1、第133a节 选修模块33（上）【2019年物理全国卷3】用油膜法估算分子大小的实验中，首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是_。实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积，可以_。为得到油酸分子的直径，还需测量的物理量是_。【答案】 (1). 使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜 (2). 把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中，测出1mL油酸酒精溶液的滴数，得到一滴溶液中纯油酸的体积 (3). 油膜稳定后得表面积S。【解析】【详解】油膜法测量分子大小需要形成单分子油膜，故而需要减少油酸浓度；一滴油酸的体积非常微小不易准确测量，故而使用累积法，测出N滴油
2、酸溶液的体积V，用V与N的比值计算一滴油酸的体积；由于形成单分子油膜，油膜的厚度h可以认为是分子直径，故而还需要测量出油膜的面积S，以计算厚度.【2019年物理全国卷3】如图，一粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内有一段高度为2.0cm的水银柱，水银柱下密封了一定量的理想气体，水银柱上表面到管口的距离为2.0cm。若将细管倒置，水银柱下表面恰好位于管口处，且无水银滴落，管内气体温度与环境温度相同。已知大气压强为76cmHg，环境温度为296K。（1）求细管的长度；（2）若在倒置前，缓慢加热管内被密封的气体，直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止，求此时密封气体的温度。【答案】（1）41cm；（2
3、）312K【解析】【分析】以“液柱”为模型，通过对气体压强分析，利用玻意耳定律和盖-吕萨克定律求得细管长度和温度，找准初末状态、分析封闭气体经历的变化时关键。易错点：误把气体长度当成细管长度。【详解】（1）设细管的长度为l，横截面的面积为S，水银柱高度为h；初始时，设水银柱上表面到管口的距离为h，被密封气体的体积为V，压强为p；细管倒置时，气体体积为V1，压强为p1。由玻意耳定律有pV=p1V1由力的平衡条件有p=p0gh式中，p、g分别为水银的密度和重力加速度的大小，p0为大气压强。由题意有V=S（Lh1h）V1=S（Lh）由式和题给条件得L=41cm（2）设气体被加热前后的温度分别为T0和
4、T，由盖吕萨克定律有由式和题给数据得T=312K【2019年物理全国卷1】33物理选修3-3（15分）（1）（5分）某容器中的空气被光滑活塞封住，容器和活塞绝热性能良好，空气可视为理想气体。初始时容器中空气的温度与外界相同，压强大于外界。现使活塞缓慢移动，直至容器中的空气压强与外界相同。此时，容器中空气的温度_（填“高于”“低于”或“等于”）外界温度，容器中空气的密度_（填“大于”“小于”或“等于”）外界空气的密度。【答案】 (1). 低于 (2). 大于【解析】【详解】由题意可知，容器与活塞绝热性能良好，容器内气体与外界不发生热交换，故，但活塞移动的过程中，容器内气体压强减小，则容器内气体正
5、在膨胀，体积增大，气体对外界做功，即，根据热力学第一定律可知：，故容器内气体内能减小，温度降低，低于外界温度。最终容器内气体压强和外界气体压强相同，根据理想气体状态方程：又，m为容器内气体质量联立得：取容器外界质量也为m的一部分气体，由于容器内温度T低于外界温度，故容器内气体密度大于外界。故本题答案为：低于；大于。【2019年物理全国卷1】（2）（10分）热等静压设备广泛用于材料加工中。该设备工作时，先在室温下把惰性气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中，然后炉腔升温，利用高温高气压环境对放入炉腔中的材料加工处理，改部其性能。一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积为013 m3，
6、炉腔抽真空后，在室温下用压缩机将10瓶氩气压入到炉腔中。已知每瓶氩气的容积为3.210-2 m3，使用前瓶中气体压强为1.5107 Pa，使用后瓶中剩余气体压强为2.0106 Pa；室温温度为27 。氩气可视为理想气体。（i）求压入氩气后炉腔中气体在室温下的压强；（i i）将压入氩气后的炉腔加热到1 227 ，求此时炉腔中气体的压强。【答案】（1） （2）【解析】【详解】（1）设初始时每瓶气体的体积为，压强为；使用后气瓶中剩余气体的压强为，假设体积为，压强为的气体压强变为时，其体积膨胀为，由玻意耳定律得：被压入进炉腔的气体在室温和条件下的体积为：设10瓶气体压入完成后炉腔中气体的压强为，体积为
