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2020高考选修3-3
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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 1 p。现通过连接两罐的细管把 2 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 p(2V=pV1①
2 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
p 2 p③
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
k V 2 ⑤
V 联立③④⑤式可得
k 2⑥
3 （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）
A．汽车通过燃烧汽油获得动力并向空气中散热 B．冷水倒入保温杯后，冷水和杯子的温度都变得更低
C．某新型热机工作时将从高温热源吸收的热量全部转化为功，而不产生其他影响 D．冰箱的制冷机工作时从箱低温环境中提取热量散发到温度较高的室
（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，