2025人教高中物理同步讲义练习选择性必修三第一章《分子动理论》综合练习（含答案）

2025人教高中物理同步讲义练习选择性必修三第一章《分子动理论》综合练习（含答案）第一章《分子动理论》综合练习一．选择题（共12小题）1．（2022秋•保定期中）下列描述正确的是（）A．布朗运动说明悬浮在液体中的固体颗粒分子永不停息地做无规则的运动 B．分子间同时存在引力和斥力，分子间距离小于平衡位置时，分子力表现为斥力 C．气体压强是气体分子间斥力的宏观表现 D．布朗运动和扩散现象都是分子运动2．（2023•万安县校级开学）根据下列物理量，可以估算出某种固体物质中单个分子体积的是（）A．阿伏加德罗常量、该固体的摩尔质量和质量 B．阿伏加德罗常量、该固体的摩尔质量和密度 C．阿伏加德罗常量、该固体的质量和体积 D．该固体的密度、体积和摩尔质量3．（2023春•弥勒市校级期末）关于物体的内能，下列说法中正确的是（）A．机械能可以为零，但内能永远不为零 B．温度相同、质量相同的物体具有相同的内能 C．物体的温度越高，内能越大 D．0℃的冰的内能与等质量的0℃的水的内能相等4．（2023春•樟树市期末）用镊子夹住棉球，点燃后在空玻璃杯内转一圈，取出后将杯盖盖好，过一会冷却后杯盖不容易被打开。从盖住杯盖到冷却后的过程中（）A．杯内气体的压强变大 B．杯内单位体积的分子数减少 C．杯内气体分子运动的平均速率不变 D．杯壁单位面积受到的气体分子撞击力减小5．（2023春•景德镇期末）关于分子动理论，下列说法正确的是（）A．扩散现象说明分子间存在斥力 B．当分子间的距离减小时，分子间的引力减小而斥力增大 C．产生布朗运动的原因是液体分子永不停息地做无规则运动 D．磁铁可以吸引铁屑，这一事实说明分子间存在引力6．（2023•海安市开学）随着现代工艺提升，最薄的金箔比人的指甲还薄一百万倍，仅两个原子厚度。黄金的密度约为2.0×104kg/m3，质量为0.1kg的黄金可以打造金箔的最大面积约为（）A．102m2 B．104m2 C．106m2 D．108m27．（2023春•淮安期末）如图所示，为某一定质量气体在不同温度下的速率分布图像，下列说法中不正确的是（）A．均呈现“中间多，两头少”分布规律 B．图线①对应的温度比图线②的低 C．温度升高，所有分子运动速率都在增加 D．两图线与横轴所围成的面积相等8．（2023春•酒泉期末）分子势能随分子间距离变化的图像如图所示，规定两分子相距无穷远时势能为0，现将分子A固定，将分子B由无穷远处释放，仅考虑分子间作用力，在分子间距由r2到r1的过程中，下列说法正确的是（）A．分子B动能一直增大 B．分子B加速度一直减小 C．分子间作用力始终表现为引力 D．分子间距为r2时分子间作用力为09．（2023春•滑县期末）下列说法正确的是（）A．图甲“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，测得油酸分子大小的数量级为10﹣15m B．图乙为分子间作用力F与分子间距r的关系图，在r0处分子间势能最小 C．图丙是气体分子速率分布图，由图可知T1小于T2且T1对应图像与坐标轴包围的面积大于T2对应图像与坐标轴包围的面积 D．图丁中，微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，布朗运动越明显10．（2023春•武汉期末）甲分子固定在坐标原点O，乙分子沿x轴运动，甲、乙两分子间的分子势能Ep与甲、乙两分子间距离的关系如图中曲线所示，图中分子势能的最小值为﹣E0。若乙分子所具有的分子动能和分子势能之和为0，则下列说法正确的是（）A．乙分子在P点（x＝x2）时，加速度最大，分子力最大 B．乙分子在P点（x＝x2）时，分子动能最大，且其动能为E0 C．乙分子在Q点（x＝x1）时，处于平衡状态，其分子力为零 D．乙分子在Q点（x＝x1）时，分子力表现为引力11．（2023春•朝阳区校级期末）用r表示两个分子间的距离，EP表示两个分子间相互作用的势能，当r＝r0时，分子间的引力等于斥力，设两分子相距很远时，Ep＝0，则：（）A．当r＞r0时，EP随r的增大而增加 B．当r＜r0时，EP随r的减小而减小 C．当r＞r0时，EP不随r而改变 D．当r＝r0时，EP为正12．（2023春•鼓楼区校级期中）若以M表示水的摩尔质量，Vmol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，NA为阿伏加德罗常数，m、V分别表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式，其中正确的是（）①N②ρ=③m=④V=A．①和② B．①和④ C．③和④ D．①和③二．多选题（共3小题）（多选）13．（2023春•重庆期中）如图甲所示，让A分子不动，B分子从无穷远处逐渐靠近A。两个分子间的作用力F随分子间距离r的变化关系如图乙所示，取无穷远处分子势能Ep＝0。在这个过程中，关于分子间的作用力和分子势能说法正确的是（）A．当分子间距离r＞r0时，分子间的作用力表现为引力 B．当分子间距离r＞r0时，分子间的作用力做正功，分子势能减小 C．当分子间距离r＝r0时，分子间的作用力为0，分子势能也为0 D．当分子间距离r＜r0时，分子间的作用力做负功，分子势能减小（多选）14．（2023秋•奉贤区期中）浙江大学高分子系高超教授的课题组制备出了一种超轻气凝胶﹣﹣它刷新了目前世界上最轻材料的纪录，弹性和吸油能力令人惊喜。这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度仅是空气密度的16。设气凝胶的密度为ρ（单位为kg/m3），摩尔质量为M（单位为kg/mol），阿伏加德罗常数为NAA．a千克气凝胶所含分子数为n=aMNB．气凝胶的摩尔体积为Vmol=MC．每个气凝胶分子的体积为V0=MD．每个气凝胶分子的直径为d=（多选）15．（2023•湖南模拟）PM2.5是指空气中直径小于或等于2.5微米的悬浮颗粒物，其飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，被人体吸入后会进入血液对人体形成危害，在静稳空气中，下列关于PM2.5的说法中，正确的是（）A．