《2017年高考物理試題分類匯編及答案解析《選修3—3》》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《2017年高考物理試題分類匯編及答案解析《選修3—3》(10頁珍藏版)》請在裝配圖網上搜索。
1、選修3—3
1.【2017北京卷】以下關于熱運動的說法正確的是
A.水流速度越大,水分子的熱運動越劇烈
B.水凝結成冰后,水分子的熱運動停止
C.水的溫度越高,水分子的熱運動越劇烈
D.水的溫度升高,每一個水分子的運動速率都會增大
【答案】C
【考點定位】分子動理論
【名師點睛】溫度是分子平均動能的標志,但單個分子做無規(guī)則運動,單個分子在高溫時速率可能較小。
2.【2017新課標Ⅰ卷】(5分)氧氣分子在0 ℃和100 ℃溫度下單位速率間隔的分子數占總分子數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________。(填正確答案標號。選對1個得2分
2、,選對2個得4分,選對3個得5分。每選錯1個扣3分,最低得分為0分)
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)間的氧氣分子數目
E.與0 ℃時相比,100 ℃時氧氣分子速率出現在0~400 m/s區(qū)間內的分子數占總分子數的百分比較大
【答案】ABC
【解析】溫度是分子平均動能的標志,溫度升高分子的平均動能增加,不同溫度下相同速率的分子所占比例不同,溫度越高,速率大的分子占比例越高,故虛線為0 ℃,實線是100 ℃對應的曲線,曲線下的面積都等于1,故相等,所以ABC正確
3、。
【考點定位】單位速率間隔的分子數占總分子數的百分比隨氣體分子速率的變化曲線
【名師點睛】本題主要抓住溫度是分子平均動能的標志,溫度升高分子的平均動能增加,不同溫度下相同速率的分子所占比例不同的特點。
3.【2017新課標Ⅱ卷】(5分)如圖,用隔板將一絕熱氣缸分成兩部分,隔板左側充有理想氣體,隔板右側與絕熱活塞之間是真空?,F將隔板抽開,氣體會自發(fā)擴散至整個氣缸。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。假設整個系統(tǒng)不漏氣。下列說法正確的是________(選對1個得2分,選對2個得4分,選對3個得5分;每選錯1個扣3分,最低得分為0分)。
A.氣體自發(fā)擴散前后內能相
4、同
B.氣體在被壓縮的過程中內能增大
C.在自發(fā)擴散過程中,氣體對外界做功
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
【答案】ABD
【考點定位】氣體的內能;熱力學第一定律
【名師點睛】此題考查學生對熱力學第一定律的理解和運用能力;要知道氣體在向真空膨脹時不對外做功;絕熱狀態(tài)時Q=0;理想氣體的內能只與溫度有關。
4.【2017江蘇卷】一定質量的理想氣體從狀態(tài)A經過狀態(tài)B變化到狀態(tài)C,其V–T圖象如圖12A–1圖所示.下列說法正確的有_________.
(A)A→B的過程中,氣體對外界做功
(B)A→B的過程中,氣體放
5、出熱量
(C)B→C的過程中,氣體壓強不變
(D)A→B→C的過程中,氣體內能增加
【答案】BC
【考點定位】理想氣體狀態(tài)方程 熱力學第一定律
【名師點睛】兩個過程:A到B等溫變化,B到C等壓變化.
5.【2017新課標Ⅲ卷】(5分)如圖,一定質量的理想氣體從狀態(tài)a出發(fā),經過等容過程ab到達狀態(tài)b,再經過等溫過程bc到達狀態(tài)c,最后經等壓過程ca回到狀態(tài)a。下列說法正確的是_______(填正確答案標號。選對1個得2分,選對2個得4分,選對3個得5分。每選錯1個扣3分,最低得分為0分)。
A.在過程ab中氣體的內能增加
B.在過程ca中外界對氣體做功
C.在過程a
6、b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
【答案】ABD
【解析】在過程ab中,體積不變,外界不對氣體做功,氣體也不對外界做功,壓強增大,溫度升高,內能增加,A正確,C錯誤;在過程ca中,氣體體積縮小,外界對氣體做功,壓強不變,溫度降低,故內能減小,由熱力學第一定律可得氣體向外界放出熱量,B正確,E錯誤;在過程bc中,溫度不變,內能不變,體積增大,氣體對外界做功,由熱力學第一定律可知,氣體要從外界吸收熱量,D正確。
【考點定位】理想氣體的等容變化、等壓變化和等溫變化、熱力學第一定律
【名師點睛】本題考查了理想氣體的三種特殊狀態(tài)變化,
7、等容變化、等壓變化和等溫變化,考查了其中氣體與外界的能量交換情況及熱力學第一定律,解題時要分析清楚圖象,根據理想氣體狀態(tài)方程與熱力學第一定律解題。
6.【2017江蘇卷】題12A–2(甲)和(乙)圖中是某同學從資料中查到的兩張記錄水中炭粒運動位置連線的圖片,記錄炭粒位置的時間間隔均為30 s,兩方格紙每格表示的長度相同.比較兩張圖片可知:若水溫相同,_________(選填“甲”或“乙”)中炭粒的顆粒較大;若炭粒大小相同,___________(選填“甲”或“乙”)中水分子的熱運動較劇烈.
