2022年近六年2021-2021年新课标全国卷高考物理试题分类汇总专题15：选修3-3 .pdf

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1、专题 15：选修 3-3 第 1 页2012-2017 年新课标全国卷专题分类汇总专题 15：选修 3-3 1 (2017年新课标全国卷I)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_。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0400 m/s 区间内的分子数占总分子数的百分比较大2(2017 年新课标全国卷I)如图，容积均为V 的汽缸A、B 下端有细

2、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K1K3，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K2K3，通过 K1给汽缸充气， 使 A 中气体的压强达到大气压的 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。3(2017 年新课标全国卷II) 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

3、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_。A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4(2017 年新课标全国卷II)一热气球体积为V，内部充有温度为Ta的热空气，气球外冷空气的温度为Tb。 已知空气在1 个大气压、温度 T0时的密度为，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

4、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。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 7 页专题 15：选修 3-3 第 2 页5(2017 年新课标全国卷III) 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回到初态a。下列说法正确的是_。V?OPb?acA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6 (2017 年新课标

5、全国卷III) 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1K和2K。1K长为 l， 顶端封闭，2K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2K相通；逐渐提升R，直到2K中水银面与1K顶端等高， 此时水银已进入1K，且1K中水银面比顶端低h，如图(b)所示。设测量过程中温度、与2K相通的待测气体的压强均保持不变，已知1K和2K的内径均为d，M的容积为0V，水银的密度为，重力加速度大小为g。求：橡皮软管与待测气体连通21lRKMK图（a）KMKRh12与待测气体连通橡皮软管图（ b）(i)待测气体的压强；(

6、ii) 该仪器能够测量的最大压强。7(2016 年新课标全国卷I)关于热力学定律，下列说法正确的是 _。A气体吸热后温度一定升高B对气体做功可以改变其内能C理想气体等压膨胀过程一定放热D热量不可能自发地从低温物体传到高温物体E如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡8(2016 年新课标全国卷I)在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的压强，两压强差 p 与气泡半径 r 之间的关系为 p=，其中 =0.070N/m 。现让水下 10m 处一半径为0.50cm 的气泡缓慢上升。已知大气压强=1.0 105Pa，水的密度 =1.0 103kg/m3

7、，重力加速度大小g=10m/s2。(i)求在水下10m 处气泡内外的压强差；(ii) 忽略水温随水深的变化，在气泡上升到十分接近水面时， 求气泡的半径与其原来半径之比的近似值。9(2016 年新课标全国卷II)一定量的理想气体从状态a 开始，经历等温或等压过程ab、bc、cd、da 回到原状态，其p -T 图象如图所示，其中对角线ac 的延长线过原点O。下列判断正确的是_。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 7 页专题 15：选修 3-3 第 3 页A气体在a、c 两状态的体积相等B气体在状态a 时的内能大于它在状态c 时的

8、内能C 在过程 cd 中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功D 在过程 da 中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功E在过程 bc 中外界对气体做的功等于在过程da中气体对外界做的功10(2016 年新课标全国卷II)一氧气瓶的容积为0.08 m3，开始时瓶中氧气的压强为20 个大气压。某实验室每天消耗1 个大气压的氧气0.36 m3。当氧气瓶中的压强降低到2 个大气压时，需重新充气。若氧气的温度保持不变，求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天。11(2016 年新课标全国卷III) 关于气体的内能，下列说法正确的是_。A质量和温度都相同的气体，内能一定相同B气体温度不变，整体运动

9、速度越大，其内能越大C气体被压缩时，内能可能不变D一定量的某种理想气体的内能只与温度有关E一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加12 (2016 年新课标全国卷III) 一 U 形玻璃管竖直放置，左端开口， 右端封闭， 左端上部有一光滑的轻活塞。初始时，管内汞柱及空气柱长度如图所示。用力向下缓慢推活塞，直至管内两边汞柱高度相等时为止。求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离。已知玻璃管的横截面积处处相同；在活塞向下移动的过程中，没有发生气体泄漏；大气压强=75.0 cmHg 。环境温度不变。13(2015 年新课标全国卷I)下列说法正确的是_。A将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是

10、非晶体B固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质C由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体D在合适的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶体E在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变14(2015 年新课标全国卷I)如图，一固定的竖直汽缸由一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞。已知大活塞的质量为m1=2.50 kg，横截面积为 S1=80.0 cm2；小活塞的质量为m2=1.50 kg ，横截面积为 S2=40.0 cm2；两活塞用刚性轻杆连接，间距为 l=40.0 cm；汽缸外大气的压强为p

11、=1.00 105 Pa，温度为 T=303 K 。初始时大活塞与大圆筒底部相距l2，两活塞间封闭气体的温度为T1=495 K 。现汽缸内气体温度缓慢下降，活塞缓慢下移。忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦，重力加速度大小g取 10 m/s2。求(i)在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间，缸内封闭气体的温度；(ii) 缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 7 页专题 15：选修 3-3 第 4 页封闭气体的压强。15(2015 年新课标全国卷II)关于扩散现象，下列说法正确的是 _。A温度越高，扩

12、散进行得越快B扩散现象是不同物质间的一种化学反应C扩散现象是由物质分子无规则运动产生的D扩散现象在气体、液体和固体中都能发生E液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的16(2015 年新课标全国卷II)如图，一粗细均匀的U形管竖直放置，A 侧上端封闭， B 侧上端与大气相通，下端开口处开关K 关闭； A 侧空气柱的长度为l=10.0 cm，B 侧水银面比A侧的高 h=3.0 cm。现将开关 K 打开，从 U 形管中放出部分水银，当两侧水银面的高度差为h1=10.0 cm 时将开关K 关闭。已知大气压强=75.0 cmHg 。(i)求放出部分水银后A 侧空气柱的长度；(ii) 此后再向B 侧注入水

