统编人教版高中物理选择性必修第三册全册单元检测卷（1-5章全含答案解析）

[2019人教版新教材】

高中物理选择性必第三册全册单元检测卷（含答案解析）

目录

全册单元检测卷

第一章《分子动理论》单元检测卷

第二章《气体、固体和液体》单元检测卷

第三章《热力学定律》单元检测卷

第四章《原子结构和波粒二象性》单元检测卷

第五章《原子核》单元检测卷

第一章《分子动理论》测评

（时间:60分钟满分:100分）

一、单项选择题（本题共8小题,每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合

题目要求）

1.下列现象中，不能用分子动理论来解释的是（）

A.白糖放入装有热水的杯中，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

2.（2020山东模拟）新型冠状病毒在世界范围内的肆虐，给我们的生命财产造成了重大损失。为

了减少病毒传播，人们使用乙醇喷雾消毒液和免洗洗手液，两者的主要成分都是酒精，则下列

说法正确的是（）

A.在房间内喷洒乙醇消毒液后，会闻到淡淡的酒味，这是酒精分子做布朗运动的结果

B.在房间内喷洒乙醇消毒液后，会闻到淡淡的酒味，与分子运动无关

C.使用免洗洗手液洗手后，手部很快就干爽了，是由于液体分子扩散到了空气中

D.使用免洗洗手液洗手后，洗手液中的酒精由液体变为同温度的气体的过程中，内能不变

3.只要知道下列哪一组物理量，就可以估算出气体分子间的平均距离（）

A.阿伏加德罗常数、气体摩尔质量和质量

B.阿伏加德罗常数、气体摩尔质量和密度

C.阿伏加德罗常数、气体质量和体积

D.该气体的密度、体积和摩尔质量

4.

