2017-2018学年粤教版高中物理选修3-3习题：第三章+第
2017-2018学年粤教版高中物理选修3-3：章末质量评估(二)+Word版含答案
章末质量评估(二)(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本大题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得3分，选错或不答的得0分)1．关于石墨与金刚石的区别，下列说法中正确的是( )A．它们是由不同物质微粒组成的不同晶体B．它们是由同种物质微粒组成的晶体，但空间点阵不同C．金刚石是晶体，石墨是非晶体D．金刚石是单一物质微粒组成的晶体，石墨是掺有杂质微粒组成的晶体解析：金刚石、石墨都是由碳原子组成的，只是排列方式不同，导致两种物质物理性质差异很大，但它们都是晶体，故A、C错误，B正确．金刚石、石墨都是由碳原子组成的，故D错误．答案：B2．有关固体和液体，下列说法中正确的是( )A．固体分为晶体和非晶体，其中晶体的光学性质是各向同性的B．组成晶体的物质微粒在空间整齐排列成“空间点阵”C．液体的物理性质表现出各向异性D．液体具有流动性是因为液体分子具有固定的平衡位置解析：固体分为晶体和非晶体，晶体具有各向异性，故A错误．晶体具有各向异性，所以内部的物质微粒是有规则地排列的，组成晶体的物质微粒在空间整齐排列成“空间点阵”，B正确．液体的物理性质表现出流动性、不稳定性，故C错误．液体没有确定的形状且有流动性，是因为液体分子作用力较小，分子位置不固定，故D错误．答案：B3．关于饱和汽，说法不正确的是( )A．在稳定情况下，密闭容器中如有某种液体存在，其中该液体的蒸汽一定是饱和的B．密闭容器中有未饱和的水蒸气，向容器内注入足够量的空气，加大气压可使水汽饱和C．随着液体的不断蒸发，当液化和汽化速率相等时，液体和蒸汽达到的一种平衡状态叫动态平衡D．对于某种液体来说，在温度升高时，由于单位时间内从液面汽化的分子数增多，所以其蒸汽饱和所需要的压强增大解析：在饱和状态下，液化和汽化达到动态平衡，即达到稳定状态，所以A、C正确；液体的饱和汽压与其温度有关，即温度升高，饱和汽压增大，所以D正确；饱和汽压是指液体蒸汽的分气压，与其他气体的压强无关，所以B错误．答案：B4．下列说法不正确的是( )A ．液晶分子没有固定的位置，但排列有大致相同的取向B ．生物膜的主要构成部分是某些物质在水溶液中形成的薄片状液晶C ．有些物质在适当的溶剂中溶解时，在一定的浓度范围内具有液晶态D ．通常棒状分子、碟状分子和平板状分子的物质一般不容易具有液晶态解析：液晶具有流动性，故其分子没有固定的位置，但排列有大致相同的取向，因而其光学性质表现为各向异性，故A 正确；生物膜的主要构成部分是某些物质在水溶液中形成的薄片状液晶，故B 正确；当有些物质溶解达到饱和度时，会达到溶解平衡，所以有些物质在适当溶剂中溶解时在一定浓度范围内具有液晶态，故C 正确；棒状分子、碟状分子和平板状分子的物质虽并不都是呈液晶态，但也可能呈液晶态，故D 错误．答案：D5．民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是将点燃的纸片放入一个小罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上．其原因是，当火罐内的气体( )A ．温度不变时，体积减小，压强增大B ．体积不变时，温度降低，压强减小C ．压强不变时，温度降低，体积减小D ．质量不变时，压强增大，体积减小解析：体积不变，当温度降低时，由查理定律p T＝C 可知压强减小，故B 项正确．答案：B6．对于一定质量的气体，下列四个论述中正确的是( )A ．当分子热运动变剧烈时，压强必增大B ．当分子热运动变剧烈时，压强可以不变C ．当分子间平均距离变大时，压强必变大D ．当分子间平均距离变大时，压强必变小解析：分子热运动变剧烈，表明气体温度升高，分子平均动能增大，但不知气体的分子的密集程度怎么变化，故压强的变化趋势不明确，A 错，B 对；分子的平均距离变大，表明气体的分子的密集程度变小，但因不知此时分子的平均动能怎么变化，故气体的压强不知怎么变化，C 、D 错．答案：B7．下列对饱和蒸汽、未饱和蒸汽、饱和汽压以及湿度的认识，正确的是( )A ．液体的饱和汽压只与液体的性质和温度有关，而与体积无关B ．增大压强，一定可以使未饱和蒸汽变成饱和蒸汽C ．降低温度一定可以使未饱和蒸汽变成饱和蒸汽D ．空气中所含水蒸气的压强越大，空气的湿度越大解析：饱和汽压是物质的一个重要性质，它的大小取决于物质的本性和温度，而与体积、压强无关，故A 正确，B 错误；饱和汽压是物质的一个重要性质，它的大小取决于物质的本性和温度，降低温度可能使未饱和蒸汽变成饱和蒸汽，但不是一定使未饱和蒸汽变成饱和蒸汽，故C 错误；空气的湿度是指相对湿度，空气中所含水蒸气的压强越大，空气的绝对湿度越大，但相对湿度不一定越大，故D 错误．答案：A8．容积为20 L 的钢瓶充满氧气后，压强为150 atm ，打开钢瓶的阀门让氧气同时分装到容积为5 L 的小瓶中，若小瓶原来是抽空的，小瓶中充气后压强为10 atm ，分装过程中无漏气，且温度不变，那么最多能分装( )A ．4瓶B ．50瓶C ．56瓶D ．60瓶解析：根据玻意耳定律有p 0V 0＝p ′(V 0＋nV 1)，所以n ＝p 0V 0－p ′V 0V 1p ′＝150×20－10×205×10＝56. 答案：C9．如图所示，活塞质量为m ，缸套质量为M ，通过弹簧吊放在地上，气缸内封住一定质量的空气，缸套与活塞无摩擦，活塞截面积为S ，大气压强为p 0，则( )A ．气缸内空气的压强等于p 0＋Mg S B ．气缸内空气的压强等于p 0－mg SC ．内外空气对缸套的作用力为(M ＋m )gD ．内外空气对活塞的作用力为mg解析：对缸套受力分析如图所示由力的平衡：pS ＝p 0S ＋Mg ，所以p ＝p 0＋Mg S，A 对、B 错； 内外空气对缸套和活塞的作用力为pS －p 0S ＝Mg ，所以C 、D 均错．答案：A10.如图所示，一定质量的理想气体的状态变化过程的V T 图象．则与之相对应的变化过程p T 图象应为( )解析：a →b 过程中，V T 图象是经过坐标原点的直线，根据理想气体状态方程pV T＝C 可知，压强p 一定，故是等压变化，p T 图象是与T 轴平行的直线；b →c 过程是等容变化，根据理想气体状态方程pV T＝C 可知，p T 图象是经过坐标原点的直线；c →a 过程是等温变化，p T 图象是与p 轴平行的直线．故A 、C 、D 错误，B 正确．答案：B二、多项选择题(本大题共4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分)11．人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程．以下说法正确的是( )A ．液体的分子势能与体积有关B ．晶体的物理性质都是各向异性的C ．温度升高，每个分子的动能都增大D ．露珠呈球状是由于液体表面张力的作用解析：液体体积与分子间相对位置相联系，从宏观上看，分子势能与体积有关，A 正确．多晶体表现各向同性，B 错误．温度升高，分子平均速率增大，C 错误．露珠表面张力使其表面积收缩到最小，呈球状，D 正确．答案：AD12．关于饱和汽和相对湿度，下列说法正确的是( )A ．饱和汽压根热力学温度成正比B ．温度一定时，饱和汽的密度为一定值，温度升高，饱和汽的密度增大C ．空气的相对湿度定义为水的饱和汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比D ．空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的压强越接近饱和汽压解析：饱和汽压是物质的一个重要性质，它的大小取决于物质的本性和温度；故一定温度下的饱和汽的分子数密度是一定值，相同温度下不同液体的饱和汽压一般是不同的，但饱和汽压不是与热力学温度成正比，故A 错误，B 正确；相对湿度是指水蒸汽的实际压强与该温度下水蒸汽的饱和压强之比，故C 错误；根据相对湿度的特点可知，空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的压强越接近饱和汽压，故D 正确．答案：BD13.如图，竖直放置、开口向上的长试管内用水银密闭一段理想气体，若大气压强不变，管内气体( )A ．温度升高，则体积增大B ．温度升高，则压强可能减小C ．温度降低，则压强可能增大D ．