【答案】甲 乙
【考點定位】布朗運動
【名師點睛】本題主要考查布朗運動,布朗運動與懸浮
8、在液體中顆粒的大小及液體的溫度有關.
7.【2017江蘇卷】科學家可以運用無規(guī)則運動的規(guī)律來研究生物蛋白分子.資料顯示,某種蛋白的摩爾質量為66 kg/mol,其分子可視為半徑為310–9 m的球,已知阿伏加德羅常數為6.01023 mol–1.請估算該蛋白的密度.(計算結果保留一位有效數字)
【答案】
【解析】摩爾體積
由密度,解得
代入數據得
【考點定位】阿伏加德羅常數
【名師點睛】本題主要考查阿伏加德羅常數,摩爾質量、摩爾體積等物理量間的關系,記得公式,用心計算,小心有效數字的要求即可.
8.【2017新課標Ⅰ卷】(10分)如圖,容積均為V的汽缸A、B下端有細管(容積
9、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(質量、體積均可忽略)。初始時,三個閥門均打開,活塞在B的底部;關閉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)再緩慢加熱汽缸內氣體使其溫度升高20 ℃,求此時活塞下方氣體的壓強。
【答案】(i)V/2 2p0 (i i ) 頂部 (i i i) 1.6 p0
【解析】(i)設打開K2后,穩(wěn)定
10、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歷等溫過程。由玻意耳定律得
①
②
聯立①②式得
③
④
(ii)打開K3后,由④式知,活塞必定上升。設在活塞下方氣體與A中氣體的體積之和為V2()時,活塞下氣體壓強為p2,由玻意耳定律得⑤
由⑤式得
⑥
由⑥式知,打開K3后活塞上升直到B的頂部為止;此時p2為
(iii)設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
將有關數據代入⑦式得
p3=1.6p0⑧
【考點定位】玻意耳定律、查理定律
【名師點睛】本題重點考查理想氣體的狀
11、態(tài)方程,在分析的時候注意,氣缸導熱,即第一個過程為等溫變化,審題的時候注意關鍵字眼。
9.【2017新課標Ⅱ卷】(10分)一熱氣球體積為V,內部充有溫度為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T0時的密度為ρ0,該氣球內、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小;
(ii)求該熱氣球內空氣所受的重力;
(iii)設充氣前熱氣球的質量為m0,求充氣后它還能托起的最大質量。
【答案】(i) (ii) (iii)
【解析】(i)設1個大氣壓下質量為m的空氣在溫度T0時的體積為V0,密度為
①
溫度為T時的體積為V
12、T,密度為:②
由蓋-呂薩克定律可得:③
聯立①②③解得:④
氣球所受的浮力為:⑤
聯立④⑤解得:⑥
(ⅱ)氣球內熱空氣所受的重力:⑦
聯立④⑦解得:⑧
(ⅲ)設該氣球還能托起的最大質量為m,由力的平衡條件可知:mg=f–G–m0g⑨
聯立⑥⑧⑨可得:
【考點定位】蓋-呂薩克定律;物體的平衡
【名師點睛】此題是熱學問題和力學問題的結合題;關鍵是知道阿基米德定律,知道溫度不同時氣體密度不同;能分析氣球的受力情況列出平衡方程。
10.【2017新課標Ⅲ卷】(10分)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
13、封閉,K2上端與待測氣體連通;M下端經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】(i) (ii)
【考點定位】玻意耳定律
【名師點睛】此題主要考查玻意耳定律的應用,解題關鍵是確定以哪一部分氣體為研究對象,并能找到氣體在不同狀態(tài)下的狀態(tài)參量,然后列方程求解。