2010-2019十年高考物理真题分类汇编15选修3-3（附解析）

十年高考真题分类汇编(2010－2019) 物理 专题 15 选修 3-3 选择题： 1.(2019•海南卷•T15)一定量的理想气体从状态 M 出发，经状态 N、P、Q 回到状态 M，完成 一个循环。从 M 到 N、从 P 到 Q 是等温过程；从 N 到 P、从 Q 到 M 是等容过程；其体积- 温度图像(V-T 图)如图所示。下列说法正确的是 A.从 M 到 N 是吸热过程 B.从 N 到 P 是吸热过程 C.从 P 到 Q 气体对外界做功 D.从 Q 到 M 是气体对外界做功 E.从 Q 到 M 气体的内能减少 【答案】BCE 【解析】 A、从 M 到 N 理想气体温度不变，则内能不变，即△U=0，但体积减小，说明外界对气体 做功，即 W＞0，由热力学第一定律：W+Q=△U，可知 Q＜0，所以是一个放热过程，故 A 错误； B、从 N 到 P 理想气体温度升高，则内能增大，即△U＞0，但体积不变，说明外界没有对 气体做功，气体也没有对外界做功，即 W=0，由热力学第一定律：W+Q=△U，可知 Q＞0， 所以是一个吸热过程，故 B 正确； C、从 P 到 Q 理想气体温度不变，则内能不变，即△U=0，但体积增大，说明气体对外界做 功，故 C 正确； D、从 Q 到 M 理想气体体积不变，说明外界没有对气体做功，气体也没有对外界做功，即 W=0，故 D 错误； E、从 Q 到 M 理想气体温度降低，内能减小，故 E 正确； 2.(2019•北京卷•T3)下列说法正确的是 A. 温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度B. 内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和 C. 气体压强仅与气体分子的平均动能有关 D. 气体膨胀对外做功且温度降低，分子的平均动能可能不变 【答案】A 【解析】 根据温度是分子平均动能的标志确定气体分子热运动的程度和分子平均动能变化，内能是分 子平均动能和分子势总和，由气体压强宏观表现确定压强 A.温度是分子平均动能的标志，所以温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度，故 A 正确； B.内能是物体中所有分子热运动所具有的动能和分子势能之和，故 B 错误； C.由压强公式 可知，气体压强除与分子平均动能有关即温度，还与体积有关，故 C 错误； D.温度是分子平均动能的标志，所以温度降低，分子平均动能一定变小，故 D 错误。 3.(2019•江苏卷•T15)在没有外界影响的情况下，密闭容器内的理想气体静置足够长时间后， 该气体 . A.分子的无规则运动停息下来 B.每个分子的速度大小均相等 C.分子的平均动能保持不变 D.分子的密集程度保持不变 【答案】CD 【解析】 分子的无规则运动则为分子的热运动，由分子动理论可知，分子热运动不可能停止，故 A 错误；密闭容器内的理想气体，温度不变，所以分子平均动能不变，但并不是每个分子的动 能都相等，故 B 错误，C 正确；由于没有外界影响且容器密闭，所以分子的密集程度不变， 故 D 正确。 4.(2019•江苏卷•T16)由于水的表面张力，荷叶上的小水滴总是球形的.在小水滴表面层中，水 分子之间的相互作用总体上表现为_____(选填“引力”或“斥力”).分子势能 Ep 和分子间距离 r 的关系图象如图所示，能总体上反映小水滴表面层中水分子 Ep 的是图中______(选填“A”“B” 或“C”)的位置. = FP S【答案】(1).引力 (2).C 【解析】 由于在小水滴表面层中，水分子间的距离大于 ，所以水分子之间的相互作用总体上表现为 引力，由于当分子间距离为 时，分子间作用力为 0，分子势能最小即图中的 B 点，由于表 面层中分子间距大于 ，所以能总体反映小水滴表面层中水分子势能的是 C 位置。 5.(2018·北京卷·T2)关于分子动理论，下列说法正确的是 A. 气体扩散的快慢与温度无关 B. 布朗运动是液体分子的无规则运动 C. 分子间同时存在着引力和斥力 D. 分子间的引力总是随分子间距增大而增大 【答案】C 【解析】A、扩散的快慢与温度有关，温度越高，扩散越快，故 A 错误； B、布朗运动为悬浮在液体中固体小颗粒的运动，不是液体分子的热运动，固体小颗粒运动 的无规则性，是液体分子运动的无规则性的间接反映，故 B 错误； C、分子间斥力与引力是同时存在，而分子力是斥力与引力的合力，分子间的引力和斥力都 是随分子间距增大而减小；当分子间距小于平衡位置时，表现为斥力，即引力小于斥力，而 分子间距大于平衡位置时，分子表现为引力，即斥力小于引力，但总是同时存在的，故 C 正确，D 错误。 