高中物理选修3-3 历年全国各地高考题
2010年
（2010·江苏）（1）为了将空气装入气瓶内，现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体。下列图象能正确表示该过程中空气的压强p 和体积V 关系的是。
（2）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“吸收”或“放出”）
（3）已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3kg/m 和2.1kg/m ，空气的摩尔质量为0.029kg/mol，阿伏伽德罗常数N A =6.02⨯10mol 。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。（结果保留一位有效数字）
（2010·全国卷新课标）33.[物理——选修3-3]
（1）（5分）关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（填入正确选项前的字母） A. 金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体 B. 晶体的分子（或原子、离子）排列是有规则的 C. 单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点
23
-1
3
3
D. 单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的
（2）（10分）如图所示，一开口气缸内盛有密度为ρ的某种液体；一长为l 的粗细均匀的小平底
朝上漂浮在液体中，平衡时小瓶露出液面的部分和进入小瓶中液柱的长度均为
l
。现用活塞将气4
缸封闭（图中未画出），使活塞缓慢向下运动，各部分气体的温度均保持不变。当小瓶的底部恰好与液面相平时，进入小瓶中的液柱长度为
（2010·福建）28．[物理选修3-3]（本题共2小题，第小题6分，共12分。第小题只有一个选项符合题意） （1）1859年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来有许多实验验证了这一规律。若以横坐标υ
表示分子速率，纵坐标f
(υ) 表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。下面国幅图中能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是。（填选项前的字母）
l
，求此时气缸内气体的压强。大气压强为ρ0，重力加速度为g 。 2
（2）如图所示，一定质量的理想气体密封在绝热（即与外界不发生热交换）容器中，容器内装有一可以活动的绝
热活塞。今对活塞施以一竖直向下的压力F ，使活塞缓慢向下移动一段距离后，气体的体积减小。若忽略活塞与容器壁间的摩擦力，则被密封的气体。（填选项前的字母） A．温度升高，压强增大，内能减少
B ．温度降低，压强增大，内能减少 C．温度升高，压强增大，内能增加
D ．温度降低，压强减小，内能增加
（2010·山东）36．（8分）[物理—物理3—3]
一太阳能空气集热器，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为V 0，开始时内部封闭气
体的压强为p 0。经过太阳曝晒，气体温度由T 0=300K 升至T 1=350K 。 （1）求此时气体的压强。
（2）保持T 1=350K 不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到p 0。求集热器内剩余气体的质量与原来
总质量的比值。判断在抽气过程中剩余气体是吸热还是放热，并简述原因。
2011年
（2011·海南）17．模块3-3试题（12分） （1）（4分）关于空气湿度，下列说法正确的是（填入正确选项前的字母。选对1个给2分，选对2个给4分；选
错1个扣2分，最低得0分）。
A ．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大 B ．当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小 C ．空气的绝对湿度用空气中所含水蒸汽的压强表示
D ．空气的相对湿度定义为水的饱和蒸汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比
（2）（8分）如图，容积为V 1的容器内充有压缩空气。容器与水银压强计相连，压强计左右两管下部由软胶管相连。气阀关闭时，两管中水银面等高，左管中水银面上方到气阀之间空气的体积为V 2。打开气阀，左管中水银下降；缓慢地向上提右管，使左管中水银面回到原来高度，此时右管与左管中水银面的高度差为h 。已知水银的密度为ρ，大气压强为P O ，重力加速度为g ；空气可视为理想气体，其温度不变。求气阀打开前容器中压缩空气的压强P 1。
