《2022高中物理 高考真題集訓 新人教版選修3-3》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022高中物理 高考真題集訓 新人教版選修3-3（14頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022高中物理 高考真題集訓 新人教版選修3-3 1.(2018·全國卷Ⅰ) (1)(多選)如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷過程①、②、③、④到達狀態(tài)e。對此氣體，下列說法正確的是________。 A.過程①中氣體的壓強逐漸減小 B.過程②中氣體對外界做正功 C.過程④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的壓強比狀態(tài)b的壓強小 (2)如圖，容積為V的汽缸由導熱材料制成，面積為S的活塞將汽缸分成容積相等的上下兩部分，汽缸上部通過細管與裝有某種液體的容器相連，細管上有一閥門K。開始時，K關(guān)閉，汽缸內(nèi)上下兩部分氣體的壓強均為p0?，F(xiàn)將K打開，

2、容器內(nèi)的液體緩慢地流入汽缸，當流入的液體體積為時，將K關(guān)閉，活塞平衡時其下方氣體的體積減小了。不計活塞的質(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) 解析　(1)由理想氣體狀態(tài)方程＝可知，過程①中氣體體積不變溫度升高即Tb>Ta，則pb>pa，即過程①中氣體的壓強逐漸增大，A錯誤；由于過程②中氣體體積增大，所以過程②中氣體對外界做功，B正確；過程④中氣體體積不變，對外做功為零，溫度降低，內(nèi)能減小，根據(jù)熱力學第一定律，過程④中氣體放出熱量，C錯誤；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

3、確；由理想氣體狀態(tài)方程＝C可得p＝C，即T-V圖中的點與原點O的連線的斜率正比于該點的壓強，故狀態(tài)d的壓強比狀態(tài)b的壓強小，E正確。 (2)設(shè)活塞再次平衡后，活塞上方氣體的體積為V1，壓強為p1；下方氣體的體積為V2，壓強為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 p0＝p1V1① p0＝p2V2② 由已知條件得 V1＝＋－＝V③ V2＝－＝④ 設(shè)活塞上方液體的質(zhì)量為m，由力的平衡條件得 p2S＝p1S＋mg⑤ 聯(lián)立以上各式得 m＝。 2.(2018·全國卷Ⅱ)(1)(多選)對于實際的氣體，下列說法正確的是________。 A.氣體的

4、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)能包括氣體整體運動的動能 D.氣體體積變化時，其內(nèi)能可能不變 E.氣體的內(nèi)能包括氣體分子熱運動的動能 (2)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，其下方密封有一定質(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，不計它們之間的摩擦。開始時活塞處于靜止狀態(tài)，上、下方氣體壓強均為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b處。求此時汽缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過程中氣體對外所做的功

5、。重力加速度大小為g。 答案　(1)BDE (2)T0　(p0S＋mg)h 解析　(1)氣體的內(nèi)能等于所有分子熱運動的動能和分子之間勢能的總和，故A、C錯誤，B、E正確；根據(jù)熱力學第一定律ΔU＝W＋Q知道，改變內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞，所以體積發(fā)生變化對外做功W時，如果同時吸熱使Q＝W，則內(nèi)能不變，故D正確。 (2)開始時活塞位于a處，加熱后，汽缸中的氣體先經(jīng)歷等容過程，直至活塞開始運動。設(shè)此時汽缸中氣體的溫度為T1，壓強為p1，根據(jù)查理定律有＝① 根據(jù)力的平衡條件有p1S＝p0S＋mg② 聯(lián)立①②式可得T1＝T0③ 此后，汽缸中的氣體經(jīng)歷等壓過程，直至活塞剛好到達b處，設(shè)此時汽

6、缸中氣體的溫度為T2；活塞位于a處和b處時氣體的體積分別為V1和V2。根據(jù)蓋—呂薩克定律有 ＝④ 式中V1＝SH⑤ V2＝S(H＋h)⑥ 聯(lián)立③④⑤⑥式解得T2＝T0⑦ 從開始加熱到活塞到達b處的過程中，汽缸中的氣體對外做的功為W＝(p0S＋mg)h。 3.(2018·全國卷Ⅲ)(1) (多選)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________。 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外做功 (2)在兩端封閉、粗細均勻的U形