在其他条件相同时，温度越高，PM2.5的运动越激烈 B．PM2.5在空气中的运动属于分子热运动 C．周围大量分子对PM2.5碰撞的不平衡使其在空中做无规则运动 D．减少工业污染的排放对减少“雾霾”天气的出现没有影响三．实验题（共2小题）16．（2023秋•天津期中）（1）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：a．用注射器将事先配制好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定；b．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；c．根据一滴溶液中纯油酸的体积和油膜的面积计算出油酸分子直径；d．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；e．往浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。完成下列填空：①上述步骤中，正确实验步骤的排列顺序是（填写步骤前面的字母）。②在实验中将油酸分子看成是球形的，所采用的方法是。A．等效替代法B．理想模型法C．控制变量法D．比值定义法17．（2023秋•渝中区校级月考）巴蜀中学高二年级某学习小组用油膜法估测油酸分子的大小，实验中他们向1mL纯油酸中添加酒精，配得油酸酒精溶液总体积为500mL，接着用注射器向量筒内滴加80滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加了1mL，把1滴这样的溶液滴入盛水的浅盘里，把玻璃板盖在浅盘上并描出油膜的轮廓，如图所示。（1）已知每一个小正方形的边长为20mm，则该油酸薄膜的面积为m2（结果保留2位有效数字）。（2）油酸分子的直径是m（结果保留2位有效数字）。（3）以下操作会导致最终估测出的油酸分子直径偏大的有。A．若配制完油酸酒精溶液后没有及时使用，长时间放置，酒精挥发使溶液浓度发生了变化B．水面上痱子粉撒的太多，油膜没有充分展开C．用注射器测得80滴油酸酒精的溶液为1mL，不小心错记录为81滴D．计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格四．解答题（共2小题）18．（2022秋•秦淮区校级期末）一滴露珠的体积是1.8×10﹣3cm3，已知水的密度是1.0×103kg/m3，摩尔质量是18g/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023mol﹣1。求：（1）水的摩尔体积是多少？（2）若露珠在树叶上每分钟蒸发4.0×1018个水分子，则这一滴露珠需要多少分钟蒸发完？19．（2023春•昌平区期末）类比是研究问题的常用方法。（1）如图1甲所示，把一个有小孔的小球连接在弹簧一端，弹簧的另一端固定，小球套在光滑的杆上，能够自由滑动。以弹簧处于原长时小球所处位置为坐标原点O，水平向右为正方向建立x轴。把小球向右拉动一段距离a，然后由静止释放，小球振动起来。弹簧的质量和空气阻力忽略不计。请在图1乙中画出弹簧的弹力F随x变化的图像。（2）双原子分子中两原子A和B在其平衡位置附近振动，以A为坐标原点O，沿着A和B的连线建立r轴，如图2甲所示。如果选定原子距离无穷远处势能为零，则A和B之间的势能EP随距离r变化的规律如图2乙所示。a．若B只在r＝r0点附近小范围内振动，EP随r变化的规律可近似写作EP＝EP0+k2(r-r0)2，式中EP0和k均为常量。假设A固定不动，B振动的范围为r0b．若某固体由大量这种分子组成，请结合图2乙分析说明，当温度升高时，物体体积膨胀的现象。第一章《分子动理论》综合练习一．选择题（共12小题）1．（2022秋•保定期中）下列描述正确的是（）A．布朗运动说明悬浮在液体中的固体颗粒分子永不停息地做无规则的运动 B．分子间同时存在引力和斥力，分子间距离小于平衡位置时，分子力表现为斥力 C．气体压强是气体分子间斥力的宏观表现 D．布朗运动和扩散现象都是分子运动【解答】解：A、布朗运动是液体中固体颗粒的运动，反映的是液体分子永不停息的无规则运动，故A错误；B、分子间同时存在引力和斥力，当分子间距离r＝r0时，引力斥力大小相等，分子间距小于r0时，引力和斥力同时增大，但是斥力增大的快，所以分子力表现为斥力，故B正确；C、气体压强是气体分子无规则运动的宏观表现，故C错误；D、布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动，不是颗粒分子的无规则运动，扩散现象是由分子的无规则运动形成的，故D错误。故选：B。2．（2023•万安县校级开学）根据下列物理量，可以估算出某种固体物质中单个分子体积的是（）A．阿伏加德罗常量、该固体的摩尔质量和质量 B．阿伏加德罗常量、该固体的摩尔质量和密度 C．阿伏加德罗常量、该固体的质量和体积 D．该固体的密度、体积和摩尔质量【解答】解：A．根据阿伏加德罗常量NA、该固体的摩尔质量Mm和质量m，得物质的量和分子的总个数为：N=m因为不知道摩尔体积，所以无法求出单个分子体积，故A错误。B．由阿伏加德罗常量NA、该固体的摩尔质量Mm和密度ρ，解得摩尔体积为：Vn则单个固体分子体积：V0C．由阿伏加德罗常量NA、该固体的质量m和体积V，解得固体的密度为：ρ=m但无法得到分子的个数，所以无法求出单个分子体积，故C错误。D．根据固体的密度ρ、体积V和摩尔质量Mn，解得摩尔体积为：Vn解得固体分子的个数为：N=ρV但不知道阿伏伽德罗常数，所以无法求出单个分子体积，故D错误。故选：B。3．（2023春•弥勒市校级期末）关于物体的内能，下列说法中正确的是（）A．机械能可以为零，但内能永远不为零 B．温度相同、质量相同的物体具有相同的内能 C．物体的温度越高，内能越大 D．0℃的冰的内能与等质量的0℃的水的内能相等【解答】解：A、机械能是相对的，可能为零。