高三物理(第01期)好題速遞分項解析匯編 專題13 選修3-3(非選擇題)(含解析)
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專題13 選修3-3(非選擇題) 1.【廣西柳州高級中學(xué)2016屆高三4月高考熱身模擬演練理科綜合物理試題】如圖所示,中,重新處于平衡時,缸內(nèi)理想氣體的溫度為多少? 【答案】①;② 考點:理想氣體的狀態(tài)方程、封閉氣體壓強 【名師點睛】本題考查氣體實驗定律的應(yīng)用,關(guān)鍵時要確定初末狀態(tài)的參量,正確求解封閉氣體的壓強,注意氣體實驗定律的適用條件. 2.【廣東省佛山市第一中學(xué)2016屆高三第三次模擬考試】(10分)如下圖所示,一個上下都與大氣相通的直圓筒,內(nèi)部橫截面的面積S=0.01m2,中間用兩個活塞A與B封住一定質(zhì)量的理想氣體,A、B都可沿圓筒無摩擦地上、下滑動,但不漏氣,A的質(zhì)量可不計、B的質(zhì)量為M,并與一勁度系數(shù)k=5103N/m的較長的彈簧相連。已知大氣壓強p0=1105Pa,平衡時兩活塞間的距離l0=0.6m?,F(xiàn)用力壓A,使之緩慢向下移動一定距離后保持平衡。此時,用于壓A的力F=5102N。假定氣體溫度保持不變,求: (1) 此時兩活塞間的距離。 (2)活塞A向下移的距離。 (3)大氣壓對活塞A和活塞B做的總功。 【答案】(1)0.4m (2)0.3m (3)200J 【解析】 (3) W=P(l-l0 )s =200J (2分) 考點: 理想氣體狀態(tài)方程。 【名師點睛】理想氣體的狀態(tài)方程 (1)理想氣體 ①宏觀上講,理想氣體是指在任何條件下始終遵守氣體實驗定律的氣體,實際氣體在壓強不太大、溫度不太低的條件下,可視為理想氣體。 ②微觀上講,理想氣體的分子間除碰撞外無其他作用力,分子本身沒有體積,即它所占據(jù)的空間認(rèn)為都是可以被壓縮的空間。 (2)理想氣體的狀態(tài)方程 一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)方程:=或=C。 氣體實驗定律可看作一定質(zhì)量理想氣體狀態(tài)方程的特例。 3.【河北定州中學(xué)2016-2017學(xué)年第一學(xué)期高三物理周練試題(一)】如圖所示,左右兩個容器的側(cè)壁都是絕熱的、底部都是導(dǎo)熱的、橫截面積均為S。左容器足夠高,上端敞開,右容器上端由導(dǎo)熱材料封閉。兩個容器的下端由容積可忽略的細(xì)管連通。容器內(nèi)兩個絕熱的活塞A、B下方封有氮氣,B上方封有氫氣。大氣的壓強為P0,外部氣溫為T0=273K保持不變,兩個活塞因自身重力對下方氣體產(chǎn)生的附加壓強均為0.1P0。系統(tǒng)平衡時,各氣體柱的高度如圖所示?,F(xiàn)將系統(tǒng)的底部浸人恒溫?zé)崴壑?,再次平衡時A上升了一定的高度。用外力將A緩慢推回第一次平衡時的位置并固定,第三次達(dá)到平衡后,氫氣柱高度為0.8h。氮氣和氫氣均可視為理想氣體。求: (1)第二次平衡時氮氣的體積; (ii)水的溫度。 【答案】(1)(ii) (ⅱ)活塞A從最初位置升到最高位置過程為等壓過程,該過程的初態(tài)體積和溫度分別為2hS和,末態(tài)體積為2.7hS, 設(shè)末態(tài)溫度為T,由蓋-呂薩克定律 解得 考點:考查了理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用 【名師點睛】本題是關(guān)于氣體的連接體問題,知道兩部分氣體的總體積不變是正確解題的關(guān)鍵,分別對每部分氣體作為研究對象、應(yīng)用氣態(tài)方程即可正確解題. 4.