温度降低，则压强可能不变解析：大气压不变，水银柱的长度也不变，所以封闭的气体的压强不变，气体做等压变化，与温度无关，故C 错误，D 正确；根据V T ＝C 可知，温度升高，则体积增大，所以A 正确，B 错误．答案：AD14.如图所示为竖直放置的上细下粗密闭细管，水银柱将气体分隔为A 、B 两部分，初始温度相同．使A 、B 升高相同温度达到稳定后，体积变化量为ΔV A 、ΔV B ，压强变化量Δp A 、Δp B ，对液面压力的变化量为ΔF A 、ΔF B ，则( )A ．水银柱向上移动了一段距离B ．ΔV A <ΔV BC ．Δp A >Δp BD ．ΔF A ＝ΔF B解析：假定水银柱不动，升高相同的温度，对气体A ：p A T 1＝p A ′T 2，得p A ′－p A T 2－T 1＝p A T 1，同理知p B ′－p B T 2－T 1＝p B T 1，又因为p A >p B ，故p A ′－p A >p B ′－p B ，所以水银柱向上移动，水银柱上下液面压强差更大，所以Δp A >Δp B ，因此A 、C 两项正确；因为水银不可压缩，故ΔV A ＝ΔV B ，B 项错误；因为ΔF A ＝Δp A ·S A ，ΔF B ＝Δp B ·S B ，故D 项错．答案：AC三、非选择题(本大题共5小题，共54分．把答案填在题中的横线上或按照题目要求作答．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)15．(9分)在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡，用烧热的针接触其上一点，蜡熔化的范围如图(a)所示，而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图(b)所示，则甲是________，乙是________，丙是________(均填“多晶体”“单晶体”或“非晶体”)．解析：由题图(a)知，甲、乙各向同性，丙各向异性；由题图(b)知，甲、丙有固定的熔点，乙没有固定的熔点．所以甲是多晶体，乙是非晶体，丙是单晶体．答案：多晶体 非晶体 单晶体16．(9分)对于一定质量的理想气体，以p 、V 、T 三个状态参量中的两个为坐标轴建立直角坐标系，在坐标系上描点能直观地表示这两个参量的数值．如图所示，三个坐标系中，两个点都表示相同质量某种理想气体的两个状态．根据坐标系中不同点的位置来比较第三个参量的大小．(1)pT图象(图甲)中A、B两个状态，________状态体积小．(2)VT图象(图乙)中C、D两个状态，________状态压强小．(3)pV图象(图丙)中E、F两个状态，________状态温度低．解析：甲图画出的倾斜直线为等容线，斜率越小，体积越大，所以V B>V A.乙图画出的倾斜直线为等压线，斜率越小，压强越大，所以p D>p C.丙图画出的双曲线为等温线，离原点越远，温度越高，所以T E>T F.答案：(1)A(2)C(3)F17.(10分)如图所示是对某种合金连续不断地加热过程中，温度随时间变化的曲线，据图回答：(1)这种合金在固态时是不是晶体？(2)这种合金的熔点是多少？(3)熔化过程用了多少时间？(4)图中BC段表示这种合金处于什么状态？解析：图中BC阶段表示该合金的熔化过程，说明有一定的熔点，所以这种合金在固态时是晶体，且熔点为210 ℃，熔化过程用了Δt＝(14－6)min＝8 min，BC段为固、液共存状态．答案：(1)是(2)210 ℃(3)8 min (4)固、液共存18．(12分)如图所示，粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U型管竖直放置，右端与大气相通，左端封闭气柱长L＝20 cm(可视为理想气体)，两管中水银面等高．先将右端与一低压舱(未画出)接通，稳定后右管水银面高出左管水银面h＝10 cm(环境温度不变，大气压强p0＝75 cmHg)．求：稳定后低压舱内的压强是多少cmHg?解析：设U 型管的横截面积为S ，则左端被封闭的气体初状态：p 1＝p 0，V 1＝L 1S ，末状态为：p 2，V 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫L 1＋102S ， 由理想气体的等温变化得：p 1V 1＝p 2V 2，代入数据得：p 2＝60 cmHg ，则低压舱的压强：p ＝p 2－h ＝60 cmHg －10 cmHg ＝50 cmHg.答案：50 cmHg19．(14分)如图所示，一导热性能良好、内壁光滑的气缸竖直放置，在距气缸底部l ＝36 cm 处有一与气缸固定连接的卡环，活塞与气缸底部之间封闭了一定质量的气体．当气体的温度T 0＝300 K 、大气压强p 0＝1.0×105Pa 时，活塞与气缸底部之间的距离l 0＝30 cm ，不计活塞的质量和厚度．现对气缸加热，使活塞缓慢上升，求：(1)活塞刚到卡环处时封闭气体的温度T 1；(2)封闭气体温度升高到T 2＝540 K 时的压强p 2.解析：(1)设气缸的横截面积为S ，由盖·吕萨克定律有：l 0S T 0＝lS T 1， 代入数据得：T 1＝360 K.(2)由查理定律有：p 0T 1＝p 2T 2，代入数据得：p 2＝1.5×105 Pa.答案：(1)360 K (2)1.5×105 Pa。
2017-2018学年高中物理粤教版选修3-3：章末检测1 分子
章末检测(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(每小题5分，共30分)1．下列现象中，不能用分子动理论来解释的是() A．白糖放入杯中，杯中的水会变甜B．大风吹起时，地上的尘土飞扬C．一滴红墨水滴入一杯水中，过一会杯中的水变成了红色D．把两块纯净的铅块用力压紧，两块铅合在了一起答案 B解析白糖加入热水中，水变甜．说明糖分子在永不停息的做无规则运动．故A正确；大风吹起时，地上的尘土飞扬，是物体在运动，属于机械运动．故B错误；一滴红墨水滴入一杯水中，过一会杯中的水变成了红色，分子在永不停息的做无规则运动，故C正确；把两块纯净的铅块用力压紧后，两个铅块的底面分子之间的距离比较大，表现为引力，使两个铅块结合在一起，用一定的拉力才能拉开．故D正确．2．下列说法中正确的是() A．因为空气分子间存在斥力，所以用气筒给自行车打气时，要用力才能压缩空气B．用手捏面包，面包体积会缩小，这是分子间有间隙的缘故C．打开酒瓶后可嗅到酒的气味，说明分子在做无规则的运动D．热力学温度升高1 K大于摄氏温度升高1 ℃答案 C解析空气中分子距离较大，分子力为零，用气筒给自行车打气时，要用力才能压缩空气，那是气体压强作用的效果，故A错误；面包之间的空隙，属于物体之间的空隙不是分子间的间隙，故B错误；正是由于分子在做无规则运动，我们才能闻到酒的气味，故C正确；热力学温度和摄氏温度只是零点选取不同，每度的大小是相同的，故D错误．3．酒精和水混合后体积减小表明()A．分子间有相互作用力B．分子间有空隙C．分子永不停息地运动D．分子是微小的答案 B解析酒精与水混合后，由于酒精分子进入了水分子间的空隙内，故总体积在减小，故本现象说明分子间是有空隙的．4．从下列哪一组物理量可以算出氧气的摩尔质量() A．氧气的密度和阿伏加德罗常数B．氧气分子的体积和氧气的密度C．氧气分子的质量和阿伏加德罗常数D．氧气分子的体积和氧气分子的质量答案 C解析已知氧气的密度和阿伏加德罗常数，可以求出单位体积氧气的质量，但求不出氧气的摩尔质量，故A错误；已知氧气分子的体积可以求出单位体积的分子数，已知氧气的密度可以求出单位体积的质量，知道单位体积的质量与分子个数，可以求出每个分子的质量，但求不出氧气的摩尔质量，故B 错误；一摩尔氧气分子的质量是摩尔质量，一摩尔氧气含有阿伏加德罗常数个分子，已知氧气分子的质量和阿伏加德罗常数，可以求出氧气的摩尔质量，故C正确；已知氧气分子的体积和氧气分子的质量，求不出氧气的摩尔质量，故D错误．5．下列说法中正确的是() A．沙子、水泥及水搅拌成沙浆是扩散现象B．布朗运动是液体分子无规则运动的反映C．扩散现象和布朗运动都不是分子运动，也不能反映分子的运动D．因为布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也叫做热运动答案 B解析扩散现象是指两种不同物质分子彼此进入对方的现象，沙子、水泥及水搅拌成沙浆是物质颗粒彼此进入对方，不是扩散现象，A错．布朗运动不是分子运动，但布朗运动的原因是分子运动引起的，所以能反映分子的运动，C错．虽然布朗运动的激烈程度跟温度有关，但它是指悬浮微粒的无规则运动，而热运动是分子永不停息的无规则运动，D错．