專題12-選修3-3（非選擇題）-2016年高考、聯(lián)考分類匯編（原卷版）

6/72016高考+聯(lián)考模擬物理試題分項(xiàng)解析專題12選修3-3（非選擇題）1．【2016·上海卷】（8分）某同學(xué)制作了一個(gè)結(jié)構(gòu)如圖（a）所示的溫度計(jì)。一端封閉的輕質(zhì)細(xì)管可繞封閉端O自由轉(zhuǎn)動(dòng)，管長0.5m。將一量程足夠大的力傳感器調(diào)零，細(xì)管的開口端通過細(xì)線掛于力傳感器掛鉤上，使細(xì)管保持水平、細(xì)線沿豎直方向。在氣體溫度為270K時(shí)，用一段水銀將長度為0.3m的氣柱封閉在管內(nèi)。實(shí)驗(yàn)時(shí)改變氣體溫度，測得封閉氣柱長度l和力傳感器讀數(shù)F之間的關(guān)系如圖（b）所示（實(shí)驗(yàn)中大氣壓強(qiáng)不變）。（1）管內(nèi)水銀柱長度為m，為保證水銀不溢出，該溫度計(jì)能測得的最高溫度為K。（2）若氣柱初始長度大于0.3m，該溫度計(jì)能測量的最高溫度將（選填：“增大”，“不變”或“減小”）。（3）若實(shí)驗(yàn)中大氣壓強(qiáng)略有升高，則用該溫度計(jì)測出的溫度將（選填：“偏高”，“不變”或“偏低”）。2．【2016·江蘇卷】如題12A-1圖所示，在A→B和D→A的過程中，氣體放出的熱量分別為4J和20J．在B→C和C→D的過程中，氣體吸收的熱量分別為20J和12J．求氣體完成一次循環(huán)對(duì)外界所做的功．3．（8分）【2016·海南卷】如圖，密閉汽缸兩側(cè)與一U形管的兩端相連，汽缸壁導(dǎo)熱；U形管內(nèi)盛有密度為ρ=7.5×102kg/m3的液體。一活塞將汽缸分成左、右兩個(gè)氣室，開始時(shí)，左氣室的體積是右氣室的體積的一半，氣體的壓強(qiáng)均為p0=4.5×103Pa。外界溫度保持不變。緩慢向右拉活塞使U形管兩側(cè)液面的高度差h=40cm，求此時(shí)左、右兩氣室的體積之比。取重力加速度大小g=10m/s2，U形管中氣體的體積和活塞拉桿的體積忽略不計(jì)。4．【2016·上海卷】（10分）如圖，兩端封閉的直玻璃管豎直放置，一段水銀將管內(nèi)氣體分隔為上下兩部分A和B，上下兩部分氣體初始溫度相等，且體積VA＞VB。（1）若A、B兩部分氣體同時(shí)升高相同的溫度，水銀柱將如何移動(dòng)？某同學(xué)解答如下：設(shè)兩部分氣體壓強(qiáng)不變，由，…，，…，所以水銀柱將向下移動(dòng)。上述解答是否正確？若正確，請寫出完整的解答；若不正確，請說明理由并給出正確的解答。（2）在上下兩部分氣體升高相同溫度的過程中，水銀柱位置發(fā)生變化，最后穩(wěn)定在新的平衡位置，A、B兩部分氣體始末狀態(tài)壓強(qiáng)的變化量分別為ΔpA和ΔpB，分析并比較二者的大小關(guān)系。5．【2016·全國新課標(biāo)Ⅰ卷】（10分）在水下氣泡內(nèi)空氣的壓強(qiáng)大于氣泡表面外側(cè)水的壓強(qiáng)，兩壓強(qiáng)差Δp與氣泡半徑r之間的關(guān)系為Δp=,其中σ=0.070N/m。現(xiàn)讓水下10m處一半徑為0.50cm的氣泡緩慢上升。已知大氣壓強(qiáng)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·全國新課標(biāo)Ⅱ卷】（10分）一氧氣瓶的容積為0.08m3，開始時(shí)瓶中氧氣的壓強(qiáng)為20個(gè)大氣壓。某實(shí)驗(yàn)室每天消耗1個(gè)大氣壓的氧氣0.36m3。當(dāng)氧氣瓶中的壓強(qiáng)降低到2個(gè)大氣壓時(shí)，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(shí)驗(yàn)室使用多少天。7．【2016·全國新課標(biāo)Ⅲ卷】一U形玻璃管豎直放置，左端開口，右端封閉，左端上部有一光滑的輕活塞。