如图所示，甲分子固定在坐标原点。，乙分子位于x轴上，甲、乙两分子间的作用力与两分子间

距离的关系如图中曲线所示，尸＞0为斥力，尸〈。为引力。。、b、c、d为我轴上四个特定的位置,

在将乙分子从4移动到4的过程中，两分子间的分子力和分子势能同时都增大的阶段是（）

A.从a到bB.从b到c

C.从b到dD.从c到d

5.如图，横坐标V表示分子速率，纵坐标/（-）表示各等间隔速率区间的分干数占总分子数的百分

比。图中曲线能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是（）

A.曲线①B.曲线②C.曲线③D.曲线©

6.关于地面附近的大气压强，甲说广这个压强是地面每平方米面积的上方整个大气柱的压力,

它的大小等于该气柱的重力大小”，乙说:“这个压强是由地面附近那些做无规则运动的空气分

子对每平方米地面的碰撞造成的”,丙说:“这个压强既与地面上方单位体积内气体分子数有关,

又与地面附近的温度有关你认为（）

A.只有甲的说法正确

B.只有乙的说法正确

C.只有丙的说法正确

D.三种说法都有道理

7.（2020北京房山区二模）关于热现象和热学规律，下列说法正确的是（）

A.布朗运动是液体分子的运动，说明分子永不停息地做无规则运动

B.随着分子间距离的减小，分子间的引力和斥力都增大,斥力增大的比引力快

C.在两个分子的间距从小于为平衡位置时分子间距离）逐渐增大到10m的过程中,它们的

分子势能一直减小

D.“用油膜法估算分子直径”实验肘,油酸未完全散开会导致实验测得的分子直径偏小

8.若以"表示水的摩尔质量V表示在标准状况下水蒸气的摩尔体积夕为在标准状况下水蒸气

的质量密度,刈为阿伏加德罗常数,加、AV分别表示每个水分子的质量和体积，下面四个关系

式中（）

@>=备酬长

8A*NA

A.afl询是正确的B.00询是正确的

C.翻渊是正确的D.①和溺是正确的

二、多项选择题（本题共4小题,每小题4分，共16分。全部选对得4分，选对但不

全的得2分，有错选的得0分）

9.（2020湖北二模）气溶胶是指悬浮在气体介质中的固态或液态颗粒所组成的系统。这些固态

或液态颗粒的密度与气体介质的密度可以相差微小，也可以悬殊很大，颗粒的大小一般在

0.001-1000pm之间。已知布朗运动微粒大小通常在10心m数量级。下列说法中正确的是

A.当固态或液态颗粒很小时,能很长时间都悬浮在气体中，颗粒的运动属于布朗运动，能长时

间悬浮是因为气体浮力作用

B.当颗粒尺寸较大时,由于与气体介质的密度差大，沉降显著，这是因为颗粒自身重力的原因

C.做布朗运动时，固态或液态颗粒越小，布朗运动越剧烈

D.布朗运动是气体介质分子的无规则的运动

10.（2020四川模拟）如图所示，将甲分子固定于坐标原点O处,乙分子放置于/•轴上距离O点很

远的心处力、相、左为，轴上的三个特殊的位置，甲、乙两分子间的分子力尸和分子势能马

随两分子间距离「的变化关系分别如图中两条曲线所示，设两分子间距离很远时，昂=0。现把

乙分子从心处由静止释放，下列说法中正确的是（）

A.虚线1为Ep-r图线、实线2为F-r图线

B.当分子间距离「<应时，甲乙两分子间只有分子斥力,且分子斥力随一减小而增大

C.乙分子从小到〃做加速度先增大后减小的加速运动，从卷到n做加速度增大的减速运动

D.乙分子从小到n的过程中，分子势能先增大后减小，在n位置时分子势能最小

11.（2020安徽马鞍山二模）氧气分子在100C温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百

分比随气体分子速率的变化如图中曲线所示。下列说法中正确的是（）

单位速率间隔的分子数

占总分子数的仃分比

A.100C时也有部分氧气分子速率大于900m/s

B.曲线反映100°C时氧气分子速率呈“中间多，两头少”的分布

C.在100C时，部分氧气分子速率比较大，说明内部也有温度较高的区域

D.温度降低时,氧气分子单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比的最大值将向速率小的

方向移动

12.（2020河南郑州模拟）下列说法中正确的有（）

A.在完全失重的情况下，密封容器内的气体对器壁的顶部没有作用力

B.一定量的气体，在压强不变时，分子每秒对单位面积器壁的平均碰撞次数随着温度降低而增

加

C.某气体的摩尔质量为M密度为p,阿伏加德罗常数为NA,则该气体的分子体积为V。送

D.温度高的物体内能不定大，但分了平均动能•定大

三、非选择题（本题共6小题，共60分）

13.（8分）（2020山东淄博模拟）我国桥梁建设取得了举世瞩目的成就，图甲是建造某大桥时将

长百米、重千余吨的钢梁从江水中吊起的情景。施工时采用了将钢梁与水面成一定倾角出水

的起吊方案，为了探究该方案的合理性，某研究性学习小组做了两个模拟实验。

实验1:研究将钢板从水下水平拉出的过程中拉力的变化情况。

实验2:研究将钢板从水下以一定倾角拉出的过程中拉力的变化情况。

（1）用到的实验器材有:钢板、细绳、水盆、水、支架、刻度尺、计时器和等。

（2）根据图乙中的实验曲线可知，实验2中的最大拉力比实验1中的最大拉力降低了

N,钢板完全浸没在水中时受到的浮力是No（结果均保留两位有效数字）

⑶根据分子动理论，实验1中最大总拉力明显增大的原因

是。

14.（12分）在用油膜法估测分子的大小的实验中，具体操作如下：

吸油酸0.1mL注入250mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精,直到液面达到250mL的刻

度为止，摇动容量瓶使油酸在酒精中充分溶解,形成油酸酒精溶液；

②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量简,记录滴入的滴数直到在量筒中达到L0mL为止，恰

好共滴了100®；

③在边长约40cm的浅盘内注入约2cm深的水，将细石膏粉均匀地撒在水面上,再用滴管吸取

油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层

油膜，膜上没有细石膏粉，可以清楚地看出油膜轮廓；

④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上用彩笔绘出油膜的形

状；

跳画有油膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上，算出完整的方格有67个,大于半

格的有14个,小于半格的有19个,

⑴这种估测方法是将每个分子视为，让油酸尽可能地在水面上散开,则形成的油膜

可视为，这层油膜的厚度可视为油酸分子的o

（2）利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液含纯油酸的体积为nA

油膜面积为nA求得的油酸分子直径为m。（结果全部取两位有效数字）

15.（6分）

将甲分子固定在坐标原点。，乙分子位于x轴上，甲、乙分子间作用力与分子间距离的关系图

像如图所示。若质量为"?=lxl（）-26kg的乙分子从小（此处分子势能为0）处以v=100m/s的速

度沿x轴负方向向甲分子飞来，且仅受分子力作用，则乙分子在运动中能达到的最大分子势能

为多少？

16.（8分）（2020江苏南京模拟）某老师为实验配制油酸酒精溶液，实验室配备的器材有:面积为

0.25m2的蒸发皿，滴管，量筒（60滴溶液滴入量筒体积约为1mL）,纯油酸和无水酒精若干等。

假设分子直径为IO"。m,则该老师配制的油酸酒精溶液浓度（油酸与油酸酒精溶液的体积比）

至多为多少？

17.（12分）很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全。轿车在发生一定强度的碰撞时,

利用叠氮化钠（NaN”产生气体（假设都是N»充入气囊。若氮气充入后安全气囊的容积V=56L,

气囊中氮气密度片2.5kg/nR已知氮气摩尔质量M=0.028kg/mol,阿伏加德罗常数

NA=6.02XI023moiL试估算:（结果均保留一位有效数字）

⑴气囊中氮气分子的总个数M

（2）气囊中氮气分子间的平均距离。

18.(14分)已知氧气分子的质量加=5.3x10-26kg,标准状况下氧气的密度方1.43kg/n?,阿伏加

德罗常数M\=6.02X1023moH,求:(结果均保留两位有效数字)

(1)氧气的摩尔质量；

(2)标准状况下氧气分子间的平均距离；

(3)标准状况下1cnV的氧气中含有的氧气分子的个数。

参考答案

一、单项选择题

1.萩谕白糖放入热水中，水变甜，说明糖分子在永不停息地做无规则运动，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，说明分子在永不停息地做无规则运动，故C正确;把两块纯净的铅块用