（2011·福建）28.[物理选修3-3]（本题共有两个小题，每小题6分，共12分。每小题只有一个选项符合题意） （1）如图所示，曲线M 、N 分别表示晶体和非晶体在一定压强下的熔化过程，图中横轴表示时间t ，纵轴表示温度T 0从图中可以确定的是_______。（填选项前的字母） A. 晶体和非晶体均存在固定的熔点T 0 B. 曲线M 的bc 段表示固液共存状态
C. 曲线M 的ab 段、曲线N 的ef 段均表示固态 D. 曲线M 的cd 段、曲线N 的fg 段均表示液态
（2）一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量2.5×10J ，气体对外界做功1.0×10J ，则该理想气体的_______。（填选项前的字母）
A. 温度降低，密度增大 B.温度降低，密度减小 C. 温度升高，密度增大 D.温度升高，密度减小
（2011·全国卷）22．（6分）（注意：在试题卷上作答无效）
在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：
①往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水．待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。 ②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定。
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大
小。
④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出
一滴油酸酒精溶液的体积。
⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。
完成下列填空：
（1）上述步骤中，正确的顺序是__________。（填写步骤前面的数字）
333
（2）将1 cm的油酸溶于酒精，制成300 cm的油酸酒精溶液；测得l cm的油酸酒精溶液有50滴。现取一滴
2
该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0．13 m 。由此估算出油酸分子的直径为_________m。（结果保留l 位有效数字）
4
4
（2011·山东）36．（8分）［物理—物理3-3］
（1）人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程。以下说法正确的是。 a．液体的分子势能与体积有关 b．晶体的物理性质都是各向异性的 c．温度升高，每个分子的动能都增大 d．露珠呈球状是由于液体表面张力的作用
（2）气体温度计结构如图所示。玻璃测温泡A 内充有理想气体，通过细玻璃管B 和水银压强计相连。开始时A
处于冰水混合物中，左管C 中水银面在O 点处，右管D 中水银面高出O 点h 1=14cm。后将A 放入待测恒温槽中，上下移动D ，使C 中水银面仍在O 点处，测得D 中水银面高出O 点h 2=44cm。（已知外界大气压为1个标准大气压，1标准大气压相当于76cmHg ） ①求恒温槽的温度。
②此过程A 内气体内能 （填“增大”或“减小”），气体不对外做功，气体将 （填“吸热”或“放热”）。
（2011·全国卷）33．【物理——选修3-3】（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l 1=66cm的水银柱，中间封有长l 2=6．6cm
的空气柱，上部有长l 3=44cm的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐。已知大气压强为P o =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。
2012年
（2012·全国卷新课标）33.[物理——选修3-3]（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
（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。
（2012·江苏）A. [选修3-3](12 分)
(1)下列现象中, 能说明液体存在表面张力的有 _________. (A) 水黾可以停在水面上(B) 叶面上的露珠呈球形
(C) 滴入水中的红墨水很快散开(D) 悬浮在水中的花粉做无规则运动
(2)密闭在钢瓶中的理想气体, 温度升高时压强增大. 从分子动理论的角度分析, 这是由于分子热运动的 _________增大了. 该气体在温度T1、T2 时的分子速率分布图象如题12A-1 图所示, 则T1 _________(选填“大于冶或“小于冶)T2.
(3)如题12A-2 图所示, 一定质量的理想气体从状态A 经等压过程到状态B. 此过程中, 气体压强p =1.0*10Pa, 吸收的热量Q =7.0*10J, 求此过程中气体内能的增量.