点睛：本题考查了布朗运动、扩散以及分子间的作用力的问题；注意布朗运动和扩散都说明 了分子在做永不停息的无规则运动，都与温度有关；分子间的斥力和引力总是同时存在的。 6.(2011·广东卷)如图所示，两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来，下面的铅柱不脱落，主 要原因是 0r 0r 0rA.铅分子做无规则热运动 B.铅柱受到大气压力作用 C.铅柱间存在万有引力作用 D.铅柱间存在分子引力作用 【答案】D 【解析】分子间的引力的斥力是同时存在的，但它们的大小与分子间的距离有关.距离稍大 时表现为引力，距离很近时则表现为斥力，两铅块紧密结合，是分子间引力发挥了主要作用。 【考点定位】分子间的相互作用力 7.(2011·上海卷)某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中f(v)表示v处 单位速率区间内的分子数百分率，所对应的温度分别为TI，TII，TIII，则 A.TⅠ＞TⅡ＞TⅢ B.TⅢ＞TⅡ＞TⅠ C.TⅡ＞TⅠ，TⅡ＞TⅢ D.TⅠ=TⅡ=TⅢ 【答案】B 【解析】温度越高分子热运动越激烈，分子运动激烈是指速率大的分子所占的比例大，图Ⅲ 腰最粗，速率大的分子比例最大，温度最高；图Ⅰ虽有更大速率分子，但所占比例最小，温 度最低，故 B 正确. 【考点定位】气体分子速率分布曲线与温度的关系 8.(2011·四川卷)气体能够充满密闭容器，说明气体分子除相互碰撞的短暂时间外 A.气体分子可以做布朗运动 B.气体分子的动能都一样大 C.相互作用力十分微弱，气体分子可以自由运动 D.相互作用力十分微弱，气体分子间的距离都一样大 【答案】C 【解析】布朗运动是固体小颗粒的运动，A 错误；气体分子的运动是杂乱无章的，表示气体分子的速度大小和方向具有不确定性，与温度的关系是统计规律，B 错误；气体分子的相互 作用力十分微弱，但是由于频繁撞击使得气体分子间的距离不是一样大，D 错误；气体分子 的相互作用力十分微弱，气体分子可以自由运动造成气体没有形状。答案 C。 【考点定位】布朗运动，分子运动 9.(2012·广东卷)清晨 ，草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠。这一物理过程中， 水分子间的 A.引力消失 ，斥力增大 B. 斥力消失，引力增大 C.引力、斥力都减小 D.引力、斥力都增大 【答案】D 【解析】水由气态凝结成液态的水，分子间距离变小.而分子间同时存在引力和斥力，且引 力和斥力都随着分子间距离的减小而增大，故 D 正确。故选 D 【考点定位】本题考查分子动理论 10.(2014·上海卷)分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距增加时，分子间的 A.引力增加，斥力减小 B.引力增加，斥力增加 C.引力减小，斥力减小 D.引力减小，斥力增加 【答案】C 【解析】分子间同时存在引力和斥力，当分子距离增加时，分子间的引力和斥力都减小，只 是斥力减小的更快，当距离超过平衡位置时，斥力就会小于引力合力即分子力表现为引力， 当距离小于平衡位置时，斥力大于引力，分子力表现为斥力，选项 C 对。 【考点定位】分子间相互作用力 11.(2014·福建卷)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 A.曲线① B.曲线② C.曲线③ D.曲线④ 【答案】D 【解析】麦克斯韦分子速率分布规律如图所示，呈现“两头大，中间小”的特点，曲线①、③ 可先排除，曲线②也不对，因为当 v=0 时，f(v)一定为零，且 v 很大时，f(v)趋于零，所以本题正确是曲线④，故 A、B、C 错误，D 正确。 【考点定位】本题考查麦克斯韦气体分子速率分布规律 12.(2015·上海卷·T4)一定质量的理想气体在升温过程中 A.分子平均势能减小 B.每个分子速率都增大 C.分子平均动能增大 C.分子间作用力先增大后减小 【答案】C 【解析】一定质量的理想气体，分子势能不计，故 A 错误；在升温过程中，分了的平均动 能增大，但不是每个分子的动能增大，故 B 错误，C 正确；理想气体的气体分子本身的体 积和气体分子间的作用力都可以忽略不计的气体，故 D 错误。 【考点定位】分子动理论 13.