高考物理试题分类汇编 十四、选修33.doc

选修3-31. （全国新课标i卷，33）（15分）（1）（5分）关于热力学定律，下列说法正确的是_。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）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【答案】bde【解析】气体内能的改变，故对气体做功可改变气体内能，b选项正确；气体吸热为，但不确定外界做功的情况，故不能确定气体温度变化，a选项错误；理想气体等压膨胀，由理想气体状态方程，不变，增大，气体温度升高，内能增大。由，气体过程中一定吸热，c选项错误；由热力学第二定律，d选项正确；根据平衡性质，e选项正确；理想气体状态方程，热力学第一定律，热力学第二定律，热平衡的理解。等压膨胀气体温度升高，内能增大；气体又对外做功，所以气体一定吸热。（2）（10分）在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的压强，两压强差与气泡半径之间的关系为，其中。现让水下处一半径为的气泡缓慢上升。已知大气压强，水的密度，重力加速度大小。(i)求在水下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。【答案】水下处气泡的压强差是，气泡在接近水面时的半径与原来半径之比为。【解析】（i）由公式得，水下处气泡的压强差是。（ii）忽略水温随水深的变化，所以在水深处和在接近水面时气泡内温度相同。由理想气体状态方程，得其中，由于气泡内外的压强差远小于水压，气泡内压强可近似等于对应位置处的水压，所以有将带入得，2. （全国新课标ii卷，33）（15分）（5分）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图像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 （填正确答案标号选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分每选错一个扣3分，最低得分为0分）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分）一氧气瓶的容积为，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【答案】（1）abe（2）4天【解析】a： 即体积v不变，b：理想气体内能是温度t的函数而 故c：cd过程为恒温升压过程，外界对系统做正功，但系统内能不变，故放热，放热量 d：da过程为恒压升温过程，体积增加，对外做功，故吸热但吸热量故e：bc过程恒压降温，体积减小 da过程因为故瓶中气体量剩余气体量每天用量 （天）3.（全国新课标iii卷，33）（15分）（1）关于气体的内能，下列说法正确的是_。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）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【答案】cde（2）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p0=75.0 cmhg。环境温度不变。【答案】【解析】试题分析：设初始时，右管中空气柱的压强为，长度为；左管中空气柱的压强为，长度为。活塞被推下h后，右管中空气柱的压强为，长度为；左管中空气柱的压强为，长度为。以cmhg为压强单位，由题给条件得根据玻意耳定律联立解得根据题意可得，根据玻意耳定律可得，解得4. （上海卷，12）.如图，粗细均匀的玻璃管a和b由一橡皮管连接，一定质量的空气被水银柱封闭在a管内，初始时两管水银面等高，b管上方与大气相通。若固定a管，将b管沿竖直方向缓慢下移一小段距离h，a管内的水银面高度相应变化h，则（a）h=h （b）h（c）h= （d）hh【答案】b【解析】据题意，原来a、b管内的水银高度相同，有；b管下移后，设a管水银下移高度为h，b管内水银末位置高度如图所示，a、b管内末位置水银高度差为，则b管内水银原、末位置高度差为：；可以计算b管下降的高度为：，此时由于a管内水银下降，a管内气体体积增加，压强减小，即，此时有：，计算得，最后有：，由于，所以，故选项b正确。5.