7、，由玻意耳定律得：联立方程并代入数据得：（2）设加热前炉腔的温度为，加热后炉腔的温度为，气体压强为，由查理定律得：联立方程并代入数据得：【2019年物理全国卷2】如p-V图所示，1、2、3三个点代表某容器中一定量理想气体的三个不同状态，对应的温度分别是T1、T2、T3。用N1、N2、N3分别表示这三个状态下气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数，则N1_N2，T1_T3，T3，N2_N3。（填“大于”“小于”或“等于”）【答案】 (1). 大于 (2). 等于 (3). 大于【解析】【详解】（1）1、2等体积，2、3等压强由pV=nRT得：=，V1=V2，故=，可得：T1=2T2，即T
8、1T2，由于分子密度相同，温度高，碰撞次数多，故N1N2；由于p1V1= p3V3；故T1=T3；则T3T2，又p2=p3，2状态分析密度大，分析运动缓慢，单个分子平均作用力小，3状态分子密度小，分子运动剧烈，单个分子平均作用力大。故3状态碰撞容器壁分子较少，即N2N3；【2019年物理全国卷2】如图，一容器由横截面积分别为2S和S的两个汽缸连通而成，容器平放在地面上，汽缸内壁光滑。整个容器被通过刚性杆连接的两活塞分隔成三部分，分别充有氢气、空气和氮气。平衡时，氮气的压强和体积分别为p0和V0，氢气的体积为2V0，空气的压强为p。现缓慢地将中部的空气全部抽出，抽气过程中氢气和氮气的温度保持不变
9、，活塞没有到达两汽缸的连接处，求：（1）抽气前氢气的压强；（2）抽气后氢气的压强和体积。【答案】（1）（p0+p）；（2）；【解析】【详解】解：（1）设抽气前氢气的压强为p10，根据力的平衡条件得（p10p）2S=（p0p）S得p10=（p0+p）（2）设抽气后氢气的压强和体积分别为p1和V1，氢气的压强和体积分别为p2和V2，根据力的平衡条件有p2S=p12S由玻意耳定律得p1V1=p102V0p2V2=p0V0由于两活塞用刚性杆连接，故V12V0=2（V0V2）联立式解得1.2018年江苏卷12A选修3-3(12分)纱布温度计水（1）如题图所示，一支温度计的玻璃泡外包着纱布，纱布的下端浸在
10、水中。纱布中的水在蒸发时带走热量，使温度计示数低于周围空气温度。当空气温度不变，若一段时间后发现该温度计示数减小，则 A 。A空气的相对湿度减小B空气中水蒸汽的压强增大C空气中水的饱和气压减小D空气中水的饱和气压增大解析：温度计示数减小说明蒸发加快，空气中水蒸汽的压强减小，选项B错误；因空气的饱和气压只与温度有关，空气温度不变，所以饱和气压不变，选项C、D错误；根据相对湿度的定义，空气的相对湿度减小，选项A正确。速率区间各速率区间的分子数占总分子数的百分比/%（ms-1）温度T1温度T2100以下0.71.41002005.48.120030011.917.030040017.421.4400
11、50018.620.450060016.715.160070012.99.27008007.94.58009004.62.0900以上3.90.9（2）一定量的氧气贮存在密封容器中，在T1和T2温度下其分子速率分布的情况见右表。则T1 （选填“大于”“小于”或“等于”）T2。若约10%的氧气从容器中泄漏，泄漏前后容器内温度均为T1，则在泄漏后的容器中，速率处于400500 m/s区间的氧气分子数占总分子数的百分比 （选填“大于”“小于”或“等于”）18.6%。答案：大于 等于 解析：分子速率分布与温度有关，温度升高，分子的平均速率增大，速率大的分子数所占比例增加，速率小的分子数所占比例减小，所
12、以T1大于T2；泄漏前后容器内温度不变，则在泄漏后的容器中，速率处于400500 m/s区间的氧气分子数占总分子数的百分比不变，仍为18.6%0T/KV/10-3m3ABC15012300（3）如题图所示，一定质量的理想气体在状态A时压强为2.0105 Pa，经历ABCA的过程，整个过程中对外界放出61.4 J热量。求该气体在AB过程中对外界所做的功。答案：138.6 J解析：整个过程中，外界对气体做功W=WAB+WCA，且WCA=pA（VCVA）由热力学第一定律U=Q+W，得WAB= （Q+WCA）代入数据得WAB=138.6 J，即气体对外界做的功为138.6 J2.2018年海南卷15选