(2013·福建卷)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 【答案】B 【解析】当分子间距离 r 等于平衡距离 r0 时，分子间作用力 f 表现为零，分子势能 Ep 最小， 故只有选项 B 正确。 【考点定位】本题考查了分子间作用力、分子势能随分子间距离的变化关系问题。 14.(2015·福建卷·T29(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 【答案】B 【解析】由图知，当分子间距离小于 r0 时，分子势能随分子间距离的减小而增大，所以 A 错误； 由分子热运动理论知，温度越高，物体中分子无规则运动越剧烈，所以 B 正确；物体内热 运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关，故 C 错误；非晶体是各向同性的，故 D 错误。 【考点定位】分子动理论和物质结构 15.(2016·北京卷·T20)雾霾天气是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，是特定气 候条件与人类活动相互作用的结果。雾霾中，各种悬浮颗粒物形状不规则，但可视为密度相 同、直径不同的球体，并用 PM10、PM2.5 分别表示直径小于或等于 10 μm、2.5 μm 的颗粒 物(PM 是颗粒物的英文缩写)。 某科研机构对北京地区的检测结果表明，在静稳的雾霾天气中，近地面高度百米的范围内， PM10 的浓度随高度的增加略有减小，大于 PM10 的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显 减小，且两种浓度分布基本不随时间变化。 据此材料，以下叙述正确的是 A.PM10 表示直径小于或等于 1.0×10-6 m 的悬浮颗粒物 B.PM10 受到的空气分子作用力的合力始终大于其受到的重力 C.PM10 和大悬浮颗粒物都在做布朗运动 D.PM2.5 的浓度随高度的增加逐渐增大 【答案】C 【解析】根据题给信息可知喃 dPM10≤10µm=10×10－5m，A 错误； 由于颗粒物处于静止状态，其受到空气分子作用力的合力与重力等大反向，故 B 错误； PM10 和大悬浮颗粒物都在做布朗运动，C 正确；因为 PM10 的浓度随高度的增加略有减小，而 PM10 中含有 PM2.5，所以 PM2.5 的浓度也应 随高度的增加略有减小，D 错误。 【考点定位】考查了布朗运动 16.(2017·北京卷)以下关于热运动的说法正确的是 A.水流速度越大，水分子的热运动越剧烈 B.水凝结成冰后，水分子的热运动停止 C.水的温度越高，水分子的热运动越剧烈 D.水的温度升高，每一个水分子的运动速率都会增大 【答案】C 【解析】水流速度是机械运动速度，不能反映热运动情况，A 错误；分子在永不停息地做无 规则运动，B 错误；水的温度升高，水分子的平均速率增大，并非每一个水分子的运动速率 都增大，D 错误；选项 C 说法正确。 【考点定位】分子动理论 【名师点睛】温度是分子平均动能的标志，但单个分子做无规则运动，单个分子在高温时速 率可能较小。 17.(2016·上海卷·T17)某气体的摩尔质量为 M，分子质量为 m。若 1 摩尔该气体的体积为 Vm，密度为 ρ，则该气体单位体积分子数为(阿伏伽德罗常数为 NA) A. B. C. D. 【答案】ABC 【解析】根据题意，气体单位体积分子数是指单位体积气体分子的数量，选项 A 中 NA 是指 每摩尔该气体含有的气体分子数量，Vm 是指每摩尔该气体的体积，两者相除刚好得到单位 体积该气体含有的分子数量，选项 A 正确；选项 B 中，摩尔质量 M 与分子质量 m 相除刚 好得到每摩尔该气体含有的气体分子数，即为 NA，此时就与选项 A 相同了，故选项 B 正确； 选项 C 中，气体摩尔质量与其他密度相除刚好得到气体的摩尔体积 Vm，所以选项 C 正确、 D 错误。 【考点定位】阿伏伽德罗常数、物质的量 18.(2012·大纲全国卷)下列关于布朗运动的说法，正确的是 A.布朗运动是液体分子的无规则运动 B.液体温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧列 A m N V m M mV AρN M AρN mC.布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的 D.