由于分子永不停息地做无规则运动，分子动能不可能为零，所以内能不可能为零。故A正确。B、物体的内能与温度、体积等因素有关。温度相同，质量相同的物体内能不一定相等，还与分子数有关，故B错误。C、温度越高，分子平均动能越大，但物体的内能不一定越大，故C错误。D、0℃的冰融化成0℃水，要吸收热量，内能增加，则0℃的冰的内能比等质量的0℃的水的内能小。故D错误。故选：A。4．（2023春•樟树市期末）用镊子夹住棉球，点燃后在空玻璃杯内转一圈，取出后将杯盖盖好，过一会冷却后杯盖不容易被打开。从盖住杯盖到冷却后的过程中（）A．杯内气体的压强变大 B．杯内单位体积的分子数减少 C．杯内气体分子运动的平均速率不变 D．杯壁单位面积受到的气体分子撞击力减小【解答】解：A.杯盖盖好后杯内封闭了一定质量的气体，体积不变，冷却后气体温度降低，根据理想气体状态方程pVTB.杯内气体的分子数不变，故B错误；C.冷却后温度降低，气体分子的平均动能减小、平均速率减小，故C错误；D.根据理想气体压强产生的微观机制可知，杯壁单位面积受到的气体分子撞击力减小，故D正确。故选：D。5．（2023春•景德镇期末）关于分子动理论，下列说法正确的是（）A．扩散现象说明分子间存在斥力 B．当分子间的距离减小时，分子间的引力减小而斥力增大 C．产生布朗运动的原因是液体分子永不停息地做无规则运动 D．磁铁可以吸引铁屑，这一事实说明分子间存在引力【解答】解：A．扩散现象说明分子在做无规则运动以及分子之间有间隙，不能说明分子间存在斥力，故A错误；B．当分子间的距离减小时，分子间的引力和斥力都增大，故B错误；C．布朗运动是固体小颗粒受到不同方向的液体分子无规则运动产生的撞击作用的不平衡性引起的，布朗运动虽然不是分子的无规则运动，但反映了液体分子永不停息地做无规则运动，故C正确；D．磁体具有吸引铁钴镍的性质，磁铁可以吸引铁屑，是磁体的性质，并非是分子力的作用，故D错误。故选：C。6．（2023•海安市开学）随着现代工艺提升，最薄的金箔比人的指甲还薄一百万倍，仅两个原子厚度。黄金的密度约为2.0×104kg/m3，质量为0.1kg的黄金可以打造金箔的最大面积约为（）A．102m2 B．104m2 C．106m2 D．108m2【解答】解：设金原子的直径为d，则打造金箔的厚度h＝2d，那么金箔的面积：S=而金箔的体积：V=若考虑分子间的间隙，那么：S≤V2d=m2ρd=0.1故选：B。7．（2023春•淮安期末）如图所示，为某一定质量气体在不同温度下的速率分布图像，下列说法中不正确的是（）A．均呈现“中间多，两头少”分布规律 B．图线①对应的温度比图线②的低 C．温度升高，所有分子运动速率都在增加 D．两图线与横轴所围成的面积相等【解答】解：A．同一温度下，中等速率大的气体分子数所占的比例大，即气体分子的速率分布呈现“中间多，两头少”的分布规律，故A正确；B．由图可知，图线②中速率大分子占据的比例较大，则说明图线②对应的平均动能较大，故图线②对应的温度较高，故B正确；C．温度升高使得气体分子的平均速率增大，不一定每一个气体分子的速率都增大，故C错误；D．由图可知，在两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1，故两条曲线与横轴所围的面积相等，故D正确。本题选说法中不正确的，故选：C。8．（2023春•酒泉期末）分子势能随分子间距离变化的图像如图所示，规定两分子相距无穷远时势能为0，现将分子A固定，将分子B由无穷远处释放，仅考虑分子间作用力，在分子间距由r2到r1的过程中，下列说法正确的是（）A．分子B动能一直增大 B．分子B加速度一直减小 C．分子间作用力始终表现为引力 D．分子间距为r2时分子间作用力为0【解答】解：A．由图可知，在两分子间的距离由r2到r1的过程中，分子势能增大，结合能量守恒定律可知分子B动能减小，故A错误；CDB．由图可知，r2处分子势能最小，根据分子力与分子势能的关系可知r2处的分子间距为平衡位置，引力与斥力相等，即分子之间的作用力等于0，所以由r2到r1的过程中，分子间作用力表现为分子斥力且增大，所以分子的加速度一直增大，故BC错误，D正确。故选：D。9．（2023春•滑县期末）下列说法正确的是（）A．图甲“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，测得油酸分子大小的数量级为10﹣15m B．图乙为分子间作用力F与分子间距r的关系图，在r0处分子间势能最小 C．图丙是气体分子速率分布图，由图可知T1小于T2且T1对应图像与坐标轴包围的面积大于T2对应图像与坐标轴包围的面积 D．图丁中，微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，布朗运动越明显【解答】解：A．油酸分子大小的数量级为10﹣10m，故A错误；B．图乙是分子间作用力示意图，在r0处引力和斥力等大，分子力为零，分子间势能最小，故B正确；C．温度越高，速率大的分子占总分子数的百分比越大，则T1小于T2，但T1对应图像与坐标轴包围的面积等于T2对应图像与坐标轴包围的面积，均为1，故C错误；D．图丁中，微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，微粒受力越趋于平衡，布朗运动越不明显，故D错误。故选：B。10．（2023春•武汉期末）甲分子固定在坐标原点O，乙分子沿x轴运动，甲、乙两分子间的分子势能Ep与甲、乙两分子间距离的关系如图中曲线所示，图中分子势能的最小值为﹣E0。若乙分子所具有的分子动能和分子势能之和为0，则下列说法正确的是（）A．乙分子在P点（x＝x2）时，加速度最大，分子力最大 B．乙分子在P点（x＝x2）时，分子动能最大，且其动能为E0 C．乙分子在Q点（x＝x1）时，处于平衡状态，其分子力为零 D．乙分子在Q点（x＝x1）时，分子力表现为引力【解答】解：A、由图象可知，乙分子在P点（x＝x2）时，分子势能最小，则分子引力与分子斥力大小相等，合力为零，处于平衡位置，分子力和加速度均为零，故A错误；B、乙分子在P点（x＝x2）时，其分子势能为﹣E0为最小。