13、修33（12分）pVOacb（1）（4分）如图，一定量的理想气体，由状态a等压变化到状态b，再从b等容变化到状态c。a、c两状态温度相等。下列说法正确的是 BD 。（填入正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分；有选错的得0分）A从状态b到状态c的过程中气体吸热B气体在状态a的内能等于在状态c的内能C气体在状态b的温度小于在状态a的温度D从状态a到状态b的过程中气体对外做正功解析：从状态b到状态c的过程中，体积不变，压强减小，不对外做功，由气态方程的温度降低，内能减少，由热力学第一定律知气体对外放热，选项A错误；理想气体的内能只与温度有关，a、c两状态温度相等，所以内能相等，选项B正确；由
14、气态方程，气体的温度正比于PV的乘积值，可见气体在状态b的温度大于在状态a的温度，选项C错误；从状态a到状态b的过程中，体积增大，气体对外做正功，选项D正确。故选BD。 （2）（8分）一储存氮气的容器被一绝热轻活塞分隔成两个气室A和B，活塞可无摩擦地滑动。开始时用销钉固定活塞，A中气体体积为，温度为，压强为；B中气体体积为，温度为，压强为。现将A中气体的温度降至，然后拔掉销钉，并保持A、B中气体温度不变，求稳定后A和B中气体的压强。解：气室A内气体降温过程中，气体体积不变。设A中气体原来的压强为p1，温度为T1；冷却后的压强为，此时A中气体的温度已与B中的相同，记为T。由查理定律有拔掉销钉后，
15、设B中气体原来的压强为，稳定时A和B中气体的压强为p，A中气体体积由原来的V1变为，B中气体体积由原来的V2变为。由玻意耳定律得由题意知联立式和题给数据得3.2018年全国卷I、 33物理选修3-3（15分）VTOacbed（1）（5分）如图，一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程、到达状态e。对此气体，下列说法正确的是 BDE （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过程中气体的压强逐渐减小B过程中气体对外界做正功C过程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的压强小解析：在过程中，体积不变，外界不对气体做功，气体也
16、不对外界做功，温度升高，压强增大，内能增加，故A错误；在过程中，气体的体积增大，气体对外界做正功，故B正确；在过程中，体积不变，外界不对气体做功，气体也不对外界做功，温度下降，内能减少，气体向外界放热，C错误；在过程cd中，温度不变，内能不变，故D正确。由得,可知T-V图线的斜率与压强相关，斜率大则压强大，状态b的斜率大于状态d的斜率，所以状态d的压强比状态b的压强小，选项E正确。故选BDE。K（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
17、为。现将K打开，容器内的液体缓慢地流入汽缸，当流入的液体体积为时，将K关闭，活塞平衡时其下方气体的体积减小了。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。解：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，由玻意耳定律得由已知条件得设活塞上方液体的质量为m，由力的平衡条件得联立以上各式得4.2018年全国卷II、33物理选修3-3（15分）（1）（5分）对于实际的气体，下列说法正确的是 BDE 。（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
18、。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气体的内能包括气体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气体的体积变化时，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baHh（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
19、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。解答：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，直至活塞开始运动。设此时汽缸中气体的温度为T1，压强为，根据查理定律有根据力的平衡条件有 联立式可得此后，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式中 联立式解得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 5.2018年全国卷III、33物理选修3-3（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