初始時(shí)，管內(nèi)汞柱及空氣柱長度如圖所示。用力向下緩慢推活塞，直至管內(nèi)兩邊汞柱高度相等時(shí)為止。求此時(shí)右側(cè)管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)和活塞向下移動(dòng)的距離。已知玻璃管的橫截面積處處相同；在活塞向下移動(dòng)的過程中，沒有發(fā)生氣體泄漏；大氣壓強(qiáng)p0=75.0cmHg。環(huán)境溫度不變。1．【2016·蘇北三市（徐州市、連云港市、宿遷市）最后一卷聯(lián)考】一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，壓強(qiáng)隨體積變化的關(guān)系如圖所示．氣體在狀態(tài)A時(shí)的內(nèi)能狀態(tài)B時(shí)的內(nèi)能（選填“大于”、“小于”或“等于”）；由A變化到B，氣體對(duì)外界做功的大小（選填“大于”、“小于”或“等于”）氣體從外界吸收的熱量．ppAVOB2．【2016·鄭州市5月質(zhì)檢（最后一卷）】封閉在氣缸內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變到狀態(tài)D，其體積V與熱力學(xué)溫度T的關(guān)系如圖所示。該氣體的摩爾質(zhì)量為M，狀態(tài)A的體積為V0，溫度為T0，O、A、D三點(diǎn)在同一直線上。在上述過程中，氣體對(duì)外做功為5J，內(nèi)能增加9J，則氣體__________（填“吸收”或“放出”）熱量____________J；若在狀態(tài)D的體積為2V0，則狀態(tài)D的溫度為_____________。3．【2016·淮安市5月最后一卷】有一個(gè)氧氣袋和一個(gè)氧氣瓶，當(dāng)所裝氧氣的壓強(qiáng)不太大，可近似當(dāng)成理想氣體。它們的p-T圖像如圖所示。①如果氧氣袋中的氧氣質(zhì)量不變，經(jīng)歷了1→2過程，則此過程袋中的氧氣（選填“吸熱”或“放熱”）；如果氧氣瓶中氧氣質(zhì)量發(fā)生了變化，經(jīng)歷了1→2過程，則此時(shí)氧氣瓶正在（選填“用氣”或“充氣”）。②如果氧氣瓶的容積V=30L，由于用氣，氧氣瓶中的壓強(qiáng)由p1=100atm降到p2=50atm，溫度始終保持0℃，已知標(biāo)準(zhǔn)狀況下1mol氣體的體積是22.4L，則使用掉的氧氣分子數(shù)為多少？（已知阿伏伽德羅常數(shù)NA=6.0×1023mol-1，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）4．【2016·鄭州市5月質(zhì)檢（最后一卷）】很多轎車為了改善夜間行駛時(shí)的照明問題，在車燈的設(shè)計(jì)上選擇了氙氣燈，這是因?yàn)殡瘹鉄魺艄獾牧炼仁瞧胀魺艄饬炼鹊?倍，但是耗電量僅是普通燈的一半，氙氣燈使用壽命則是普通燈的5倍。若氙氣充入燈頭后的容積V＝1．6L，氙氣密度ρ＝6．0kg／m3。已知氙氣的摩爾質(zhì)量M＝0．131kg／mol，阿伏伽德羅常數(shù)NA＝6×1023mol－1。試估算：（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）①燈頭中氙氣分子的總個(gè)數(shù)；②燈頭中氙氣分子間的平均距離。5．【2016·淄博市、萊蕪市5月二模（最后一卷）】(10分)如圖所示，固定在水平地面上的氣缸，用一個(gè)不漏氣的活塞封閉了一定質(zhì)量理想氣體，活塞可以無摩擦地移動(dòng)，活塞的面積S=100cm2?；钊c在另一水平平臺(tái)上的物塊A用水平輕桿連接，在平臺(tái)上有另一物塊B，A、B的質(zhì)量均為m=12.5kg，物塊與平臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。兩物塊間距d=5cm。