B对．6．若以μ表示水的摩尔质量，V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ为在标准状态下水蒸气的密度，N A为阿伏加德罗常数，m、Δ分别表示每个水分子的质量和体积，下面四个关系式正确的是()A．N A＝ρVm B．ρ＝μN AΔC．m＝μN AρD．Δ＝VN A答案 A解析对于气体，宏观量μ、V、ρ之间的关系式仍适用，有μ＝ρV，宏观量与微观量之间的质量关系也适用，有N A＝μ/m，所以m＝μ/N A，C项错误．N A＝μ/m＝ρVm，A项正确．由于气体分子间有较大的距离，VN A求出的是一个气体分子平均占有的空间，一个气体分子的体积远远小于该空间，所以D项不正确，气体密度公式不适用于单个气体分子的计算，故B项也不正确．故选A.二、双项选择题(每小题5分，共20分)7．下列关于分子动理论说法中正确的是() A．物体温度越高，则该物体内所有分子运动的平均速率都一定越大B．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大C．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大D．显微镜下观察到墨水中的小颗粒在不停的作无规则运动，这就是液体分子的运动答案AC解析分子的平均速率随着温度的升高而增大，这是统计规律，温度升高时单个分子速率变化情况是不确定的，故A正确；明确了开始分子之间距离与r0的关系，才能进一步确定随着分子之间距离的变化分子力的变化情况，如若分子之间距离从r<r0处开始增大，则分子力先减小后增大再减小，故B错误；若分子之间距离开始小于r0，则随着分子距离的增大，分子势能先减小后增大，故C正确；显微镜下观察到墨水中的小颗粒在不停的做无规则运动，是由于液体分子的撞击形成的，本质上是固体微粒的运动，反映了液体分子的无规则运动，故D错误．8．图1中甲、乙两图分别表示两个分子之间分子力和分子势能随分子间距离变化的图象．由图象判断以下说法中正确的是()图1A．当分子间距离为r0时，分子力和分子势能均最小且为零B．当分子间距离r>r0时，分子力随分子间距离的增大而增大C．当分子间距离r>r0时，分子势能随分子间距离的增大而增加D．当分子间距离r<r0时，分子间距离逐渐减小，分子力和分子势能都逐渐增加答案CD解析当r＝r0时，分子力、分子势能最小，但分子势能不为零，A错误；当r＞r0时分子力随距离增大而减小，B项错误；当r＞r0时随间距增大分子力做负功，分子势能增加，C项正确．当r＜r0时，分子力与分子势能随间距减小而增大，D项正确，答案选C、D.9．我国已开展空气中PM2.5浓度的监测工作，PM2.5是指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物，可在显微镜下观察到，它漂浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后会进入血液对人体形成危害．矿物燃料燃烧时废弃物的排放是形成PM2.5的主要原因，下列关于PM2.5的说法中正确的是()A．PM2.5在空气中的运动属于分子热运动B．温度越高，PM2.5的无规则运动越剧烈C．PM2.5的质量越大，其无规则运动越剧烈D．由于周围大量空气分子对PM2.5碰撞的不平衡，使其在空中做无规则运动答案BD解析 PM2.5是固体小颗粒，不是分子，故A 错误；温度越高，PM2.5的无规则运动越剧烈，故B 正确；PM2.5的质量越小，其无规则运动越剧烈，故C 错误；由于周围大量空气分子对PM2.5碰撞的不平衡，使其在空中做无规则运动，故D 正确．10．关于物体的内能，下列说法中正确的是 ( )A ．一定质量的氧气(不计其分子间引力和斥力)其温度不变时，它的内能就不变B ．两杯温度相同的水，它们的内能一定相等C ．0 ℃的物体内能为零D ．物体的内能与它的温度和体积有关答案 AD解析 不计其分子间引力和斥力，氧气不再具有分子势能，而质量一定，温度不变，则分子的平均动能和总动能都一定，所以内能就不变，A 项正确；两杯温度相同的水，因为质量(分子数)关系不清楚，内能关系无法确定，B 项错误；因为物体中的分子在永不停息地运动，分子间也存在分子势能，物体的内能不会为零，C 项错误；物体的内能与它的温度和体积有关，D 项正确．三、填空题(每小题5分，共10分)11．在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，若用直径为0.5 m 的浅圆盘盛水，让油酸在水面上形成单分子薄膜，那么油酸滴的体积不能大于________ m 3.答案 2×10－11解析 由于油酸膜面积最大为圆盘面积，则油酸的最大体积为V ＝πR 2d ＝3.14×(0.52)2×10－10 m 3＝2×10－11 m 3.12．在“用单分子油膜估测分子大小”实验中，(1)某同学操作步骤如下：①取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液；②在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积；③在蒸发皿内盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；④在蒸发皿上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜的面积．改正其中的错误：_________.(2)若油酸酒精溶液体积浓度为0.10%，一滴溶液的体积为4.8×10－3mL，其形成的油膜面积为40 cm2，则估测出油酸分子的直径为________m.答案(1)②在量筒中加入N滴溶液③在水面上先撒上痱子粉(2)1.2×10－9解析(1)②由于一滴溶液的体积太小，直接测量时相对误差太大，应用微小量累积法减小测量误差．③液面上不撒痱子粉时，滴入的油酸酒精溶液在酒精挥发后剩余的油膜不能形成一块完整的油膜，油膜间的缝隙会造成测量误差增大甚至实验失败．(2)由油膜的体积等于一滴油酸酒精溶液内纯油酸的体积可得：d＝VS＝4.8×10－3×10－6×0.10%40×10－4m＝1.2×10－9 m.四、计算题(共4小题，共40分)13．(8分)已知汞的摩尔质量为M＝200.5 g/mol，密度为ρ＝13.6×103 kg/m3，求一个汞原子的质量和体积是多少？(结果保留两位有效数字)答案 3.3×10－22 g 2.4×10－29 m3解析由原子质量＝摩尔质量阿伏加德罗常数得：m＝200.56.02×1023g＝3.3×10－22 g由原子体积＝摩尔体积阿伏加德罗常数得：V＝200.5×10－313.6×103×6.02×1023m3＝2.4×10－29 m3.14．(10分)已知气泡内气体的密度为1.29 kg/m3，平均摩尔质量为0.029 kg/mol.阿伏加德罗常数N A＝6.02×1023mol－1，取气体分子的平均直径为2×10－10 m．若气泡内的气体能完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值．(结果保留一位有效数字)答案1×10－4(9×10－5～2×10－4)解析 设气体体积为V 0，液体体积为V 1气体分子数n ＝ρV 0m N A ，V 1＝n πd 36(或V 1＝nd 3)则V 1V 0＝ρ6m πd 3N A (或V 1V 0＝ρm d 3N A )， 解得V 1V 0＝1×10－4(9×10－5～2×10－4)． 15．(10分)将甲分子固定在坐标原点O ，乙分子位于x 轴上，甲、乙分子间作用力与距离间关系的函数图象如图2所示．若质量为m ＝1×10－26 kg 的乙分子从r 3(r 3＝12d ，d 为分子直径)处以v ＝100 m/s 的速度沿x 轴负方向向甲分子飞来，仅在分子力作用下，则乙分子在运动中能达到的最大分子势能为多大？(选无穷远处分子势能为零)图2答案 5×10－23 J解析 在乙分子靠近甲分子的过程中，分子力先做正功，后做负功，分子势能先减小，后增大．动能和势能之和不变．又因为无穷远处分子势能为零，当r ＝r 3时分子力为零，分子势能可认为为零，所以当速度为零时，分子势能最大．即E pm ＝ΔE k 减＝12m v 2＝12×10－26×1002 J ＝5×10－23 J.16．(12分)回答下列问题：(1)已知某气体的摩尔体积为V A ，摩尔质量为M A ，阿伏加德罗常数为N A ，由以上数据能否估算出每个分子的质量、每个分子的体积、分子之间的平均距离？(2)当物体体积增大时，分子势能一定增大吗？(3)在同一个坐标系中画出分子力F 和分子势能E p 随分子间距离的变化图象，要求表现出E p 最小值的位置及E p 变化的大致趋势．答案 见解析解析(1)可估算出每个气体分子的质量m0＝M A N A；由于气体分子间距较大，由V0＝V AN A求得的是一个分子占据的空间而不是一个气体分子的体积，故不能估算每个分子的体积；由d＝3V0＝3VAN A可求出分子之间的平均距离．(2)在r>r0范围内，当r增大时，分子力做负功，分子势能增大；在r<r0范围内，当r增大时，分子力做正功，分子势能减小；故不能说物体体积增大，分子势能一定增大，只能说当物体体积变化时，其对应的分子势能也变化．(3)。