13、银， 使 A、B 两侧的水银面达到同一高度，求注入的水银在管内的长度。17(2014 年新课标全国卷I)一定量的理想气体从状态a 开始，经历三个过程ab、bc、ca 回到原状态，其p-T 图象如图所示，下列判断正确的是_。A过程 ab 中气体一定吸热B过程 bc 中气体既不吸热也不放热C 过程 ca 中外界对气体所做的功等于气体所放的热Da、b 和 c 三个状态中， 状态a 分子的平均动能最小Eb 和 c 两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同18(2014 年新课标全国卷I)一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆形气缸内，汽缸壁导热良好，活塞可沿汽缸壁无摩擦地滑动

14、。开始时气体压强为 p，活塞下表面相对于气缸底部的高度为h，外界的温度为T0。现取质量为m 的沙子缓慢地倒在活塞的上表面，沙子倒完时，活塞下降了。若此后外界的温度变为T，求重新达到平衡后气体的体积。已知外界大气的压强始终保持不变，重力加速度大小为g。19(2014 年新课标全国卷II)下列说法正确的是_。A悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 7 页专题 15：选修 3-3 第 5 页的热运动B空气的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果C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

15、点D高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故E干湿泡温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20(2014 年新课标全国卷II)如图所示， 两气缸 AB 粗细均匀，等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通； A 的直径为 B 的 2 倍， A 上端封闭， B上端与大气连通；两气缸除A 顶部导热外， 其余部分均绝热。 两气缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞 a、 b， 活塞下方充有氮气，活塞 a 上方充有氧气；当大气压为，外界和气缸内气体温度均为7且平衡时，活塞a 离气缸顶的距离是气缸高度的，活塞 b 在气缸的正中央。(i)现通过电阻丝缓慢加热氮气，

16、当活塞 b 升至顶部时，求氮气的温度；(ii) 继续缓慢加热， 使活塞 a 上升，当活塞 a 上升的距离是气缸高度的时，求氧气的压强。21(2013 年新课标全国卷I)两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近。在此过程中，下列说法正确的是_。A分子力先增大，后一直减小B分子力先做正功，后做负功C分子动能先增大，后减小D分子势能先增大，后减小E 分子势能和动能之和不变22(2013 年新课标全国卷I)如图，两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同气缸直立放置，气缸底部和顶部均有细管连通，顶部的细管带有阀门K，两气缸的容积均为V0气缸中各有一个绝热活塞(质量不同，厚度可忽略)。开

17、始时K 关闭，两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体)，压强分别为和/3；左活塞在气缸正中间，其上方为真空；右活塞上方气体体积为V0/4。现使气缸底与一恒温热源接触，平衡后左活塞升至气缸顶部，且与顶部刚好没有接触；然后打开K，经过一段时间，重新达到平衡。 已知外界温度为T0，不计活塞与气缸壁间的摩擦。求(i)恒温热源的温度T；(ii) 重新达到平衡后左气缸中活塞上方气体的体积Vx。23(2013 年新课标全国卷II)关于一定量的气体，下精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 7 页专题 15：选修 3-3 第 6 页列说

18、法正确的是_。A气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，而不是该气体所有分子体积之和B只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低C在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零D气体从外界吸收热量，其内能一定增加E气体在等压膨胀过程中温度一定升高24(2013 年新课标全国卷II)如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置。玻璃管的下部封有长 l1=25.0cm 的空气柱，中间有一段长l2=25.0cm 的水银柱，上部空气柱的长度l3=40.0cm已知大气压强为 p=75.0cmHg 。 现将一活塞 (图中未画出 )从玻璃管开口处缓慢往下推，使管下部空气柱长度变为l1

19、=20.0cm。假设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下推的距离25(2012 年新课标全国卷)关于热力学定律，下列说法正确的是 _。A为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量B对某物体做功，必定会使该物体的内能增加C可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功D不可能使热量从低温物体传向高温物体E功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程26(2012 年新课标全国卷)如图，由U 形管和细管连接的玻璃泡A、B 和 C 浸泡在温度均为0 的水槽中，B 的容积是A 的 3 倍。阀门 S 将 A 和 B 两部分隔开， A 内为真空， B 和 C 内都充有气体。U 形管内左边水银柱比右边的低60 mm。打开

20、阀门S，整个系统稳定后， U 形管内左右水银柱高度相等。假设 U 形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积。 (i) 求玻璃泡C 中气体的压强？(以 mmHg 为单位 )；(ii) 将右侧水槽的水从0 加热到一定温度时，U 形管内左右水银柱高度差又为60 mm， 求加热后右侧水槽的水温。【答案】1ABC ；2(i)2，(ii) 打开 K3后活塞上升直到B精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 7 页专题 15：选修 3-3 第 7 页的顶部为止；此时为2032pp，(iii)1.6；3ABD ；4(i)，(ii)，(iii)；5

21、ABD ；6 (i)220204gh dpVdlh，(ii)22max04gl dpV；7BDE；8(i)28Pa，(ii) 1.3 ；9ABE；104天； 11CDE ；12144 cmHg，9.42 cm；13BCD ；14(i)330K ，(ii)1.01105Pa；15ACD ；16(i)12.0cm ，(ii)13.2cm ；17ADE ；18；19 BCE； 20 (i)320K ， (ii)； 21 BCE； 22 (i) T0，(ii)V0；23ABE ；2415.0cm；25ACE ；26(i)180mmHg ，(ii)364K 。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 7 页