做功,内能不变 C.气体压强变小,温度降低 D.气体压强变小,温度不变 答案BD 解析绝热容器内的稀薄气体与外界没有热传递,Q0。稀薄气体向真空扩散没有做功,W0。根据热力学第一定律稀薄气体的内能不变,则温度不变。稀薄气体扩散体积增大,压强必然减小。BD正确。

【命题意图与考点定位】考查热力学第一定律的应用及对气体的问题、压强和体积的判断。

(重庆卷)15.给旱区送水的消防车停于水平地面,在缓慢放水过程中,若车胎不漏气,胎内气体温度不变,不计分子间势能,则胎内气体 A从外界吸热 B对外界做负功 C 分子平均动能减小 D内能增加 【答案】 A 【解析】胎内气体经历了一个温度不变,压强减小,体积增大的过程。温度不变,分子平均动能和内能不变。体积增大气体对外界做正功。根据热力学第一定律气体一定从外界吸热。A正确。

(上海理综)6.民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病,方法是将点燃的纸片放入一个小罐内,当纸片燃烧完时,迅速将火罐开口端紧压在皮肤上,火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上。其原因是,当火罐内的气体( )。

A.温度不变时,体积减小,压强增大 B.体积不变时,温度降低,压强减小 C.压强不变时,温度降低,体积减小 D.质量不变时,压强增大,体积减小 答案B (上海物理)10. 如图,玻璃管内封闭了一段气体,气柱长度为,管内外水银面高度差为,若温度保守不变,把玻璃管稍向上提起一段距离,则 (A)均变大 (B)均变小 (C)变大变小 (D)变小变大 解析根据,变大,变小,根据,变大,选D。

本题考查气体状态方程。难度中等。

(上海物理)14. 分子间的相互作用力由引力与斥力共同产生,并随着分子间距的变化而变化,则 (A)分子间引力随分子间距的增大而增大 (B)分子间斥力随分子间距的减小而增大 (C)分子间相互作用力随分子间距的增大而增大 (D)分子间相互作用力随分子间距的减小而增大 答案B 解析根据分子力和分子间距离关系图象,如图,选B。

本题考查分子间相互作用力随分子间距的变化,图象的理解。

难度中等。

(上海物理)17. 一定质量理想气体的状态经历了如图所示的、、、四个过程,其中的延长线通过原点,垂直于且与水平轴平行,与平行,则气体体积在 (A)过程中不断增加 (B)过程中保持不变 (C)过程中不断增加 (D)过程中保持不变 解析首先,因为的延长线通过原点,所以是等容线,即气体体积在过程中保持不变,B正确;
是等温线,压强减小则体积增大,A正确;
是等压线,温度降低则体积减小,C错误;
连接ao交cd于e,则ae是等容线,即,因为,所以,所以过程中体积不是保持不变,D错误;
本题选AB。

本题考查气体的图象的理解。难度中等。对D,需要作辅助线,较难。

(上海物理)22.如图,上端开口的圆柱形气缸竖直放置,截面积为,一定质量的气体被质量为2.0kg的光滑活塞封闭在气缸内,其压强为____pa(大气压强取1.01*,g取)。若从初温开始加热气体,使活塞离气缸底部的高度由0.5m缓慢变为0.51m,则此时气体的温度为____℃。

解析 ,T2306K,t233℃ 本题考查气体实验定律。

难度易。

(上海物理)28.(6分)用DIS研究一定质量气体在温度不变时,压强与体积关系的实验装置如图Ⅰ所示,实验步骤如下 ①把注射器活塞移至注射器中间位置,将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一链接;

②移动活塞,记录注射器的刻度值V,同时记录对应的由计算机显示的气体压强值P;

③用图像处理实验数据,得出如图2所示图线, (1)为了保持封闭气体的质量不变,实验中采取的主要措施是_______;

(2)为了保持封闭气体的温度不变,实验中采取的主要措施是_______和_____;

(3)如果实验操作规范正确,但如图所示的图线不过原点,则代表_____。

解析(1)用润滑油凃活塞 (2)慢慢抽动活塞、活塞导热。

(3)体积读数值比实际值大。根据,C为定值,则。

(上海物理)33.(14分)如图,一质量不计,可上下自由一点的活塞将圆筒分为上下两室,两室中分别封闭有理想气体,筒的侧壁为绝缘体,上底N,下底M及活塞D均为导体并按图连接,活塞面积。在电键K断开时,两室中气体压强均为,ND间距,DM间距,将变阻器的滑片P滑到左端B,闭合电键后,活塞D与下底M分别带有等量异种电荷,并各自产生匀强电场,在电场力作用下活塞D发生移动。稳定后,ND间距,DM间距,活塞D所带电流的绝对值式中E为D与M所带电荷产生的合场强,常量求 (1)两室中气体的压强(设活塞移动前后气体温度保持不变);

(2)活塞受到的电场力大小F;