由两分子所具有的总能量为0，可知其分子动能为E0且最大，故B正确；CD、乙分子在Q点（x＝x1）时，分子间距离小于平衡距离，分子力表现为斥力，处于非平衡状态，故CD错误。故选：B。11．（2023春•朝阳区校级期末）用r表示两个分子间的距离，EP表示两个分子间相互作用的势能，当r＝r0时，分子间的引力等于斥力，设两分子相距很远时，Ep＝0，则：（）A．当r＞r0时，EP随r的增大而增加 B．当r＜r0时，EP随r的减小而减小 C．当r＞r0时，EP不随r而改变 D．当r＝r0时，EP为正【解答】解：A、当r＞r0时，分子力体现引力，当r的增加时，分子力做负功，则EP增加，故A正确C错误；B、当r＜r0时，分子力体现斥力，当r的减小时，分子力做负功，则EP增加，故B错误；D、当r＝r0时，EP最小，故D错误；故选：A。12．（2023春•鼓楼区校级期中）若以M表示水的摩尔质量，Vmol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，NA为阿伏加德罗常数，m、V分别表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式，其中正确的是（）①N②ρ=③m=④V=A．①和② B．①和④ C．③和④ D．①和③【解答】解：①水的摩尔质量M＝ρVmol，阿伏伽德罗常数NA=Mm=②④水蒸气是气体，分子间的距离非常大，则Vmol≠NAVV≠水蒸气的密度ρ=故②④错误；③单个分子的质量等于摩尔质量除以阿伏加德罗常数，即m=MNA故ABC错误，D正确。故选：D。二．多选题（共3小题）（多选）13．（2023春•重庆期中）如图甲所示，让A分子不动，B分子从无穷远处逐渐靠近A。两个分子间的作用力F随分子间距离r的变化关系如图乙所示，取无穷远处分子势能Ep＝0。在这个过程中，关于分子间的作用力和分子势能说法正确的是（）A．当分子间距离r＞r0时，分子间的作用力表现为引力 B．当分子间距离r＞r0时，分子间的作用力做正功，分子势能减小 C．当分子间距离r＝r0时，分子间的作用力为0，分子势能也为0 D．当分子间距离r＜r0时，分子间的作用力做负功，分子势能减小【解答】解：A．由图可知，当r＞r0，分子力表现为引力，r＜r0，分子力表现为斥力，故A正确；B．当r从无穷大开始减小，分子力做正功，分子势能减小，所以当分子间距离r＞r0时，分子间的作用力做正功，分子势能减小，故B正确；D．当r减小到r0继续减小，分子力做负功，分子势能增加，所以当分子间距离r＜r0时，分子间的作用力做负功，分子势能增加，故D错误；C．当分子间距离r＝r0时，分子间的作用力为0，分子势能最小，由于题中取无穷远处分子势能Ep＝0，所以在r0处分子势能小于零，故C错误。故选：AB。（多选）14．（2023秋•奉贤区期中）浙江大学高分子系高超教授的课题组制备出了一种超轻气凝胶﹣﹣它刷新了目前世界上最轻材料的纪录，弹性和吸油能力令人惊喜。这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度仅是空气密度的16。设气凝胶的密度为ρ（单位为kg/m3），摩尔质量为M（单位为kg/mol），阿伏加德罗常数为NAA．a千克气凝胶所含分子数为n=aMNB．气凝胶的摩尔体积为Vmol=MC．每个气凝胶分子的体积为V0=MD．每个气凝胶分子的直径为d=【解答】解：a克气凝胶的摩尔数n：aM，则a克气凝胶所含有的分子数为：nNA=aMB、1摩尔气凝胶体积：Vmol=MC、1摩尔气凝胶包含阿伏加德罗常数个分子，故每个气凝胶分子的体积为V0=MD、该气凝胶分子直径为d，则：V0=16π故选：ABC。（多选）15．（2023•湖南模拟）PM2.5是指空气中直径小于或等于2.5微米的悬浮颗粒物，其飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，被人体吸入后会进入血液对人体形成危害，在静稳空气中，下列关于PM2.5的说法中，正确的是（）A．在其他条件相同时，温度越高，PM2.5的运动越激烈 B．PM2.5在空气中的运动属于分子热运动 C．周围大量分子对PM2.5碰撞的不平衡使其在空中做无规则运动 D．减少工业污染的排放对减少“雾霾”天气的出现没有影响【解答】解：A、温度越高，空气分子无规则的运动越激烈，对PM2.5微粒的撞击不平衡越明显，PM2.5的运动越激烈，故A正确；BC、PM2.5的运动是布朗运动，不是分子的热运动，是空气分子无规则运动对PM2.5微粒的撞击不平衡造成的，故B错误，C正确；D、减少工业污染的排放可减少PM2.5的排放，进而减少“雾霾”天气的出现，故D错误。故选AC。三．实验题（共2小题）16．（2023秋•天津期中）（1）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：a．用注射器将事先配制好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定；b．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；c．根据一滴溶液中纯油酸的体积和油膜的面积计算出油酸分子直径；d．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；e．往浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。完成下列填空：①上述步骤中，正确实验步骤的排列顺序是eadbc（填写步骤前面的字母）。②在实验中将油酸分子看成是球形的，所采用的方法是B。A．等效替代法B．理想模型法C．控制变量法D．比值定义法【解答】解：（1）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，实验步骤为：e．往浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。a．用注射器将事先配制好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定；d．