2013年高考物理试题分类汇编：14选修3--3

2013年高考物理试题分类汇编：3--3

1、 (2013年新课标Ⅰ卷) 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

【答案】BCE

【解析】 两分子从较远靠近的过程分子力先表现为引力且先增大后减小，到平衡位置时，分子力为零，之后靠近分子间表现为斥力且越来远大，A选项错；分子力先做正功后做负功，B选项对；分子势能先减小后增大，动能先增大后减小，B、C选项对；D选项错；只有分子力做功，分子势能和分子动能相互转化，总和不变，D选项对。

2、(2013年新课标Ⅱ卷) 关于一定量的气体，下列说法正确的是( )

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。 【答案】ABE

【解析】气体可以充满所能到达的整个空间，因此气体的体积即该气体的分子所能到达的空间的体积，A项正确；温度是物质分子平均动能的标志，因此气体分子运动的剧烈程度降低，即分子运动的平均速率减小，平均动能减小，温度降低，B对；气体的压强由气体热运动产生，与气体是否失重或超重无关，C错；气体从外界吸热，如果同时对外做功，共内能可能不变或减小，D错；气体在等压膨胀过程中，压强不变，体积增大，必然是温度升高的结果，E正确。

3、（2013年大纲卷）根据热力学定律,下列说法正确的是（ ）

A．电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递 B．空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量 C．科技的进步可以使内燃机成为单一的热源热机

D．对能源的过度消耗使自然界的能量不断减少，形成“能源危机” 【答案】AB

4、(2013年北京理综) 下列说法正确的是

A．液体中悬浮的无规则运动称为布朗运动 B．液体分子的无规则运动称为布朗运动 C．物体从外界吸收热量，其内能一定增加 D．物体对外界做功，其内能一定减少 【答案】B

【解析】悬浮在液体中的颗粒无规则运动，反映了液体分子夫无规则运动，这类现象称之为布朗运动，B对。根据热力学第一定则，UQW，因此从外界吸收热量，不一定内能增加，同理物体对外界做功，内能不一定减少。

5、(2013年广东理综)图6为某同学设计的喷水装置，内部装有2L水，上部密封1atm的空气

0.5L保持阀门关闭，再充入1atm的空气0.1L，设在所有过程中空气可看作理想气体，且温度不变，下列说法正确的有 A．充气后，密封气体压强增加

B．充气后，密封气体的分子平均动能增加 C．打开阀门后，密封气体对外界做正功 D．打开阀门后，不再充气也能把水喷光 【答案】AC

【解析】密闭气体压强的微观原因是单位时间内撞击单位面积上的分子次数和每次撞击的平均作用力。温度不变，分子撞击器壁的平均作用力不变，充气之后单位时间内撞击单位面积的分子次数增加，压强增大，A项对；温度是平均动能的标志，温度不变分子的平均动能不变，B项错；打开阀门，气体膨胀，对外界做功，C项对；膨胀过程温度不变属于等温变化，若都喷完容器中的水，由PV11PV22，得0.61atm=2.5P2P20.24atm小于外界气体压强，所以水不能喷完，D项错。

6、(2013年福建理综) 下列四﹣中，能正确反映分子间作用力f和分子势能EP随分子间距离r变化关系的图线是 。（填选图下方的字母）

【答案】 B

【解析】 分子间作用力指的是分子间引力和斥力的合力。分子间距离小于r0时，分子间表现为斥力。随着距离减小，分子间作用力逐渐增大；分子间距离大于r0时，分子间表现为引力。随着距离增大，分子间作用力逐渐减小，A、D错；分子间距离从r0减小，分子斥力做负功，分子势能增加；从r0增大，分子引力做负功，分子势能增大，所以分子间距为r0处，分子势能最小，B对，C错。

7、(2013年山东理综) 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 【答案】C

【解析】热机在工作过程中不可避免的要有能量耗散，其效率不可能达到100%，A错误；热传递是靠能量的转移改变系统内能的，B错误；系统达到热平衡的标志是温度相同，C正确；分子动理论告诉我们，物质是由分子组成的，分子永不停息地做无规则运动，但大量分子的运动遵从一定的统计规律，如温度升高，所有分子的平均动能增大，故D错误。