【黑龍江省牡丹江市第一中學(xué)2017屆高三上學(xué)期開學(xué)摸底考試物理試題】一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B再變化到狀態(tài)C,其狀態(tài)變化過程的p-V圖象如圖所示。已知該氣體在狀態(tài)A時的溫度為27℃。求: ①該氣體在狀態(tài)B、C時的溫度分別為多少攝氏度? ②該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中是吸熱還是放熱?傳遞的熱量是多少? 【答案】①②吸熱,200J 考點:考查了理想氣體狀態(tài)方程 【名師點睛】解決氣體問題的關(guān)鍵是挖掘出隱含條件,正確判斷出氣體變化過程,合理選取氣體實驗定律解決問題;對于內(nèi)能變化.牢記溫度是理想氣體內(nèi)能的量度,與體積無關(guān). 5.【湖北省襄陽四中2017屆高三八月第一周周考理科綜合物理試題】(10分)如圖所示,均勻薄壁U形管左管上端封閉,右管開口且足夠長,管內(nèi)水銀柱封住A部分氣體,當(dāng)A部分氣柱的溫度為300K時,左、右兩管內(nèi)水銀面等高,A氣柱的長度,大氣壓強為75cmHg ① 現(xiàn)使A氣體的溫度緩慢升高,當(dāng)溫度升高到多少K時,左管水銀面下降2、5cm? ② 如果A內(nèi)氣體的溫度在①情況下升高后保持不變,在右管內(nèi)加入多長的水銀,可以使A管的水銀面重新回到原位置。 【答案】①400K ②25cm 【解析】 考點:本題考查氣體實驗定律,意在考查考生對定律、概念的理解和分析問題的能力。 【名師點睛】該題考查了理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用,具體注意以下兩個方面: 1、在求解被封閉氣體氣體的壓強時,有時需要對活塞或液柱進行受力分析,利用力的平衡解答.在選取研究對象時,往往以受力較少的那個物體為研究對象. 2、對于研究在U型管內(nèi)被封閉的氣體的狀態(tài)參量的變化時,要正確的確定理想氣體的狀態(tài),分析其狀態(tài)參量,選擇相應(yīng)的狀態(tài)方程進行解答. 6.【陜西省西安中學(xué)2016屆高三第一次仿真考試?yán)砜凭C合試題】如圖所示,面積的輕活塞A將一定質(zhì)量的氣體封閉在導(dǎo)熱性能良好的氣缸B內(nèi),汽缸開口向上豎直放置,高度足夠大,在活塞上放一重物,質(zhì)量為,靜止時活塞到缸底的距離為,摩擦不計,大氣壓強為,溫度為,g取。 (1)若保持穩(wěn)定不變,將重物去掉,求活塞A移動的距離; (2)若加熱汽缸B,使封閉氣體溫度升高到,求活塞A移動的距離。 【答案】(1);(2) 【解析】(1)以封閉氣體為研究對象, 考點:理想氣體的狀態(tài)方程 【名師點睛】本題考查了求活塞移動的距離,理解題意知道氣體發(fā)生什么變化、求出氣體狀態(tài)參量是正確解題的關(guān)鍵,應(yīng)用玻意耳定律與查理定律即可正確解題. 7.【廣西南寧二中、柳州高中、玉林高中2017屆高三8月聯(lián)考理科綜合】(10分)如圖,由U形管和細(xì)管連接的玻璃泡A、B和C浸泡在溫度均為0C的水槽中,B的容積是A的3倍。閥門S將A和B兩部分隔開。A內(nèi)為真空,B和C內(nèi)都充有氣體。U形管內(nèi)左邊水銀柱比右邊的低60mm。打開閥門S,整個系統(tǒng)穩(wěn)定后,U形管內(nèi)左右水銀柱高度相等。假設(shè)U形管和細(xì)管中的氣體體積遠(yuǎn)小于玻璃泡的容積。 (i)求玻璃泡C中氣體的壓強(以mmHg為單位) (ii)將右側(cè)水槽的水從0C加熱到一定溫度時,U形管內(nèi)左右水銀柱高度差又為60mm,求加熱后右側(cè)水槽的水溫。 【答案】(i)180mmHg(ii)364K (ii)當(dāng)右側(cè)水槽的水溫加熱至T/時,U形管左右水銀柱高度差為Δp。 