2017-2018学年高中创新设计物理粤教版选修3-3：2-习题课 气体实验定律的综合应用 题组训练 Word版含解析
习题课气体实验定律的综合应用(时间：60分钟)题组一相关联的两部分气体问题1．如图5所示，两端密封，下部装有水银，上部为空气柱的U形管，静止时，管内水银面的高度差为Δh，当U形管作自由落体运动时，Δh将()图5A．增大B．减小C．不变D．不能判断答案 A解析U形管自由落体时，水银柱不再产生压强，故右边气体压强减小，体积增加，左边气体压强增大，体积减小，所以Δh增大．2．(2014·新课标Ⅰ·节选)如图6，两气缸A、B粗细均匀、等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通；A的直径是B的2倍，A上端封闭，B上端与大气连通；两气缸除A顶部导热，其余部分均绝热，两气缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、b，活塞下方有氮气，活塞a上方有氧气，当大气压为P0，外界和气缸内气体温度均为7 ℃且平衡时，活塞离气缸顶的距离是气缸高度的14，活塞b在气缸正中间．图6(1)现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b 恰好升至顶部时，求氮气的温度．(2)继续缓慢加热，使活塞a 上升，当活塞a 上升的距离是气缸高度的116时，求氧气的压强．答案 (1)320 K (2)43P 0解析 (1)活塞b 升至顶部的过程中，活塞a 不动，活塞a 、b 下方的氮气经历等压过程，设气缸A 的容积为V 0，氮气初态体积为V 1，温度为T 1，末态体积为V 2，温度为T 2，按题意，气缸B 的容积为V 0/4，V 1＝34V 0＋12·V 04＝78V 0①V 2＝34V 0＋14V 0＝V 0②V 1T 1＝V 2T 2③由①②③式和题给数据得T 2＝320 K ④(2)活塞b 升至顶部后，由于继续缓慢加热，活塞a 开始向上移动，直至活塞上升的距离是气缸高度的116时活塞a 上方的氧气经历等温过程，设氧气初态体积为V 1′，压强为P 1′；末态体积为V 2′，压强为P 2′，由题给数据和玻意耳定律有V 1′＝14V 0，P 1′＝P 0，V 2′＝316V 0⑤P 1′V 1′＝P 2′V 2′⑥由⑤⑥式得P 2′＝43P 0题组二 液柱移动问题的判断3．(双选)如图7所示，两端开口的弯管，左管插入水银槽中，右管有一段高为h 的水银柱，中间封有一段空气，则 ( )图7A ．弯管左管内外水银面的高度差为hB ．若把弯管向上移动少许，则管内气体体积增大C ．若把弯管向下移动少许，则右管内的水银柱沿管壁上升D ．若环境温度升高，则右管内的水银柱沿管壁上升答案 AD解析 被封闭气体的压强按右边计算为p ＝p 0＋p h ，按左边算也为p ＝p 0＋p h ，故左管内外水银面的高度差为h ，A 正确；气体的压强不变，温度不变，故体积不变，B 、C 均错；压强不变，温度升高，体积增大，右管中水银柱沿管壁上升，D 正确．4．两个容器A 、B ，用截面均匀的水平细玻璃管连通，如图8所示，A 、B 所装气体的温度分别为17 ℃和27 ℃，水银柱在管中央平衡，如果两边温度都升高10 ℃，则水银柱将 ( )图8A．向右移动B．向左移动C．不动D．条件不足，不能确定答案 A解析假设水银柱不动，A、B气体都做等容变化：由Δp＝ΔTT p知Δp∞1T，因为T A<T B，所以Δp A>Δp B，所以水银柱向右移动．5．如图9所示，一太阳能空气集热器，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为V0，开始时内部封闭气体的压强为p0，经过太阳曝晒，气体温度由T0＝300 K升至T1＝350 K.图9(1)求此时气体的压强；(2)保持T1＝350 K不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到p0.求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值．答案(1)76p0(2)67解析(1)由题意知，气体体积不变，由查理定律得p0 T0＝p1T1所以此时气体的压强p1＝T1T0p0＝350300p0＝76p0.(2)抽气过程可等效为等温膨胀过程，设膨胀后气体的总体积为V2，由玻意耳定律可得p1V0＝p0V2可得V 2＝p 1V 0p 0＝76V 0 所以集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值为ρV 0ρ·76V 0＝67.6．用打气筒将1 atm 的空气打进自行车胎内，如果打气筒容积ΔV ＝500 cm 3，轮胎容积V ＝3 L ，原来压强p ＝1.5 atm.现要使轮胎内压强为p ′＝4 atm ，问用这个打气筒要打气几次？(设打气过程中空气的温度不变)( )A ．5次B ．10次C ．15次D ．20次 答案 C解析 因为温度不变，可应用玻意耳定律的分态气态方程求解．pV ＋np 1ΔV ＝p ′V ，代入数据得1．5 atm ×3 L ＋n ×1 atm ×0.5 L ＝4 atm ×3 L ，解得n ＝15，故答案选C.7．钢瓶中装有一定质量的气体，现在用两种方法抽钢瓶中的气体：第一种方法是用小抽气机，每次抽出1 L 气体，共抽取三次；第二种方法是用大抽气机，一次抽取3 L 气体．这两种抽法中，抽取气体质量较大的是( )A ．第一种抽法B ．第二种抽法C ．两种抽法抽出的气体质量一样大D ．无法判定答案 A解析 设初态气体压强为p 0，抽出气体后压强变为p ，对气体状态变化应用玻意耳定律，则第一种抽法：p 0V ＝p 1(V ＋1)，p 1＝p 0·V 1＋V ；同理p 2＝p 1V V ＋1＝p 0(V 1＋V)2；三次抽完后的压强p 3：p 3＝p 0(V 1＋V)3. 第二种抽法：p 0V ＝p ′(V ＋3)，得p ′＝p 0V V ＋3.比较可知：p 3＝p 0(V 1＋V )3<p ′＝p 0V V ＋3. 即第一种抽法抽出气体后，剩余气体的压强小，即抽出的气体质量大． 题组四 气体图象与图象的转换8．(双选)一定质量理想气体，状态变化过程如图10(p －V )中ABC 图线所示，其中BC 为一段双曲线．若将这一状态变化过程表示在下图中的p －T 图或V －T 图上，其中正确的是 ( )图10答案AC9．一定质量的理想气体经历了温度缓慢升高的变化，如图11所示，V-T和p-T 图各记录了其部分变化过程，试求：图11(1)温度为600 K时气体的体积；(2)在V-T图象上将温度从400 K升高到600 K的变化过程补充完整．答案见解析解析(1)由理想气体的状态方程p1V1T1＝p2V2T2，代入数据，得V2＝3 m3(2)如图题组五气缸类问题10．(双选)如图12所示，在光滑的水平面上，有一个内外壁都光滑的气缸，气缸的质量为M，气缸内有一质量为m(m<M)的活塞，密封一部分理想气体，气缸处于静止状态．现用水平恒力F向左推活塞．当活塞与气缸的加速度均为a时，封闭气体的压强为p1，体积为V1；若用同样大小的水平恒力F向右推气缸，当活塞与气缸的加速度均为a时，封闭气体的压强为p2，体积为V2，设封闭气体的质量和温度均不变，则()图12A ．p 1>p 2B ．p 1<p 2C ．V 1>V 2D ．V 1<V 2 答案 AD解析 向左推时，对于气缸p 1S －p 0S ＝Ma ，解得p 1＝p 0＋Ma S ；向右推时，对于活塞p 2S －p 0S ＝ma ，解得p 2＝p 0＋ma S ，可见p 1>p 2，由玻意耳定律得V 1<V 2.故选项A 、D 正确．11．如图13所示，竖直的弹簧支持着一倒立气缸内的活塞，使气缸悬空而静止．设活塞与缸壁间无摩擦，可以在缸内自由移动．