8、(2013年福建理综) 某自行车轮胎的容积为V．里面已有压强为P0的空气，现在要使轮胎

内的气压增大到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，压强也是P0，体积为 的空气。 A．P0PV B． V C． PP0P1V D ． P0P1V P0P。所以需要P0【答案】 C

【解析】 充气过程为等温变化，根据玻意耳定律有：P0nVPVn充入的气体体积为V(n1)VV(P1)V，C对。 P09、(2013重庆理综) 某未密闭房间内的空气温度与室外的相同，现对该室内空气缓慢加热，当室内空气温度高于室外空气温度时 A．室内空气的压强比室外的小

B．室内空气分子的平均动能比室外的大 C．室内空气的密度比室外的大 D．室内空气对室外空气做了负功 【答案】B

10、(2013重庆理综) 汽车未装载货物时，某个轮胎内气体的体积为V0，压强为P0；装载货物后，该轮胎内的压强增加了ΔP。若轮胎内气体视为理想气体，其质量、温度在装载货物前后均不变，求装载货物前后此轮胎内气体体积的变化量。 【答案】体积改变量VPV0 P0P11、（2013年上海物理）已知湖水深度为20m，湖底水温为4℃，水面温度为17℃，大气压

强为1.0×105Pa。当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的(取g＝10m/s2，ρ＝1.0×103kg/m3)

(A)12.8倍(B)8.5倍(C)3.1倍(D)2.1倍 【答案】C 【解析】湖底压强大约为3个大气压，由气体状态方程，当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的3.1倍，选项C正确。

12、（2013年上海物理）液体与固体具有的相同特点是

(A)都具有确定的形状(B)体积都不易被压缩

(C)物质分子的位置都确定(D)物质分子都在固定位置附近振动 【答案】B

【解析】液体与固体具有的相同特点是体积都不易被压缩，选项B正确。

13、(2013年江苏物理) 如图所示，一定质量的理想气体从状态

ABA依次经过状态B、C和D后再回到状态A。 其中，

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B状态时单位体积内的分子数。 （已知阿伏加德罗常数3NA6.01023mol1，计算结果保留一位有效数字）

【答案】(1)C (2)BC 25

(3)等温过程pAVApBVB,单位体积内的分子数n解得nNAVB. NApBpAVA,代入数据得n41025m3

14、(2013年海南物理)下列说法正确的是 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 【答案】ACD

【解析】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，A说法正确；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，这是因为水可以浸润油脂，不可以浸润玻璃，B说法错误；在围绕地球飞行的宇宙飞船中，水滴处于完全失重状态，仅在液体表面张力的作用下有收缩为球形的趋势，C正确；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，D正确；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，这是由于玻璃板之间的空气排开后，中间没有空气，即气压为零，而两玻璃板外面存在大气压强，大气压将两块玻璃紧紧地压在一起，E错误．

15、(2013年海南物理)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l 初始时气缸内气体的压强（以cmHg为单位） 3l/8

【答案】P=15l/8

【解析】

设S为气缸的横截面积，P为活塞处于初始位置时气缸内气体的压强，P0为大气压强。有

3PP0l ①

811在活塞上移l后，气缸内气体的压强变为P0，设气体的体积为V′，由玻意耳定律得

32PSl ② PV0设气缸内水银面上升x，有：x3l3x ③ 811lx)S ④ 3215 联立①②③④⑤，解得Pl ⑤

8V(l16、 (2013年新课标Ⅰ卷) 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V0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Po和Po/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T0，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Vx。

【答案】见解析

【解析】（ⅰ）与恒温热源接触后，在k未打开时，右活塞不动，两活塞下方对气体经历等压过程，由盖·吕萨克定律得

T7V0/4 ○1 T05V0/4由此得T72 T0 ○

5（ii）由初始状态的力学平衡条件可知，左活塞的质量比右活塞的大，打开K后，左活塞下降至某一位置，右活塞必须升至气缸顶，才能满足力学平衡条件。

气缸顶部与外界接触，底部与恒温热源接触，两部分气体各自经历等温过程，设左活

塞上方气体压强为P，由玻意耳定律得

PVxP0V03  ○

34

(PP0)(2V0Vx)P07V0 ○4 4联立○3○4式，得6Vx2V0VxV020 其解为Vx11V0，另一个解VxV0，不符合题意，舍去。 2317、(2013年新课标Ⅱ卷)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l1=25.0cm的空气柱，中间有一段长为l2=25.0cm的水银柱，上部空气柱的长度l3=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l1’=20.0cm。假设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下推的距离。 【答案】l15.0cm