玻璃泡C中氣體的壓強為: ⑥ 玻璃泡C的氣體體積不變,根據(jù)查理定理得 ⑦ 聯(lián)立②⑤⑥⑦式,并代入題給數(shù)據(jù)得T/=364K ⑧ 考點:理想氣體的狀態(tài)變化方程 【名師點睛】本題考查了理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用,關(guān)鍵是正確選擇研究對象,并能分析氣體的狀態(tài)參量以及分析ABC中氣體壓強的關(guān)系。 8.【湖南省長沙市長郡中學(xué)2017屆高三入學(xué)考試?yán)砜凭C合物理試題】在室溫恒定的實驗室內(nèi)放置著如圖所示的粗細(xì)均勻的L形管,管的兩端封閉且管內(nèi)充有水銀,管的上端和左端分別封閉著長度均為的A、B兩部分氣體,豎直管內(nèi)水銀高度為H=20cm,A部分氣體的壓強恰好等于大氣壓強。保持A部分氣體溫度不變,對B部分氣體進行加熱,到某一溫度時,水銀柱上升h=5cm,已知大氣壓強為76cmHg,室溫為300K,試求: (i)水銀柱升高h(yuǎn)時,A部分氣體的壓強; (ii)水銀柱升高h(yuǎn)時,B部分氣體的溫度。(計算結(jié)果保留一位小數(shù)) 【答案】(i)(ii) 考點:考查了理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用 【名師點睛】分析清楚氣體的狀態(tài)變化過程,應(yīng)用玻意耳定律和理想氣體狀態(tài)方程可以解題,解題時要注意幾何知識的應(yīng)用 9.【內(nèi)蒙古杭錦后旗奮斗中學(xué)2017屆高三上學(xué)期入學(xué)摸底考試?yán)砜凭C合】已知豎直玻璃管總長為h,第一次向管內(nèi)緩慢地添加一定質(zhì)量的水銀,水銀添加完時,氣柱長度變?yōu)椤5诙卧偃∨c第一次相同質(zhì)量的水銀緩慢地添加在管內(nèi),整個過程水銀未溢出玻璃管,外界大氣壓強保持不變。①求第二次水銀添加完時氣柱的長度。②若第二次水銀添加完后,把玻璃管在豎直面內(nèi)以底部為軸緩慢的沿順時針方向旋轉(zhuǎn)60。求此時氣柱長度。(水銀未溢出玻璃管) 【答案】①;②。 【解析】①設(shè)開始時封閉氣體壓強為P0,每次添加的水銀產(chǎn)生的壓強為P,玻璃管的橫截面積為S 根據(jù)玻意耳定律,有: 設(shè)第二次水銀添加完時空氣柱長度為,根據(jù)玻意耳定律,有: 解得:, ②把玻璃管在豎直面內(nèi)緩慢的沿順時針方向旋轉(zhuǎn)600,水銀柱產(chǎn)生的壓強變小。 根據(jù)玻意耳定律,有: 解得: 考點:玻意耳定律 10.【河北省定州中學(xué)2017屆高三(高補班)上學(xué)期周練(8.14)物理試題】如圖所示,用銷釘固定的活塞把導(dǎo)熱氣缸分隔成兩部分,A部分氣體壓強PA=6.0105 Pa,體積VA=1L;B部分氣體壓強PB=2.0105 Pa,體積VB=3L.現(xiàn)拔去銷釘,外界溫度保持不變,活塞與氣缸間摩擦可忽略不計,整個過程無漏氣,A、B兩部分氣體均為理想氣體.求活塞穩(wěn)定后A部分氣體的壓強. 【答案】 考點:理想氣體的狀態(tài)變化方程 【名師點睛】此題是考查理想氣體的狀態(tài)變化方程的應(yīng)用;關(guān)鍵是選擇研究對象,并能確定氣體的狀態(tài)變化參量,同時要能關(guān)聯(lián)兩部分氣體的關(guān)系. 11.【江西省南昌市第三中學(xué)2016屆高三下學(xué)期第三次模擬考試?yán)砜凭C合】(9分)如圖所示除氣缸右壁外其余部分均絕熱,輕活塞K與氣缸壁接觸光滑,K把密閉氣缸分隔成體積相等的兩部分,分別裝有質(zhì)量、溫度均相同的同種氣體a和b,原來a、b兩部分氣體的壓強為p0、溫度為27 ℃、體積均為V?,F(xiàn)使氣體a溫度保持27 ℃不變,氣體b溫度降到-48 ℃,兩部分氣體始終可視為理想氣體,待活塞重新穩(wěn)定后,求:最終氣體a的壓強p、體積Va。 