（2012·福建）28.[物理-选修3-3]（本题共有两小题，每小题6分，共12分。每小题只有一个选项符合题意） （1）关于热力学定律和分子动理论，下列说法正确的是____。（填选项前的字母）
A ．一定量气体吸收热量，其内能一定增大 B.不可能使热量由低温物体传递到高温物体
C. 若两分子间距离增大，分子势能一定增大 D.若两分子间距离减小，分子间引力和斥力都增大
（2）空气压缩机的储气罐中储有1.0atm 的空气6.0L, 现再冲入1.0atm 的空气9.0L 。设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，则充气后储气罐中气体压强为_____。（填选项前的字母） A．2.5atm B.2.0 atm C.1.5 atm D.1.0 atm
（2012·上海）29．(7分) 利用如图装置可测量大气压强和容器的容积。步骤如下：
①将倒U 形玻璃管A 的一端通过橡胶软管与直玻璃管B 连接，并注入适量的水，另一端插入橡皮塞，然后塞住烧瓶口，并在A 上标注此时水面的位置K ；再将一活塞置于10ml 位置的针筒插入烧瓶，使活塞缓慢推移至0刻度位置；上下移动B ，保持A 中的水面位于K 处，测得此时水面的高度差为17.1cm 。
②拔出橡皮塞，将针筒活塞置于0ml 位置，使烧瓶与大气相通后再次塞住瓶口；然后将活塞抽拔至10ml 位置，上下移动B ，使A 中的水面仍位于K ，测得此时玻璃管中水面的
332
高度差为16.8cm 。(玻璃管A 内气体体积忽略不计，ρ＝1.0×10kg/m，取g ＝10m/s) (1)若用V 0表示烧瓶容积，p 0表示大气压强，△V 示针筒内气体的体积，△p 1、△p 2表示上述步骤①、②中烧瓶内外气体压强差大小，则步骤①、②中，气体满足的方程分别为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
2
5
(2)由实验数据得烧瓶容积V 0＝＿＿＿＿＿ml ，大气压强p 0＝＿＿＿＿Pa 。 (3)(单选题) 倒U 形玻璃管A 内气体的存在 (A)仅对容积的测量结果有影响 (B)仅对压强的测量结果有影响 (C)对二者的测量结果均有影响 (D)对二者的测量结果均无影响
（2012·上海）30．(10分) 如图，柱形容器内用不漏气的轻质绝热活塞封闭一定量的理
想气体，容器外包裹保温材料。开始时活塞至容器底部的高度为H 1，容器内气体温度与外界温度相等。在活塞上逐步加上多个砝码后，活塞下降到距容器底部H 2处，气体温度升高了△T ；然后取走容器外的保温材料，活塞位置继续下降，最后静止于距容器底部H 3处：已知大气压强为p 0。求：气体最后的压强与温度。
（2012·江苏）A 。 [选修3-3]（12分）
如图所示，一定质量的理想气体从状态A 依次经过状态B 、C 和D 后再回到状态A 。 其中，A →B 和C →D 为等温过程，B →C 和D →A 为绝热过程（气体与外界无热量交换）。 这就是著名的“卡诺循环”。 （1）该循环过程中，下列说法正确的是_______。
（A ）A →B 过程中，外界对气体做功 （B ）B →C 过程中，气体分子的平均动能增大
（C ）C →D 过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多 （D ）D →A 过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化
（2）该循环过程中，内能减小的过程是_______ （选填“A →B ”、“B →C ”、“C →D ”或“D →A ”）。 若
气体在A →B 过程中吸收63kJ 的热量，在C →D 过程中放出38kJ 的热量，则气体完成一次循环对外做的功为_______ kJ。
（3）若该循环过程中的气体为1mol ，气体在A 状态时的体积为10L ，在B 状态时压强为A 状态时的
2
。 求气体在3
B 状态时单位体积内的分子数。 （已知阿伏加德罗常数N A =6.0⨯1023mol -1，计算结果保留一位有效数字）
2013年
（2013·山东）36. （8分）（物理选修3-3） （1）下列关于热现象的描述正确的是（ ） a. 根据热力学定律，热机的效率可以达到100%
b. 做功和热传递都是通过能量转化的方式改变系统内能的
c. 温度是描述热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同 d. 物体由大量分子组成，其单个分子的运动是无规则的，大量分子的运动也是无规律的
（2）我国“蛟龙”号深海探测船载人下潜超七千米，再创载人深潜新纪录。在某次深潜实验中，“蛟龙”号探测到990m 深处的海水温度为280K 。某同学利用该数据来研究气体状态随海水温度的变化，如图所示，导热性良好的气缸内封闭一定质量的气体，不计活塞的质量和摩擦，气缸所处海平面的温度T o =300K，压强P 0=1 atm，封闭气体的体积V o =3m。如果将该气缸下潜至990m 深处，此过程中封闭气体可视为理想气体。 ①求990m 深处封闭气体的体积（1 atm相当于10m 深的海水产生的压强）。
②下潜过程中封闭气体___________(填“吸热”或“放热”) ，传递的热量__________（填“大于”或“小于”）外界对气体所做的功。
2
（2013·全国卷新课标）33.[物理—选修3-3](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 (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V 0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P o 和P o /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V X 。
（2013·全国卷新课标2）33.[物理一选修3-31](5分)
(I)(5分) 关于一定量的气体，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I 个扣3分，最低得分为0分).
