专题12-选修3-3（非选择题）-2016年高考、联考分类汇编（原卷版）

6/72016高考+联考模拟物理试题分项解析专题12选修3-3（非选择题）1．【2016·上海卷】（8分）某同学制作了一个结构如图（a）所示的温度计。一端封闭的轻质细管可绕封闭端O自由转动，管长0.5m。将一量程足够大的力传感器调零，细管的开口端通过细线挂于力传感器挂钩上，使细管保持水平、细线沿竖直方向。在气体温度为270K时，用一段水银将长度为0.3m的气柱封闭在管内。实验时改变气体温度，测得封闭气柱长度l和力传感器读数F之间的关系如图（b）所示（实验中大气压强不变）。（1）管内水银柱长度为m，为保证水银不溢出，该温度计能测得的最高温度为K。（2）若气柱初始长度大于0.3m，该温度计能测量的最高温度将（选填：“增大”，“不变”或“减小”）。（3）若实验中大气压强略有升高，则用该温度计测出的温度将（选填：“偏高”，“不变”或“偏低”）。2．【2016·江苏卷】如题12A-1图所示，在A→B和D→A的过程中，气体放出的热量分别为4J和20J．在B→C和C→D的过程中，气体吸收的热量分别为20J和12J．求气体完成一次循环对外界所做的功．3．（8分）【2016·海南卷】如图，密闭汽缸两侧与一U形管的两端相连，汽缸壁导热；U形管内盛有密度为ρ=7.5×102kg/m3的液体。一活塞将汽缸分成左、右两个气室，开始时，左气室的体积是右气室的体积的一半，气体的压强均为p0=4.5×103Pa。外界温度保持不变。缓慢向右拉活塞使U形管两侧液面的高度差h=40cm，求此时左、右两气室的体积之比。取重力加速度大小g=10m/s2，U形管中气体的体积和活塞拉杆的体积忽略不计。4．【2016·上海卷】（10分）如图，两端封闭的直玻璃管竖直放置，一段水银将管内气体分隔为上下两部分A和B，上下两部分气体初始温度相等，且体积VA＞VB。（1）若A、B两部分气体同时升高相同的温度，水银柱将如何移动？某同学解答如下：设两部分气体压强不变，由，…，，…，所以水银柱将向下移动。上述解答是否正确？若正确，请写出完整的解答；若不正确，请说明理由并给出正确的解答。（2）在上下两部分气体升高相同温度的过程中，水银柱位置发生变化，最后稳定在新的平衡位置，A、B两部分气体始末状态压强的变化量分别为ΔpA和ΔpB，分析并比较二者的大小关系。5．【2016·全国新课标Ⅰ卷】（10分）在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的压强，两压强差Δp与气泡半径r之间的关系为Δp=,其中σ=0.070N/m。现让水下10m处一半径为0.50cm的气泡缓慢上升。已知大气压强p0=1.0×105Pa，水的密度ρ=1.0×103kg/m3，重力加速度大小g=10m/s2。6．【2016·全国新课标Ⅱ卷】（10分）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。若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。7．【2016·全国新课标Ⅲ卷】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图所示。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。已知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p0=75.0cmHg。环境温度不变。1．【2016·苏北三市（徐州市、连云港市、宿迁市）最后一卷联考】一定质量的理想气体由状态A变化到状态B，压强随体积变化的关系如图所示．气体在状态A时的内能状态B时的内能（选填“大于”、“小于”或“等于”）；由A变化到B，气体对外界做功的大小（选填“大于”、“小于”或“等于”）气体从外界吸收的热量．ppAVOB2．【2016·郑州市5月质检（最后一卷）】封闭在气缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D，其体积V与热力学温度T的关系如图所示。该气体的摩尔质量为M，状态A的体积为V0，温度为T0，O、A、D三点在同一直线上。在上述过程中，气体对外做功为5J，内能增加9J，则气体__________（填“吸收”或“放出”）热量____________J；若在状态D的体积为2V0，则状态D的温度为_____________。