【解析】以cmHg为压强单位。在活塞下推前，玻璃管下部空气柱的压强为

p1p0l2①

，由玻意耳定律得 设活塞下推后，下部空气柱的压强为p1l1② p1l1p1如图，设活塞下推距离为l，则此时玻璃管上部空气柱的长度为

l3l1l1l③ l3，则 设此时玻璃管上部空气柱的压强为p3p1l2④ p3由玻意耳定律得

l3⑤ p0l3p3由①至⑤式及题给数据解得

l15.0cm⑥

18、(2013年山东理综)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To=300K，压强P0=1 atm，封闭气体的体积Vo=3m2。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。

【答案】见解析

【解析】(1)当气缸下潜至990m时，设封闭气体的压强为p，温度为T，体积为V，

1 由题意知p=100atm ○

根据理想气体状态方程得p0V0pV2 ○=T0T3 代入数据得 V=2.8×10-2m3 ○

(2)下滑过程中气体的体积减小，外界对气体做正功，由于气体的质量一定，温度降低，故气体向外发生热传递，且传递的热量大于外界对气体做的功。

19、(2013年北京理综)对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，

找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质。

正方体密闭容器中有大量运动粒子，每个粒子质量为m，单位体积内粒子数量n为恒量。为简化问题，我们假定：粒子大小可以忽略；其速率均为v，且与器壁各面碰撞的机会均等；与器壁碰撞前后瞬间，粒子速度方向都与器壁垂直，且速率不变。利用所学力学知识，导出器壁单位面积所受粒子压力f与m、n和v的关系。

（注意：解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明）

【答案】见解析

【解析】一个粒子每与器壁碰撞一次给器壁的冲量为I2mv，如图所示，以器壁上的面积S为底，以vt为高构成柱体，由题设可知，其内的粒子在t时间内有碰撞粒子总数为N1与器壁S发生碰撞，61nSvt 61t时间内粒子给器壁的冲量为INInSmv2t 3I面积为S的器壁受到粒子压力为F tF1器壁单位面积所受粒子压力为fnmv2 S3

20、（2013年上海物理）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H1，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H2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H3处：已知大气压强为p0。求：气体最后的压强与温度。

【答案】H1p0H3T H3H2H3【解析】：活塞的高度为H1时，气体压强为p0，体积为H1S，温度为T0；活塞的高度为H2的时，气体压强为p，体积为H2S，温度为T0+ΔT，则有

p0H1SpH2S TTT从活塞的高度为H2到活塞的高度为H3的过程，气体做等压变化，则有

HSH2S3 TTT解得：PH1p0H3T T H3H2H321、（2013年上海物理）(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高度差为16.8cm。(玻璃管A内气体体积忽略不计，ρ＝1.0×103kg/m3，取g＝10m/s2) (1)若用V0表示烧瓶容积，p0表示大气压强，△V示针筒内气体的体积，△p1、△p2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)由实验数据得烧瓶容积V0＝＿＿＿＿＿ml，大气压强p0＝＿＿＿＿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

【答案】（1）p0(V0+△V)=( p0+△p1) V0; p0V0=( p0-△p2) (V0+△V); （2）560 9.58×104 （3）A 【解析】： （1）对于步骤①，根据玻意耳定律可得p0(V0+△V)=( p0+△p1) V0;对于步骤②，根据玻意耳定律可得p0V0=( p0-△p2) (V0+△V);

（2）联立解得V0＝Pa=9.58×104 Pa。

（3）第（2）中得到的体积V0应该为容器的体积与玻璃管A内气体的体积之和，对大气压强的测量不产生影响，选项A正确。

Vp2△V=56×10ml=560ml；p0＝0△p1=56×0.171×1.0×103×10

Vp1p2