7、細玻璃管內(nèi)有一段水銀柱，水銀柱的兩端各封閉有一段空氣。當U形管兩端豎直朝上時，左、右兩邊空氣柱的長度分別為l1＝18.0 cm和l2＝12.0 cm，左邊氣體的壓強為12.0 cmHg?，F(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形管平放時兩邊空氣柱的長度。在整個過程中，氣體溫度不變。 答案　(1)BCD　(2)22.5 cm　7.5 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＝可知，Tb>Ta，即氣體的溫度一直升高，A錯誤；根據(jù)理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，可知氣體的內(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

8、一直對外做功，C正確；根據(jù)熱力學第一定律，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，一部分對外做功，E錯誤。 (2)設(shè)U形管兩端豎直朝上時，左、右兩邊氣體的壓強分別為p1和p2。U形管水平放置時，兩邊氣體壓強相等，設(shè)為p，此時原左、右兩邊氣體長度分別變?yōu)閘1′和l2′。由力的平衡條件有 p1＝p2＋ρg(l1－l2)① 式中ρ為水銀密度，g為重力加速度大小。 由玻意耳定律有 p1l1＝pl1′② p2l2＝pl2′③ l1′－l1＝l2－l2′④ 由①②③④式和題給條件得 l1′＝22.5 cm；l2′＝7.5 cm。 4.(2018·江蘇

9、高考) (1)如圖所示，一支溫度計的玻璃泡外包著紗布，紗布的下端浸在水中。紗布中的水在蒸發(fā)時帶走熱量，使溫度計示數(shù)低于周圍空氣溫度。當空氣溫度不變，若一段時間后發(fā)現(xiàn)該溫度計示數(shù)減小，則________。 A.空氣的相對濕度減小 B.空氣中水蒸汽的壓強增大 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)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

10、數(shù)的百分比________(選填“大于”“小于”或“等于”)18.6%。 (3)如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體在狀態(tài)A時壓強為2.0×105 Pa，經(jīng)歷A→B→C→A的過程，整個過程中對外界放出61.4 J熱量。求該氣體在A→B過程中對外界所做的功。 答案　(1)A　(2)大于　等于　(3)138.6 J 解析　(1)溫度計示數(shù)減小說明蒸發(fā)加快，空氣中水蒸汽的壓強減小，B錯誤；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錯誤；根據(jù)相對濕度的定義，空氣的相對濕度減小，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

11、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)溫度不變，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)的百分比不變，仍為18.6%。 (3)整個過程中，外界對氣體做功W＝WAB＋WCA， 且WCA＝pA(VC－VA)， 由熱力學第一定律ΔU＝Q＋W，以及ΔU＝0， 得WAB＝－(Q＋WCA)， 代入數(shù)據(jù)得WAB＝－138.6 J，即氣體對外界做的功為138.6 J。 5．(2018·北京高考)關(guān)于分子動理論，下列說法正確的是(　　) A．氣體擴散的快慢與溫度無關(guān) B．布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動 C．分子間同時存在著引力和斥

12、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　擴散的快慢與溫度有關(guān)，溫度越高，擴散越快，故A錯誤；布朗運動為懸浮在液體中固體小顆粒的運動，不是液體分子的熱運動，固體小顆粒運動的無規(guī)則性，是液體分子運動的無規(guī)則性的間接反映，故B錯誤；分子間斥力與引力是同時存在，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??；當分子間距小于平衡位置時，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，表現(xiàn)為引力，即斥力小于引力，但總是同時存在的，故C正確，D錯誤。 6．(2017·全國卷Ⅰ)(1)(多選)氧氣分子在0 ℃和100 ℃溫度下單位速率間隔的分子數(shù)占總

13、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。下列說法正確的是________。 A．圖中兩條曲線下面積相等 B．圖中虛線對應于氧氣分子平均動能較小的情形 C．圖中實線對應于氧氣分子在100 ℃時的情形 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 ℃時相比，100 ℃時氧氣分子速率出現(xiàn)在0～400 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)如圖，容積均為V的汽缸A、B下端有細管(容積可忽略)連通，閥門K2位于細管的中部，A、B的頂部各有一閥門K1、K3；B中有一可自由滑動的活塞(質(zhì)量、體積均可忽略)。初始時，三個閥門均打開，活塞在B的底部；

