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1、2015 年高考物理真题分类汇编选修3-3 热学 (2015 新课标 I-33 (1)). 【物理选修3-3】 (15 分) (5 分)下列说法正确的是(填正确答案标号,选对一个得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,有些晶体在不同的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在合适的条件下,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 【答案
2、】(1)BCD (选对 1 个给 2 分,选对2 个给 4 分,选对3 个给 5 分;每选错1 个扣 3 分,最低得分为0 分) 【考点】 固体的微观结构、晶体和非晶体 【解析】 解析:晶体有固定的熔点,并不会因为颗粒的大小而改变,即使敲碎为小颗粒,仍 旧是晶体, 选项 A错。根据是否有固定的熔点,可以把固体分为晶体和非晶体两类,晶体有 各向异性, 选项 B对。同种元素构成的可能由于原子的排列方式不同而形成不同的晶体如金 刚石和石墨。选项C对。晶体的分子排列结构如果遭到破坏就可能形成非晶体,反之亦然, 选项 D对。熔化过程中,晶体要吸热,温度不变,但是内能增大,选项E错。 (2015新课标I-
3、33 ( 2)) 【物理选修3-3 】 (10 分)如图,一固定的竖直气缸有一大一 小两个同轴圆筒组成,两圆筒中各有一个活塞,已知大活塞的质量为m1=2.50kg ,横截面积 为 s1=80.0cm 2,小活塞的质量为 m2=1.50kg ,横截面积为s2=40.0cm 2;两活塞 用刚性轻杆连接,间距保持为l=40.0cm,气缸外大气压强为p=1.00 10 5Pa, 温度为T=303K。初始时大活塞与大圆筒底部相距,两活塞间封闭气体的温度 为 T1=495K,现气缸内气体温度缓慢下降,活塞缓慢下移,忽略两活塞与气缸 壁之间的摩擦,重力加速度g 取 10m/s 2,求 (i )在大活塞与大圆
4、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达到热平衡时,缸内封闭气体的压强 【答案】(i )330K (ii) 1.0110 5 Pa 【考点】 气体实验定律;理想气体;共点力的平衡 【解析】 (i) 设初始时气体体积为V1, 在大活塞与大圆筒底部刚接触时,缸内封闭气体的体 积为 V2 , 温度为 T2 , 由题给条件得: V1 = s2( - ) + s1() 1 V 2 = s2 2 在活塞缓慢下移的过程中,用P1表示缸内气体的压强,由力的平衡条件得: s1(P1 P) = m1g + m2g + s2(P1 P) 3 故缸内的气体的压强不变,由盖吕萨克定律
5、有: = 4 联立 1 2 4 式并代入题给数据得:T2 = 330K 5 (ii)在大活塞与大圆筒底面刚接触时,被封闭气体的压强为P1, 在此后与汽缸外大气达到热 平衡的过程中,被封闭气体的体积不变,没达到热平衡时被封闭气体的压强为P / , 由查理定 律有: = 6 (2 分) 联立 3 5 6 式并代入题给数据得: P / = 1.0110 5 Pa 7 (2 分) 【2015 新课标 II-33 】33. 物理选修 3-3 (15 分) (1) (5 分)关于扩散现象,下列说法正确的是(填正确答案标号,选对1个给 2 分,选对2 个得 4 分,选对 3 个得 5 分,每选错1 个扣 3
6、 分,最低得分0 分) 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应 C.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的 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 【答案】 ACD 考点:分子动理论 【2015 新课标 II-33 】 (2) (10 分)如图,一粗细均匀的U形管竖直放置, A侧上端封闭, B 侧上侧与大气相通,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打开, 从 U形管中放出部分水银, 当两侧的高度差为h1=10.0cm 时,将开关K关闭,已知大气压强