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；b．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；c．根据一滴溶液中纯油酸的体积和油膜的面积计算出油酸分子直径。故①上述步骤中，正确实验步骤的排列顺序是eadbc；②在实验中将油酸分子看成是球形的，所采用的方法是理想模型法。故B正确，ACD错误。故选：B。答：①eadbc；②B。17．（2023秋•渝中区校级月考）巴蜀中学高二年级某学习小组用油膜法估测油酸分子的大小，实验中他们向1mL纯油酸中添加酒精，配得油酸酒精溶液总体积为500mL，接着用注射器向量筒内滴加80滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加了1mL，把1滴这样的溶液滴入盛水的浅盘里，把玻璃板盖在浅盘上并描出油膜的轮廓，如图所示。（1）已知每一个小正方形的边长为20mm，则该油酸薄膜的面积为3.0×10﹣2m2（结果保留2位有效数字）。（2）油酸分子的直径是8.3×10﹣10m（结果保留2位有效数字）。（3）以下操作会导致最终估测出的油酸分子直径偏大的有B。A．若配制完油酸酒精溶液后没有及时使用，长时间放置，酒精挥发使溶液浓度发生了变化B．水面上痱子粉撒的太多，油膜没有充分展开C．用注射器测得80滴油酸酒精的溶液为1mL，不小心错记录为81滴D．计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格【解答】解：（1）在计算油膜面积时，先用尽量大的矩形占有油膜面积，小于1格超过半格的算一格，不足半格的舍弃，如图所示：题图油膜占有格子数约为76小格，则油膜面积为S＝76×20×20×10﹣6m2≈3.0×10﹣2m2（2）油酸酒精溶液的浓度c=一滴油酸酒精溶液的体积V1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V=V0c=1.25×10油酸分子的直径为d=（3）A．若油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度变大，实验数据处理仍然按照挥发前的浓度计算，即算出的纯油酸体积偏小，则所测的分子直径d明显偏小，故A错误；B．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开，即算出的油膜层面积偏小，根据d=VC．用注射器测得80滴油酸酒精的溶液为1mL，不小心错记录为81滴，则所得一滴酒精油酸溶液的体积将偏小，从而使油酸的体积偏小，最终导致所测分子直径偏小，故C错误；D．计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格，则油膜面积偏大，从而导致所测油酸分子直径偏小，故D错误。故选：B。故答案为：（1）3.0×10﹣2；（2）8.3×10﹣10；（3）B。四．解答题（共2小题）18．（2022秋•秦淮区校级期末）一滴露珠的体积是1.8×10﹣3cm3，已知水的密度是1.0×103kg/m3，摩尔质量是18g/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023mol﹣1。求：（1）水的摩尔体积是多少？（2）若露珠在树叶上每分钟蒸发4.0×1018个水分子，则这一滴露珠需要多少分钟蒸发完？【解答】解：（1）水的摩尔体积为Vm=Mρ=18×10-31.0×10（2）一滴露珠中含有的水分子总数为n=ρVMNA=1.0×103则这一滴露珠蒸发完所用时间为：t=答：（1）水的摩尔体积是1.8×10﹣5m3/mol；（2）这一滴露珠需要15min蒸发完。19．（2023春•昌平区期末）类比是研究问题的常用方法。（1）如图1甲所示，把一个有小孔的小球连接在弹簧一端，弹簧的另一端固定，小球套在光滑的杆上，能够自由滑动。以弹簧处于原长时小球所处位置为坐标原点O，水平向右为正方向建立x轴。把小球向右拉动一段距离a，然后由静止释放，小球振动起来。弹簧的质量和空气阻力忽略不计。请在图1乙中画出弹簧的弹力F随x变化的图像。（2）双原子分子中两原子A和B在其平衡位置附近振动，以A为坐标原点O，沿着A和B的连线建立r轴，如图2甲所示。如果选定原子距离无穷远处势能为零，则A和B之间的势能EP随距离r变化的规律如图2乙所示。a．若B只在r＝r0点附近小范围内振动，EP随r变化的规律可近似写作EP＝EP0+k2(r-r0)2，式中EP0和k均为常量。假设A固定不动，B振动的范围为r0b．若某固体由大量这种分子组成，请结合图2乙分析说明，当温度升高时，物体体积膨胀的现象。【解答】解：（1）根据胡克定律画出弹簧的弹力F随x变化的图像如答图1所示：（2）a．类比弹簧的弹力F随x变化的图像，原子B振动过程中受力随距离变化的图线如答图2所示：由题意可知，原子B处于r1＝r0处时，系统的动能为最大值Ek1＝Ekm系统的势能为最小值E原子B处于r2＝r0﹣a处时，系统的动能Ek2＝0系统的势能为最大值E根据能量守恒定律可得EP1+Ek1＝EP2+Ek2解得Eb．温度升高时，分子的平均动能增大，分子的活动范围Δx将增大。当r＝r1、r＝r2时分子动能为0，分子势能相等为Epm，如答图3所示：其中r0﹣r1＜r2﹣r0，Δx增大主要向r＞r0方向偏移，从宏观上表现为体积增大。答：（1）弹簧的弹力F随x变化的图像如答图1所示：见解析；（2）a．原子B振动过程中受力随距离变化的图线如答图2所示：见解析；振动过程中这个双原子系统的动能的最大值Ekm为1b．温度升高时，分子的平均动能增大，分子的活动范围Δx将增大。当r＝r1、r＝r2时分子动能为0，分子势能相等为Epm，如答图3所示：见解析，其中r0﹣r1＜r2﹣r0，Δx增大主要向r＞r0方向偏移，从宏观上表现为体积增大。高中物理选择性必修第三册全册考试高分突破必刷检测卷一．选择题（共12小题）1．（2023春•宝山区校级期中）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．