（上海卷，17）某气体的摩尔质量为m，分子质量为m 。若1摩尔该气体的体积为vm，密度为，则该气体单位体积分子数为（阿伏伽德罗常数为na）(a) (b) (c) (d)【答案】abc6.（上海卷，29）（8分）某同学制作了一个结构如图（a）所示的温度计。一端封闭的轻质细管可绕封闭端o自由转动，管长0.5m。将一量程足够大的力传感器调零，细管的开口端通过细线挂于力传感器挂钩上，使细管保持水平、细线沿竖直方向。在气体温度为270k时，用一段水银将长度为0.3m的气柱封闭在管内。实验时改变气体温度，测得封闭气柱长度l和力传感器读数f之间的关系如图（b）所示（实验中大气压强不变）。（1）管内水银柱长度为 m，为保证水银不溢出，该温度计能测得的最高温度为 k。（2）若气柱初始长度大于0.3m，该温度计能测量的最高温度将 （选填：“增大”，“不变”或“减小”）。（3）若实验中大气压强略有升高，则用该温度计测出的温度将 （选填：“偏高”，“不变”或“偏低”）。【答案】（1）0.1；360 （2）减小（3）偏低【解析】（1）、由于轻质管可以绕o点转动，通过力矩关系有：设水银长度的一半为x，封闭气体长度为l，研究气体长度为0.3m和0.35m两个位置，可以计算出水银长度为：；为保7.(上海卷，30) 30.（10分）如图，两端封闭的直玻璃管竖直放置，一段水银将管内气体分隔为上下两部分a和b，上下两部分气体初温度相等，且体积vavb。（1）若a、b两部分气体同时升高相同的温度，水银柱将如何移动？某同学解答如下：设两部分气体压强不变，由，所以水银柱将向下移动。上述解答是否正确？若正确，请写出完整的解答；若不正确，请说明理由并给出正确的解答。（2）在上下两部分气体升高相同温度的过程中，水银柱位置发生变化，最后稳定在新的平衡位置，a、b两部分气体始末状态压强的变化量分别为pa和pb，分析并比较二者的大小关系。【答案】（1）不正确 水银柱向上移动 （2）【解析】（1）不正确。水银柱移动的原因是升温后，由于压强变化造成受力平衡被破坏，因此应该假设气体体积不变，由压强变化判断移动方向。正确解法：设升温后上下部分气体体积不变，则由查理定律可得因为，papb，可知，所示水银柱向上移动。（2）升温前有pb=pa+ph（ph为汞柱压强）升温后同样有pb =pa+ph两式相减可得8.（江苏卷，8a）a选修33（12分）（1）在高原地区烧水需要使用高压锅，水烧开后，锅内水面上方充满饱和汽，停止加热，高压锅在密封状态下缓慢冷却，在冷却过程中，锅内水蒸汽的变化情况为 （a）压强变小（b）压强不变（c）一直是饱和汽（d）变为未饱和汽【答案】ac（2）如题12a1图所示，在斯特林循环的pv图象中，一定质量理想气体从状态a依次经过状态b、c和d后再回到状态a，整个过程由两个等温和两个等容过程组成bc的过程中，单位体积中的气体分子数目 （选填“增大”、“减小”或“不变”）状态a和状态d的气体分子热运动速率的统计分布图象如题12a2图所示，则状态a对应的是 （选填“”或“”）【答案】不变【解析】试题分析：由题图知bc的过程中气体的体积不变，所以密度不变，即单位体积中的气体分子数目不变；因当温度升高，分子热运动加剧，速率较大的分子所占百分比增高，分布曲线的峰值向速率大的方向移动即向高速区扩展，峰值变低，曲线变宽，变平坦，由题中图12a-1知状态a的温度低，所以对应的是（3）如题12a-1图所示，在ab和da的过程中，气体放出的热量分别为4j和20j在bc和cd的过程中，气体吸收的热量分别为20j和12j求气体完成一次循环对外界所做的功【答案】8j【解析】试题分析：完成一次循环气体内能不变u=0，吸收的热量q=(20+12420)j=8 j由热力学第一定律u=q+w得，w=-8 j气体对外做功为8 j9. （海南卷15.选修3-3）（12分）（1）（4分）一定量的理想气体从状态m可以经历过程1或者过程2到达状态n，其p-v图像如图所示。在过程1中，气体始终与外界无热量交换；在过程2中，气体先经历等容变化再经历等压变化。对于这两个过程，下列说法正确的是_。a气体经历过程1，其温度降低b气体经历过程1，其内能减少c气体在过程2中一直对外放热d气体在过程2中一直对外做功e.气体经历过程1的内能该变量与经历过程2的相同【答案】abe（2）（8分）如图，密闭汽缸两侧与一“u”形管的两端相连，汽缸壁导热；“u”形管内盛有密度为的液体。一活塞将汽缸分成左、右两个气室，开始时，左气室的体积是右气室的体积的一半，气体的压强均为。