2020高考选修3-3.doc

2020高考选修3-3.doc选修3-3(2020全国卷1)33.[物理——选修3-3](15分)(1)(5分)分子间作用力F与分子间距r的关系如图所示,r=r1时,F=0。分子间势能由r决定,规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零。若一分子固定于原点O,另一分子从距O点很远处向O点运动,在两分子间距减小到r2的过程中,势能_____(填“减小“不变”或“增大”);在间距由r2减小到r1的过程中,势能_____(填“减小”“不变”或“增大”);在间距等于r1处,势能_____(填“大于”“等于”或“小于”)零。(2)(10分)甲、乙两个储气罐储存有同种气体(可视为理想气体)。甲罐的容积为V,罐中气体的压强为p;乙罐的容积为2V,罐中气体的压强为。现通过连接两罐的细管把甲罐中的部分气体调配到乙罐中去,两罐中气体温度相同且在调配过程中保持不变,调配后两罐中气体的压强相等。求调配后(i)两罐中气体的压强;(ii)甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体的质量之比。答案33.(1)减小减小小于(2)解:(i)假设乙罐中的气体被压缩到压强为p,其体积变为V1,由玻意耳定律有①现两罐气体压强均为p,总体积为(V+V1)。设调配后两罐中气体的压强为p′,由玻意耳定律有p(V+V1)=p′(V+2V)②联立①②式可得③(ⅱ)若调配后甲罐中的气体再被压缩到原来的压强p时,体积为V2,由玻意耳定律p′V=pV2④设调配后甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体的质量之比为k,由密度的定义有⑤联立③④⑤式可得⑥(2020全国卷2)33.[物理——选修3–3](15分)(1)(5分)下列关于能量转换过程的叙述,违背热力学第一定律的有_______,不违背热力学第一定律、但违背热力学第二定律的有_______。(填正确答案标号),,(2)(10分)潜水钟是一种水下救生设备,它是一个底部开口、上部封闭的容器,外形与钟相似。潜水钟在水下时其内部上方空间里存有空气,以满足潜水员水下避险的需要。为计算方便,将潜水钟简化为截面积为S、高度为h、开口向下的圆筒;工作母船将潜水钟由水面上方开口向下吊放至深度为H的水下,如图所示。已知水的密度为ρ,重力加速度大小为g,大气压强为p0,Hh,忽略温度的变化和水密度随深度的变化。(i)求进入圆筒内水的高度l;(ⅱ)保持H不变,压入空气使筒内的水全部排出,求压入的空气在其压强为p0时的体积。答案33.(1)BC(2)解:(i)设潜水钟在水面上方时和放入水下后筒内气体的体积分别为V0和V1,放入水下后筒内气体的压强为p1,由玻意耳定律和题给条件有p1V1=p0V0 ①V0=hS ②V1=(h–l)S ③p1=p0+ρg(H–l) ④联立以上各式并考虑到Hh>l,解得 ⑤(ⅱ)设水全部排出后筒内气体的压强为p2;此时筒内气体的体积为V0,这些气体在其压强为p0时的体积为V3,由玻意耳定律有p2V0=p0V3 ⑥其中p2=p0+ρgH ⑦设需压入筒内的气体体积为V,依题意V=V3–V0 ⑧联立②⑥⑦⑧式得 ⑨(2020年全国卷3)33.[物理——选修3–3](15分)(1)(5分)如图,一开口向上的导热气缸内。用活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞与气缸壁间无摩擦。现用外力作用在活塞上。使其缓慢下降。环境温度保持不变,系统始终处于平衡状态。在活塞下降过程中___________。(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),,,,,气体吸收热量(2)(10分)如图,两侧粗细均匀、横截面积相等、高度均为H=18cm的U型管,左管上端封闭,右管上端开口。右管中有高h0=4cm的水银柱,水银柱上表面离管口的距离l=12cm。管底水平段的体积可忽略。环境温度为T1=283K。大气压强P0=76cmHg。(i)现从右侧端口缓慢注入水银(与原水银柱之间无气隙),恰好使水银柱下端到达右管底部。此时水银柱的高度为多少?(ii)再将左管中密封气体缓慢加热,使水银柱上表面恰与右管口平齐,此时密封气体的温度为多少?答案33.(1)BCD(2)解:(i)设密封气体初始体职为V1,压强为p1,左、右管的截面积均为S,密封气体先经等温压缩过程体积变为V2,压强变为p2,由玻意耳定律有p1V1=p2V2 ①设注入水银后水银柱高度为h,水银的密度为ρ,按题设条件有p1=p0+ρgh0 ②p2=p0+ρgh