3．【2016·淮安市5月最后一卷】有一个氧气袋和一个氧气瓶，当所装氧气的压强不太大，可近似当成理想气体。它们的p-T图像如图所示。①如果氧气袋中的氧气质量不变，经历了1→2过程，则此过程袋中的氧气（选填“吸热”或“放热”）；如果氧气瓶中氧气质量发生了变化，经历了1→2过程，则此时氧气瓶正在（选填“用气”或“充气”）。②如果氧气瓶的容积V=30L，由于用气，氧气瓶中的压强由p1=100atm降到p2=50atm，温度始终保持0℃，已知标准状况下1mol气体的体积是22.4L，则使用掉的氧气分子数为多少？（已知阿伏伽德罗常数NA=6.0×1023mol-1，结果保留两位有效数字）4．【2016·郑州市5月质检（最后一卷）】很多轿车为了改善夜间行驶时的照明问题，在车灯的设计上选择了氙气灯，这是因为氙气灯灯光的亮度是普通灯灯光亮度的3倍，但是耗电量仅是普通灯的一半，氙气灯使用寿命则是普通灯的5倍。若氙气充入灯头后的容积V＝1．6L，氙气密度ρ＝6．0kg／m3。已知氙气的摩尔质量M＝0．131kg／mol，阿伏伽德罗常数NA＝6×1023mol－1。试估算：（结果保留一位有效数字）①灯头中氙气分子的总个数；②灯头中氙气分子间的平均距离。5．【2016·淄博市、莱芜市5月二模（最后一卷）】(10分)如图所示，固定在水平地面上的气缸，用一个不漏气的活塞封闭了一定质量理想气体，活塞可以无摩擦地移动，活塞的面积S=100cm2。活塞与在另一水平平台上的物块A用水平轻杆连接，在平台上有另一物块B，A、B的质量均为m=12.5kg，物块与平台间的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。两物块间距d=5cm。开始时活塞距缸底L1=10cm，缸内气体压强pl等于外界大气压强p0，温度t1=27℃。现对气缸内的气体缓慢加热。(p0=1.0×105Pa，g=10m／s2)求①使物块A刚开始移动时，气缸内的温度为多少K；②使物块B刚开始移动时，气缸内的温度为多少K。6．【2016·商丘市5月三模】某理想气体在温度为0℃时，压强为2p0（p0为一个标准大气压），体积为0．5L，已知1mol理想气体在标准状况下的体积为22．4L，阿伏加德罗常数NA＝6．0×1023mol－1。求：（i）标准状况下该气体的体积；（ii）该气体的分子数（计算结果保留一位有效数字）。7．一上端开口、下端封闭的细长玻璃管倾斜放置，与水平面夹角。玻璃管的中间有一段长为的水银柱，水银柱下部封有长的空气柱，上部空气柱的长度。现将一活塞从玻璃管开口处缓缓往下推，使管下部空气在长度变为，如图所示。假设活塞下推过程中没有漏气，已知大气压强为，环境温度不变，求活塞下推的距离。8．【2016·威海市5月第二次模拟（最后一卷）】(10分)如图所示，两端开口、粗细均匀的U型管竖直放置，其中储有水银，水银柱的高度如图所示。将左管上端封闭，在右管的上端用一不计厚度的活塞封闭右端。现将活塞缓慢下推，当两管水银面高度差为20cm时停止推动活塞，已知在推动活塞的过程中不漏气，大气压强为76cmHg，环境温度不变。求活塞在右管内下移的距离。(结果保留两位有效数字。)9．【2016·揭阳市5月二模（最后一卷）】（10分）如图所示，气缸呈圆柱形，上部有挡板，内部高度为d。筒内一个很薄的质量不计的活塞封闭一定量的理想气体，开始时活塞处于离底部的高度，外界大气压强为1×105Pa，温度为27℃，现对气体加热。求：①当活塞刚好到达汽缸口时气体的温度；②气体温度达到387℃时气体的压强。10．【2016·苏北三市（徐州市、连云港市、宿迁市）最后一卷联考】如图所示，用销钉固定的活塞把导热气缸分隔成两部分，A部分气体压强PA=6.0×105Pa，体积VA=1L；B部分气体压强PB=2.0×105Pa，体积VB=3L．现拔去销钉，外界温度保持不变，活塞与气缸间摩擦可忽略不计，整个过程无漏气，A、B两部分气体均为理想气体．求活塞稳定后A部分气体的压强．AABA11．【2016·济南市5月模拟（最后一卷）】如图所示，一横截面积为3×10-4m2的U形管竖直放置，左侧封闭，右端开口，两侧水银面高度差为5cm，左侧封闭气体长为12.5cm，右侧被一轻质活塞封闭气体的长度为10cm。然后缓慢向下压活塞，使左右两侧液面相平，气体温度保持不变，问此时施加压力多大?活塞下移的距离是多少?(已知大气压为p0=l×105Pa=75cmHg)12．【2016·开封市5月质检（最后一