引力减小，斥力增大 B．斥力减小，引力增大 C．引力和斥力都减小 D．引力和斥力都增大2．（2023•雨花区校级开学）下列说法正确的是（）A．运动的小球具有机械能，而不具有内能 B．铁块很难被压缩，说明分子间只存在斥力 C．汽油机的压缩冲程中，活塞压缩气体，将内能转化为机械能 D．内陆地区比沿海地区昼夜温差大，原因之一是砂石的比热容比水的比热容小3．（2023春•驻马店期末）有的物质在不同方向上的性能不同，如热传导性、导电性、透光率、弹性强度等，这种特点广泛应用于太阳能电池、半导体元件、电力传输、航空航天等。那么，具有这种在不同方向上性能不同特性的物质（）A．可能是多晶体 B．一定是多晶体 C．一定是单晶体 D．可能是非晶体4．（2023•浙江开学）关于实验，下列说法正确的是（）A．通过多次测量取平均，可以减小系统误差 B．在显微镜下可以观察到煤油中小粒灰尘的布朗运动，这说明煤油分子在做无规则运动 C．在“探究气体等温变化的规律”的实验中，在橡胶套处接另一注射器，快速推动该注射器柱塞以改变空气柱体积 D．在“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中，为了提高测量弹簧伸长量的精度，选用的砝码质量越大越好5．（2023秋•楚雄市校级月考）一定质量的气体因外力对其做功体积减小，同时放出热量，则此过程的末态与初态相比（）A．气体内能可能增加 B．气体内能一定减小 C．气体内能一定不变 D．气体内能增加还是减小取决于气体种类6．（2023•北辰区校级开学）下列关于能量守恒定律的认识，不正确的是（）A．石子从空中落下，最后停止在地面上，说明石子的能量消失了 B．对物体做功，物体的内能可能减小 C．某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加 D．某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加7．（2023秋•北辰区校级期中）北方室内供暖后，室、内外温差会很大，正所谓“窗外寒风刺骨，屋内温暖如春”。现将一导热性能良好的的敞口空瓶在室外静置一段时间，等充分热交换后，盖紧塞子，把瓶子拿回室内。设盖好瓶塞后瓶子密闭良好，瓶内气体可视为理想气体。在室内充分热交换后，瓶内气体（）A．与室内空气达到热平衡，其标志是与室内气体的压强相等 B．温度升高，所有分子热运动的速率都增大，气体对瓶子内壁和瓶塞做正功 C．压强增大，分子对瓶和塞内侧单位面积上的压力增大 D．内能减小，气体分子因活跃运动而减少了内能8．（2023秋•西安区校级期末）在能量量子化研究的历程中，以下说法中正确的是（）A．黑体即不反射电磁波，也不向外辐射电磁波 B．一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度无关 C．类似于能量的量子化，任何物体的带电量也是“量子化”的 D．麦克斯韦建立了电磁场理论，并用实验捕捉到了电磁波9．（2023春•商丘期末）我国“北斗三号”最后一颗全球组网卫星已于2020年6月23日成功发射。“北斗三号”采用星载氢原子钟，该钟数百万年到一千万年才有1s误差。氢原子的部分能级结构如图所示，则下列说法正确的是（）A．氢原子由激发态跃迁到基态后，核外电子动能减小，原子的电势能增大 B．一群氢原子处于n＝4的激发态，最多能辐射3种不同频率的光子 C．从n＝3的能级跃迁到n＝2能级比跃迁到n＝1能级辒射的光子的频率高 D．用氢原子从n＝3的能级跃迁到n＝2的能级时所辐射的光去照射逸出功为2.29eV的钠表面，产生的光电子的最大初动能为0.26eV10．（2023•江苏开学）如图甲所示是一款光电烟雾探测器的原理图.当有烟雾进入时，来自光源S的光被烟雾散射后进入光电管C，光射到光电管中的钠表面时会产生光电流.如果产生的光电流大于10﹣8A，便会触发报警系统.金属钠的遏止电压Uc随入射光频率ν的变化规律如图乙所示，则（）A．要使该探测器正常工作，光源S发出的光波频率要小于金属钠的极限频率 B．图乙中图像斜率的物理意义为普朗克常量h C．触发报警系统时钠表面会释放出光电子 D．无法通过调节光源发光的强度来调整光电烟雾探测器的灵敏度11．（2024•甘肃模拟）2023年8月24日，日本政府正式向海洋排放福岛第一核电站的核污水。核污水中的84210P0发生衰变时的核反应方程为84210P0→82206A．82206PbB．该核反应过程中放出的能量Q＝206E2+4E3﹣210E1 C．该核反应过程中的质量亏损可以表示为m＝Qc2 D．衰变过程中放出的光子是因为新原子核从高能级向低能级跃迁产生的12．（2023秋•金华月考）2023年4月12日我国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置——东方超环（EAST）创造了新的世界纪录，成功实现稳态高约束模式等离子体运行403秒，对探索未来的聚变堆前沿物理问题，提升核聚变能源经济性、可行性，加快实现聚变发电具有重要意义，下列说法正确的是（）A．目前人类只能通过裂变利用核能 B．核反应只有裂变与聚变两种，α衰变也属于裂变 C．地球上核聚变燃料氘储量丰富，氚则需要制取 D．聚变反应中带正电的2H与3H结合过程需通过高温克服核子间的强相互作用二．多选题（共3小题）（多选）13．（2023秋•岱山县校级月考）如图甲所示是研究光电效应的实验装置，开始时，滑片P与固定点O正对。如图乙是氢原子的能级图，由波尔能级理论可知，一群处于n＝4能级的氢原子能辐射出6种不同频率的光，频率从小到大依次为ν1、ν2、ν3、ν4、ν5、ν6。现用光强一定，频率为ν4的光照射装置甲，恰能发生光电效应，则以下说法正确的是（）A．在真空中，频率为ν1的光的波长最长 B．金属的逸出功为10.2eV C．若用频率为ν6的光照射装置甲，滑片P从O点向b端移动的过程中，电流表的示数一直增加 D．若用频率为ν6的光照射装置甲，滑片P滑至O的左侧某处，光电子向A板运动的过程中动能变小（多选）14．