14、關(guān)閉K2、K3，通過K1給汽缸充氣，使A中氣體的壓強達到大氣壓p0的3倍后關(guān)閉K1。已知室溫為27 ℃，汽缸導熱。 (ⅰ)打開K2，求穩(wěn)定時活塞上方氣體的體積和壓強； (ⅱ)接著打開K3，求穩(wěn)定時活塞的位置； (ⅲ)再緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體使其溫度升高20 ℃，求此時活塞下方氣體的壓強。 答案　(1)ABC　(2)(ⅰ)　2p0　(ⅱ)上升直到B的頂部　(ⅲ)1.6p0 解析　(1)面積表示總的氧氣分子數(shù)，二者相等，A正確。溫度是分子平均動能的標志，溫度越高，分子的平均動能越大，虛線為氧氣分子在0 ℃時的情形，分子平均動能較小，B正確。實線為氧氣分子在100 ℃時的情形，C正確。曲線給出

15、的是分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比，D錯誤。速率出現(xiàn)在0～400 m/s區(qū)間內(nèi)，100 ℃時氧氣分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較小，E錯誤。 (2)(ⅰ)設(shè)打開K2后，穩(wěn)定時活塞上方氣體的壓強為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 p0V＝p1V1① (3p0)V＝p1(2V－V1)② 聯(lián)立①②式得 V1＝③ p1＝2p0。④ (ⅱ)打開K3后，由④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(V2≤2V)時，活塞下氣體壓強為p2。 由玻意耳定律得(3p0)V＝p2V2⑤ 由⑤式得p2＝p0⑥ 由⑥式知，打開K3后活塞上升

16、直到B的頂部為止；此時p2為p2′＝p0。 (ⅲ)設(shè)加熱后活塞下方氣體的壓強為p3，氣體溫度從T1＝300 K升高到T2＝320 K的等容過程中，由查理定律得 ＝⑦ 將有關(guān)數(shù)據(jù)代入⑦式得p3＝1.6p0。⑧ 7．(2017·全國卷Ⅱ) (1)(多選)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，氣體會自發(fā)擴散至整個汽缸。待氣體達到穩(wěn)定后，緩慢推壓活塞，將氣體壓回到原來的體積。假設(shè)整個系統(tǒng)不漏氣。下列說法正確的是________。 A．氣體自發(fā)擴散前后內(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)擴散過程中，氣體對外

17、界做功 D．氣體在被壓縮的過程中，外界對氣體做功 E．氣體在被壓縮的過程中，氣體分子的平均動能不變 (2)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個大氣壓、溫度為T0時的密度為ρ0，該氣球內(nèi)、外的氣壓始終都為1個大氣壓，重力加速度大小為g。 (ⅰ)求該熱氣球所受浮力的大??； (ⅱ)求該熱氣球內(nèi)空氣所受的重力； (ⅲ)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質(zhì)量。 答案　(1)ABD　(2)(ⅰ)Vgρ0　(ⅱ)Vgρ0 (ⅲ)Vρ0T0－m0 解析　(1)氣體向真空膨脹時不受阻礙，氣體不對外做功，由于汽缸是絕熱的，沒有熱

18、交換，所以氣體擴散后內(nèi)能不變，選項A正確。氣體被壓縮的過程中，外界對氣體做功，且沒有熱交換，根據(jù)熱力學第一定律，氣體的內(nèi)能增大，選項B、D正確。氣體在真空中自發(fā)擴散的過程中氣體不對外做功，選項C錯誤。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，氣體分子的平均動能越大，選項E錯誤。 (2)(ⅰ)設(shè)1個大氣壓下質(zhì)量為m的空氣在溫度為T0時的體積為V0，密度為ρ0＝① 在溫度為T時的體積為VT，密度為 ρ(T)＝② 由蓋—呂薩克定律得＝③ 聯(lián)立①②③式得ρ(T)＝ρ0④ 氣球所受的浮力為F＝ρ(Tb)gV⑤ 聯(lián)立④⑤式得F＝Vgρ0。⑥

19、 (ⅱ)氣球內(nèi)熱空氣所受的重力為G＝ρ(Ta)Vg⑦ 聯(lián)立④⑦式得G＝Vgρ0。⑧ (ⅲ)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mg＝F－G－m0g⑨ 聯(lián)立⑥⑧⑨式得m＝Vρ0T0－m0。⑩ 8．(2017·全國卷Ⅲ) (1)(多選)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到達狀態(tài)b，再經(jīng)過等溫過程bc到達狀態(tài)c，最后經(jīng)等壓過程ca回到狀態(tài)a。下列說法正確的是________。 A．在過程ab中氣體的內(nèi)能增加 B．在過程ca中外界對氣體做功 C．在過程ab中氣體對外界做功 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

