高中物理：選修3-3最新真題和模擬題匯編

選修3-3最新真題與模擬匯編【真題再現(xiàn)】1.（10分）熱等靜壓設(shè)備廣泛用于材料加工中。該設(shè)備工作時，先在室溫下把惰性氣體用壓縮機(jī)壓入到一個預(yù)抽真空的爐腔中，然后爐腔升溫，利用高溫高氣壓環(huán)境對放入爐腔中的材料加工處理， 改善其性能。一臺熱等靜壓設(shè)備的爐腔中某次放入固體材料后剩余的容積為 0.13m3,爐腔抽真空后，在室溫下用壓縮機(jī)將10瓶僦氣壓入到爐腔中。已知每瓶僦氣的容積為3.2X0-2m3,使用前瓶中氣體壓強(qiáng)為1.5X07Pa,使用后瓶中剩余氣體壓強(qiáng)為2.0M06Pa；室溫溫度為27C。僦氣可視為理想氣體。（1）求壓入僦氣后爐腔中氣體在室溫下的壓強(qiáng)；（2）將壓入僦氣后的爐腔加熱到1227C,求此時爐腔中氣體的壓強(qiáng)?！敬鸢浮浚?）p2=3.2107Pa（2）p3=1.6M08Pa【解析】（1）設(shè)初始時每瓶氣體的體積為V。，壓強(qiáng)為p0；使用后氣瓶中剩余氣體的壓強(qiáng)為 p1o假設(shè)體積為V。、壓強(qiáng)為P0的氣體壓強(qiáng)變?yōu)镻1時，其體積膨脹為V1。由玻意耳定律TOC\o"1-5"\h\zp0V0=p1V1 ①被壓入進(jìn)爐腔的氣體在室溫和 p1條件下的體積為VV1V0 ②設(shè)10瓶氣體壓入完成后爐腔中氣體的壓強(qiáng)為 p2,體積為V2。由玻意耳定律p2V2=10p1V1 ③聯(lián)立①②③式并代入題給數(shù)據(jù)得p2=3.2M07Pa④（2）設(shè)加熱前爐腔的溫度為T°,加熱后爐腔溫度為T1,氣體壓強(qiáng)為p3,由查理定律防「2 公彳百 ⑤聯(lián)立④⑤式并代入題給數(shù)據(jù)得p3=1.6M08Pa ⑥（5分）某容器中的空氣被光滑活塞封住，容器和活塞絕熱性能良好，空氣可視為理想氣體。初始時容器中空氣的溫度與外界相同，壓強(qiáng)大于外界?，F(xiàn)使活塞緩慢移動，直至容器中的空氣壓強(qiáng)與外界相同。此時，容器中空氣的溫度（填高于"低于“或等于“）外界溫度，容器中空氣的密度__（填夭于”小于"或等于“）外界空氣的密度。

【答案】低于【解析】由題意可知，容器與活塞絕熱性能良好，容器內(nèi)氣體與外界不發(fā)生熱交換，故塞移動的過程中，容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，則容器內(nèi)氣體正在膨脹，體積增大，氣體對外界做功，即W0,根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知： UQW0,故容器內(nèi)氣體內(nèi)能減小，溫度降低，低于外界溫度。最終容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)和外界氣體壓強(qiáng)相同，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程： PVnRT,又m,m為容VPm器內(nèi)氣體質(zhì)量。聯(lián)立得： ——，取容器外界質(zhì)量也為m的一部分氣體，由于容器內(nèi)溫度 T低于外nRT界溫度，故容器內(nèi)氣體密度大于外界。（5分）如p-V圖所示，1、2、3三個點(diǎn)代表某容器中一定量理想氣體的三個不同狀態(tài)，對應(yīng)的溫度分別是Ti、T2、T3o用Ni、N2、N3分別表示這三個狀態(tài)下氣體分子在單位時間內(nèi)撞擊容器壁上單位面積的次數(shù)，則NiN2,TlT3,N2N3o（填大于“小于"或等于"）P2P\ VIIIPi,…才一：3IIIIOVy2VX*V【答案】大于等于大于【解析】1、2【解析】1、2等體積,2、3等壓強(qiáng)由pV=nRT得:PiVl P2V2 一 上“Pi P2=^T~,Vi=V2,故7=F，可得:T1 T2 Ti T2Ti=2T2,即Ti>T2,由于分子密度相同，溫度高，碰撞次數(shù)多，故 Ni>N2；由于piVi=p3V3；故Ti=T3；則T3>T2,又P2=P3,2狀態(tài)分析密度大，分析運(yùn)動緩慢，單個分子平均作用力小， 3狀態(tài)分子密度小，分子運(yùn)動劇烈，單個分子平均作用力大。故 3狀態(tài)碰撞容器壁分子較少，即 N2>N3o（i0分）如圖，一容器由橫截面積分別為 2臣口S的兩個汽缸連通而成，容器平放在地面上，汽缸內(nèi)壁光滑。