缸壁导热性良好，缸内气体的温度能与外界大气温度相同．下列结论中正确的是 ( )图13A ．若外界大气压增大，则弹簧的压缩量将会增大一些B ．若外界大气压增大，则气缸的上底面距地面的高度将增大C ．若外界气温升高，则气缸的上底面距地面的高度将减小D ．若外界气温升高，则气缸的上底面距地面的高度将增大答案 D解析 外界大气压增大时，气体体积减小，但对于整个系统，弹簧的弹力恒等于系统的总重量，弹簧的形变量不变．12．如图14所示，圆柱形气缸倒置在水平粗糙地面上，气缸内被活塞封闭有一定质量的空气．气缸质量为M ＝10 kg ，缸壁厚度不计，活塞质量m ＝5.0 kg ，其圆面积S ＝50 cm 2，与缸壁摩擦不计，在缸内气体温度为27 ℃时，活塞刚好与地面接触并对地面无压力，现设法使缸内气体温度升高，问：当缸内气体温度升高到多少摄氏度时，气缸对地面恰好无压力？(大气压强P 0＝105 Pa ，g 取10 m/s 2)图14答案 127 ℃解析 当温度T 1＝(273＋27) K ＝300 K 时，活塞对地面无压力，列平衡方程：p 1S ＋mg ＝p 0S ，解得p 1＝p 0－mg S ＝10 5 Pa －5×105×10－3 Pa ＝0.9×105 Pa ，若温度升高，气体压强增大，气缸恰对地面无压力时，列平衡方程：p 2S ＝p 0S ＋Mg ，解得p 2＝p 0＋Mg /s ＝105 Pa ＋10×1050×10－4Pa ＝1.2×105 Pa.根据查理定律p 1T 1＝p 2T 2，得0.9×105300＝1.2×105273＋t，所以t ＝127 ℃.。
2017-2018学年高中创新设计物理粤教版选修3-3：1-6 气体分子运动的统计规律 对点练习
第六节气体分子运动的统计规律统计规律1．(双选)关于气体分子的运动情况，下列说法中正确的是() A．某一时刻具有任一速率的分子数目是相等的B．某一时刻一个分子速度的大小和方向是偶然的C．某一时刻向任意一个方向运动的分子数目相等D．某一温度下大多数气体分子的速率都不会发生变化答案解析具有任一速率的分子数目并不是相等的，呈“中间多，两头少”的统计分布规律，选项A错误，由于分子之间频繁地碰撞，分子随时都会改变自己运动速度的大小和方向，因此在某一时刻一个分子速度的大小和方向完全是偶然的，选项B正确．虽然每个分子的速度瞬息万变，但是大量分子的整体存在着统计规律．由于分子数目巨大，某一时刻向任意一个方向运动的分子数目只有很小的差别，可以认为是相等的，选项C正确．某一温度下，每个分子的速率仍然是瞬息万变的，只是分子运动的平均速率相同，选项D是错误的，该题的正确答案为B、C.气体分子运动的特点2．下列关于气体分子运动的特点，正确的说法是() A．气体分子运动的平均速率与温度有关B．当温度升高时，气体分子的速率分布不再是“中间多、两头少”C．气体分子的运动速率可由牛顿运动定律求得D．气体分子的平均速度随温度升高而增大答案 A解析气体分子的运动与温度有关，温度升高时，气体分子平均速率变大，但仍遵循“中间多、两头少”的统计规律，A对、B错，分子运动无规则，而且牛顿定律是宏观定律，不能用它来求微观分子的运动速率，C错，大量分子向各个方向运动的概率相等，所以稳定时，平均速度几乎为零，与温度无关，D错．3．(双选)气体分子永不停息地做无规则运动，同一时刻都有向不同方向运动的分子，速率也有大有小，下表是氧气分别在0 ℃和100 ℃时，同一时刻在不同速率区间内的分子数占总分子数的百分比，由表得出下列结论正确的是A.同B．大多数气体分子的速率处于中间值，少数分子的速率较大或较小C．随着温度升高，气体分子的平均速率增大D．气体分子的平均速率基本上不随温度的变化而变化答案解析由表格可以看出，在0 ℃和100 ℃两种温度下，分子速率在200 m～700 m之间的分子数的比例较大，由此可得出B正确；在0 ℃和100 ℃两种温度下，分子速率较大的区间，100 ℃时分子数所占比例较大，故100 ℃时气体分子平均速率高于0 ℃时气体分子平均速率，故C正确．。
2018-2019学年粤教版高中物理选修3-3 第三章 热力学基础 单元测试
2018-2019学年粤教版高中物理选修3-3 第三章热力学基础单元测试一、单选题1.一定量的气体吸收热量，则该气体的（）A. 内能一定增加B. 内能可能减少C. 压强一定增大D. 温度一定升高2.关于物体内能的变化，以下说法中正确的是（）A. 物体吸收热量，内能一定增大B. 物体对外做功，内能一定减小C. 物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变D. 物体放出热量，同时对外做功，内能可能不变3.以下说法正确的是（）A. 晶体都具有确定的熔点B. 空气相对湿度大，就是空气中水蒸气含量高C. 物体从外界吸收热量，其内能一定增加D. 空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量等于向室外放出的热量4.关于物体内能的变化情况，下列说法中正确的是（）A. 吸热的物体，其内能一定增加B. 体积膨胀的物体，其内能一定减少C. 放热的物体，其内能一定减少D. 绝热压缩的物体，其内能一定增加5.如图，注射器内密封一部分气体，若针筒和活塞隔热性能良好，则缓慢向外移动活塞的过程中气体（）A. 对活塞不做功B. 对活塞做负功C. 温度保持不变D. 压强逐渐减小6.以下说法正确的是（）A. 同一种物质不可能呈现晶体和非晶体两种不同的形态B. 一切自然过程总是沿着熵增大的方向进行C. 温度降低，水的饱和汽压增大D. 浸润与不浸润均不是分子力作用的表现7.有一桶水温度是均匀的，在桶底部水中有一个小气泡缓缓浮至水面，气泡上升过程中逐渐变大，若不计气泡中空气分子的势能变化，则（）A. 气泡中的空气对外做功，吸收热量B. 气泡中的空气对外做功，放出热量C. 气泡中的空气内能增加，吸收热量D. 气泡中的空气内能不变，放出热量二、多选题8.下列说法正确的是（）A. 露珠呈球形是由于表面张力所致B. 布朗运动反映了悬浮颗粒中分子运动的不规则性C. 第二类永动机不违背热力学第一定律D. 给自行车打气时气筒压下后反弹，不是由分子斥力造成的E. 单晶体有固定的熔点，而多晶体没有固定的熔点9.下列说法正确的是（）A. 两个分子之间的作用力会随着距离的增大而减小B. 物体的内能在宏观上只与其温度和体积有关C. ﹣定质量的气体经历等容过程，如果吸热则其内能一定增加D. 分子a从远处趋近固定不动的分子b，当a到达受b的作用力为零处时，a的动能一定最大E. 物质的状态在一定的条件下可以相互转变，在转变过程中会发生能量交换10.下列叙述和热力学定律相关，其中正确的是（）A. 第一类永动机不可能制成，是因为违背了能量守恒定律B. 能量耗散过程中能量不守恒C. 电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，违背了热力学第二定律D. 能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性E. 物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功三、填空题11.大量事实表明，自然界中的一切实际变化过程都具有________性．朝某个方向的变化是可以自发发生的．相反的过程却是受到限制的．这时如果要使变化了的事物重新恢复到原来的状态，一定会对外界产生无法消除的影响，这就是自然过程的________逆性．12.空气压缩机在一次压缩中，活塞对空气做了2×105J的功，同时空气的内能增加了1.5×105J ．在这一过程中，空气________热（填“吸”、“放”等），热量为________J ．13.一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则气泡上升过程中，气泡内的气体________热量，内能________ ．四、解答题14.人在进行各种活动时，大量的体能会散失掉．如何收集人在活动时散失的体能，是人类开发新能源的一个研究方向．最近有报道，美国SRI国际公司已开发出具有充电功能的鞋子，这种鞋子的关键部分在于鞋跟，在其内安装一种特殊的弹性聚合物材料层，它的上、下两面分别用导线与一颗内置微型电池的两个电极相连．行走时，弹性材料层受到挤压与释放的反复作用，其两极之间的距离不断变化，从而产生电能．这种技术不断提高能否把人活动时所有散失的体能收集起来转化为电能，并说明理由．五、综合题15.在压强p﹣温度T的坐标系中，一定质量的某种理想气体先后发生以下两种状态变化过程：第一种变化是从状态A到状态B，外界对该气体做功为6J；第二种变化是从状态A到状态C，该气体从外界吸收热量为9J．图线AC反向延长线通过坐标原点O，B、C两状态的温度相同，理想气体的分子势能为零．求：（1）从状态A到状态C过程，该气体对外界做功W1和其内能的增量△U1；（2）从状态A到状态B过程，该气体内能的增量△U2及其从外界吸收的热量Q2．答案解析部分一、单选题1.【答案】B【解析】【分析】一定量的气体吸收热量，根据热力学第一定律分析内能的变化．气体吸收热量，压强不一定增大、温度不一定升高。
