高考物理题目分析选修3-3.docx
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高考物理分析
（1）——题目分析
选修3-3
年份
题号
知识点
考查内容
考查方式
难度
2011
33
（1）
气体
气体状态变化与热力学第一定律
多点综合
中等
33
（2）
气体
气体状态方程
竖直管
较难
2012
33
（1）
热力定律
热力学三个定律
变换描述方式
简单
33
（2）
气体
气体状态方程
多研究对象
中等
2013
33
（1）
分子动理论
分子力、分子功、内能
两分子位置变化
简单
33
（2）
气体
气体状态方程
多对象、多过程
较难
2014
33
（1）
热力定律
热力学定律、内能、气体压强
结合状态图像
中等
33
（2）
气体
气体状态方程
多过程、气体压强
中等
2015
33
（1）
固体
晶体、物态变化
与实际结合
简单
33
（2）
气体
气体状态方程
变面积
较难
小结
基础知识分布广，综合题创新度较高，且灵活多变。
中等
33.【物理——选修3-3】（2011）（15分）
（1）（6分）对于一定量的理想气体，下列说法正确的是______。
（选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。
每选错一个扣3分，最低得分为0分）
A．若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变
B．若气体的内能不变，其状态也一定不变
C．若气体的温度随时间不段升高，其压强也一定不断增大
D．气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关
E．当气体温度升高时，气体的内能一定增大
（2）（9分）如图，一上端开口，下端封闭的细长玻璃管，下部有长l1=66cm的水银柱，中间封有长l2=6.6cm的空气柱，上部有长l3=44cm的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐。
已知大气压强为Po=76cmHg。
如果使玻璃管绕低端在竖直平面内缓慢地转动一周，求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度。
封入的气体可视为理想气体，在转动过程中没有发生漏气。
33.[物理——选修3-3]（2012）（15分）
（1）（6分）关于热力学定律，下列说法正确的是________（填入正确选项前的字母，选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）。
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
答案：
ACE
（2）（9分）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°C的水槽中，B的容积是A的3倍。
阀门S将A和B两部分隔开。
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。
打开阀门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°C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。
解：
（i）在打开阀门S前，两水槽水温均为T0=273K。
设玻璃泡B中气体的压强为p1，体积为VB，玻璃泡C中气体的压强为pC，依题意有p1=pC+Δp①
式中Δp=60mmHg。
打开阀门S后，两水槽水温仍为T0，设玻璃泡B中气体的压强为pB。
依题意，有pA=pC②
玻璃泡A和B中气体的体积为V2=VA+VB③
根据玻意耳定律得p1VB=pBV2④
联立①②③④式，并代入题给数据得⑤
（ii）当右侧水槽的水温加热至T′时，U形管左右水银柱高度差为Δp。
玻璃泡C中气体的压强为pc′=pa+Δp⑥
玻璃泡C的气体体积不变，根据查理定理得⑦
联立②⑤⑥⑦式，并代入题给数据得T′=364K⑧
33.[物理—选修3-3（2013）]（15分）
（1）（6分）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，下列说法正确的是（填正确答案标号。
选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。
每选错1个扣3分，最低得分为0分）
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.分子动能和分子势能之和保持不变
答案：
BCE
解析：
分子力先增大，再减小，然后在增大，故A错；分子力先为引力，后为斥力，靠近时，分子力先做正功，后做负功，故B对；根据动能定理，分子动能先增大，后减小，故C对；分子力做功是分子势能变化的量度，分子力做正功，分子势能减小，分子力做负功，分子势能增加，故D错；只有分子力做功，只有分子动能和分子势能相互转化，分子动能和分子势能之和保持不变，故E对。
（2）（9分）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Po和Po/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；然后打开K，经过一段时间，重新达到平衡。
已知外界温度为To，不计活塞与气缸壁间的摩擦。
求:
（i）恒温热源的温度T;
（ii）重新达到平衡后左气缸中活塞上方气体的体积VX。
答案：
（1）
（2）
解析：
（ⅰ）与恒温热源接触后，在k未打开时，右活塞不动，两活塞下方对气体经历等压过程，由盖·吕萨克定律得
由此得
（ii）由初始状态的力学平衡条件可知，左活塞的质量比右活塞的大，打开K后，左活塞下降至某一位置，右活塞必须升至气缸顶，才能满足力学平衡条件。
气缸顶部与外界接触，底部与恒温热源接触，两部分气体各自经历等温过程，设左活塞上方气体压强为P，由玻意耳定律得
联立式，得
其解为，另一个解，不符合题意，舍去。
33.[物理—选修3-3]（2014年全国卷1）（15分）
（1）（6分）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图像如图所示。
下列判断正确的是.（填正确答案标号。
选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。
每选错1个扣3分，最低得分为0分）
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
33
（1）【答案】：
ADE【解析】从a到b的过程，根据图线过原点可得，所以为等容变化过程，气体没有对外做功，外界也没有对气体做功，所以温度升高，只能是吸热的结果，A正确；从b到c的过程温度不变，可是压强变小，说明体积膨胀，对外做功，理应内能减少温度降低，而温度不变说明从外界吸热，B错误；从c到a的过程，压强不变，根据温度降低说明内能减少，根据改变内能的两种方式及做功和热传递的结果是内能减少，所以外界对气体做的功小于气体放出的热量，C错误。
分子的平均动能与温度有关，状态a的温度最低，所以分子平均动能最小，D正确；b和c两个状态，温度相同，即分子运动的平均速率相等，单个分子对容器壁的平均撞击力相等，根据b压强大，可判断状态b单位时间内容器壁受到分子撞击的改数多，E正确。
（2）（9分）一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形气缸内，气缸壁导热良好，活塞可沿气缸壁无摩擦地滑动。
开始时气体压强为P，活塞下表面相对于气缸底部的高度为h，外界的温度为To。
现取质量为m的沙子缓慢地倒在活塞的上表面，沙子倒完时，活塞下降了h/4.若此后外界的温度变为T，求重新达到平衡后气体的体积。
已知外界大气的压强始终保持不变，重力加速度大小为g。
【答案】
【解析】设气缸的横截面积为S，沙子倒在活塞上后，对气体产生的压强为Δp，由玻意耳定律得
phS=（p+Δp）（h-h）S ①
解得 Δp=p ②
外界的温度变为T后，设活塞距底面的高度为h′。
根据盖—吕萨克定律，得
= ③
解得 h′=h ④
据题意可得 Δp= ⑤
气体最后的体积为V=Sh′ ⑥
联立②④⑤⑥式得
V= ⑦
33.【物理—选修3-3】（2015年全国卷1）（15分）
（1）（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
（2）（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，横截面积为，小活塞的质量为，横截面积为；两活塞用刚性轻杆连接，间距保持为，气缸外大气压强为，温度为。
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，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，重力加速度取，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达到热平衡时，缸内封闭气体的压强
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