整個容器被通過剛性桿連接的兩活塞分隔成三部分，分別充有氫氣、空氣和氮?dú)?。平衡時，氮?dú)獾膲簭?qiáng)和體積分別為P0和V。，氫氣的體積為2V。，空氣的壓強(qiáng)為P?，F(xiàn)緩慢地將中部的空氣全部抽出，抽氣過程中氫氣和氮?dú)獾臏囟缺３植蛔?，活塞沒有到達(dá)兩汽缸的連接處，求：（i）抽氣前氫氣的壓強(qiáng)；（2）抽氣后氫氣的壓強(qiáng)和體積。IS□IS□4(Pop)Vo【答案】(1)Pio=-(Po+p) (2)V1= 2pop【解析】(1)設(shè)抽氣前氫氣的壓強(qiáng)為Pio,根據(jù)力的平衡條件得(Pio-p)2S=(po-p)SD后1，得P1o=-(Po+p)②(2)設(shè)抽氣后氫氣的壓強(qiáng)和體積分別為 P1和V1,氫氣的壓強(qiáng)和體積分別為 P2和V2,根據(jù)力的平衡條件有P2S=p12S(3)由玻意耳定律得P1V1=p1o2Vo④P2V2=poVo⑤由于兩活塞用剛性桿連接，故V172Vo=2(VoV2)⑥聯(lián)立②③④⑤⑥式解得1…P1264P⑦4(pop)VoV1= ⑧2poP.(1。分)如圖，一粗細(xì)均勻的細(xì)管開口向上豎直放置，管內(nèi)有一段高度為2.ocm的水銀柱，水銀柱下密封了一定量的理想氣體，水銀柱上表面到管口的距離為 2.ocm。若將細(xì)管倒置，水銀柱下表面恰好位于管口處，且無水銀滴落，管內(nèi)氣體溫度與環(huán)境溫度相同。已知大氣壓強(qiáng)為 76cmHg,環(huán)境溫度為296K。1（1）求細(xì)管的長度；（2）若在倒置前緩慢加熱管內(nèi)被密封的氣體直到水銀柱的上表面恰好與管口平齊為止求此時密封氣體的溫度?！敬鸢浮浚?）L=41cm（2）T=312K．（ 5分）用油膜法估算分子大小的實驗中首先需將純油酸稀釋成一定濃度的油酸酒精溶液稀釋的目的是 。實驗中為了測量出一滴已知濃度的油酸酒精溶液中純油酸的體積可以 。為得到油酸分子的直徑還需測量的物理量是 【答案】使油酸在淺盤的水面上容易形成一塊單分子層油膜把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中測出1mL油酸酒精溶液的滴數(shù)得到一滴溶液中純油酸的體積 油膜穩(wěn)定后得表面積 S。7．下列說法正確的是A．溫度標(biāo)志著物體內(nèi)大量分子熱運(yùn)動的劇烈程度B．內(nèi)能是物體中所有分子熱運(yùn)動所具有的動能的總和C．氣體壓強(qiáng)僅與氣體分子的平均動能有關(guān)D．氣體膨脹對外做功且溫度降低分子的平均動能可能不變【答案】A【最新模擬題】8．在沒有外界影響的情況下密閉容器內(nèi)的理想氣體靜置足夠長時間后該氣體A．分子的無規(guī)則運(yùn)動停息下來B．每個分子的速度大小均相等C．分子的平均動能保持不變D．分子的密集程度保持不變【答案】CD【解析】分子的無規(guī)則運(yùn)動則為分子的熱運(yùn)動由分子動理論可知分子熱運(yùn)動不可能停止 故A錯誤；密閉容器內(nèi)的理想氣體溫度不變所以分子平均動能不變但并不是每個分子的動能都相等故 B錯誤C正確；由于沒有外界影響且容器密閉所以分子的密集程度不變故 D正確。9．由于水的表面張力荷葉上的小水滴總是球形的．在小水滴表面層中水分子之間的相互作用總體上表現(xiàn)為（選填用力”或斥力”）.分子勢能Ep和分子間距離r的關(guān)系圖象如題13A-1圖所示，能總體上反映小水滴表面層中水分子Ep反映小水滴表面層中水分子Ep的是圖中（選填A(yù)"B“或C"）的位置.【答案】引力C【解析】由于在小水滴表面層中，水分子間的距離大于 ro,所以水分子之間的相互作用總體上表現(xiàn)為引力，由于當(dāng)分子間距離為r°時，分子間作用力為0,分子勢能最小即圖中的B點(diǎn)，由于表面層中分子間距大于ro,所以能總體反映小水滴表面層中水分子勢能的是 C位置。.如題13A-2圖所示，一定質(zhì)量理想氣體經(jīng)歷 A-B的等壓過程，B-C的絕熱過程（氣體與外界無熱量交換），其中B-C過程中內(nèi)能減少900J.求A—B-C過程中氣體對外界做的總功.【答案】W=1500J【解析】由題意可知，A B過程為等壓膨脹，所以氣體對外做功為：WPVBVA,BC過程：由熱力學(xué)第一定律得： W2 U,則氣體對外界做的總功為： W W1W2,代入數(shù)據(jù)解得:W1500J。.