（2023春•石家庄期末）如图所示，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。下列说法正确的是（）A．过程①中气体的压强逐渐增大 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．气体在状态c、d的内能相等（多选）15．（2023春•驻马店期末）一定质量的理想气体，压强p随体积V变化的图像如图所示，N、M、Q为三个状态点，M、Q、O三点共线，箭头表示状态变化的方向。下列说法正确的是（）A．由N到M的状态变化过程中，气体温度保持不变 B．由M到Q的状态变化过程中，气体内能不断减小 C．由Q到N的状态变化过程中，气体一定吸收热量 D．由N→M→Q→N的变化过程中，气体吸收与放出的热量相等三．实验题（共3小题）16．（2023春•阎良区期末）在“油膜法测分子直径”的实验中，某同学操作如下：①取1.0mL油酸配成250mL油酸酒精溶液；②用油管吸取1.0mL油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，全部滴完共滴了20滴③在边长约10cm的正方形浅盘内注入适量的水，将痱子粉均匀地撒在水面上，用滴管滴入一滴溶液；④待油膜形状稳定后，将绘有方格的玻璃板放在浅盘上，绘出油酸膜的轮廓（如图所示），每个方格的边长为1.0cm。（1）该实验中一滴油酸酒精溶液含mL油酸；（2）由上述数据估算得到油酸分子直径的数量级约为m；（3）若该同学在计算油酸膜面积时，对不完整的方格均不计数，由此估算得到的油酸分子直径数量级将（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；（4）已知油酸分子的直径数量级为10﹣10m，该同学实验结果产生偏差的原因可能是：；（5）用油膜法测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油酸的（填序号）。A.摩尔质量B.摩尔体积C.质量D.体积17．（2023春•应县校级期末）某同学用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律。在橡胶套和柱塞间封闭着一段空气柱，空气柱的长度L可以从刻度尺读取，空气柱的压强p可以从与空气柱相连的压力表读取。缓慢地向下压或向上拉柱塞，保持空气柱的温度不变，测量空气柱的长度及对应的压强，得到如图乙所示的p﹣L图像。（1）为了更直观地处理数据，将图乙化曲为直，绘制了如图丙所示的拟合直线，则图丙的横坐标为（填“1L”、“L”、“1L”或“L（2）本实验探究的是气体等温变化时压强p与体积V变化的规律，但测量时却测量了空气柱的长度L，用L代替V的理由是。A．空气柱的横截面积S恒定B．空气柱的温度恒定C．空气柱的压强恒定（3）根据实验数据，得出的结论为。A．一定量的气体等温变化时，压强与体积成正比B．一定量的气体等温变化时，压强与体积成反比C．一定量的气体等容变化时，压强与温度成正比D．一定量的气体等容变化时，压强与温度成反比18．（2022春•江北区校级月考）用金属铷制成的光电管观测光电效应的装置如图甲所示。（1）图甲中电极A为光电管的。（选填“阴极”或“阳极”）（2）要观察遏止电压，电源正、负极的接线为；（选填“左负右正”或“左正右负”）（3）用不同频率的光照射该光电管，测得遏止电压Uc与入射光频率v的关系图像如图乙所示，则该金属的逸出功W0＝J。已知普朗克常量h＝6.6×10﹣34J•s。（结果保留两位有效数字）四．计算题（共3小题）19．（2023春•保定期末）如图甲所示为某气压型弹跳杆，其核心部分可简化为如图乙所示，竖直倒立圆柱形汽缸导热性良好，连杆一端与水平地面接触，另一端与面积为S的活塞连接，活塞与汽缸的重力均不计，活塞与汽缸间的摩擦不计。没有站人时活塞位于距缸底为H的A处，汽缸内被活塞密封一定质量的理想气体。当某同学站上弹跳杆踏板最终稳定后（人静止在汽缸顶端）活塞位于距离缸底H′=56H的B处。已知大气压强为p（1）求该同学的质量m。（2）若该同学仍然站在踏板上，求密封气体的热力学温度升为多少，才能使得活塞回到位置A。（3）若使用一段时间后，汽缸内漏出一部分气体，使该弹跳杆上站一个质量为2320．（2023•天心区校级一模）长郡中学某实验小组受酒店烟雾报警器原理启发，探究设计了气体报警装置，其原理如图所示。在竖直放置的圆柱形容器内用面积S＝20cm2、质量m＝0.5kg的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动，整个装置倒贴在水平天花板上，开始时房间的温度为T0＝300K，活塞与容器顶部的距离l0＝15cm，环境温度升高时容器内气体温度也随之升高，在活塞下方d＝1cm处有一压力传感器制成的卡口，当传感器受到压力大于2N时，就会启动报警装置．已知大气压强为1.0×105Pa，重力加速度g取10m/s2。计算结果均保留三位有效数字。（1）触发报警装置的室温为多少？此过程中气体对外做功为多少？（2）室内温度升高到刚触发报警装置的过程，气体吸收了3J的热量，则此过程气体的内能改变了多少？21．（2023•海淀区校级三模）如图甲所示是研究光电效应的实验电路图，ab、cd为两正对的、半径为r的平行的、圆形金属板，板间距为d。当一细束频率为ν的光照极板ab圆心时，产生沿不同方向运动的光电子。调节滑片改变两板间电压，发现当电压表示数为UC时，电流表示数恰好为零。假设光电子只从极板圆心处发出，普朗克常量为h，电子电量为e，电子质量为m，忽略场的边界效应和电子之间的相互作用，电压表和电流表均为理想电表。（1）求金属板的逸出功W0；（2）若交换电源正负极，调节滑片逐渐增大两极板间电压，求电流达到饱和时的最小电压U1；（3）已知单位时间内从ab板逸出的电子数为N，电子逸出时所携带动能在0至最大动能之间粒子数是均匀分布的。假设所有逸出的电子都垂直于ab板向cd板运动，如图乙所示。调整滑动变阻器的滑片，当ab与cd两板之间电势差为U2时，求此时安培表的读数I及对应的电阻值R。高中物理选择性必修第三册全册考试高分突破必刷检测卷一．