2017-2018学年高中创新设计物理粤教版选修3-3：2-6 气体状态参量 题组训练
第六节气体状态参量(时间：60分钟)题组一温度与温标1．(双选)下列有关温标的说法中正确的是() A．温标不同，测量时得到同一系统的温度数值可能是不同的B．不同温标表示的温度数值不同，则说明温度不同C．温标的规定都是人为的，没有什么理论依据D．热力学温标是从理论上规定的答案解析不同温标下，同一温度在数值上可能不同，A正确；相同的冷热程度，用不同的温标表示，数值可以是不同的，B错；热力学温标是从理论上做出的规定，C错、D正确．2．(双选)关于温度的物理意义，下列说法中正确的是() A．温度是物体冷热程度的客观反映B．人如果感觉到某个物体很凉，就说明这个物体的温度很低C．热量会自发地从含热量多的物体传向含热量少的物体D．热量会自发地从温度较高的物体传向温度较低的物体答案解析温度是表示物体冷热程度的物理量，但人们对物体冷热程度的感觉具有相对性，A正确、B错误；热传递的方向是热量自发地从温度较高的物体传向温度较低的物体，而热量是过程量，不能说物体含有热量，C错误、D 正确．3．(2019·南京)(双选)下列有关温度的说法正确的是() A．用摄氏温标和热力学温标表示温度是两种不同的表示方法B．用两种温度表示温度的变化时，两者的数值相等C．1 K就是1 ℃D．当温度变化1 ℃时，也可以说成温度变化274 K答案解析温标是用来定量描述温度的方法，常用的温标有摄氏温标和热力学温标，两种温标表示同一温度时，数值不同，但在表示同一温度变化时，数值是相同的．若物体的温度升高1 K，也可以说物体的温度升高1 ℃，但在表示物体的温度时，物体的温度为1 K，而不能说成物体的温度为1 ℃.题组二压强的微观解释4．在一定温度下，当一定质量气体的体积增大时，气体的压强减小，这是由于A．单位体积内的分子数变少，单位时间内对单位面积器壁碰撞的次数减少B．气体分子的密集程度变小，分子对器壁的吸引力变小C．每个分子对器壁的平均撞击力都变小D．气体分子的密集程度变小，单位体积内分子的重量变小答案 A解析温度不变，一定质量气体分子的平均动能、平均速率不变，每次碰撞分子对器壁的平均作用力不变，但体积增大后，单位体积内的分子数减少，因此单位时间内碰撞次数减少，气体的压强减小，A正确，B、C、D错误．5．如图2－6－6所示，两个完全相同的圆柱形密闭容器，甲中恰好装满水，乙中充满空气，则下列说法中正确的是(容器容积恒定) ()图2－6－6A．两容器中器壁的压强都是由于分子撞击器壁而产生的B．两容器中器壁的压强都是由所装物质的重力而产生的C．甲容器中＞，乙容器中＝D．当温度升高时，、变大，、也要变大答案 C解析甲容器压强产生的原因是液体受到重力的作用，而乙容器压强产生的原因是分子撞击器壁，A、B错；液体的压强p＝ρ，＞，可知＞，而密闭容器中气体压强各处均相等，与位置无关，故＝，C对；当温度升高时，、不变，而、增大，D错．6．下面关于气体压强的说法正确的是()①气体对器壁产生的压强是由于大量气体分子频繁碰撞器壁而产生的②气体对器壁产生的压强等于作用在器壁单位面积上的平均作用力③从微观角度看，气体压强的大小跟气体分子的平均动能和分子密集程度有关④从宏观角度看，气体压强的大小跟气体的温度和体积有关A．只有①③对B．只有②④对C．只有①②③对D．①②③④都对答案 D解析大量气体分子对容器壁撞击产生了压强，①选项正确；气体分子的速率不尽相同，因此气体分子对容器壁的作用力不尽相同，应取平均值，②选项正确；气体压强与单位时间内分子撞击容器壁单位面积上的分子数有关，即跟体积有关；气体压强也与分子撞击容器壁的压力有关，即与气体分子的平均动能有关，即与气体的温度有关，③④选项正确．故选D项．题组三封闭气体压强的计算7．一端封闭的玻璃管倒插入水银槽中，管竖直放置时，管内水银面比管外高h，上端空气柱长为L，如图2－6－7所示，已知大气压强为H，下列说法正确的是()图2－6－7A．此时封闭气体的压强是(L＋h)B．此时封闭气体的压强是(H－h)C．此时封闭气体的压强是(H＋h)D．此时封闭气体的压强是(H－L)答案 B解析利用等压法，选管外水银面为等压面，则封闭气体压强p＋＝p0，得p ＝p0－，即p＝(H－h)，故B项正确．8．如图2－6－8所示，一横截面积为S的圆柱形容器竖直放置，圆板A的上表面是水平的，下表面是倾斜的，且下表面与水平面的夹角为θ，圆板的质量为M，不计一切摩擦，大气压为p0，则被圆板封闭在容器中的气体的压强为图2－6－8A．p0＋θB．p0＋θC．p0＋2θD．p0＋答案 D解析以圆板为研究对象，如图所示，竖直方向受力平衡．′θ＝p0S＋，S′＝θ，所以( θ) θ＝p0S＋，所以＝p0＋.故此题应选D选项．9．如图2－6－9所示，竖直放置的弯曲管A端开口，B端封闭，密度为ρ的液体将两段空气封闭在管内，管内液面高度差分别为h1，h2和h3，则B端气体的压强为(已知大气压强为p0) ()图2－6－9A．p0－ρg(h1＋h2－h3)B．p0－ρg(h1＋h3)C．p0－ρg(h1＋h3－h2)D．p0－ρg(h1＋h2)答案 B解析需要从管口依次向左分析，中间气室压强比管口低ρ3，B端气体压强比中间气室低ρ1，所以B端气体压强为p0－ρ3－ρ1，选B项．10．一圆柱形气缸静置于地面上，如图2－6－10所示，气缸筒的质量为M，活塞的质量为m，活塞的面积为S，大气压强为p0.现将活塞缓慢向上提，求气缸刚离开地面时气缸内气体的压强．(忽略气缸壁与活塞间的摩擦)图2－6－10答案p0－解析法一题目中的活塞和气缸均处于平衡状态，以活塞为研究对象，受力分析如下图甲所示，由平衡条件，得F＋＝＋p0S.以活塞和气缸整体为研究对象，受力分析如下图乙所示，有F＝(M＋m)g，由以上两个方程式，得＋＝p0S，解得p＝p0－.法二以气缸为研究对象，受力分析如丙图所示，则有p0S＝＋，解得p＝p0－.11．若已知大气压强为p，在图2－6－11中各装置均处于静止状态，求被封闭气体的压强．图2－6－11答案甲：p0－ρ乙：p0－ρ丙：p0＋ρ1解析在甲图中，以高为h的液柱为研究对象，由二力平衡知：p气·S＝－ρ＋p0·S得p气＝p0－ρ在图乙中，仍以B液面为研究对象，有：＋ρ· 60°＝＝p0得p气＝＝p0－ρ在图丙中，以液面B为研究对象，由二力平衡得：·S＝(p0＋ρ1)·S得p气＝＝p0＋ρ1。
2017-2018学年高中创新设计物理粤教版选修3-3：1-2 测量分子的大小 对点练习
第二节测量分子的大小1．(双选)用油膜法测分子大小时，采用的理想化条件是() A．把在水面上尽可能充分散开的油膜视为单分子油膜B．把形成单分子油膜的分子看做紧密排列的球形分子C．把油膜视为单分子油膜，但需考虑分子间隙D．油酸酒精溶液中的酒精完全溶于水答案解析由用油膜法估测分子的大小的实验可知，将体积为V的油膜液滴滴在水面上，形成面积为S的油膜，由此可以估算出油酸分子的直径为d＝，这显然是将油膜视为单分子层，将油酸分子视为球形且认为分子是紧密排列的，公式d＝中，并没有将分子间隙所占体积除外，D项中酒精也可以挥发掉一部分，是否完全溶于水对本实验无影响．本题的正确选项应为A、B.2．在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：①往边长约为40 的浅盘里倒入约2 深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上．②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定．③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小．④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积．⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上．完成下列填空：(1)上述步骤中，正确的顺序是．(填写步骤前面的数字)(2)将1 3的油酸溶于酒精，制成300 3的油酸酒精溶液，测得1 3的油酸酒精溶液有50滴．现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13 m2.由此估算出油酸分子的直径为．(结果保留1位有效数字)答案(1)④①②⑤③(2)5×10－10解析(1)在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先配制油酸酒精溶液，再往盘中倒入水，并撒痱子粉，然后用注射器将配好的溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定，再将玻璃板放于盘上，用彩笔描绘在玻璃板上，根据d＝计算．(2)一滴溶液中含油酸体积V＝×m3，故d＝≈5×10－10 m.。