A ．气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，而不是该气体所有分子体积之和 B. 只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低 C. 在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零 D. 气体从外界吸收热量，其内能一定增加 E ．气体在等压膨胀过程中温度一定升高。
(2)(10分) 如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置。玻璃管的下部封有长l 1=25.0cm的空气柱，中间有一段长为l 2=25.0cm的水银柱，上部空气柱的长度l 3=40.0cm
。已知大气压强为
P0=75.0cmHg。现将一活塞（图中未画出）从玻璃管开口处缓缓往下推，使管下部空气柱长度变为l 1' =20.0cm。假设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下推的距离。
（2013·浙江卷）29．[物理-选修3-3]（本题共有两小题，第小题6分，共12分，每小题只有一个选项符合题意）
（1）下列四幅图中，能正确反映分子间作用力f 和分子势能E P 随分子间距离r 变化关系的图线是______。（填选图下方的字母）
E P
（2）某自行车轮胎的容积为V ，里面有压强为p 0的空气，现在要使轮胎内气压增大到p ，设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，轮胎容积保持不变，则还要向轮胎充入温度相同，压强也为p 0，体积为______的空气。（填选项前的字母）
（A ）p 0V /p （B ）pV /p 0 （C ）（p /p 0－1）V （D ）（p /p 0＋1）V
（2013·海南）15．模块3-3试题（12分） （1）（4分）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3分. 选对3个得4分; 每选错I 个扣2分，最低得分为0分）
A ．把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面，这是由于水表面存在表面张力的缘故
B ．水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃板上却不能，这是因为油脂使水的表面张力增大的缘故
C ．在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果
D ．在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关
E ．当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于水膜具有表面张力的缘故 （2）（8分）如图，一带有活塞的气缸通过底部的水平细管与一个上端开口的竖直管相连，气缸与竖直管的横截面面积之比为3：1，初始时，该装置的底部盛有水银；活塞与水银面之间有一定量的气体，气柱高度为l （以cm 为
单位）；竖直管内的水银面比气缸内的水银面高出3l /8。现使活塞缓慢向上移动11l /32，这时气缸和竖直管内的水银面位于同一水平面上，求初始时气缸内气体的压强（以cmHg 为单位）
2014年
（2014·重庆）10．[选修3-3]
（1）（6分）重庆出租车常以天然气作为燃料，加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过程中，若储气罐内气
体体积及质量均不变，则罐内气体（可视为理想气体） A ．压强增大，内能减小 B ．吸收热量，内能增大 C ．压强减小，分子平均动能增大 D ．对外做功，分子平均动能减小
（2）（6分）题10图为一种减震垫，上面布满了圆柱状薄膜气泡，每个气泡内充满
体积为V0，压强为P0的气体。当平板状物品平放在气泡上时，气泡被压缩。若气泡内气体可视为理想气体，其温度保持不变。当体积压缩到V 时气泡与物品接触面的边界为S 。求此时每个气泡内气体对接触面处薄膜的压力。
（2014·海南）15．模块3-3试题
（1）下列说法正确的是
A ．液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部 B ．单晶体有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点 C ．单晶体中原子（或分子、离子）的排列具有空间周期性 D ．通常金属在各个方向的物理性质都相同，所以金属是非晶体 E ．液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性特征