【答案】; 考點:玻意耳定律 12.【廣東省湛江一中等“四?!?017屆高三上學(xué)期第一次聯(lián)考物理試題】(10分)如圖所示,豎直放置且內(nèi)部光滑的導(dǎo)熱氣缸用活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體,活塞用固定螺栓固定在距氣缸底部為處,活塞橫截面積為S=,此時氣體的壓強為.氣缸壁是導(dǎo)熱的,打開固定螺栓,活塞下降,經(jīng)過足夠長的時間后,活塞停在距離底部h=0.2m處,在此過程中周圍環(huán)境溫度為=27℃并保持不變,已知重力加速度為g=10m/s2,大氣壓強為,求: ① 活塞的質(zhì)量m; ② 周圍環(huán)境溫度緩慢升高,最終活塞又能回到距氣缸底部處,求此時環(huán)境溫度t. 【答案】①1.5kg ②477℃ 【解析】①設(shè)活塞的質(zhì)量為m,打開固定螺栓經(jīng)過足夠長時間,這個過程中密封氣體溫度不變, 則有 , 聯(lián)立上兩式解得 代入數(shù)據(jù)解得 考點:理想氣體的狀態(tài)變化方程 13.【江西省贛中南五校2017屆高三上學(xué)期開學(xué)摸底考試?yán)砜凭C合物理試題】(10分)一氧氣瓶的容積為0.08 m3,開始時瓶中氧氣的壓強為20個大氣壓。某實驗室每天消耗1個大氣壓的氧氣0.36 m3。當(dāng)氧氣瓶中的壓強降低到2個大氣壓時,需重新充氣。若氧氣的溫度保持不變,求這瓶氧氣重新充氣前可供該實驗室使用多少天。 【答案】4天 【解析】設(shè)氧氣開始時的壓強為p1,體積為V1,壓強變?yōu)閜2(兩個大氣壓)時,體積為V2,根據(jù)玻意耳定律得p1V1=p2V2 ① 重新充氣前,用去的氧氣在p2壓強下的體積為 V3=V2-V1② 設(shè)用去的氧氣在p0(1個大氣壓)壓強下的體積為V0,則有 p2V3=p0V0 ③ 設(shè)實驗室每天用去的氧氣在p0下的體積為?V,則氧氣可用的天數(shù)為 N=V0/?V④ 聯(lián)立①②③④式,并代入數(shù)據(jù)得 N=4(天) ⑤ 考點:玻意耳定律 14.【重慶市南開中學(xué)2017屆高三7月月考理綜物理試題】(10分)如圖所示,一豎直放置、粗細(xì)均勻且足夠長的U形玻璃管與容積為V0=90cm3的金屬球形容器連通,用U形玻璃管中的水銀柱封閉一定質(zhì)量的理想氣體,當(dāng)環(huán)境溫度為27℃時,U形玻璃管右側(cè)水銀面比左側(cè)水銀面高出h1=16cm,水銀柱上方空氣柱長h0=20cm?,F(xiàn)在對金屬球形容器緩慢加熱.(已知大氣壓p0=76cmHg,U形玻璃管的橫截面積為S=0.5cm2).求: (i)當(dāng)加熱到多少攝氏度時,兩邊水銀柱高度在同一水平面上; (ii)當(dāng)加熱到277℃時停止加熱(此時右管中還有水銀),求此時金屬球形容器內(nèi)U形玻璃管左側(cè)、右兩側(cè)水銀面的高度差. 【答案】(i)t2=122.2℃ (ii) h=24cm 【解析】 考點:理想氣體的狀態(tài)方程;封閉氣體壓強. 【名師點睛】利用理想氣體狀態(tài)方程解題,關(guān)鍵是正確選取狀態(tài),明確狀態(tài)參量,尤其是正確求解被封閉氣體的壓強,這是熱學(xué)中的重點知識,要加強訓(xùn)練,加深理解. 13- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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