7、P0=75.0cmHg。 ()求放出部分水银后A侧空气柱的长度 ()此后再向B侧注入水银,使A、B两侧的水银达到同一高度,求注入水银在管内的长 度 【答案】(1)12.0cm; (2)13.2cm 【解析】 试题分析: (1) 以 cmHg为压强单位,设A侧空气长度l=10.0cm 时压强为P;当两侧水银面 的高度差为h1=10.0cm 时,空气柱的长度为l1,压强为P1,由玻意耳定律得 考点:玻意耳定律 【2015 重庆 - 10(1) 】 . 选修 3-3 (6 分)某驾驶员发现中午时车胎内的气压高于清晨时的,且车胎体积增大.若这段时间胎 内气体质量不变且可视为理想气体,那么 A.外界对胎
8、内气体做功,气体内能减小 B.外界对胎内气体做功,气体内能增大 C.胎内气体对外界做功,内能减小 D.胎内气体对外界做功,内能增大 【答案】 D 【解析】 试题分析: 对车胎内的理想气体分析知,体积增大为气体为外做功,内能只有动能,而动能 的标志为温度,故中午温度升高,内能增大,故选D。 考点:本题考查理想气体的性质、功和内能、热力学第一定律。 【2015 重庆 -10 (2) 】 (6 分)北方某地的冬天室外气温很低,吹出的肥皂泡会很快冻结. 若 刚吹出时肥皂泡内气体温度为 1 T,压强为 1 P,肥皂泡冻结后泡内气体温度降为 2 T. 整个过程 中泡内气体视为理想气体,不计体积和质量变化,
9、大气压强为 0 P.求冻结后肥皂膜内外气体 的压强差 . 【答案】 2 10 1 T PPP T 考点:本题考查理想气体状态方程。 【2015 山东 - 37(1) 】 【物理 - 物理 3-3 】 墨滴入水,扩而散之,徐徐混匀。关于该现象的分析正确的是_。 (双选,填正确答案标 号) a. 混合均匀主要是由于碳粒受重力作用 b. 混合均匀的过程中,水分子和碳粒都做无规则运动 c. 使用碳粒更小的墨汁,混合均匀的过程进行得更迅速 d. 墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子发生化学反应引起的 【答案】 bc 考点:分子动理论. 【2015 山东 -37 (2) 】扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶
10、起的现象;如图,截面积为 S的热杯盖扣在水平桌面上,开始时内部封闭气体的温度为300K,压强为大气压强P0。当封 闭气体温度上升至303K时,杯盖恰好被整体顶起,放出少许气体后又落回桌面,其内部压 强立即减为P0,温度仍为303K。再经过一段时间,内部气体温度恢复到300K。整个过程中 封闭气体均可视为理想气体。求: ()当温度上升到303K 且尚未放气时,封闭气体的压强; ()当温度恢复到300K 时,竖直向上提起杯盖所需的最小力。 【答案】() 1.01P0; () 0.02P0S 【解析】 试题分析:()气体进行等容变化,开始时,压强P0,温度T0=300K;当温度上升到303K 且尚未
11、放气时,压强为P1,温度T1=303K;根据 01 01 PP TT 可得: 1 1000 0 303 1.01 300 T PPPP T ()当内部气体温度恢复到300K时,由等容变化方程可得: 02 10 PP TT , 解得 00 200 1 300 3031.01 TP PPP T 当杯盖恰被顶起时有: 10 PSmgP S 若将杯盖提起时所需的最小力满足: min20 FPSPSmg, 解得: min00 201 0.02 10100 FP SP S 考点:理想气体的状态方程;等容变化. 【2015 广东 -17 】17. 图 6 为某实验器材的结构示意图,金属内筒和隔热外筒间封 闭
12、了一定体积的空气,内筒中有水,在水加热升温的过程中,被封闭的空气 A.内能增大 B.压强增大 C.分子间引力和斥力都减小 D.所有分子运动速率都增大 【答案】 AB 【考点】气体实验定律;温度所分子平均动能的标志、内能;分子动理论的基本观点 【解析】 本题考查了热学基础知识,题目中器材包含了金属内筒和隔热外筒,水加热升温, 封闭空气温度升高,而外筒隔热,不会有能量损失,则当加热水时,热量通过金属筒传给气 体,气体内能增加,温度升高,选项A正确;气体体积不变,温度升高,由理想气体状态方 程右知压强增加,选项B正确;分子间的引力和斥力与分子间的距离有关,气体体积不变, 分子间距不变, 分子间的引力