下列說法中正確的是A針尖加熱后接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面，熔化的蜂蠟呈橢圓形，說明蜂蠟為晶體B溫度一定時，當(dāng)人們逐漸感到潮濕，則此時空氣的絕度濕度一定增大C.兩個相互接觸的物體達(dá)到熱平衡時，此時二者一定具有相同的內(nèi)能D一切與熱現(xiàn)象的對應(yīng)的自發(fā)過程都是不可逆的E.若氣體分子總數(shù)不變而氣體溫度升高，則氣體壓強(qiáng)可能不變【答案】 BDE【解析】 針尖加熱后接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面， 熔化的蜂蠟呈橢圓形，說明云母為晶體，選項A錯誤；溫度一定時，當(dāng)人們逐漸感到潮濕，則此時空氣的絕度濕度一定增大，選項 B正確；兩個相互接觸的物體達(dá)到熱平衡時，此時二者一定具有相同的溫度，選項 C錯誤；根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，一切與熱現(xiàn)象的對應(yīng)的自發(fā)過程都是不可逆的，選項 D正確；若氣體分子總數(shù)不變而氣體溫度升高，若氣體的體積變大，則氣體壓強(qiáng)可能不變，選項 E正確。． 下列說法正確的是A．空調(diào)機(jī)既能制熱又能制冷，說明熱傳遞不存在方向性B．第一類永動機(jī)不可能制成是因為它違背了能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律C．對于一定質(zhì)量的理想氣體，只要溫度升高其內(nèi)能就一定增大D．用溫度計測量溫度是根據(jù)熱平衡的原理E．隨著科技的發(fā)展，熱機(jī)的效率定能達(dá)到100%【答案】BCD13下列說法正確的是A食鹽晶體中的鈉離子氯離子按一定規(guī)律分布，具有空間上的周期性B液晶既有液體的流動性，又有晶體的各向異性C.功可以全部轉(zhuǎn)化為熱量，但熱量不能全部轉(zhuǎn)化為功D水黽能停在水面上，是因為液體表面張力的作用E.外界對物體做功時，物體的內(nèi)能一定增加【答案】ABD14夏天的中午，雨過天晴，高三學(xué)生甲同學(xué)從家里出發(fā)騎自行車前往學(xué)校上課，則下列說法正確的是A，出發(fā)前，甲同學(xué)給自行車打氣，若環(huán)境溫度不變，發(fā)現(xiàn)越打氣越困難，這是因為自行車車胎內(nèi)氣體氣壓增大B出發(fā)后，甲同學(xué)感覺十分悶熱，潮濕，這是因為此時空氣相對濕度較大，人體皮膚水分不會蒸發(fā)C.甲同學(xué)經(jīng)過學(xué)校內(nèi)池塘邊時，發(fā)現(xiàn)池塘中蓮花的花粉散落在水中，并且在緩慢運(yùn)動，這是花粉在水

中做布朗運(yùn)動D.來到教室，甲同學(xué)看到教室外的玻璃窗已經(jīng)被雨水打濕，雨水附著在玻璃上，說明水對玻璃是浸潤的E.開始上課后，為了給教室降溫，甲同學(xué)打開空調(diào)，此時空調(diào)機(jī)從教室內(nèi)吸收的熱量少于向教室外排放的熱量【答案】ADE15.如圖所示，導(dǎo)熱性能極好的氣缸靜止于水平地面上，缸內(nèi)用橫截面積為 S、質(zhì)量為m的活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體。在活塞上放一祛碼，穩(wěn)定后氣體溫度與環(huán)境溫度相同，均為 Ti。當(dāng)環(huán)境溫度緩慢下降到T2時，活塞下降的高度為Ah;現(xiàn)取走祛碼，穩(wěn)定后活塞恰好上升 5。已知外界大氣壓強(qiáng)保持不變，重力加速度為g,不計活塞與氣缸之間的摩擦， Ti、T2均為熱力學(xué)溫度，求：(1)氣體溫度為Ti時，氣柱的高度；PoS mgTPoS mgTi T2… ,,工，【答案】(1)H——h⑵MTiT2【解析】(1)設(shè)氣體溫度為Ti時，氣柱的高度為H,環(huán)境溫度緩慢下降到T2的過程是等壓變化，根據(jù)蓋-呂薩克定律有HS(Hh)S據(jù)蓋-呂薩克定律有HS(Hh)ST2一工.解得H-hT1T2(2)設(shè)祛碼的質(zhì)量為M,取走祛碼后的過程是等溫變化(mM)gP2Po V2HhSSmgP3Po V3HSS由玻意耳定律得P2V2 P3V3

聯(lián)立解得MdSmgT11聯(lián)立解得MdSmgT11gT216.如圖所示，氣缸放置在水平平臺上，活塞質(zhì)量為 10k