20、此过程中 BCD 。（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 pObaV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解析：由得，温度T正比于PV的乘积值，从a到b的过程中PV的乘积值增大，温度升高，内能增大，选项A错误B正确；从a到b的过程中，体积增大，气体对外做功，C正确；由热力学第一定律得气体一直从外界吸热，D正确；气体吸收的热一部分用于对外做功，另一部分增加气体的内能，E错误；故选BCD。l2l1（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
21、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和，左边气体的压强为。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：22.5cm 7.5cm解析：设U形管两端竖直朝上时，左、右两边气体的压强分别为和。U形管水平放置时，两边气体压强相等，设为，此时原左、右两边气柱长度分别变为和。由力的平衡条件有l2l2l1l1 式中为水银密度，为重力加速度大小。由玻意耳定律有 两边气柱长度的变化量大小相等由式和题给条件得 6.2017年新课标I卷33物理选修33（15分）单位速率间隔分子数占
22、总分子数的百分比0200400600800v/(ms-1)（1）（5分）氧气分子在0 和100 温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。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图中两条曲线下面积相等B图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形C图中实线对应于氧气分子在100 时的情形D图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目E与0 时相比，100 时氧气分子速率出现在0400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大【答案】ABC【解析】温度是分子平均动能的标志，温
23、度升高分子的平均动能增加，不同温度下相同速率的分子所占比例不同，温度越高，速率大的分子占比例越高，故虚线为0，实线是100对应的曲线，曲线下面积都等于1，故面积相等，所以ABC正确。ABK2K1K3活塞（2）（10分）如图，容积均为V的汽缸A、B下端有细管（容积可忽略）连通，阀门K2位于细管的中部，A、B的顶部各有一阀门K1、K3，B中有一可自由滑动的活塞（质量、体积均可忽略）。初始时，三个阀门均打开，活塞在B的底部；关闭K2、K3，通过K1给汽缸充气，使A中气体的压强达到大气压p0的3倍后关闭K1。已知室温为27 ，汽缸导热。（i）打开K2，求稳定时活塞上方气体的体积和压强；（ii）接着打开
24、K3，求稳定时活塞的位置；（iii）再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高20，求此时活塞下方气体的压强。【答案】（i）V/2 2p0 （ii）顶部 （iii）1.6 p0【解析】（i）设打开K2后，稳定时活塞上方气体的压强为p1，体积为V1。依题意，被活塞分开的两部分气体都经历等温过程。由玻意耳定律得 联立式得 （ii）打开K3后，由式知，活塞必定上升。设在活塞下方气体与A中气体的体积之和为V2(V22V)时活塞下气体压强为p2，由玻意耳定律得 由式得 由式知，打开K3后活塞上升直到B的顶部为止；此时为（iii）设加热后活塞下方气体的压强为p3，气体温度从T1=300K升高到T2=320K的等容过
