人教版高中物理选修3同步练习高考真题集训

高考真题集训高考真题集训 1．(2018·全国卷Ⅰ)(15 分)(1)(5 分)如图，一定质量的 理想气体从状态 a 开始，经历过程①、②、③、④到达状 态 e。对此气体，下列说法正确的是________(填正确答案 标号。选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分。每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分)。 A．过程①中气体的压强逐渐减小 B．过程②中气体对外界做正功 C．过程④中气体从外界吸收了热量 D．状态 c、d 的内能相等 E．状态 d 的压强比状态 b 的压强小 (2)(10 分)如图，容积为 V 的汽缸由导热材料制成，面积为 S 的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分，汽缸上部通过细 管与装有某种液体的容器相连，细管上有一阀门 K。开始时， K 关闭，汽缸内上下两部分气体的压强均为 p0。现将 K 打开， V 容器内的液体缓慢地流入汽缸，当流入的液体体积为 8 时，将 V K 关闭，活塞平衡时其下方气体的体积减小了 6 。不计活塞的质量和体积，外界 温度保持不变，重力加速度大小为 g。求流入汽缸内液体的质量。 15p0S 答案答案(1)BDE(2) 26g paVapbVb 解析解析(1)由理想气体状态方程 T ＝ T 可知， 体积不变温度升高即 TbTa， ab 则 pbpa，即过程①中气体的压强逐渐增大，A 错误；由于过程②中气体体积增 大，所以过程②中气体对外做正功，B 正确；过程④中气体体积不变，对外做功 为零，温度降低，内能减小，根据热力学第一定律，过程④中气体放出热量，C 错误；由于状态 c、d 的温度相等，根据理想气体的内能只与温度有关，可知状 pVT 态 c、d 的内能相等，D 正确；由理想气体状态方程 T ＝C 可得 p＝CV，即 T-V 图中的点与原点 O 的连线的斜率正比于该点的压强，故状态 d 的压强比状态 b 的压强小，E 正确。 (2)设活塞再次平衡后，活塞上方气体的体积为 V1，压强为 p1；下方气体的 体积为 V2，压强为 p2。在活塞下移的过程中，活塞上、下方气体的温度均保持 不变，由玻意耳定律得 V p02＝p1V1① V p02＝p2V2② 由已知条件得 VVV13 V1＝ 2 ＋ 6 － 8 ＝24V③ VVV V2＝ 2 － 6 ＝ 3 ④ 设活塞上方液体的质量为 m，由力的平衡条件得 p2S＝p1S＋mg⑤ 联立以上各式得 15p0S m＝ 26g 。 2．(2018·全国卷Ⅱ)(15 分)(1)(5 分)对于实际的气体，下列说法正确的是 ________(填正确答案标号。选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分。每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分)。 A．气体的内能包括气体分子的重力势能 B．气体的内能包括分子之间相互作用的势能 C．气体的内能包括气体整体运动的动能 D．气体体积变化时，其内能可能不变 E．气体的内能包括气体分子热运动的动能 (2)(10 分)如图，一竖直放置的汽缸上端开口，汽缸壁内有卡 口 a 和 b，a、b 间距为 h，a 距缸底的高度为 H；活塞只能在 a、 b 间移动，其下方密封有一定质量的理想气体。已知活塞质量为 m，面积为 S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计它们之 间的摩擦。开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为 p0，温度均为 T0。现用电热丝缓慢加热汽缸中的气体，直至活塞刚好到达 b 处。 求此时汽缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功。 重力加速度大小为 g。 答案答案(1)BDE hmg  (2)1＋H1＋p S T0(p0S＋mg)h  0  解析解析(1)气体的内能等于所有分子热运动的动能和分子之间势能的总和， 故 A、C 错误，B、E 正确；根据热力学第一定律 Δ U＝W＋Q 知道，改变内能的 方式有做功和热传递，所以体积发生变化对外做功 W 时，如果吸热 Q＝W，则 内能不变，故 D 正确。 (2)开始时活塞位于 a 处，加热后，汽缸中的气体先经历等容过程，直至活 p0p1 塞开始运动。设此时汽缸中气体的温度为 T1，压强为 p1，根据查理定律有T＝T 01 ① 根据力的平衡条件有 p1S＝p0S＋mg② mg  联立①②式可得 T1＝1＋p ST0③  0  此后，汽缸中的气体经历等压过程，直至活塞刚好到达 b 处，设此时汽缸中 气体的温度为 T2；活塞位于 a 处和 b 处时气体的体积分别为 V1和 V2。根据盖— 吕萨克定律有 V1V2 T1＝T2④ 式中 V1＝SH⑤ V2＝S(H＋h)⑥ hmg  联立③④⑤⑥式解得 T2＝1＋H1＋p ST0⑦  0  从开始加热到活塞到达 b 处的过程中， 汽缸中的气体对外做的功为 W＝(p0S ＋mg)h。 3． (2018·全国卷Ⅲ)(15 分)(1)(5 分)如图， 一定量的理想 气体从状态 a 变化到状态 b，其过程如 p-V 图中从 a 到 b 的直线所示。在此过程中________。(填正确答案标号。选 对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分。每选 错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分) A．气体温度一直降低 B．气体内能一直增加 C．气体一直对外做功 D．气体一直从外界吸热 E．气体吸收的热量一直全部用于对外做功 (2)(10 分)在两端封闭、 粗细均匀的 U 形细玻璃管内有一段 水银柱，水银柱的两端各封闭有一段空气。当 U 形管两端竖 直朝上时，左、右两边空气柱的长度分别为l1＝18．0 cm 和 l2 ＝12．0 cm，左边气体的压强为 12．0 cmHg。现将 U 形管缓 慢平放在水平桌面上， 没有气体从管的一边通过水银逸入另一 边。求 U 形管平放时两边空气柱的长度。在整个过程中，气 体温度不变。 答案答案(1)BCD(2)22．5 cm7．5 cm paVa 解析解析(1)一定质量的理想气体从 a 到 b 的过程， 由理想气体状态方程 T ＝ a pbVb Tb 可知，TbTa，即气体的温度一直升高，A 错误；根据理想气体的内能只与 温度有关，可知气体的内能一直增加，B 正确；由于从a 到 b 的过程中气体的体 积增大，所以气体一直对外做功，C 正确；根据热力学第一定律，从a 到 b 的过 程中，气体一直从外界吸热，D 正确；气体吸收的热量一部分增加内能，一部分 对外做功，E 错误。 (2)设 U 形管两端竖直朝上时，左、右两边气体的压强分别为 p1和 p2。U 形 管水平放置时，两边气体压强相等，设为p，此时原左、右两边气体长度分别变 为 l1′和 l2′。由力的平衡条件有 p1＝p2＋ρg(l1－l2)① 式中 ρ 为水银密度，g 为重力加速度大小。 由玻意耳定律有 p1l1＝pl1′② p2l2＝pl2′③ l1′－l1＝l2－l2′④ 由①②③④式和题给条件得 l1′＝22．5 cm；l2′＝7．5 cm。 4．(2018·江苏高考)(12 分)(1)(3 分)如图所示，一支温度计 的玻璃泡外包着纱布，纱布的下端浸在水中。纱布