（备战2021年高考）2022年全国名校物理试卷分项解析汇编：选修3-3（非选择题）.docVIP

专题13选修3-3（非选择题）

1.【2022·西工大附中第一次适应性训练】(6分)在将空气压缩装入气瓶的过程中，温度保持不变，外界做了24kJ的功。现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底，若在此过程中，瓶中空气的质量保持不变，且放出了5kJ的热量。在上述两个过程中，空气的内能共减小________kJ，空气________(选填“吸取”或“放出”)的总热量为________kJ。

2.【2022·西工大附中第一次适应性训练】(9分)已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3kg/m3和2.1kg/m3，空气的摩尔质量为0.029kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023mol－1。若潜水员呼吸一次吸入2L空气，试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数。(结果保留1位有效数字)

3.【2021·西工大附中第四次适应性训练】（10分）肯定质量的抱负气体被活塞封闭在可导热的气缸内，活塞相对于底部的高度为h，可沿气缸无摩擦地滑动。取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。沙子倒完时，活塞下降了h/4。再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。外界大气的压强和温度始终保持不变，求此次沙子倒完时活塞距气缸底部的高度。

【答案】

【解析】

4.【2022·山西高三四校联考】肯定质量的抱负气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的p－V图象如图所示．已知该气体在状态A时的温度为27℃，求：

(1)该气体在状态B、C时的温度分别是多少？

(2)该气体从状态A到状态C的过程中内能的变化量是多少？

(3)该气体从状态A到状态C的过程中是吸热还是放热？传递的热量是多少？

【答案】（1）100K300K（2）ΔU＝0（3）吸热2000J

【解析】

试题分析：（1)对于抱负气体

A→Beq\f(pA,TA)＝eq\f(pB,TB)，TB＝100KB→Ceq\f(VB,TB)＝eq\f(VC,TC)，TC＝300K

（2)A→C由温度相等得：ΔU＝0

（3)A→C的过程中是吸热

吸热的热量Q＝－W＝pΔV＝2000J.

考点：气体的等容等压变化及热力学第肯定律。

5.【2021·山西沂州一中高三联考】图为一注射器，针筒上所标刻度是注射器的容积，最大刻度Vm＝20ml，其活塞的横截面积为2cm2。先将注射器活塞移到刻度V1=18ml的位置，然后用橡胶帽密封住注射器的针孔。已知环境温度t1=27℃，大气压p0=1.0×105Pa,为使活塞移到最大刻度处,试问（活塞质量及活塞与针筒内壁间的摩擦均

忽视不计。）

（i）若把注射器浸入水中缓慢加热，水温须升至多少℃？

（ii）若沿注射器轴线用力向外缓慢拉活塞，拉力须达到多大？

由活塞平衡条件可得：

考点：考查了气体状态方程，玻意耳定律，共点力平衡条件

6.【2021·景德镇高三其次次质检】（9分）如图所示，A、B气缸的长度均为60cm，截面积均为40cm2，C是可在气缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞，D为阀门。整个装置均由导热材料制成。原来阀门关闭，A内有压强PA=2.4×105Pa的氧气．B内有压强PB=1．2×105Pa的氢气。阀门打开后，活塞C向右移动，最终达到平衡．求：

Ⅰ．活塞C移动的距离及平衡后B中气体的压强；

Ⅱ．活塞C移动过程中B中气体是吸热还是放热（简要说明理由）。

（假定氧气和氢气均视为抱负气体，连接气缸的管道体积可忽视）

专题13选修3-3（计算题）（解析版）

1．【2021·华中师大附中高三五月模拟考试】肯定质量的抱负气体体积V与热力学温度T的关系图象如图所示，气体在状态A时的压强P0=1.0×105Pa，线段AB与V轴平行。

（1）求状态B时的压强为多大？

（2）气体从状态A变化到状态B过程中，对外界做的功为10J，求该过程中气体吸取的热量为多少？

2.【2021·湖北省八市高三三月联考试卷】图中A、B气缸的长度和截面积均为30cm和20cm2，C是可在气缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞，D为阀门。整个装置均由导热材料制成。（假定氧气和氮气均为抱负气体，连接气缸的管道体积可忽视）起初阀门关闭，A内有压强pA==2.0×105Pa的氮气。B内有压强pB=1.0×105Pa的氧气，活塞C处于图中所示位置。阀门打开后，活塞C向右移动，最终达到平衡。求：

（1）活塞C移动的距离及平衡后B中气体的压强；

（2）活塞C移动过程中A中气体是吸热还是放热（简要说明理由）。

3.【2021·湖北省黄冈市高三3月份质量检测】两端开口、内表面光滑的U形管处于竖直平面内，如图所示，质量均为m