(3)M所带电荷产生的场强大小和电源电压U; (4)使滑片P缓慢地由B向A滑动,活塞如何运动,并说明理由。

解析 (1) 解得P180Pa ,解得P2720Pa (2)根据活塞受力的平衡,N。

(3)因为E为D与M所带电荷产生的合场强,EM是M所带电荷产生的场强大小,所以E2EM,所以,所以,得 。

电源电压 分别封闭有理想气体,筒的侧壁为绝缘体,上底N,下底M及活塞D均为导体并按图连接,活塞面积。在电键K断开时,两室。

(4)因减小,减小,向下的力减小,增大,减小,向上的力增大,活塞向上移动。

本题考查电场、电场力,气体等综合知识和分析综合能力。

难度难。

把电场和气体结合一起,具有新意。

(浙江自选模块)题号14 科目物理 “物理3-3”模块(10分) (浙江自选模块)(10分)质量一定的某种物质,在压强不变的条件下,由液态I与气态Ⅲ(可看成理想气体)变化过程中温度(T)随加热时间(t)变化关系如图所示。单位时间所吸收的热量可看作不变。

(1)(本小题4分。在给出的四个选项中,至少有一项是符合题目要求的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)以下说法正确的是 。

A.在区间Ⅱ,物质的内能不变 B.在区间Ⅲ,分子间的势能不变 C.从区间I到区间Ⅲ,物质的熵增加 D.在区间I,物质分子的平均动能随着时间的增加而增大 (2)在区间Ⅲ,若将压强不变的条件改为体积不变,则温度升高 (变快、变慢或快慢不变)请说明理由。(6分) 答案(1)B、C、D (2)变快 根据热力学第一定律 和理想气体的状态方程 可知,在吸收相同的热量Q时,压强不变的条件下,V增加,,; 体积不变的条件下,,;

所以,体积不变的条件下温度升高变快。

(江苏卷)12.【选做题】A.(选修模块3-3)(12分) (1)为了将空气装入气瓶内,现将一定质量的空气等温压缩,空气可视为理想气体。下列图象能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是 ▲ 。

(2)在将空气压缩装入气瓶的过程中,温度保持不变,外界做了24KJ的功。现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底,若在此过程中,瓶中空气的质量保持不变,且放出了5KJ的热量。在上述两个过程中,空气的内能共减小 ▲ KJ,空气 ▲ (选填“吸收”或“放出”) (3)已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3kg/和2.1kg/,空气的摩尔质量为0.029kg/mol,阿伏伽德罗常数6.02。若潜水员呼吸一次吸入2L空气,试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数。(结果保留一位有效数字) 答案(1)B(2)5;
放出;
(3)31022 解析(1),P与成正比,选B。本题考查气体图象。

(2)根据热力学第一定律WQ△U,第一阶段W124J,△U10,所以Q1-24J,放热;
第二阶段W20,△U2-5J,所以Q2-5J,放热;
所以Q Q1Q229J,放热。△U-5J,即减少5J。

(3)设空气的摩尔质量为M,在海底和岸上的密度分别为和,一次吸入空气的体积为V,则有,代入数据得△n31022。

(福建卷)28.[物理选修3-3](本题共2小题,第小题6分,共12分。第小题只有一个选项符合题意) (1)1859年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律,后来有许多实验验证了这一规律。若以横坐标表示分子速率,纵坐标表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。下面四幅图中能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是 。(填选项前的字母) 答案D 解析图像突出中间多两边少的特点,答案选D。

(2)如图所示,一定质量的理想气体密封在绝热(即与外界不发生热交换)容器中,容器内装有一可以活动的绝热活塞。今对活塞施以一竖直向下的压力F,使活塞缓慢向下移动一段距离后,气体的体积减小。若忽略活塞与容器壁间的摩擦力,则被密封的气体 。(填选项前的字母) A.温度升高,压强增大,内能减少 B.温度降低,压强增大,内能减少 C.温度升高,压强增大,内能增加 D.温度降低,压强减小,内能增加 答案C 解析外力F做正功,W>0;
绝热,Q0;
由热力学第一定律△UQW>0,内能增加,温度升高;
另外,由可以判断出压强增大。

(广东卷)14. 图3是密闭的气缸,外力推动活塞P压缩气体,对缸内气体做功800J,同时气体向外界放热200J,缸内气体的 A.温度升高,内能增加600J B.温度升高,内能减少200J C.温度降低,内能增加600J D.温度降低,内能减少200J 答案A 解析由得,一定质量的理想气体的内能大小只与温度有关,故温度升高,选A。

(广东卷)15. 如图4所示,某种自动洗衣机进水时,与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气,通过压力传感器感知管中的空气压力,从而控制进水量。设温度不变,洗衣缸内水位升高,则细管中被封闭的空气 A. 体积不变,压强变小 B. 体积变小,压强变大 C. 体积不变,压强变大 D. 体积变小,压强变小 答案B 解析由连通器原理知对同一液面压强相同(P0为大气压)P水增加因而P气增加,由PVnRT得体积减小,选B。

山东卷36.(8分)[物理物理3-3]一太阳能空气集热器,底面及侧面为隔热材料,顶面为透明玻璃板,集热器容积为V0,开始时内部封闭气体的压强为p0。经过太阳暴晒,气体温度由T0300K升至T1350K。

(1)求此时气体的压强。

(2)保持T1350K不变,缓慢抽出部分气体,使气体压强再变回到p0。求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值。