力压紧后，两个铅块的接触面分子之间的距离比较大,分子间的作用力表现为引力，使两个铅

块结合在一起，故D正确。

SWIB

2.颤在房间内喷洒乙醇消毒液后，会闻到淡淡的酒味，这是由于酒精分子扩散的结果，扩散

现象本质就是分子无规则的运动，故A、B错误。因为一切物质的分子都在不停地做无规则

运动，所以使用免洗洗手液后，手部很快就干爽了，这是由于液体分子扩散到了空气中，故C正

确。洗手液中的酒精由液体变为同温度的气体的过程中，温度不变，分子平均动能不变，但是分

子之间的距离变大，分子势能变化，所以内能也要变化，故D错误。

gg]c

3.朝知道阿伏加德罗常数、气体摩尔质量和质量，可以求出分子质量，但求不出分子所占空

间的体积，求不出分子间的平均距离，故A错误;已知气体的密度,可以求出单位体积气体的质

量，知道气体摩尔质量可以求出单位体积气体物质的量，知道阿伏加德罗常数可以求出单位体

积内的分子个数，可以求出分子所占空间的体积,可以进一步求出分子间的平均距离，故B正

确;知道阿伏加德罗常数、气体质量与体积，可以求出气体的密度,求不出气体分子所占空间的

体积，求不出气体分子间的平均距离，故C错误;知道该气体的密度、体积和摩尔质量,可以求

出该体积气体物质的量，求不出气体分子所占空间的体积，求不出分子间的平均距离，故D错

误。

4.阿丽根据分子力做功与分子势能的关系，分子力做正功分子势能减九分子力做负功分子势

能增加，故D选项正确。

量D

5.阿丽根据气体分子速率分布规律可知，某一速率范围内分子数量最大,速率过大或过小的数

量较少，曲线向两侧逐渐减少，故曲线④符合题意。选项D正确。本题易错选B,注意曲线②上

费整零的分子占有总分子数的比率很大，这是不可能的。

龈D

6.暖眼容器内气体压强，是器壁单R面积上受到大量气体分子的顺繁丘捶而产生的持续、均

匀的压力引起的，它既与单位体积内气体分子数有关,又与环境温度有关;而地面附近的大气

警产地面每平方米面积的上方整个大气柱的重力引起的。

龈A

7.假画布朗运动不是液体分子的运动,是悬浮小颗粒的运动，故A错误;随着分子间距离的减

小，分子间的引力和斥力都增大,斥力增大得比引力快，故B正确;两个分子的间距从小于n）（ro

为平衡位置时分子间距离）逐渐增大到10为的过程中，它们的分子势能先减小后增大,并不是

一直减小，故C错误;“用油膜法估算分子直径”实验时,由于油酸未完全散开，所测的面积会减

小，根据公式d考可知，实验测得的分子直径偏大，故D错误。

SgB

8.随画据摩尔质量的定义,在标准状况下，水蒸气的摩尔质量〃=〃匕可求出阿伏加德罗常数

必=上=",故①正确;根据阿伏加德罗常数的意义和估算分子微观量的方法，可求出水分子的

mm

质量加=白,故③正确油于气体分子间距远大于分子直径，故NA""则P＞当,故孰误小

NA以"/*A

名三李个气体分子占有的空间体积，由于气体分子间距远大于分子直径，故©旨误。故选B。

fgB

二、多项选择题

9.国画布朗运动是因为固态或液态颗粒受到气体分子无规则热运动撞击导致的，不是气体浮

力作用的结果，故A错误;大颗粒是因为颗粒重力的作用，沉降迅速，故B正确;做布朗运动时,

固态或液态颗粒越小，受到气体分子无规则撞击的不平衡性越明显，布朗运动越剧烈，故C正

确;布朗运动是指悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的无规则运动，不是气体介质分子的无规

则的运动，故D错误。

HBC

l(lg明当分子力为零时分子势能最小,则虚线1为耳”图线、实线2为尸”图线，故A正确;