（2）一竖直放置、缸壁光滑且导热的柱形气缸内盛有一定量的氮气，被活塞分隔成Ⅰ、
Ⅱ两部分；达到平衡时，这两部分气体的体积相等，上部气体的压强为P Ⅰ0，如图（a ）所示，若将气缸缓慢倒置，再次达到平衡时，上下两部分气体的体积之比为3:1，如图（b ）所示。设外界温度不变，已知活塞面积为S ，重力加速度大小为g ，求活塞的质量。
（2014·江苏）A. [ 选修 3 -3 ] (12 分)
一种海浪发电机的气室如图所示. 工作时, 活塞随海浪上升或下降, 改变气室中空气的压强, 从而驱动进气阀门和出气阀门打开或关闭. 气室先后经历吸入、压缩和排出空气的过程, 推动出气口处的装置发电. 气室中的空气可视为理想气体. （1） 下列对理想气体的理解, 正确的有 .
（A ） 理想气体实际上并不存在, 只是一种理想模型 （B ） 只要气体压强不是很高就可视为理想气体
（C ） 一定质量的某种理想气体的内能与温度、体积都有关
（D ）在任何温度、任何压强下, 理想气体都遵循气体实验定律
（2）压缩过程中, 两个阀门均关闭. 若此过程中, 气室中的气体与外界无热量交换, 内能增加了 3 . 4 ×10J, 则该
气体的分子平均动能 ( 选填“ 增大” 、“ 减小” 或“ 不变” ) , 活塞对该气体所做的功 ( 选填“ 大于” 、“ 小于” 或“ 等于” )3 . 4 ×10J.
（3）上述过程中, 气体刚被压缩时的温度为 27 ℃, 体积为 0 . 224 m , 压强为 1 个标准大气压. 已知 1 mol 气
体在 1 个标准大气压、0℃ 时的体积为 22 . 4 L, 阿伏加德罗常数N A = 6 . 02 ×10mol . 计算此时气室中气体的分子数. ( 计算结果保留一位有效数字)
（2014·上海）20．如图，在水平放置的刚性气缸内用活塞封闭两部分气体A 和B ，质
量一定的两活塞用杆连接。气缸内两活塞之间保持真空，活塞与气缸璧之间无摩擦，左侧活塞面积较大，A 、B 的初始温度相同。略抬高气缸左端使之倾斜，再使A 、B
升高相同温度，气体最终达到稳定状态。若始末状态A 、B 的压强变化量△p A 、△p B 均大于零，对活塞压力的变化量为△F A 、△F B ，则
A ．A 体积增大 B ．A 体积减小 C ． △F A ＞△F B D．△p A ＜△p B
23
-1
3
4
4
（2014·福建）29.[物理-选修3-3]（本题共有两小题，每小题6分，共12分。每小题只有一个选项符合题意） （1）如图，横坐标v 表示分子速率，纵坐标f (v ) 表示各等间隔速率区间的分子数占总分子数的百分比。途中曲线
能正确表示某一温度下气体分子麦克斯韦速率分布规律的是。（填选项前的字母） A. 曲线① B.曲线② C.曲线③ D.曲线④
（2）图为一定质量理想气体的压强p 与体积V 关系图像，它由状态A 经等容过程到状态B ，再经等压过程到
状态C 0设A 、B 、C 状态对应的温度分别为T A 、T B 、T C ，则下列关系式中正确的是。（填选项前的字母）
A. T A T B , T B =T C C. T A >T B , T B
（2014·全国卷）16．对于一定量的稀薄气体，下列说法正确的是（）
A. 压强变大时，分子热运动必然变得剧烈 B. 保持压强不变时，分子热运动可能变得剧烈 C. 压强变大时，分子间的平均距离必然变小 D. 压强变小时，分子间的平均距离可能变小
（2014·山东）37（12分）【物理－物理3－3】
（1）如图，内壁光滑、导热良好的气缸中用活塞封闭有一定质量的理想气体。当环境温度升高时，缸内气体
______________。（双选，填正确答案标号）
a 、内能增加 b 、对外做功
c 、压强增大 d 、分子间的引力和斥力都增大
（2）一种水平重物打捞方法的工作原理如图所示。将一质量M ＝3⨯10kg 、
体积V 0＝0. 5m 的重物捆绑在开口朝下的浮筒上。向浮筒内充入一定量的气体，开始时筒内液面到水面的距离h 1=40m ，筒内气体体积
3
3
在拉力作用下浮筒缓慢上升，当筒内液面到水面的距离为h 2V 1＝1m 3。
时，拉力减为零，此时气体体积为V 2，随后浮筒和重物自动上浮。求V 2和h 2。
已知大气压强p 0＝1⨯10kg /m ，重力加速度的大小g =
10m /s 。不计水温度
1⨯10Pa ，水的密度ρ＝
5332
变化，筒内气体质量不变且可视为理想气体，浮筒质量和筒壁厚度可忽略。
（2014·全国卷新课标2）33. 【物理选修3-1】（15分）
（1）下列说法正确的是。（填正确答案标号，选对1个给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0分）