25、程中，由查理定律得 将有关数据代入式得 p3=1.6p0 7.2017年新课标卷33物理选修33（15分）（1）（5分）如图，用隔板将一绝热汽缸分成两部分，隔板左侧充有理想气体，隔板右侧与绝热活塞之间是真空。现将隔板抽开，气体会自发扩散至整个汽缸。待气体达到稳定后，缓慢推压活塞，将气体压回到原来的体积。假设整个系统不漏气。下列说法正确的是_（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）。理想气体真空隔板活塞A气体自发扩散前后内能相同B气体在被压缩的过程中内能增大C在自发扩散过程中，气体对外界做功D气体在被压缩的过程中，外界对气体做功E气体在被压缩的过程中，
26、气体分子的平均动能不变【答案】ABD【解析】气体向真空中自发扩散，不对外界做功，且又因为气缸绝热，可知气体自发扩散前后内能相同，选项A正确，C错误；气体在被压缩过程，体积减小，活塞对气体做功，又因为气缸绝热，则气体内能增大，选项B、D正确；气体在被压缩的过程中，因气体内能增加，则温度升高，气体分子的平均动能增加，E错误。故选ABD.（2）（10分）一热气球体积为V，内部充有温度为Ta的热空气，气球外冷空气的温度为Tb。已知空气在1个大气压、温度为T0时的密度为0，该气球内、外的气压始终都为1个大气压，重力加速度大小为g。（i）求该热气球所受浮力的大小；（ii）求该热气球内空气所受的重力；（ii
27、i）设充气前热气球的质量为m0，求充气后它还能托起的最大质量。【答案】（i） （ii） （iii）【解析】（i）设1个大气压下质量为m的空气在温度T0时的体积为V0，密度为 温度为T时的体积为VT，密度为：由盖吕萨克定律可得： 联立解得： 气球所受的浮力为： 联立解得： ()气球内热空气所受的重力 联立解得 ()设该气球还能托起的最大质量为m，由力的平衡条件可知：mg=f-G-m0g 联立可得： 8.2017年新课标卷33物理选修33（15分）（1）（5分）如图，一定质量的理想气体从状态a出发，经过等容过程ab到达状态b，再经过等温过程bc到达状态c，最后经等压过程ca回到状态a。下列说法正确
28、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）。VpOabcA在过程ab中气体的内能增加 B在过程ca中外界对气体做功C在过程ab中气体对外界做功 D在过程bc中气体从外界吸收热量E在过程ca中气体从外界吸收热量答：ABD解析：在过程ab中，体积不变，外界不对气体做功，气体也不对外界做功，压强增大，温度升高，内能增加，故A正确、C错误；在过程ca中，气体的体积缩小，外界对气体做功，故B正确；在过程bc中，温度不变，内能不变，体积增加，气体对外界做功。由热力学第一定律可知，气体要从外界吸收热量，故D正确。在过程ca中，压强不变，体积变小
29、，温度降低，故内能变小，而外界对气体做功，气体要向外界放出热量，故E错误。与待测气体连通K2K1M橡皮软管RAlB橡皮软管图（a）图（b）K2K1hBMR与待测气体连通M（2）（10分）一种测量稀薄气体压强的仪器如图（a）所示，玻璃泡M的上端和下端分别连通两竖直玻璃细管K1和K2。K1长为l，顶端封闭，K2上端与待测气体连通；M下端经橡皮软管与充有水银的容器R连通。开始测量时，M与K2相通；逐渐提升R，直到K2中水银面与K1顶端等高，此时水银已进入K1，且K1中水银面比顶端低h，如图（b）所示。设测量过程中温度、与K2相通的待测气体的压强均保持不变。已知K1和K2的内径均为d，M的容积为V0，
30、水银的密度为，重力加速度大小为g。求：（i）待测气体的压强；（ii）该仪器能够测量的最大压强。答：（i）；（ii）解析：（i）设待测气体的压强px，以K1中的气体为研究对象则初状态：压强为p1=px ，体积 末状态：压强为 体积由玻意耳定律p1V1=p2V2.得： （ii）当K2压强最大时，K1刚进入水银时，K2中的液面与K1顶端等高，两液面差为l，设待测气体的最大压强为pm，以K1中的气体为研究对象，则初状态：压强为p1=pm，体积末状态：压强为 体积由玻意耳定律p1V1=p3V3.得9.2017年江苏卷12.A选修33（12分）（1）一定质量的理想气体从状态A经过状态B变化到状态C，其VT
31、图象如图12A1图所示。下列说法正确的有_。TVOABC（题12A-1图）（A）AB的过程中，气体对外界做功（B）AB的过程中，气体放出热量（C）BC的过程中，气体压强不变（D）ABC的过程中，气体内能增加（甲）（乙）（题12A-2图）（2）题12A2（甲）和（乙）图中是某同学从资料中查到的两张记录水中炭粒运动位置连线的图片，记录炭粒位置的时间间隔均为30 s，两方格纸每格表示的长度相同。比较两张图片可知：若水温相同，_（选填“甲”或“乙”）中炭粒的颗粒较大；若炭粒大小相同，_（选填“甲”或“乙”）中水分子的热运动较剧烈。（3）科学家可以运用无规则运动的规律来研究生物蛋白分子。资料显示，某种蛋