13、和斥力不变,选项 C错误;温度只是与气体分子平均动能有关, 温度增加并不是所有分子速率增加,选项D错误。 【2015 北京 -13 】 下列说法正确的是() A.物体放出热量,其内能一定减小 B.物体对外做功,其内能一定减小 C.物体吸收热量,同时对外做功,其内能可能增加 D.物体放出热量,同时对外做功,其内能可能不变 【答案】 C 【难度】 【考点】热力学第一定律 【解析】物体内能的改变方式有两种:做功和热传递,只说某一种方式我们无法 判断内能是否变化,故 A、B 选项错误;物体放出热量又同时对外做功内能一定 减小,故 D 选项错误。物体吸收热量同时对外做功,内能可能增大、减小或不 变,故
14、C 选项正确。 【2015 江苏 -12 】12 A、【选修3-3 】( 12 分) (1)对下列几种固体物质的认识,正确的有_ A食盐熔化过程中,温度保持不变,说明食盐时晶体 B烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明蜂蜡时晶体 C天然石英表现为各向异性,是由于该物质的微粒在空间的排列不规则 D石墨和金刚石的物理性质不同,是由于组成它们的物质微粒排列结构不同 (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
15、“不变”),包装袋内氮气的 内能 _(选填“增大”、“减小”或“不变”) (3)给某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】 CD 【解析】物质熔化过程中,温度不变,可能是吸收热量同时对外做功,即W=Q ,如气体;若 物体是晶体,则有:熔化过程中,温度保持不变,可见A是错误;烧热的针尖接触涂有蜂蜡 薄层的云母片背面,熔化的蜂蜡呈椭圆形是由于液体的表面张力的作用,又因为受到重力作 用,所以呈椭圆形,所以 B错误;沿晶格的不同方向,原子排列的周期性
16、和疏密程度不尽相 同,由此导致晶体在不同方向的物理化学特性也不同,这就是晶体的各向异性。所以 C正确、 D正确。 【2015 海南 -15 】15、模块 3-3 试题( 12 分) (1)已知地球大气层的厚度h远小于地球半径R,空气平均摩尔质量为M ,阿伏伽德罗常数 为 A N,地面大气压强为 O P,重力加速度大小为g。由此可以估算得,地球大气层空气分子 总数为,空气分子之间的平均距离为。 【答案】 2 0 4 A R P N Mg , 3 0A Mgh a P N 【解析】设大气层中气体的质量为m,由大气压强产生, 0 mgp S,即: 0 p S m g 分子数 2 00 4 AAA p
17、 SNR P NmN n MMgMg ,假设每个分子占据一个小立方体,各小立方体紧 密排列,则小立方体边长即为空气分子平均间距,设为a, 大气层中气体总体积为V, 3 V a n , 而 2 4VR h,所以 3 0A Mgh a P N 【2015 海南 -15 】 (2) 如图, 一底面积为S、内壁光滑的圆柱形容器竖直放置在水平地面上, 开口向上, 内有两个质量均为m的相同活塞A和B;在A与B之间、B与容器底面之间分别 封有一定量的同样的理想气体,平衡时体积均为V。已知容器内气体温度始终不变,重力加 速度大小为g,外界大气压强为 O P。现假设活塞B发生缓慢漏气,致使B最终与容器底面 接触。求活塞A移动的距离。 【答案】 0 0 232PSmgV h PSmg SS 【解析】A与B之间、B与容器底面之间的气体压强分别为 1 P、 2 P,在漏气前,对A分析有 10 mg PP S ,对 B有 21 mg PP S B最终与容器底面接触后,AB间的压强为P,气体体积为V,则有 0 mg PP S 因为温度失重不变,对于混合气体有 12 2PPVPV, 漏气前 A距离底面的高度为 2V h S , 漏气后 A距离底面的高度为 V h S 联立可得 0 0 232PSmgV h PSmg SS
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