A. 悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动 B. 空气的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果
C. 彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点 D. 高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故
E. 干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果 （2）（10分）如图所示，两气缸AB 粗细均匀，等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的
细管连通；A 的直径为B 的2倍，A 上端封闭，B 上端与大气连通；两气缸除A 顶部导热外，其余部分均绝热。两气缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a 、b ，活塞下方充有氮气，活塞a 上方充有氧气；当大气压为P 0，外界和气缸内气体温度均为7℃且平衡时，活塞a 离气缸顶的距离是气缸高度的
1
，活塞b 在气缸的正中央。 4
（ⅰ）现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b 升至顶部时，求氮气的温度； （ⅱ）继续缓慢加热，使活塞a 上升，当活塞a 上升的距离是气缸高度的
1
时，求氧气的压强。 16
（2014·全国卷新课标1）33．[物理－选修3－3]（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，容器壁单位面积时间内受到气体分子撞击的次数不同
（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T 0。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 。
2015年
（2015·上海）29．（9分）简易温度计构造如图所示。两内径均匀的竖直玻璃管下端与软管连接，在管中灌入液体后，将左管上端通过橡皮塞插入玻璃泡。在标准大气压下，调节右管的高度，使左右两管的液面相平，在左管液面位置标上相应的温度刻度。多次改变温度，重复上述操作。 （1）（单选题）此温度计的特点是
（A ）刻度均匀，刻度值上小下大 （B ）刻度均匀，刻度值上大下小 （C ）刻度不均匀，刻度值上小下大 （D ）刻度不均匀，刻度值上大下小 （2）（多选题）影响这个温度计灵敏度的因素有
（A ）液体密度
（B ）玻璃泡大小 （D ）右管内径粗细
（C ）左管内径粗细
（3）若管中液体是水银，当大气压变为75cmHg 时，用该温度计测得的温度值________（选填“偏大”或“偏小”）。为测得准确的温度，在测量时需________。
（2015·上海）30．（10分）如图，气缸左右两侧气体由绝热活塞隔开，活塞与气缸光滑接触。初始时两侧气体均处于平衡态，体积之比V 1:V 2=1:2，温度之比T 1:T 2=2:5。先保持右侧气体温度不变，升高左侧气体温度，使两侧气体体积相同；然后使活塞导热，两侧气体最后达到平衡。求：
（1）两侧气体体积相同时，左侧气体的温度与初始温度之比； （2）最后两侧气体的体积之比。
（2015·全国卷新课标2）33.[物理选修3-3]（15分）
（1）（5分）关于扩散现象，下列说法正确的是（填正确答案标号，选对1个给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0分）
A. 温度越高，扩散进行得越快
B. 扩散现象是不同物质间的一种化学反应 C. 扩散现象是由物质分子无规则运动产生的 D. 扩散现象在气体、液体和固体中都能发生 E. 液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的
（2）（10分）如图，一粗细均匀的U 形管竖直放置，A 侧上端封闭，B 侧上侧与大气相通，下端开口处开关K 关闭，
A 侧空气柱的长度为l =10.0cm，B 侧水银面比A 侧的高h =3.0cm，现将开关K 打开，从U 形管中放出部分水银，当
两侧的高度差为h 1=10.0cm时，将开关K 关闭，已知大气压强P 0=75.0cmHg。
（ⅰ）求放出部分水银后A 侧空气柱的长度
（ⅱ）此后再向B 侧注入水银，使A 、B 两侧的水银达到同一高度，求注入水银在管内的长度
（2015·北京）13．下列说法正确的是（）
A. 物体放出热量，其内能一定减小 B. 物体对外做功，其内能一定减小