32、白的摩尔质量为66 kg/mol，其分子可视为半径为3109 m的球，已知阿伏伽德罗常数为6.01023 mol1。请估算该蛋白的密度。（计算结果保留一位有效数字）解答：（1）BC （2）甲 乙 （3）摩尔体积 （或 ）由密度，解得（或）代入数据得 （或）10.2017年海南卷15选修33（12分）（1）（4分）关于布朗运动，下列说法正确的是_。（填入正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得3分，选对3个得4分；有选错的得0分）A布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动B液体温度越高，液体中悬浮微粒的布朗运动越剧烈C在液体中的悬浮颗粒只要大于某一尺寸，都会发生布朗运动D液体中悬浮微粒的布朗运动使液
33、体分子永不停息地做无规则运动E液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子对它的撞击作用不平衡所引起的ADCBl1 h1 （2）（8分）一粗细均匀的U形管ABCD的A端封闭，D端与大气相通。用水银将一定质量的理想气体封闭在U形管的AB一侧，并将两端向下竖直放置，如图所示。此时AB侧的气体柱长度l1=25 cm。管中AB、CD两侧的水银面高度差h1=5 cm。现将U形管缓慢旋转180，使A、D两端在上，在转动过程中没有水银漏出。已知大气压强p0=76 cmHg。求旋转后，AB、CD两侧的水银面高度差。答：（1）ABE （2）1cm解析：（1）布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动，A正确；液体温度越高，液体
34、中悬浮微粒的布朗运动越剧烈，B正确；液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子对它的撞击作用不平衡所引起的，E正确；在液体中的悬浮颗粒越小，受到周围液体分子的作用力的不平衡性越明显，布朗运动越明显，若悬浮颗粒过大，则颗粒受到周围液体分子的作用力相互抵消，布朗运动几乎观察不到，C错误；液体分子永不停息地做无规则运动使液体中悬浮微粒的做布朗运动，D颠倒了因果关系，故D错误；（2）倒立后设封闭端水银面下降xcm,则两侧水银面高度差为（5-2x）cm,对封闭端气体：p1=76+5=81cmHg，l1=25cm， p2=76-(5-2x)=(71+2x)cmHg，l1=(25+x)cm，由玻意耳定律，解得x=2
35、cmAB、CD两侧的水银面高度差为1cm11. 2016年新课标I卷33. 物理选修3-3（15分）（1）（5分）关于热力学定律，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气体吸热后温度一定升高B对气体做功可以改变其内能C理想气体等压膨胀过程一定放热D热量不可能自发地从低温物体传到高温物体E如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡答案：BDE【解析】 气体内能的改变U=Q+W，故对气体做功可改变气体内能，B选项正确；气体吸热为Q，但不确定外界做功W的情况，故不能确定气
36、体温度变化，A选项错误；理想气体等压膨胀过程中对外做功，W0，由理想气体状态方程，P不变，V增大，气体温度升高，内能增大。由U=Q+W，气体等压膨胀过程中对外做功，W0，所以一定吸热，C选项错误；由热力学第二定律，D选项正确；根据平衡性质，E选项正确；（2）（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p与气泡半径r之间的关系为，其中。现让水下处一半径为的气泡缓慢上升。已知大气压强，水的密度，重力加速度大小。(i)求在水下处气泡内外的压强差；(ii)忽略水温随水深的变化，在气泡上升到十分接近水面时，求气泡的半径与其原来半径之比的近似值。答案：水下处气泡的压强差是，气泡在接近
37、水面时的半径与原来半径之比为。解析：（i）由公式得，水下10m处气泡的压强差是28Pa。（ii）忽略水温随水深的变化，所以在水深10m处和在接近水面时气泡内温度相同。由理想气体状态方程，得其中，由于气泡内外的压强差远小于水压，气泡内压强可近似等于对应位置处的水压，所以有将代入得，12.2016年新课标卷33物理选修3-3（15分）abcdpT（1）（5分）一定量的理想气体从状态a开始，经历等温或等压过程ab、bc、cd、da回到原状态，其pT图像如图所示，其中对角线ac的延长线过原点O。下列判断正确的是_。（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