甲乙两分子间分子斥力和引力同时存在，故B错误;乙分子从小到n的过程，受到分子引力作

用而做加速运动,由实线2知,分子力先增大后减小，则加速度先增大后减小，乙分子从冷到n

的过程，受到逐渐增大的斥力作用，则乙分子做加速度增大的减速运动，故C正确;乙分子从小

到为的过程中，分子力先做正功后做负功，分子势能先减小后增大，在々位置时分子势能最小,

故D错误。

警剽AC

11]^丽如题图所示,100℃时也有部分氧气分子速率大于900m/s,故A正确。如题图所示,

曲线反映100C时氧气分子速率呈“中间多,两头少”的分布规律，故B正确。温度是分子平均

动能的标志』00℃时，也有部分分子的速率较大，部分平均速率较小，但不能说明内部有温度

较高的区域，故C错误。温度降低时，分子平均速率减小，氧气分子单位速率间隔的分子数占总

空学的百分比的最大值将向速率小的方向移动，故D正确。

客翦ABD

12.画根据压强的微观意义可知，密封容器内的气体对器壁的作用力与是否失重无关，故A

错误;根据压强的微观意义可知，当气体的压强不变时，单位时间内作用在单位面积上的力不

变，温度降低时，分子的平均动能减小，分子对器壁的平均撞击力减小，所以在压强不变时，分子

每秒对单位面积器壁的平均碰撞次数随着温度降低而增加，故B正确;气体分子间距较大，故C

错误;温度是分子的平均动能的标志，温度高的物体的分子平均动能一定大，但物体的内能与

物体的物质的量、温度、体积等都有关，所以温度高的物体的内能不一定大，故D正确。

答案|BD

三、非选择题

13]^^(I)因为本实验是要判断拉力的变化情况,故应用到弹簧测力计或力传感器。

(2)由题图乙可得，实脸1中的弹簧测力计拉力最大值为4.35N,实验2中弹簧测力计拉力

最大值为3.75N,所以实验2中的最大拉力比实验1中的最大拉力降低了0.60N,由题图乙知,

钢板离开水面后弹簧测力计的示数为3.75N,则钢板重力G=3.75N,0~2s钢板完全浸没在水

中,F示=3.4N,钢板完全浸没在水中时受到的浮力:「产G•产示=3.75N-3.4N=0.35N。

(3)钢板即将出水时，钢板与水面的接触面积大，分子之间存在引力，使得实脸1中最大拉

力明显增大。

尊(I)弹簧测力计(力传感器)

(2)0.600.35

(3)钢板即将出水时，钢板与水面的接触面积大，分子之间存在引力

1熠副)略。

12

(2)一滴油酸酒精溶液中含有地油酸的体积为V=^rX^-mL=4.0xl()-6mL=4.0xl0

m3

形成油膜的面积5=(1.0)2X(67+14)cm2=8.1xlO-3m2

油酸分子的直径f/=^=4.9x]010m。

磔⑴球形单分子油膜直径

(2)4.0x10128.1x10-34.9x101°

15.朝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。

分子动能和分子势能之和不变。当速度为。时，分子势能最大。

262

Epm=AFk1x10-xl00J=5xIO》Jo

瞥翦5X10-23J

16.阿丽根据题意可知，形成的油膜的面积不能超过蒸发皿的面积，当油膜面积等于蒸发皿的

面积时油酸浓度最大，一滴油酸的体积V=J5=lO',omxO.25m2=2.5xl0"m3

一滴酒精油酸溶液的体积Vo=±cm3

oU

因此油酸的浓度F=晨嘿xl00%=0.I5%o

|答案10.15%

17场(1)设氮气的物质的量为〃，则〃号，

氮气的分子总数N二号

代入数据得N=3X1024个。

⑵每个分子所占的空间设分子间的平均距离为则有匕二加,

即。=泅=笔,

代入数据得4=3x10-9]%

答案k1)3X1伊4个(2)3X10-9m

18廨祈](1)氧气的摩尔质量为M=NA"1=6.02xl023x5.3xlO-26kg/mol=3.2xlO2kg/moL

(2)标准状况下氧气的摩尔体积V=*

所以每个氧气分子所占空间％=/=备。

而每个氧气分子占有的空间可以看成是棱长为。的立方体，即Vo=a\

则如口“31=3：3〃1。.2m=3.3xl0F

PNA、PNA71.43X6.02X10"

即为氧气分子间的平均距离。

(3)1cm3氧气的质量为

m'二pV=1.43x1x10毛kg=1.43x10十kg

则1cm?氧气中含有的氧气分子的个数

6

m'_1.43X10,个=2.7xl()i9个。

“二嬴=5.3x10-26

答案(I)3.2x102kg/mol(2)3.3xl09m(3)2.7x10四个

2019新人教版选择性选修第三册第2章气体、液体、固体单元测试

（时间：90分钟满分：100分）

一、选择题（本题有15小题，每小题4分，共60分.）

1.教室内的气温会受到室外气温的影响，如果教室内上午10时的温度为15℃,下午2时

的温度为25℃,假设大气压强无变化，则下午2时与上午10时相比较，房间内的（）

A.空气分子密集程度增大B.空气分子的平均动能增大

C.空气分子的速率都增大D.空气质量增大

2.对于一定质量的气体，在体积不变时，压强增大到原来的二倍，则气体温度的变化情况

是（）

A.气体的摄氏温度升高到原来的二倍B.气体的热力学温度升高到原来的二倍

C.气体的摄氏温度降为原来的一半D.气体的热力学温度降为原来的一半

3.一个气泡由湖面下20m深处上升到湖面下10m深处，它的体积线变为原来体积的（温度

不变）（）

A.3倍B.2倍C.1.5倍D.0.7倍

4.一定质量的气体保持压强不变，它从09升到5°C的体积增量为AVI；从10℃升到15℃

的体积增量为AV2,则（）

A.AVI=AV2B.AVJ>AV2C.AV1<AV2D.无法确定

5.（多选题）一定质量的气体，在温度不变的条件下，将其压强变为原来的2倍，则（）

A.气体分子的平均动能增大B.气体的密度变为原来的2倍

C.气体的体积变为原来的一半D.气体的分子总数变为原来的2倍

6.关于气体压强，以下理解不正确的是（）

A.从宏观上讲，气体的压强就是单位面积的器壁所受压力的大小

B.从微观上讲，气体的压强是大量的气体分子无规则运动不断撞击器壁产生的

C.容器内气体的压强是由气体的重力所产生的

D.压强的国际单位是帕，1Pa=lN/m?