20、)一種測量稀薄氣體壓強的儀器如圖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，M與K2相通；逐漸提升R，直到K2中水銀面與K1頂端等高，此時水銀已進入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ρ，重力加速度大小為g。求： 　 (ⅰ)待測氣體的壓強； (ⅱ)該儀器能夠測量的最大壓強。 答案　(1)ABD (2)(ⅰ)　(ⅱ) 解析　(1)ab過程是等容變化，a

21、b過程壓強增大，溫度升高，氣體內(nèi)能增大，選項A正確；而由于體積不變，氣體對外界不做功，選項C錯誤。ca過程是等壓變化，體積減小，外界對氣體做功，選項B正確；體積減小過程中，溫度降低，內(nèi)能減小，氣體要放出熱量，選項E錯誤。bc過程是等溫變化，內(nèi)能不變，體積增大，氣體對外界做功，則需要吸收熱量，選項D正確。 (2)(ⅰ)水銀面上升至M的下端使玻璃泡中氣體恰好被封住，設(shè)此時被封閉的氣體的體積為V，壓強等于待測氣體的壓強p，提升R，直到K2中水銀面與K1頂端等高時，K1中水銀面比頂端低h；設(shè)此時封閉氣體的壓強為p1，體積為V1，則 V＝V0＋πd2l① V1＝πd2h② 由力學平衡條件得p1＝

22、p＋ρgh③ 整個過程為等溫過程，由玻意耳定律得pV＝p1V1④ 聯(lián)立①②③④式得p＝。⑤ (ⅱ)由題意知h≤l⑥ 聯(lián)立⑤⑥式有p≤⑦ 該儀器能夠測量的最大壓強為pmax＝。⑧ 9．(2016·海南高考)(1)(多選)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。對于這兩個過程，下列說法正確的是________。 A．氣體經(jīng)歷過程1，其溫度降低 B．氣體經(jīng)歷過程1，其內(nèi)能減小 C．氣體在過程2中一直對外放熱 D．氣體在過程2中一直對外做功 E．氣

23、體經(jīng)歷過程1的內(nèi)能改變量與經(jīng)歷過程2的相同 (2)如圖2所示，密閉汽缸兩側(cè)與一U形管的兩端相連，汽缸壁導熱；U形管內(nèi)盛有密度為ρ＝7.5×102 kg/m3的液體。一活塞將汽缸分成左、右兩個氣室，開始時，左氣室的體積是右氣室的體積的一半，氣體的壓強均為p0＝4.5×103 Pa。外界溫度保持不變。緩慢向右拉活塞使U形管兩側(cè)液面的高度差h＝40 cm，求此時左、右兩氣室的體積之比。取重力加速度大小g＝10 m/s2，U形管中氣體的體積和活塞拉桿的體積忽略不計。 答案　(1)ABE　(2)1∶1 解析　(1)氣體經(jīng)歷過程1，壓強減小，體積變大，膨脹對外做功，過程1中氣體始終與外界無熱量交

24、換，即Q＝0，由熱力學第一定律知氣體內(nèi)能減小，故溫度降低，選項A、B正確。氣體在過程2中，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程＝C，則開始時，氣體體積不變，壓強減小，則溫度降低，對外放熱；然后壓強不變，體積變大，膨脹對外做功，則溫度升高，吸熱，故選項C、D錯誤；無論是經(jīng)過過程1還是過程2，初、末狀態(tài)相同，故內(nèi)能改變量相同，選項E正確。 (2)設(shè)初始狀態(tài)時汽缸左氣室的體積為V01，右氣室的體積為V02；當活塞至汽缸中某位置時，左、右氣室的壓強分別為p1、p2，體積分別為V1、V2，由玻意耳定律得 p0V01＝p1V1① p0V02＝p2V2② 依題意有V01＋V02＝V1＋V2③ 由力的平衡條件有p2－p1＝ρgh④ 聯(lián)立①②③④式，并代入題給數(shù)據(jù)得 2V＋3V01V1－9V＝0⑤ 由此解得V1＝V01(另一解不合題意，舍去)⑥ 由③⑥式和題給條件得V1∶V2＝1∶1。