(完整版)选修3-3(非选择题)-三年高考(2015-2017)物理试题分项版解析+Word版含解析.pdf
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1、1 三年(2015-2017)高考物理试题分项版解析 1【2017江苏卷】题 12A2(甲)和(乙)图中是某同学从资料中查到的两张记录水中炭粒运动位置连线的图片,记录炭粒位置的时间间隔均为 30 s,两方格纸每格表示的长度相同比较两张图片可知:若水温相同,_(选填“甲”或“乙”)中炭粒的颗粒较大;若炭粒大小相同,_(选填“甲”或“乙”)中水分子的热运动较剧烈 【答案】甲乙【解析】温度相同,颗粒越大,布朗运动越不明显,所以若水温相同,甲中炭粒的颗粒较大;若炭粒大小相同,温度越高,布朗运动越明显,故乙中水分子的热运动较剧烈【考点定位】布朗运动【名师点睛】本题主要考查布朗运动,布朗运动与悬浮在液体中
2、颗粒的大小及液体的温度有关 2【2015江苏12A(2)】在装有食品的包装袋中充入氮气,然后密封进行加压测试,测试时,对包装袋缓慢地施加压力,将袋内的氮气视为理想气体,则加压测试过程中,包装袋内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力_(选填“增大”、“减小”或“不变”),包装袋内氮气的内能_(选填“增大”、“减小”或“不变”)【答案】增大不变【解析】因为测试时,对包装袋缓慢地施加压力,外界对气体所做的功等于气体对外放出的热量,由热力学第一定律可知:气体的温度不变,即内能不变。玻意耳定律可知:气体体积变小,所以压强变大,由于气体的压强是由于气体分子对器壁的频繁碰撞而产生的,所以包装袋内壁单位面积上
3、所受气体分子撞击的作用力增大。【考点】热力学第一定律、气体的内能【方法技巧】本题主要是对定律的理解,利用热力学第一定律分析内能的变化,利用玻意耳定律分析气体的压强变化。3【2016江苏卷】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BC2 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 【考点定位】理想气体【方法技巧】对一定
4、质量的理想气体等容过程,气体的密度不变,即单位体积中的气体分子数目不变;理解气体分子热运动速率的统计分布图象。4【2016上海卷】(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 0.5 m。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 270 K 时,用一段水银将长度为 0.3 m 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
5、最高温度为 K。(2)若气柱初始长度大于 0.3 m,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 3 (3)实验过程中大气压强增加,公式000p VpVTT,得到000T pVTp V,温度会增加,但如果仍然用00VVTT计算的话,会出现测量值偏低。【考点定位】力矩、气体状态方程【方法技巧】根据力矩的平衡计算水银长度,根据公式00VVTT计算气体温度,根据公式00VVTT判断测量值温度的变化。5【2015江苏12A(3)】给某
6、包装袋充入氮气后密封,在室温下,袋中气体压强为1个标准大气压、体积为1L。将其缓慢压缩到压强为2个标准大气压时,气体的体积变为0.45L。请通过计算判断该包装袋是否漏气。【答案】漏气【解析】若不漏气,设加压后的体积为 V1,由等温过程得:1100VPVP,代入数据得 V1=0.5L 因为 0.45L0.5L,故包装袋漏气【考点】考查理想气体状态方程【方法技巧】本题主要是公式,理想气体的状态方程kTPV,由此分析气体的压强。6【2016江苏卷】如图所示,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
7、成一次循环对外界所做的功 4 【答案】8J 【考点定位】热力学定律【方法技巧】重点考查热力学第一定律,本题的关键在于气体完成一次循环气体内能不变,从而结合热力学定律求解问题。6【2017江苏卷】科学家可以运用无规则运动的规律来研究生物蛋白分子资料显示,某种蛋白的摩尔质量为 66 kg/mol,其分子可视为半径为 3109 m 的球,已知阿伏加德罗常数为6.01023 mol1请估算该蛋白的密度(计算结果保留一位有效数字)【答案】331 10 kg/m 【解析】摩尔体积3A43Vr N 由密度MV,解得3A34Mr N 代入数据得331 10 kg/m 【考点定位】阿伏加德罗常数【名师点睛】本题