2017-2018学年粤教版高中物理选修3-3：章末质量评估(一)含答案
章末质量评估(一）（时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分,共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得3分,选错或不答的得0分）1．关于分子质量，下列说法正确的是( )A．质量数相同的任何物质,分子数都相同B．摩尔质量相同的物体，分子质量一定相同C．分子质量之比一定不等于它们的摩尔质量之比D．密度大的物质，分子质量一定大解析:不同物质分子质量不同，质量数相同的不同物质,分子数不一定相同，A错；摩尔质量相同，分子量也相同，分子质量一定相同，B正确，C错误;密度大的物体,单位体积的质量大,但分子质量不一定大，D错误．答案：B2．分子间的相互作用力由引力与斥力共同产生，并随着分子间距的变化而变化,则( ）A．分子间引力随分子间距的增大而增大B．分子间斥力随分子间距的减小而增大C．分子间相互作用力随分子间距的增大而增大D．分子间相互作用力随分子间距的减小而增大解析：根据分子力和分子间距离的关系图象如图所示．故选B.答案：B3．下列关于布朗运动的说法中，正确的是（)A．颗粒越小,布朗运动越明显B．颗粒越大，与颗粒撞击的分子数越多,布朗运动越明显C．如果没有外界的扰动，经过较长时间，布朗运动就观察不到了D．温度高低对布朗运动没有影响解析：布朗运动是由微粒周围的液体分子对微粒作用的不均衡性引起的，微粒越小，温度越高，布朗运动越显著，因此A正确，B、D错误；布朗运动永不停息,C错误．答案:A4．同学们一定都吃过味道鲜美的烤鸭，烤鸭的烤制过程没有添加任何调料,只是在烤制之前,把烤鸭放在腌制汤中腌制一定时间,盐就会进入肉里．则下列说法正确的是( )A．如果让腌制汤温度升高，盐进入鸭肉的速度就会变慢B．烤鸭的腌制过程说明分子之间有引力，把盐分子吸进鸭肉里C．在腌制汤中,有的盐分子进入鸭肉，有的盐分子从鸭肉里面出来D．把鸭肉放入腌制汤后立刻冷冻，将不会有盐分子进入鸭肉解析：盐分子进入鸭肉是因为盐分子的扩散，温度越高扩散得越快，A错误；盐进入鸭肉是因为盐分子的无规则运动,并不是因为分子引力,B错误；盐分子永不停息的做无规则运动，有的进入鸭肉，有的离开鸭肉，C正确；冷冻后,仍然会有盐分子进入鸭肉，只不过速度慢一些，D错误．答案：C5．两块光滑、干燥的玻璃，紧贴在一起也不能相互吸住，原因是（)A．两块玻璃分子间不存在作用力B．两块玻璃分子间距离太小，分子间作用力表现为斥力C．两块玻璃的分子间距离太大,作用力太小D．两块玻璃的分子运动缓慢解析：因为两块玻璃分子间的距离r≥10r0，引力和斥力都很小，分子力可以忽略不计．答案:C6．对以下物理现象的正确分析是( ）①从窗外射来的阳光中，可以看到空气中的微粒在上下飞舞②上升的水蒸气的运动③用显微镜观察悬浮在水中的小炭粒，小炭粒不停地做无规则运动④向一怀清水中滴入几滴红墨水，红墨水向周围运动A．①②③属于布朗运动 B．只有④属于布朗运动C．只有③属于布朗运动 D．以上结论均不正确答案：C7．以下说法正确的是( )A．机械能为零、内能不为零是可能的B．温度相同,质量相同的物体具有相同的内能C．温度越高，物体运动速度越大,物体的内能越大D．0 ℃的冰的内能比等质量的0 ℃的水的内能大解析：A正确,因为机械能可以为零，但内能是分子动能和分子势能的总和,而分子动能又是分子无规则运动引起的．所以分子动能不可能为零．那么物体的内能当然也不可能为零．B不正确．因为物体的内能由物体的温度和体积来决定与物体运动的宏观速度无关．C也不正确，原因同上．由于0 ℃的冰的体积比0 ℃的水大，温度相同,有的同学错认为D正确，实际上有较为复杂的反常膨胀的现象，我们用体积来讨论其内能是不适合的，可以从能量角度来讨论，因为0 ℃的冰熔化为0 ℃的水要吸收热量或对它做功，所以冰溶化为水内能增加,所以0 ℃的水的内能比等质量的0 ℃的冰的内能大，该题正确的选项为A。
2017-2018学年高中创新设计物理粤教版选修3-3：1-1 物体是由大量分子组成的 对点练习
第一章分子动理论第一节物体是由大量分子组成的分子模型1．登陆月球是每个天文爱好者的梦想，天文爱好者小明设想将铁分子一个接一个地排列起来，筑成从地球通往月球的“分子大道”，已知地球到月球的平均距离为384 400 ，试问，这条“大道”需要多少个分子？这些分子的总质量为多少？(设铁分子的直径为3.0×10－10 m，铁的摩尔质量为5.60×10－2 ) 答案 1.28×1018个 1.2×10－7解析“分子大道”需要的铁分子的个数为n＝＝400×103,3.0×10－10)个＝1.28×1018个，这些分子的总质量为·M＝×5.6×10－2＝1.2×10－7 .阿伏加德罗常数的应用2．(双选)铜的摩尔质量为M，密度为ρ，若用表示阿伏加德罗常数，则下列说法正确的是()A．1个铜原子的质量是ρB．1个铜原子占有的体积是C．1 m3铜所含原子的数目是ρD．1 铜所含原子的数目是答案解析1个铜原子的质量应是m＝，A错；1个铜原子的体积V0＝＝，B正确；1 m3铜含铜的原子个数N＝＝＝，C错；1 铜含铜原子数N＝＝＝，D正确．3．已知水的摩尔质量＝18×10－3,1 水中含有6.0×1023个水分子，试估算水分子的质量和直径．答案 3.0×10－26 4.0×10－10 m解析水分子的质量m0＝＝＝3.0×10－26由水的摩尔质量和密度ρ，可得水的摩尔体积＝把水分子看做是一个挨一个紧密地排列的小球，1个水分子的体积为V0＝＝＝m3＝3.0×10－29 m3每个水分子的直径为d＝＝m≈4.0×10－10 m.。
2017-2018学年高中物理粤教版选修3-5习题：第三章 第
第三章原子结构之谜第二节原子的结构A级抓基础1．卢瑟福提出了原子的核式结构模型，这一模型建立的基础是( )A．α粒子的散射实验B．对阴极射线的研究C．天然放射性现象的发现 D．质子的发现答案：A2．在α粒子散射实验中，我们并没有考虑到α粒子跟电子碰撞，这是因为( )A．电子体积非常小，以至于α粒子碰不到它B．电子质量远比α粒子的小，所以它对α粒子运动的影响极其微小C．α粒子跟各个电子碰撞的效果相互抵消D．电子在核外均匀分布，所以α粒子受到电子作用的合外力为零解析：α粒子碰到电子，像子弹碰到灰尘，损失的能量极少，不改变运动的轨迹，故B 正确，A、C、D错误．答案：B3．(多选)卢瑟福对α粒子散射实验的解释是( )A．使α粒子产生偏转的主要原因是原子中电子对α粒子的作用力B．使α粒子产生偏转的力是库仑力C．原子核很小，α粒子接近它的机会很小，所以绝大多数的α粒子仍沿原来的方向前进D．能发生大角度偏转的α粒子是穿过原子时离原子核近的α粒子解析：原子核带正电，与α粒子间存在库仑力，当α粒子靠近原子核时受库仑力而偏转，电子对它的影响可忽略，故A错、B对；由于原子核非常小，绝大多数粒子经过时离核较远因而运动方向几乎不变，只有离核很近的α粒子受到的库仑力较大，方向改变较多，故C、D对．答案：BCD4．关于α粒子散射实验，α粒子的运动轨迹如图所示，在其中一条α粒子的运动轨迹上标出a、b、c三点．原子核对α粒子的作用力在哪个点最大( )A．a点B．b点C．c点D．三个点一样大解析：α粒子与金原子核间存在静电斥力，即库仑力，根据库仑定律，该力与距离的二次方成反比，故在b位置力最大．答案：BB级提能力5．汤姆生发现电子是原子的组成部分，并提出了原子的“葡萄干蛋糕”模型．按照这个模型推理，“α粒子轰击金箔”的实验结果应该是( )A BC D解析：提出了原子的“葡萄干蛋糕”模型：正电荷均匀分布在原子中，电子像葡萄干分布其中，当用“α粒子轰击金箔”中间的射线受力平衡，则不会偏转，而两边的射线，因受力不平衡，导致偏转较大，故B正确，A、C、D错误．答案：B6．(多选)α粒子散射实验中，当α粒子最接近原子核时，α粒子符合下列哪种情况( )A．