专题12 选修3-3（非选择题）
1．【2014·江苏·12A】（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3.4×104J，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”）3.4×104J。
【答案】 增大，等于
【解析】由于压缩过程中气体与外界无热量交换，气体内能增加，因此温度升高，气体的分子平均动能增大，根据热力学第一定律可知：W＝ΔU＝3.4×104J
【学科网考点定位】本题主要考查了对分子动理论、热力学第一定律的理解与应用问题，属于中档偏低题。
【方法技巧】对应热力学第一定律?U?Q?W的应用。
2．【2015·江苏·12A（2）】在装有食品的包装袋中充入氮气，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”）
【答案】增大 不变
【学科网考点】 热力学第一定律、气体的内能
【方法技巧】 本题主要是对定律的理解，利用热力学第一定律分析内能的变化，利用玻意耳定律分析气体的压强变化。
3．【2016·江苏卷】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”）．
【答案】不变 ①
【学科网考点定位】理想气体
【方法技巧】对一定质量的理想气体等容过程，气体的密度不变，即单位体积中的气体分子数目不变；理解气体分子热运动速率的统计分布图象。
4．【2016·上海卷】（8分）某同学制作了一个结构如图（a）所示的温度计。一端封闭的轻质细管可绕封闭端O自由转动，管长0.5 m。将一量程足够大的力传感器调零，细管的开口端通过细线挂于力传感器挂钩上，使细管保持水平、细线沿竖直方向。在气体温度为270 K时，用一段水银将长度为0.3 m的气柱封闭在管内。实验时改变气体温度，测得封闭气柱长度l和力传感器读数F之间的关系如图（b）所示（实验中大气压强不变）。
（1）管内水银柱长度为 m，为保证水银不溢出，该温度计能测得的最高温度为 K。 （2）若气柱初始长度大于0.3 m，该温度计能测量的最高温度将 （选填：“增大”，“不变”或“减小”）。
（3）若实验中大气压强略有升高，则用该温度计测出的温度将 （选填：“偏高”，“不变”或“偏低”）。
【答案】（1）0.1；360 （2）减小（3）偏低
（2）根据上题结论，从公式
V0V?可以看出，后来温度与原来的气体长度有反比关系，所以该温度T0T计能够测量的最大温度将会减小。
（3）实验过程中大气压强增加，公式
p0V0pVTpV?， 得到T?0，温度会增加，但如果仍然用T0Tp0V0V0V?计算的话，会出现测量值偏低。 T0T【学科网考点定位】力矩、气体状态方程
【方法技巧】根据力矩的平衡计算水银长度，根据公式
V0VVV?计算气体温度，根据公式0?判断T0TT0T测量值温度的变化。
5．【2015·江苏·12A（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。
【答案】漏气
【解析】 若不漏气，设加压后的体积为V1，由等温过程得：P0V0?P1V1，代入数据得V1=0.5L 因为0.45L<0.5L，故包装袋漏气 【学科网考点】 考查理想气体状态方程
【方法技巧】 本题主要是公式，理想气体的状态方程
PV?k，由此分析气体的压强。 T6．【2016·江苏卷】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．
【答案】8J
【解析】完成一次循环气体内能不变ΔU=0，吸收的热量Q=(20+12–4–20)J=8 J 由热力学第一定律ΔU=Q+W得，W=-8 J 气体对外做功为8 J．
【学科网考点定位】热力学定律
【方法技巧】重点考查热力学第一定律，本题的关键在于气体完成一次循环气体内能不变，从而结合热力学定律求解问题。
7．（8分）【2016·海南卷】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=7.5×102 kg/m3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103 Pa。外界温度保持不变。缓慢向右拉活塞使U形管两侧液气室的体积的一半，气体的压强均为p0=4.5×
面的高度差h=40 cm，求此时左、右两气室的体积之比。取重力加速度大小g=10 m/s2，U形管中气体的体积和活塞拉杆的体积忽略不计。
【答案】1:1
【学科网考点定位】理想气体的状态方程、封闭气体压强
【名师点睛】本题考查了求气体体积，应用玻意耳定律即可正确解题，求出气体的压强是正确解题的关键。
8．【2016·上海卷】（10分）如图，两端封闭的直玻璃管竖直放置，一段水银将管内气体分隔为上下两部分A和B，上下两部分气体初始温度相等，且体积VA＞VB。
（1）若A、B两部分气体同时升高相同的温度，水银柱将如何移动？ 某同学解答如下： 设两部分气体压强不变，由
V1V2?T?，…，?V?V，…，所以水银柱将向下移动。 T1T2T上述解答是否正确？若正确，请写出完整的解答；若不正确，请说明理由并给出正确的解答。 （2）在上下两部分气体升高相同温度的过程中，水银柱位置发生变化，最后稳定在新的平衡位置，A、B两部分气体始末状态压强的变化量分别为ΔpA和ΔpB，分析并比较二者的大小关系。
【答案】（1）不正确 水银柱向上移动 （2）ΔpA=ΔpB
（2）升温前有pB=pA+ph（ph为汞柱压强） 升温后同样有pB' =pA'+ph 两式相减可得ΔpA=ΔpB
【学科网考点定位】查理定律、封闭气体压强
【方法技巧】通过查理定律计算分析水银柱的移动方向；建立升温前后A、B气体压强关系，两式相减就可以计算出两部分气体的压强变化关系。
9．【2016·全国新课标Ⅰ卷】（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=
2?,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r105 Pa，水的密度ρ=1.0×103 kg/m3，重力加速度大小g=10 m/s2。 慢上升。已知大气压强p0=1.0×
专题12 选修3-3（非选择题）-三年高考(2014-2016)物理试题分项版解析（解析版）