開始時(shí)活塞距缸底L1=10cm，缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)pl等于外界大氣壓強(qiáng)p0，溫度t1=27℃。現(xiàn)對(duì)氣缸內(nèi)的氣體緩慢加熱。(p0=1.0×105Pa，g=10m／s2)求①使物塊A剛開始移動(dòng)時(shí)，氣缸內(nèi)的溫度為多少K；②使物塊B剛開始移動(dòng)時(shí)，氣缸內(nèi)的溫度為多少K。6．【2016·商丘市5月三?！磕忱硐霘怏w在溫度為0℃時(shí)，壓強(qiáng)為2p0（p0為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓），體積為0．5L，已知1mol理想氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為22．4L，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6．0×1023mol－1。求：（i）標(biāo)準(zhǔn)狀況下該氣體的體積；（ii）該氣體的分子數(shù)（計(jì)算結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。7．一上端開口、下端封閉的細(xì)長玻璃管傾斜放置，與水平面夾角。玻璃管的中間有一段長為的水銀柱，水銀柱下部封有長的空氣柱，上部空氣柱的長度?，F(xiàn)將一活塞從玻璃管開口處緩緩?fù)峦?，使管下部空氣在長度變?yōu)?，如圖所示。假設(shè)活塞下推過程中沒有漏氣，已知大氣壓強(qiáng)為，環(huán)境溫度不變，求活塞下推的距離。8．【2016·威海市5月第二次模擬（最后一卷）】(10分)如圖所示，兩端開口、粗細(xì)均勻的U型管豎直放置，其中儲(chǔ)有水銀，水銀柱的高度如圖所示。將左管上端封閉，在右管的上端用一不計(jì)厚度的活塞封閉右端?，F(xiàn)將活塞緩慢下推，當(dāng)兩管水銀面高度差為20cm時(shí)停止推動(dòng)活塞，已知在推動(dòng)活塞的過程中不漏氣，大氣壓強(qiáng)為76cmHg，環(huán)境溫度不變。求活塞在右管內(nèi)下移的距離。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。)9．【2016·揭陽市5月二模（最后一卷）】（10分）如圖所示，氣缸呈圓柱形，上部有擋板，內(nèi)部高度為d。筒內(nèi)一個(gè)很薄的質(zhì)量不計(jì)的活塞封閉一定量的理想氣體，開始時(shí)活塞處于離底部的高度，外界大氣壓強(qiáng)為1×105Pa，溫度為27℃，現(xiàn)對(duì)氣體加熱。求：①當(dāng)活塞剛好到達(dá)汽缸口時(shí)氣體的溫度；②氣體溫度達(dá)到387℃時(shí)氣體的壓強(qiáng)。10．【2016·蘇北三市（徐州市、連云港市、宿遷市）最后一卷聯(lián)考】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(qiáng)PA=6.0×105Pa，體積VA=1L；B部分氣體壓強(qiáng)PB=2.0×105Pa，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(jì)，整個(gè)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(qiáng)．AABA11．【2016·濟(jì)南市5月模擬（最后一卷）】如圖所示，一橫截面積為3×10-4m2的U形管豎直放置，左側(cè)封閉，右端開口，兩側(cè)水銀面高度差為5cm，左側(cè)封閉氣體長為12.5cm，右側(cè)被一輕質(zhì)活塞封閉氣體的長度為10cm。然后緩慢向下壓活塞，使左右兩側(cè)液面相平，氣體溫度保持不變，問此時(shí)施加壓力多大?活塞下移的距離是多少?(已知大氣壓為p0=l×105Pa=75cmHg)12．【2016·開封市5月質(zhì)檢（最后一