C. 物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加 D. 物体放出热量，同时对外做功，其内能可能不变
（2015·山东）37. （12分）【物理——物理3--3】
（1）墨滴入水，扩而散之，徐徐混匀。关于该现象的分析正确的是（双选，填正确答案标号）
a. 混合均匀主要是由于碳粒受重力作用
b. 混合均匀的过程中，水分子和碳粒都做无规则运动 c. 使用碳粒更小的墨汁，混合均匀的过程进行的更迅速 d. 墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子发生化学反应引起的
（2）扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象。如图，截面积为S 的热杯盖扣在水平桌面上，开始时内
部封闭气体的温度为300K ，压强为大气压强p 0。当封闭气体温度上升至303K 时，杯盖恰好被整体顶起，放出少许气体后又落回桌面，其内部气体压强立减为p 0, 温度仍为303K 。再经过一段时间，内部气体温度恢复到300K 。整个过程中封闭气体均可视为理想气体。求： （ⅰ）当温度上升到303K 且尚未放气时，封闭气体的压强； （ⅱ）当温度恢复到300K 时，竖直向上提起杯盖所需的最小力。
（2015·全国卷新课标1）33. 【物理—选修3-3】（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m 1=2.50kg ，横截面积为s 1=80.0cm ，小活塞的质量为m 2=1.50kg ，横截面积为s 2=40.0cm ；两活塞用刚性轻杆连接，间距保持为l =40.0cm ，气缸外大气压强为p =1.00⨯10Pa ，温
度为T =303K 。初始时大活塞与大圆筒底部相距522l ，两活塞间封闭气体的温度为2
T 1=495k ，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g 取10m
/s ，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
2
（2015·广东）17. 图6为某实验器材的结构示意图，金属内筒和隔热外筒间封闭了一定
体积的空气，内筒中有水，在水加热升温的过程中，被封闭的空气
A. 内能增大
B. 压强增大
C. 分子间引力和斥力都减小
D. 所有分子运动速率都增大
（2015·海南）15、模块3-3试题（12分）
（1）已知地球大气层的厚度h 远小于地球半径R ，空气平均摩尔质量为M ，阿伏伽德罗常数为N A ，地面大气压
强为P 重力加速度大小为g 。由此可以估算得，地球大气层空气分子总数为，空气分子之间的平均距离为。 O ，
（2）如图，一底面积为S 、内壁光滑的圆柱形容器竖直放置在水平地面上，开口向上，内有两个质
量均为m 的相同活塞A 和B ；在A 与B 之间、B 与容器底面之间分别封有一定量的同样的理
想气体，平衡时体积均为V 。已知容器内气体温度始终不变，重力加速度大小为g ，外界大气
压强为P 现假设活塞B 发生缓慢漏气，致使B 最终与容器底面接触。求活塞A 移动的距离。 O
。
（2015·江苏）A. [选修3-3]（12分）
（1）对下列几种固体物质的认识，正确的有 ________
A ．食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体
B ．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体
C ．天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则
D ．石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同
（2）在装有食品的包装袋中充入氮气，可以起到保质作用．某厂家为检测包装袋的密封性，在包装中充满一
定量的氮气，然后密封进行加压测试．测试时，对包装袋缓慢地施加压力．将袋内的氮气视为理想气体，
则加压测试过程中，包装袋内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力_______（选填“增大”、“减小”
或“不变”），包装袋内氮气的内能_________（选填“增大”、“减小”或“不变”）．
（3）给某包装袋充入氮气后密封，在室温下，袋中气体压强为1个标准大气压、体积为 1L．将其缓慢压缩到
压强为2个标准大气压时，气体的体积变为0.45L ．请通过计算判断该包装袋是否漏气．
（2015·福建）29.[选修3-3](本题共有两小题，每小题6分，共12分。每小题只有一个选项符合题意)