动能最小B．势能最小C．α粒子与金原子组成的系统的能量小D．所受原子核的斥力最大解析：α粒子在接近金原子核的过程中，要克服库仑斥力做功，动能减少，电势能增加，两者相距最近时，动能最小，电势能最大，总能量守恒．根据库仑定律，距离最近时，斥力最大．答案：AD7．(多选)在α粒子散射实验中，如果两个具有相同能量的α粒子，从不同大小的角度散射出来，则散射角度大的α粒子( )A．更接近原子核B．更远离原子核C．受到一个以上的原子核作用D．受到原子核较大的冲量作用解析：由于原子的体积远远大于原子核的体积，当α粒子穿越某一个原子的空间时，其他原子核距α粒子相对较远，而且其他原子核对α粒子的作用力也可以近似相互抵消，所以散射角度大的这个α粒子并非由于受到多个原子核作用，C错；由库仑定律可知，α粒子受到的斥力与距离的平方成反比，α粒子距原子核越近，斥力越大，运动状态改变越大，即散射角度越大，A对，B错；当α粒子受到原子核较大的冲量作用时，动量的变化量就大，即速度的变化量就大，则散射角度就大，D对．答案：AD8.高速α粒子在重原子核电场作用下的散射现象如图所示，实线表示α粒子运动的轨迹，虚线表示重核形成电场的等势面．设α粒子经过a、b、c三点时的速度为v a、v b、v c，则其关系为( )A．v a<v b<v c B．v c<v b<v aC．v b<v a<v c D．v c<v a<v b解析：α粒子和重原子核都带正电，相互排斥，当α粒子靠近重原子核时，电场力做负功，α粒子动能减小，v a>v b.当α粒子远离重原子核时电场力做正功，动能增加，v c>v b.又因为从a到c的整个过程中电场力对α粒子做正功，故v a<v c，所以v c>v a>v b，选项C正确．答案：C9.在卢瑟福的α粒子散射实验中，某一α粒子经过某一原子核附近时的轨迹如图中实线所示．图中P、Q为轨迹上的点，虚线是过P、Q两点并与轨迹相切的直线，两虚线和轨迹将平面分为四个区域．不考虑其他原子核对该α粒子的作用，那么关于该原子核的位置，下列说法中正确的是( )A．可能在①区域B．可能在②区域C．可能在③区域D．可能在④区域解析：α粒子带正电，原子核也带正电，对靠近它的α粒子产生斥力，故原子核不会在④区域；如原子核在②、③区域，α粒子会向①区域偏；如原子核在①区域，可能会出现题图所示的轨迹，故应选A.答案：A10．若氢原子的核外电子绕核做半径为r的匀速圆周运动，则其角速度ω是多少？电子绕核的运动可等效为环形电流，则电子运动的等效电流I是多少(已知电子的质量为m，电荷量为e，静电力常量用k表示)?解析：电子绕核运动的向心力是库仑力，因为ke2 r2＝mω2r，所以ω＝er·kmr；其运动周期为T＝2πω＝2πre·mrk，其等效电流I＝eT＝e22πrkmr.答案：erkmre22πrkmr。
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第三章 热力学基础
第一节 内能功热量
A级 抓基础
1．下列哪个实例说明做功改变了系统的内能( )
A．热水袋取暖 B．用双手摩擦给手取暖
C．把手放在火炉旁取暖 D．用嘴对手呵气给手取暖
解析：双手摩擦做功，使手的内能增加，感到暖和；A、C、D都是通过热传递来改变系统
的内能，选项B正确．
答案：B
2．日常生活中谈到“热”，具有不同的含义，它可以表示物理学中的热量、温度、内能
等，以下叙述中哪个“热”是用来表示物理学上的内能( )
A．今天的天气很热 B．摩擦生热
C．物体放热温度降低 D．今年出现足球热
解析：选项A中的“热”表示温度，B中的“热”表示内能，C中的表示热量，D中的没
有物理含义．
答案：B
3.如图所示，带有活塞的烧瓶内封闭一定的气体，不考虑烧瓶和外界的热传递，现在外
力F作用下，活塞向内移动一段距离，则烧瓶内的气体温度会( )
A．升高 B．降低
C．不变 D．无法确定
解析：在外力F作用下，活塞向内移动一段距离，对烧瓶内的气体做功，不考虑烧瓶和
外界的热传递ΔU＝W；故气体的内能增加，故温度升高．
答案：A
4．关于物体的内能和热量，下列说法中正确的有( )
A．热水的内能比冷水的内能多
B．温度高的物体其热量必定多，内能必定大
C．在热传递过程中，内能大的物体其内能将减小，内能小的物体其内能将增大，直到两
物体的内能相等
D．热量是热传递过程中内能转移量的量度
解析：物体的内能由温度、体积及物体的质量决定，不只由温度决定，故选项A、B错误．在
自发的热传递过程中，热量是由高温物体传给低温物体，而内能大的物体不一定温度高，在
热传递过程中完全有可能内能大的物体内能继续增大，内能小的物体内能继续减小，故选项C
错误．关于热量的论述，选项D正确．
答案：D
5．一个飞行速度是500 m/s的子弹，当它射入物体时，产生热量的一半被子弹吸收，则
子弹升高的温度是________[子弹是铜质的，铜的比热是390 J/(kg·℃)]．
解析：设子弹升高的温度为Δt，则cmΔt＝12mv2×12，Δt＝mv24cm＝50024×390 ℃＝160 ℃.此
过程中子弹动能的减少的一半被子弹吸收，转化为子弹的内能．
答案：160 ℃
B级 提能力
6．如图所示，瓶内装有少量的水，瓶口已塞紧，水上方空气中有水蒸气，用打气筒向瓶
内打气，当塞子从瓶口跳出时，瓶内出现“白雾”，这一现象产生的原因可以用下面三句话
解释：甲，水蒸气凝结成小水珠；乙，瓶内气体推动瓶塞做功，内能减小；丙，温度降低．三
句话正确的顺序是( )
A．甲乙丙 B．乙丙甲
C．丙甲乙 D．乙甲丙
解析：根据题意因果顺序的进程为：空气推动瓶塞做功——空气内能减小——瓶内空气
温度降低——瓶内水蒸气液化成小水珠即“白雾”，而瓶塞跳起的原因是用打气筒往瓶内打
气使气体压强增大所致．
答案：B
7．金属筒内装有与外界温度相同的压缩空气，打开筒的开关，筒内高压空气迅速向外溢
出，待筒内外压强相等时，立即关闭开关．在外界保持恒温的条件下，经过一段较长的时间
后，再次打开开关，这时出现的现象是( )
A．筒外空气流向筒内
B．筒内空气流向筒外
C．筒内外有空气交换，处于动平衡态，筒内空气质量不变
D．筒内外无空气交换
解析：因高压空气急剧外溢时，气体来不及充分与外界发生热交换，可近似看成绝热膨
胀过程，气体对外做功，内能减少，所以关闭开关时，筒内气体温度较外界偏低，再经过较
长时间后，筒内外气体温度相同．对筒内剩余气体分析，属等容升温过程，压强要升高，大
于外界气压，所以再打开开关时，筒内气体要流向筒外．
答案：B
8．(多选)对于热量、功和内能三者的说法正确的是( )
A．三者单位相同，物理意义相同
B．热量和功是内能的量度
C．热量和功由过程决定，而内能由物体状态决定
D．系统内能增加了200 J，可能是外界采用绝热方式对系统做功 200 J，也可能是外界
单纯地对系统传热200 J
解析：热量、功和内能三者尽管单位相同，但物理意义有本质区别，A错；热量和功由过
程决定，内能由物体状态决定，热量和功是内能变化的量度，C对，B错；对一个绝热过程Δ
U＝W＝200 J，对一个单纯热传递过程ΔU＝Q
＝200 J，D对．
答案：CD
9．(多选)如图所示为焦耳实验装置简图，用绝热良好的材料将容器包好，重物下落带动
叶片搅拌容器里的水，引起水温升高，关于这个实验，下列说法正确的是( )
A．这个装置可测定热功当量
B．做功增加了水的热量
C．做功增加了水的内能
D．功和热量是完全等价的，无区别
解析：可通过重力做功与水温升高吸收的热量，测定热功当量，做功增加了水的内能，
而热量只是热传递过程中内能改变的量度，所以功与热量是不同的．故选A、C.
答案：AC
10.(1)某同学做了一个小实验：先把空的锥形瓶放入冰箱冷冻，一小时后取出锥形瓶，
并迅速把一个气球紧密地套在瓶颈上，然后将锥形瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀
起来，如图所示．这是因为锥形瓶里的气体吸收了水的______，温度______，体积________．
(2)若只对一定质量的理想气体做1 500 J的功，可使其温度升高5 K．若改成只用热传
递的方式，使气体温度同样升高5 K，那么气体吸收________ J的热量．如果对该气体做了2
000 J的功，使其温度升高了5 K，表明在该过程中，气体还____________(选填“吸收”或
“放出”)热量____________J.
解析：(1)锥形瓶和锥形瓶内的气体要从热水杯中吸收水的热量，温度升高，体积增大．
(2)做功和热传递都可以改变物体的内能，且是等效的．
答案：(1)热量 升高 增大 (2)1 500 放出 500