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

2022-2022年新课标全国卷专题分类汇总专题15：选修3-31．(2022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。以下说法正确的选项是________。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0~400m/s区间内的分子数占总分子数的百分比拟大2．(2022年新课标全国卷I)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，三个阀门均翻开，活塞在B的底部；关闭K2．K3，通过K1给汽缸充气，使A中气体的压强到达大气压的3倍后关闭K1。室温为27℃，汽缸导热。(i)翻开K2，求稳定时活塞上方气体的体积和压强；(ii)接着翻开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．(2022年新课标全国卷II)如图，用隔板将一绝热汽缸分成两局部，隔板左侧充有理想气体，隔板右侧与绝热活塞之间是真空。现将隔板抽开，气体会自发扩散至整个汽缸。待气体到达稳定后，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。以下说法正确的选项是________。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．(2022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。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。5．(2022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。以下说法正确的选项是________。A．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．(2022年新课标全国卷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和。长为l，顶端封闭，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与相通；逐渐提升R，直到中水银面与顶端等高，此时水银已进入，且中水银面比顶端低h，如图(b)所示。设测量过程中温度、与相通的待测气体的压强均保持不变，和的内径均为d，的容积为，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。7．(2022年新课标全国卷I)关于热力学定律，以下说法正确的选项是__________。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到达热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定到达热平衡8．(2022年新课标全国卷I)在水下气泡内空气的压强大于气泡外表外侧水的压强，两压强差Δp与气泡半径r之间的关系为Δp=，其中=0.070N/m。现让水下10m处一半径为0.50cm的气泡缓慢上升。大气压强=1.0×105Pa，水的密度ρ=1.0×103kg/m3，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．(2022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p­T图象如下图，其中对角线ac的延长线过原点O。以下判断正确的选项是________。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．(2022年新课标全国卷II)一氧气瓶的容积为0.08m3，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0.36m3。当氧气瓶中的压强降低到2个大气压时，需重新充气。假设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．(2022年新课标全国卷III)关于气体的内能，以下说法正确的选项是________。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．(2022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下图。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。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=75.0cmHg。环境温度不变。13．(2022年新课标全国卷I)以下说法正确的选项是________。A．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体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．在适宜的条件下，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．(2022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。大活塞的质量为m1=2.50kg，横截面积为S1=80.0cm2；小活塞的质量为m2=1.50kg，横截面积为S2=40.0cm2；两活塞用刚性轻杆连接，间距为l=40.0cm；汽缸外大气的压强为p=1.00×105Pa，温度为T=303K。初始时大活塞与大圆筒底部相距eq\f(l,2)，两活塞间封闭气体的温度为T1=495K。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10m/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到达热平衡时，缸内封闭气体的压强。15．(2022年新课标全国卷II)关于扩散现象，以下说法正确的选项是________。A．温度越高，扩散进行得越快B．扩散现象是不同物质间的一种化学反响C．扩散现象是由物质分子无规那么运动产生的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．(2022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=10.0cm，B侧水银面比A侧的高h=3.0cm。现将开关K翻开，从U形管中放出局部水银，当两侧水银面的高度差为h1=10.0cm时将开关K关闭。大气压强=75.0cmHg。(i)求放出局部水银后A侧空气柱的长度；(ii)此后再向B侧注入水银，使A、B两侧的水银面到达同一高度，求注入的水银在管内的长度。17．(2022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 图象如下图，以下判断正确的选项是________。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D．a、b和c三个状态中，状态a分子的平均动能最小E．b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．(2022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。开始时气体压强为p，活塞下外表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外表，沙子倒完时，活塞下降了。假设此后外界的温度变为T，求重新到达平衡后气体的体积。外界大气的压强始终保持不变，重力加速度大小为g。19．(2022年新课标全国卷II)以下说法正确的选项是________。A．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动B．空气的小雨滴呈球形是水的外表张力作用的结果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．(2022年新课标全国卷II)如下图，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，其余局部均绝热。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，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．(2022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，以下说法正确的选项是________。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．(2022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；然后翻开K，经过一段时间，重新到达平衡。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)重新到达平衡后左气缸中活塞上方气体的体积Vx。23．(2022年新课标全国卷II)关于一定量的气体，以下说法正确的选项是________。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．(2022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．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′=20.0cm。假设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下推的距离．25．(2022年新课标全国卷)关于热力学定律，以下说法正确的选项是________。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．(2022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两局部隔开，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60mm。翻开阀门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60mm，求加热后右侧水槽的水温。【答案】1．ABC；2．(i)2，(ii)翻开K3后活塞上升直到B的顶部为止；此时为，(iii)1.6；3．ABD；4．(i)，(ii)，(iii)；5．ABD；6．(i)，(ii)；7．BDE；8．(i)28Pa，(ii)≈1.3；9．ABE；10．4天；11．CDE；12．144cmHg，9.42cm；13．BCD；14．(i)330K，(ii)1.01×105Pa；15．ACD；16．(i)12.0cm，(ii)13.2cm；17．ADE；18．；19．BCE；20．(i)320K，(ii)；21．BCE；22．(i)T0，(ii)V0；23．ABE；24．15.0cm；25．ACE；26．(i)180mmHg，(ii)364K。