布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的 【答案】BD 【解析】布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动，不是液体分子的运动，故 A 错误； 液体的温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动越剧烈，故 B 正确； 布朗运动是由于液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用不平衡引起的，故 C 错误，D 正 确。故选 BD 【考点定位】本题考查了分子动理论 19.(2012·海南卷·T17(1))两分子间的斥力和引力的合力 F 与分子间距离 r 的关系如图中曲线 所示，曲线与 r 轴交点的横坐标为 r0。相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互 接近。若两分子相距无穷远处时分子势能为零，下列说法正确的是 A.在 r>r0 阶段，F 做正功，分子动能增加，势能减小 B.在 rTa，即气体的温度一直升高，选项 A 错误；根据理想气体的内能只与温度有关，可知气 体的内能一直增加，选项 B 正确；由于从 a 到 b 的过程中气体的体积增大，所以气体一直 对外做功，选项 C 正确；根据热力学第一定律，从 a 到 b 的过程中，气体一直从外界吸热， 选项 D 正确；气体吸收的热量一部分增加内能，一部分对外做功，选项 E 错误。 27.(2018·新课标 I 卷·T13)如图，一定质量的理想气体从状态 a 开始，经历过程①、②、 ③、④到达状态 e，对此气体，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.过程①中气体的压强逐渐减小 B.过程②中气体对外界做正功 C.过程④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 【答案】BDE A.过程①中气体作等容变化，温度升高，根据查理定律 P/T＝C 知气体的压强逐渐增大，故 A 错误； B.过程②中气体的体积增大，气体对外界做正功，故 B 正确； C.过程④中气体作等容变化，气体不做功，温度降低，气体的内能减少，根据热力学第一 定律△U＝W＋Q 知气体向外界放出了热量，故 C 错误； D.状态 c、d 的温度相等，根据一定质量的理想气体的内能只跟温度有关，可知，状态 c、d 的内能相等。故 D 正确； E、连接 bO 和 dO，根据数学知识可知，状态 d 的 V/T 值大于状态 b 的 V/T 值，根据气态方 程 PV/T＝C 知状态 d 的压强比状态 b 的压强小，故 E 正确。 28.(2011·福建卷)一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量 ，气体对外界 做功 ，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 【答案】D 【 解 析 】 理 想 气 体 的 内 能 仅 用 温 度 来 衡 量 ， 由 热 力 学 第 一 定 律 △U=W+Q 可 知 ， △U=1.5×104J，即气体内能增加，故温度升高。因对外做功，体积膨胀，故密度减小。 【考点定位】热力学第一定律 29.(2011·广东卷)图为某种椅子与其升降部分的结构示意图，M、N 两筒间密闭了一定质量 的气体，M 可沿 N 的内壁上下滑动，设筒内气体不与外界发生热交换，在 M 向下滑动的过 程中 42.5 10 J× 41.0 10 J×A.外界对气体做功，气体内能增大 B.外界对气体做功，气体内能减小 C.气体对外界做功，气体内能增大 D.气体对外界做功，气体内能减小 【答案】A 【解析】M 向下滑动，压力与位移同方向，即外界对气体做正功，同时筒内气体不与外界 发生热交换，根据能量守恒定律，气体内能一定增加； 【考点定位】能量守恒定律 30.(2011·重庆卷)某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由汽缸和活塞组成。开箱 时，密闭于汽缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如图所示。在此过程中，若缸内气体与外 界无热交换，忽略气体分子间相互作用，则缸内气体 A.对外做正功，分子的平均动能减小 B.对外做正功，内能增大 C.对外做负功，分子的平均动能增大 D.对外做负功，内能减小 【答案】A 【解析】密闭于气缸内的压缩气体膨胀对外做正功，即外界对气体做负功，因而 W