8、主要考查阿伏加德罗常数,摩尔质量、摩尔体积等物理量间的关系,记得公式,用心计算,小心有效数字的要求即可 7【2017新课标卷】(10 分)如图,容积均为 V 的汽缸 A、B 下端有细管(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 K1、K3;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 K2、K3,通过 K1给汽缸充气,使 A 中气体的压强达到大气压 p0的 3 倍后关闭 K1。已知室温为 27,汽缸导热。5 (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)
9、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。【答案】(i)V/2 2p0 (ii)顶部(i i i)1.6 p0(ii)打开 K3后,由式知,活塞必定上升。设在活塞下方气体与 A 中气体的体积之和为 V2(22VV)时,活塞下气体压强为 p2,由玻意耳定律得022(3)p Vp V 由式得 2023VppV 由式知,打开 K3后活塞上升直到 B 的顶部为止;此时 p2为2032pp (iii)设加热后活塞下方气体的压强为 p3,气体温度从 T1=300K 升高到 T2=320K 的等容过程中,由查理定律得3212ppTT 将有关数据代入式得 p3=1.6p0【考点定位】玻
10、意耳定律、查理定律【名师点睛】本题重点考查理想气体的状态方程,在分析的时候注意,气缸导热,即第一个过程为等温变化,审题的时候注意关键字眼。6 8【2017新课标卷】(10 分)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 0,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。【答案】(i)00bgVTT(ii)00agVTT(iii)00000baVTVTmTT (
11、)气球内热空气所受的重力:()aGT Vg 联立解得:00aTGVgT()设该气球还能托起的最大质量为 m,由力的平衡条件可知:mg=fGm0g 联立可得:00000baVTVTmmTT【考点定位】盖-吕萨克定律;物体的平衡【名师点睛】此题是热学问题和力学问题的结合题;关键是知道阿基米德定律,知道温度不同时气体密度不同;能分析气球的受力情况列出平衡方程。7 9【2017新课标卷】(10 分)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 K1和 K2。K1长为 l,顶端封闭,K2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
12、,M 与 K2相通;逐渐提升 R,直到K2中水银面与 K1顶端等高,此时水银已进入 K1,且 K1中水银面比顶端低 h,如图(b)所示。设测量过程中温度、与 K2相通的待测气体的压强均保持不变。已知 K1和 K2的内径均为 d,M的容积为 V0,水银的密度为,重力加速度大小为 g。求:(i)待测气体的压强;(ii)该仪器能够测量的最大压强。【答案】(i)22204()gd hVdlh(ii)2 204gd lV 由力学平衡条件得1ppgh 整个过程为等温过程,由玻意耳定律得1 1pVpV 联立式得22204()gd hpVdlh(ii)由题意知hl 8 联立式有2 204gd lpV 该仪器能
13、够测量的最大压强为2 2max04gd lpV【考点定位】玻意耳定律【名师点睛】此题主要考查玻意耳定律的应用,解题关键是确定以哪一部分气体为研究对象,并能找到气体在不同状态下的状态参量,然后列方程求解。10(8 分)【2016海南卷】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=7.5102 kg/m3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 p0=4.5103 Pa。外界温度保持不变。缓慢向右拉活塞使 U 形管两侧液面的高度差 h=40 cm,求此时左、右两气室的体积之比。取重力加速度大小 g=10 m/
14、s2,U 形管中气体的体积和活塞拉杆的体积忽略不计。【答案】1:1 由力的平衡条件有 p2p1=gh 联立式,并代入题给数据得221011012390VV VV 由此解得10132VV(另一解不合题意,舍去)由式和题给条件得 V1:V2=1:1【考点定位】理想气体的状态方程、封闭气体压强【名师点睛】本题考查了求气体体积,应用玻意耳定律即可正确解题,求出气体的压强是正确解题的关键。11【2016上海卷】(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,上下两部分气体初始温度相等,且体积 VAVB。9 (1)若 A、B 两部分气体同时升高相同的温度,水银
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