7.（多选题）下列说法中正确的是（）

A.化学成分相同的物质只能生成同一种晶体

B.因为石英是晶体，所以由石英制成的玻璃也是晶体

C.普通玻璃是非晶体

D.一块铁虽然是各向同性的，但它是晶体

8.做这样的实验：如图所示，先把一个棉线圈拴在铁丝环上，再把环放到肥皂水里浸一下，

使环上布满肥皂的薄膜.如果用热针刺破棉线里那部分薄膜，则棉线圈将成为（）<

A.椭圆形B.长方形C.圆形D.任意形状

9.关于液晶的下列说法中正确的是（）

A.液晶是液体和晶体的混合物

B.液晶分子在特定方向排列比较整齐

C.电子手表中的液晶在外加电压的影响下，能够发光

D.所有物质在一定条件下都能成为液晶

10.印刷厂里为使纸张好用，主要应控制厂房内的（）

A.绝对湿度B.相对湿度

C.温度D.大气压强

解析：印刷厂里为使纸张好用主要应控制厂房内的相对湿度.

11.（多选题）用如图所示的实验装置来研究气体等体积变化的规律.A、B管下端

由软管相连，注入一定量的水银，烧瓶中封有一定量的理想气体，开始时A、B

两管中水银面一样高，那么为了保持瓶中气体体积不变（）

A.将烧瓶浸入热水中时，应将A管向上移动

B.将烧瓶浸入热水中时，应将A管向下移动

C.将烧瓶浸入冰水中时，应将A管向上移动

D.将烧瓶浸入冰水中时，应将A管向下移动

12.如图所示是一定质量的气体从状态A经B到状态C的V-T图象，由图象可知（）

A.PA>PBB.pc<pBC.VA<V«D.TA<TB

13.（多选题）如图所示，用弹簧秤拉着一支薄壁平底玻璃试管，将它的开口向下插在水

银槽中，由于管内有一部分空气，此时试管内水银面比管外水银面高h.若试管本身的

重力与管壁的厚度均不计，此时弹簧秤的示数等于（）

A.进入试管内的H高水银柱的重力

B.外部大气与内部空气对试管平底部分的压力之差

C.试管内高出管外水银面的h高水银柱的重力

D.上面A、C项所述的两个数值之差

14.（多选题）如图所示，是一定质量的理想气体三种升温过程，那么，以下四种

解释中，正确的是（）

A.a—d的过程气体体积增加

B.b-d的过程气体体积不变

C.c—d的过程气体体积增加

D.a-d的过程气体体积减小

二、计算题（本题有4小题，共40分.解答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）

1.（10分）如图所示为0.3mol的某种气体的压强和温度关系p-t图线.po表示1个标准大气

压.求：

⑴1=0C时气体体积为多大？

（2）t=127℃时气体体积为多大?

⑶t=227°C时气体体积为多大?

2.（10分）一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的气缸内，活塞相对于底部的高度为h,

可沿气缸无摩擦地滑动.如图所示.取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上.沙子倒完时，

活塞下降了木.再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上.外界大气的压强和

温度始终保持不变，求此次沙子倒完时活塞距气缸底部的高度.

3.(10分)如图所示，上端开口的光滑圆柱形气缸竖直放置，截面积为40cm2的活塞

将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在气缸内.在气缸内距缸底60cm处

设有a、b两限制装置，使活塞只能向上滑动.开始时活塞搁在a、b上，缸内气体的

压强为MPo=LOxlO5pa为大气压强)，温度为300K.现缓慢加热气缸内气体，当温

度为330K时，活塞恰好离开a、b；当温度为360K时，活塞上升了4cm.g取10m/s?

求：

(1)活塞的质量；

(2)物体A的体积.

4.(10分)容器里装有的冰和水各0.5kg,向里面通入100℃的水蒸气后，容器里水升

高了30C,假设容器吸收热量可忽略不计，并且容器是绝热的.计算一下通入的水蒸气有

多少？[已知此状态水的汽化热L=2.26xiaj/kg,冰的熔化热入=3.35xlO5J/kg,水的比热容

c=4.2xlO3J/(kg0C)]

参考答案

一、单项选择性

1.答案：B

2.答案：B

3.答案：C

4.答案：A

5.答案：BC

6.答案：C

7.答案：CD

8.答案：C

9.答案：B

10/B

11.答案:AD

12.答案:D

13.BC

14.答案:AB

二、计算题

1.解析：（1）0CM,p0=laim,所以气体体积为Vo=0.3Vmoi=0.3x224L=6.72L（3分）

（2）0℃-127℃,气体等容变化，故t=127℃时Vi=Vo=6.72L.（3分）

（3）127℃〜227℃气体等压变化，由黑=黑，（2分）

1A1B

知VB=^VA=67/0°L=8.4L（2分）答案：（1）6.72L（2）6.72L（3）8.4L

2.解析：设大气和活塞对气体的总压强为po,加一小盒沙子对气体产生的压强为p,由玻意

耳定律得

poh=（po+p）（h—；h）①（3分）

由①式得p=|po②（2分）

再加一小盒沙子后，气体的压强变为po+2P.

设第二次加沙子后，活塞的高度为M

poh=（po+2p）h'③（3分）

联立②③式解得h*h（2分）

3

答

案-

5

3.解析：（1）设物体A的体积为AV.