38、得分为0分）A气体在a、c两状态的体积相等B气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能C在过程cd中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功D在过程da中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功E在过程bc中外界对气体做的功等于在过程da中气体对外界做的功【答案】ABE【解析】由理想气体状态方程知，a与c的体积相等，选项A正确；理想气体的内能由温度决定，而TcTa，故a的内能大于c的内能，选项B正确；由热力学第一定律知，cd过程温度不变（内能不变），则Q= -W，选项C错误；da过程温度升高，即内能增大，则吸收的热量大于对外做的功，选项D错误；bc过程中外界对气体做的功，da过程中气体对外界做
39、的功，对两个等温变化过程有，联立各式得，选项E正确。（2）（10分）一氧气瓶的容积为0.08 m3，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0.36 m3。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。（2）设氧气开始时的压强为p1,体积为V1，压强变为p2（两个大气压）时，体积为V2，根据玻意耳定律得p1V1=p2V2 重新充气前，用去的氧气在p2压强下的体积为V3=V2-V1 设用去的氧气在p0（1个大气压）压强下的体积为V0，则有p2V3=p0V0 设实验室每天用去的氧气在p0下的体积为V，则
40、氧气可用的天数为N=V0/V 联立式，并代入数据得N=4（天） 13.2016年新课标卷33【物理选修3-3】（1）关于气体的内能，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质量和温度都相同的气体，内能一定相同B气体温度不变，整体运动速度越大，其内能越大C气体被压缩时，内能可能不变D一定量的某种理想气体的内能只与温度有关E一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加【答案】CDE【解析】：质量和温度都相同的气体，虽然分子的平均动能相同，但是可能是不同的气体，则其摩尔质量不同，即分子个数不同，所以分子动能不一定
41、相同，A错误；宏观运动和微观运动没有关系，所以宏观运动动能大，内能不一定大，B错误；根据可知，如果等温压缩，则内能不变，等压膨胀，温度增大，内能一定增大，C、E正确；理想气体的分子势能为零，所以理想气体的内能等于分子动能，而分子动能和温度有关，D正确。20.0cm20.0cm5.00cm4.00cm活塞水银空气（2）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
42、强p0=75.0 cmHg。环境温度不变。【答案】h=9.42 cm【解析】设初始时，右管中空气柱的压强为，长度为；左管中空气柱的压强为，长度为。活塞被推下h后，右管中空气柱的压强为，长度为；左管中空气柱的压强为，长度为。以cmHg为压强单位，由题给条件得根据玻意耳定律联立解得根据题意可得， 根据玻意耳定律可得，解得h=9.42 cm14.2016年江苏卷12.A. 选修 3-3(12 分) (1)在高原地区烧水需要使用高压锅，水烧开后，锅内水面上方充满饱和汽，停止加热，高压锅在密封状态下缓慢冷却，在冷却过程中，锅内水蒸气的变化情况为_。A压强变小B压强不变C一直是饱和汽D变为未饱和汽O乙分子的速率各速率区间的分子值占总分子数的百分比甲pOVDACB(2)如图甲所示，在斯特林循环的p V图像中，一定质量理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，整个过程由两个等温和两个等容过程组成，BC的过程中，单位体积中的气体分子数目_(选填“增大”“减小”或“不变”)，状态A和状态D的气体分子热运动速率的统计分布图像如图乙所示，则状态A对应的是_(选填“”或“”)；(3)如图甲所示，在AB和DA的过程中，气体放出的热量分别为4 J和20 J。在BC和CD的过程中，气体吸收的热量分别为20 J和12 J；求气体完成一次循环对外界所做的功。【答案】 (1)AC (2)不变 (3)8 J