（1）下列有关分子动理论和物质结构的认识，其中正确的是。
A. 分子间距离减小时分子势能一定减小
B. 温度越高，物体中分子无规则运动越剧烈
C. 物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度无关
D. 非晶体的物理性质各向同性而晶体的物理性质都是各向异性
（2）如图，一定质量的理想气体，由状态a 经过ab 过程到达状态b 或者经过ac 过程到达状态c 。设气体在
状态b 和状态c 的温度分别为T b 和T c ，在过程ab 和ac 中吸收的热量分别为Q ab 和Q ac 则____。
A. T b >T c , Q ab >Q ac B. T b >T c , Q ab
C. T b =T c , Q ab >Q ac
D. T b =T c , Q ab
2016年
（2016·海南）15.[选修3-3]（12分）
（1）（4分）一定量的理想气体从状态M 可以经历过程1或者过程2到达状态N ，其p -V 图像如图所示。在过程1中，气体始终与外界无热量交换；在过程2中，气体先经历等容变化再经历等压变化。对于这两个过程，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，有错选的得0分）
A. 气体经历过程1，其温度降低
B. 气体经历过程1，其内能减少
C. 气体在过程2中一直对外放热
D. 气体在过程2中一直对外做功
E. 气体经历过程1的内能该变量与经历过程2的相同
（2）（8分）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 /m 3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
3。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 =40 cm ，求此时左、右两气室P 0=4.5⨯10 Pa
的体积，取重力加速度大小g =10m /s 2，U 形管中气体的体积和活塞拉杆的体积忽略不计。
（2016·江苏）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，锅内水蒸汽的变化情况为.
（A ）压强变小（B ）压强不变（C ）一直是饱和汽（D ）变为未饱和汽
（2）如题12A −1图所示，在斯特林循环的p −V 图象中，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．B →C 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象如题12A −2图所示，则状态A 对应的是（选填“①”或“②”）.
（3）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.
（2016·全国卷1）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
2σ（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Δp 与气泡半径r 之间的关系为Δp =, r
其中σ=0.070 N/m。现让水下10 m处一半径为0.50 cm的气泡缓慢上升，已知大气压强p 0=1.0×10 Pa ，水的密度5
ρ=1.0×103 kg/m3，重力加速度大小g =10 m/s2。
（i ）求在水下10 m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。
（2016·全国卷2）33．[物理——选修3–3]（15分）
（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p –T 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
（2）（10分）一氧气瓶的容积为0.08 m ，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 m。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。
33
（2016·全国卷3）33．[物理——选修3–3]（15分）
（1）（5分）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
（2）（10分）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p 0=75.0 cmHg 。环境温度不变。