T）=300K,pi=l.OxlO5Pa,Vi=60x40—AV（1分）

mg

5

T2=33OK,P2=（1.0X10+40XI°4）Pa,V2=』（l分）

T3=360K,p3=p2，V3=64X40—AV（1分）

由状态1到状态2为等容过程毕=卜2分）代入数据得m=4kg（l分）

（2）由状态2到状态3为等压过程快=鼻2分）代入数据得△V=640cm3（2分）

1213

答案：（1）4kg（2）640cm3

4.解析：质量为m的100°C的水蒸气放出汽化热成为100℃的水，再从100°C的水里放出热

量温度降到30℃,放出热量为

Q!a=Lm+cm（100—30）=2.554xl（）6m（j）（3分）

0.5kg、0C的冰吸收热量熔化为0℃的水，再从0℃的水吸收热量温度升高到30C.还有

0℃、0.5kg的水从0℃升高到30。需吸收热量，总共吸收热量Q吸冰+cm冰（30—0）

+cm水（30—0）

=2.935x105J（3分）

因为、放=（2吸，即2.554x106m=2.935x105,（2分）

所以m=0.U5kg.（2分）答案:0.115kg

第三章热力学定律

本章达标检测

（满分:100分;时间:45分钟）

一、选择题（本题共8个小题，每小题6分，共48分。其中1飞小题只有一个选项正确，7~8

小题有多个选项正确，全选对得6分,选对但不全得3分,选错或不选得0分）

1.根据热力学定律,下列判断正确的是（）

A.我们可以把火炉散失到周围环境中的能量全部收集到火炉中再次用来取暖

B,冰可以熔化成水，水也可以结成冰,这个现象违背了热力学第二定律

C.制冷系统能将冰箱内的热量传给外界较高温度的空气,而不引起其他变化

D.利用其他手段，使低温物体温度更低,高温物体的温度更高

2.（2020江苏南京中华中学高二下段考）下列说法正确的是（）

A.电能不可能全部转变成内能

B.热力学第二定律可表述为所有自发的热现象的宏观过程都具有方向性

C.因为能量守恒,所以能源危机是不可能的

D.摩擦力做功的过程,必定有机械能转化为内能

3.（2020江苏徐州一中高二下月考）某同学用导热性能良好的汽缸和活塞将一定质量的空气

（视为理想气体）封闭在汽缸内（活塞与汽缸壁间的摩擦不计），待活塞静止后,将小石子缓慢

地加在活塞上,如图所示。在此过程中,若大气压强与室内的温度均保持不变,下列说法正确

的是（）

A.由于汽缸导热,故缸内气体的压强保持不变

B.缸内气体温度不变,缸内气体对活塞的压力保持不变

C.外界对缸内气体做的功大小等于缸内气体向外界释放的热量

D.外界对缸内气体做功,缸内气体内能增加

4.（2020山东临沂平邑一中高二下测试）“温泉水滑洗凝脂，冬浴温泉正当时“，在寒冷的冬

天里泡一泡温泉,不仅可以消除疲劳,还可扩张血管，促进血液循环,加速人体新陈代谢。设水

温恒定，则温泉中正在缓慢上升的气泡（）

A.压强增大,体积减小,吸收热量

B.压强增大,体积减小,放出热量

C.压强减小,体积增大,吸收热量

D.压强减小,体积增大,放出热量

5.某学生利用自行车内胎、打气筒、温度传感器以及计算机等装置研究自行车内胎打气、打

气结束、突然拔掉气门芯放气与放气后静置一段时间的整个过程中内能的变化情况,车胎内

气体温度随时间变化的情况如图所示。可获取的信息是（）

A.从开始打气到打气结束的过程中由于气体对外做功，内能迅速增大

B.打气结束到拔出气门芯前由于气体对外做功，其内能缓慢减少

C.拔掉气门芯后,气体冲出对外做功,其内能急剧减少

D.放气后静置一段时间由于再次对气体做功,气体内能增大

6.（2019河北张家口高二下月考改编）下列说法正确的是（）

A.能量耗散和能量守恒是矛盾的

B.热量不可能由低温物体传给高温物体而不引起其他变化

C.一定质量的理想气体放出热量,则分子的平均动能一定减少

D.满足能量守恒定律的物理过程都能自发地进行

7.（2020重庆南开中学高三上质检节选）下列说法正确的是（）

A.分子间距离增大,分子势能一定减小

B.一个热力学系统,如果从外界吸热，内能可能减少

C.气体温度升高，体积一定增大

D.热机的效率总是小于100%

8.（2020河南林州一中高二下调研）关于热现象，下列说法正确的是（）

A.热量不能自发地从低温物体传到高温物体

B.物休速度增大,则组成物休的分子动能增大

C.绝热密闭容器中一定质量气体的体积增大,其内能一定减少

D.相同质量的两个物体,升高相同温度，内能增加一定相同

二、非选择题（共4小题,共52分）

9.（10分）如图所示为测量大气压强的实验装置，将一定质量的气体密封在烧瓶内，烧瓶通过

细玻璃管与注射器和装有水银的U形管连接，最初竖直放置的U形管两臂中的水银柱等高,

烧瓶中气体体积为800niL;现用注射器缓慢向烧瓶中注入200mL的水,稳定后两臂中水银面

的高度差为25cm,不计玻璃管中气体的体积，环境温度不变。求：

（1）此过程中外界对烧瓶内的气体（填“做正功”“做负功”或“不做功”），气体

（填“吸热”或“放热”）。

（2）大气压强5（用“cmHg”作压强单位）。

10.（2019广西柳州高二下段考）（14分）一定质量的理想气体从状态A->B,再从状态B1C,最

后从状态C3A完成一次循环，如图所示。已知状态A时气体的温度TF900Ko

(1)求气体在状态B时的温度TB；

(2)求气体从状态B1C的过程中,气体对外做的功W小

⑶己知气体从状态C^A的过程中,外界对气体做的功Wc=3.6X105J,试说明该过程中气体

是吸热还是放热,求吸收(或放出)了多少热量Q"。

11.(2020四川泸县高三上期末)(14分)如图所示，一汽缸水平放置，用一横截面积为S、厚度

不计的活塞在缸内封闭一定质量的理想气体，活塞与缸底间的距离为L在活塞右侧上处有

一对与汽缸内壁固定连接的卡环,缸内气体的温度为To,大气压强为po,汽缸导热性良好。现

将汽缸在竖直面内缓慢转过90°,汽缸开口向下，活塞刚好与卡环接触,重力加速度为g。不

计汽缸与活塞间摩擦。

u

____ILn—

(1)求活塞的质量；

(2)再将汽缸在竖直面内缓慢转动180°,当汽缸开口向上时，对缸内气体缓慢加热,直到当

缸内活塞再次恰好与卡环接触,加热过程中气体内能增加AU,求缸内气体的温度和加热过

程中气体吸收的热量。

12.(2019陕西西安中学高三月考)(14分)如图所示，圆柱形汽缸内用活塞封闭了一定质量的

理想气体,汽缸的高度为1,缸体内底面积为S,缸体重力为Go弹簧下端固定在桌面上,上端

连接活塞,活塞所在的平面始终水平。当热力学温度为T。时,缸内气体高为0.51,已知大气压

强为函不计活塞质量及活塞与缸体的摩擦。现缓慢升温至活塞刚要脱离汽缸。

(1)求此时缸内气体的温度；

(2)求该过程缸内气体对汽缸所做的功；

(3)若该过程缸内气体吸收热最为Q,则缸内气体内能增加多少？

答案全解全析

1.D根据热力学第二定律可知，不能把散失的能量全部收集起来重新加以利用，A错误;冰

熔化成水，水结成冰，没有违背热力学第二定律，故B错误;冰箱制冷过程压缩机做功引起了

其他变化，故C错误;根据热力学第二定律，热量不可能从低温物体自发地传递给高温物体，

而不引起其他的变化,但通过一些手段是可以实现的，故D正确。

2.B电能可以全部转化为内能，故A错误;热力学第二定律可表述为所有自发的热现象的宏

观过程都具有方向性，故B正确;能量虽然守恒，但能源会逐步减少,故C错误;静摩擦力做功，

没有机械能转化为内能,故D错误。

3.C将小石子缓慢地加在活塞上,由平衡条件可知气体对活塞的压力变大,则气体压强变大,

故A错误;汽缸导热性能良好,过程缓慢,缸内气体温度不变,故B错误;温度不变时,理想气体

内能不变,体积减小,外界对气体做功，由热力学第一定律可知,外界对气体做的功与气体放

出的热量相等，故C正确,1）错误。

4.C水温恒定,温泉中正在缓慢上升的气泡,压强减小,温度不变，由理想气体状态方程于C

可知,体积增大;温度不变,故内能不变,体积增大时,气体对外做功，由热力学第一定律可知，

气体吸收热量，故C正确。

5.C从开始打气到打气结束的过程中外界对车胎内气体做功，故A错误;打气结束到拔出气

门芯前由于传热车胎内气体温度下降,故B错误;拔掉气门芯后车胎内气体冲出对外界做功，

气体内能急剧减少，故C正确;放气后静置•段时间由于传热车胎内气体温度上升，故D错误。

6.B能量耗散的过程中能量向低品质的内能转变，但是总的能量是守恒的,能量不能凭空产

生，也不能凭空消失，所以能量耗散与能量守恒不矛盾，故A错误;根据热力学第二定律可知

热量不可能从低温物体传给高温物体而不引起其他变化，故B正确;一定质量的理想气体放

出热量,若同时外界对气体做功,则气体的内能不一定减小,温度不一定降低,分子的平均动

能不一定减少,故C错误;涉及热现象的宏观自然过程具有方向性,满足能量守恒定律的物理

过程不一定能自发地进行,故D错误。

7.BD当分子间作用力表现为引力时,分子间距离增大,分子间作用力做负功,分子势能增加,

选项A错误;一个热力学系统,如果从外界吸热的同时系统对外做功,财内能可能减少,选项B

正确;根据理想气体状态方程于C可知,气体温度升高，体积不一定增大,选项C错误;根据热

力学第二定律可知,热机的效率总是小于100%,选项D正确。

8.AC根据热力学第二定律可知热量不能自发地从低温物体传到高温物体，故A正确;物体

分子平均动能的标志是温度,与宏观速度无关,故B错误;绝热容器QR,气体体积增大,气体

对外做功,W<0,根据热力学第一定律AU=Q+W,AUCO,内能减少，故C正确；两个物休质量相同,

升高相同温度,吸收的热量不一定相同,且分子势能变化不确定，内能增加不一定相同，故D

错误。

9.答案（1）做正功放热（每空2分）（2）75cmHg

解析（1）气体体积减小，外界对气体做正功，温度不变，气体的内能不变，由热力学第一定律

知,气体放热。

（2）初状态:P产Po,Vi=8OOmL（l分）

注入水后：P2=po+p,p=25cmHg,V2=600mL（2分）

由玻意耳定律得PiV]=p2V2,解得po=75cmHg（3分）

10.答案（1）300K（2）2X10,J（3）放热3.6X105J

解析（1）A9B是等容变化，根据查理定律得黑=黑（3分）

TA

解得TB&TA占"X900K=300K（1分）

p人3X105

（2）B1C是等压变化,且体积增大,所以气体对外做功

W^PBAV^IXIO^（3-1）J=2X105J（5分）

（3）C1A是等温变化，由于理想气体的内能只与温度有关，可知其内能不变，即AU=O

由热力学第一定律AU=Q+W,可知外界对气体做的功全部以热量形式放出，故放热

5

QCA=WM=3.6X10JO（5分）

11.答案⑴等（2）|To|poSL+AU

4g33

解析（1）设活塞的质量为m,当汽缸开口向下时,缸内气体的压强PFPO-^（2分）

汽缸从水平转到缸口向下,气体发生等温变化,则

PoLS=piXjLS（2分）

联立解得活塞的质量小岑（1分）

4g

（2）设汽缸开口向上且活塞与卡环刚好要接触时,缸内气体的温度为T,缸内气体的压强

P2=P（l+?-：Po（2分）

S4

气体发生等容变化,则有A餐（2分）

T0T

解得分）

设汽缸刚转到开口向上时,活塞离卡环的距离为d,则

poLS-p2（^L-d）S（l分）

解得d*L（l分）

在给气体加热的过程中,气体对外做功,W取负值

W=-p2Sd=-1p0SL（l分）

根据热力学第一定律AU=Q+V可知,气体吸收的热量

Q=AU-W=|poSL+AU（l分）

12.答案（l）2To⑵3泞Q）Q-经誓

解析（D缓慢升温至活塞刚要脱离汽缸过程为等压变化,故由盖-吕萨克定律可得嘿吟（2

T

T。

分）

解得此时缸内气体的温度T=2TO（2分）

（2）对汽缸列平衡方程G+poS=pS（2分）

该过程气体对汽缸做功

W=Fx=pS（l-O.51）（2分）

解得W—（G+%）%分）

（3）由热力学第一定律AU=Q+W',K'=T,气体吸收的热量为Q,故其内能的增量AU=Q-更普。

（5分）

高中物理人教版（2019）选择性必修第三册原子结构和波粒二象性

1.下列叙述正确的是（）

A.一切物体都在辐射电磁波

B.一般物体辐射电磁波的情况只与温度有关

C.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关

D.黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波

2.关于对黑体的认识，下列说法正确的是（）

A.黑体只吸收电磁波，不反射电磁波，看上去是黑的

B.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布除与温度有关外，还与材料的种类

及表面状况有关

C.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关，与材料的种类及表

面状况无关

D.如果在一个空腔壁上开一个很小的孔，射入小孔的电磁波在空腔内表面

经多次反射和吸收，最终不能从小孔射出，这个空腔就成了一个黑体

3.红、橙、黄、绿四种单色光中，光子能量最小的是（）

A.红光B.橙光

C.黄光D.绿光

4.小灯泡的功率P=1W,设其发出的光向四周均匀辐射，平均波长入=10〃,

求小灯泡每秒钟辐射的光子数是多少？（h=6.63X10-34J-s）

5.下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射实

验规律的是（）

辐射强度辐射强度辐射误度

以下宏观概念中，哪些是“量子化”的（

物体的带电荷量B.物体的质量

物体的动量D.学生的个数

7.黑体辐射的实验规律如图所示，由图可知（）|输射强度

A.随温度升高，各种波长的辐射强度都增加/:\

1300K

“100K

B.随温度降低，各种波长的辐射强度都增加

C.随温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动

D.随温度降低，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动

8.在实验室或工厂的高温炉子上开一小孔，小孔可看作黑体，由小孔的热

辐射特性，就可以确定炉内的温度。如图所示是黑体的辐射强度与其辐射光波长

的关系图象，则下列说法正确的是（）辐

射

A.TI>T2强

度

B.TI<T2

C.随着温度的升高，黑体的辐射强度都有所降低

D.随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较长方向移

动

9.在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连,

用弧光灯照射锌板时，验电器的指针就张开一个角度，如图所示，这时（）

A.锌板带正电，指针带负电

B.锌板带正电，指针带正电

C.锌板带负电，指针带正电

D.锌板带负电，指针带负电

10.一束黄光照射某金属表面时，不能产生光电效应，则下列措施中可能使

该金属产生光电效应的是（）

A.延长光照时间

B.增大光束的强度

C.换用红光照射

D.换用紫光照射

11.关于光子说的基本内容有以下几点，不正确的是（）

A.在空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫一个光子

B.光是具有质量、能量和体积的物质微粒子

C.光子的能量跟它的频率成正比

D.光子客观并不存在，而是人为假设的

12.能引起人的视觉感应的最小能量为10-叼，已知可见光的平均波长约为

0.6pm,则进入人眼的光子数至少为个，恰能引起人眼的感觉。

13.关于光电效应下述说法中正确的是（）

A.光电子的最大初动能随着入射光的强度增大而增大

B