选择题（共12小题）1．（2023春•宝山区校级期中）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．引力减小，斥力增大 B．斥力减小，引力增大 C．引力和斥力都减小 D．引力和斥力都增大【解答】解：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，ABC错误。故选：D。2．（2023•雨花区校级开学）下列说法正确的是（）A．运动的小球具有机械能，而不具有内能 B．铁块很难被压缩，说明分子间只存在斥力 C．汽油机的压缩冲程中，活塞压缩气体，将内能转化为机械能 D．内陆地区比沿海地区昼夜温差大，原因之一是砂石的比热容比水的比热容小【解答】解：A、任何物体在任何情况下都具有内能，所以运动的小球既具有机械能，也具有内能，故A错误；B、铁块分子间既有引力也有斥力，很难被压缩，是因为压缩时斥力大于引力，总的表现为斥力，故B错误；C、汽油机的压缩冲程中，两气门关闭，活塞压缩气体，对气体做功，气体温度升高，内能增加，将机械能转化为内能，故C错误；D、沿海地区和内陆地区相比，沿海地区水多，水的比热容大，在相同的吸放热条件下，水的温度变化小，昼夜温差小，故D正确。故选：D。3．（2023春•驻马店期末）有的物质在不同方向上的性能不同，如热传导性、导电性、透光率、弹性强度等，这种特点广泛应用于太阳能电池、半导体元件、电力传输、航空航天等。那么，具有这种在不同方向上性能不同特性的物质（）A．可能是多晶体 B．一定是多晶体 C．一定是单晶体 D．可能是非晶体【解答】解：多晶体和非晶体在物理性质上具有各向同性的，单晶体具有各向异性，具有这种在不同方向上性能不同特性的物质一定是单晶体，故ABD错误，C正确。故选：C。4．（2023•浙江开学）关于实验，下列说法正确的是（）A．通过多次测量取平均，可以减小系统误差 B．在显微镜下可以观察到煤油中小粒灰尘的布朗运动，这说明煤油分子在做无规则运动 C．在“探究气体等温变化的规律”的实验中，在橡胶套处接另一注射器，快速推动该注射器柱塞以改变空气柱体积 D．在“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中，为了提高测量弹簧伸长量的精度，选用的砝码质量越大越好【解答】解：A．系统误差是由于实验原理不完善造成的，多次测量求平均不能减小系统误差，只能减小偶然误差，故A错误；B．煤油中小粒灰尘的布朗运动是由于煤油分子做无规则运动时对小粒灰尘的撞击作用不平衡导致，故小粒灰尘的布朗运动，能说明煤油分子在做无规则运动，故B正确；C．在“探究气体等温变化的规律”的实验中，实验时要缓慢地移动柱塞，能使注射器内的气体与环境充分热交换，保持气体温度不变，使得气体做等温变化，故C错误；D．在“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中，为了提高测量弹簧伸长量的精度，选用的砝码质量要适合，不是越大越好，故D错误；故选：B。5．（2023秋•楚雄市校级月考）一定质量的气体因外力对其做功体积减小，同时放出热量，则此过程的末态与初态相比（）A．气体内能可能增加 B．气体内能一定减小 C．气体内能一定不变 D．气体内能增加还是减小取决于气体种类【解答】解：由于气体放出热量，所以Q＜0，由于体积减小，则外界对气体做功，所以W＞0，根据热力学第一定律ΔU＝W+Q，无法判断ΔU的正负，所以气体内能可能增加，也有可能减小，也可能不变。气体内能增加还是减小与气体种类无关，故A正确，BCD错误。故选：A。6．（2023•北辰区校级开学）下列关于能量守恒定律的认识，不正确的是（）A．石子从空中落下，最后停止在地面上，说明石子的能量消失了 B．对物体做功，物体的内能可能减小 C．某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加 D．某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加【解答】解：A．石子从空中落下，最后停止在地面上，石子的能量并没有消失，石子的机械能转化成了内能，故A错误；B．做功与热传递可以改变物体的内能，对物体做功的同时，如果物体向外释放热量，则物体的内能可能减小，故B正确；C．根据能量守恒可知，某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加，故C正确；D．根据能量守恒可知，某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加，故D正确。本题选不正确的，故选：A。7．（2023秋•北辰区校级期中）北方室内供暖后，室、内外温差会很大，正所谓“窗外寒风刺骨，屋内温暖如春”。现将一导热性能良好的的敞口空瓶在室外静置一段时间，等充分热交换后，盖紧塞子，把瓶子拿回室内。设盖好瓶塞后瓶子密闭良好，瓶内气体可视为理想气体。在室内充分热交换后，瓶内气体（）A．与室内空气达到热平衡，其标志是与室内气体的压强相等 B．温度升高，所有分子热运动的速率都增大，气体对瓶子内壁和瓶塞做正功 C．压强增大，分子对瓶和塞内侧单位面积上的压力增大 D．内能减小，气体分子因活跃运动而减少了内能【解答】解：A．在室内充分热交换后，瓶内气体吸收热量与室内空气达到热平衡，根据热平衡定律，温度相等是达到热平衡的标志而不是压强，故A错误；BD．根据热力学第一定律，瓶内气体体积不变，不参与做功，吸收热量，内能增大，温度升高，分子热运动的平均速率增大，并不是所有分子热运动的速率都增大，故BD错误；C．根据查理定律，瓶内气体体积不变，温度升高，压强增大，根据压强的微观意义可知，分子对单位面积上的压力增大，故C正确。故选：C。8．（2023秋•西安区校级期末）在能量量子化研究的历程中，以下说法中正确的是（）A．黑体即不反射电磁波，也不向外辐射电磁波 B．一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度无关 C．类似于能量的量子化，任何物体的带电量也是“量子化”的 D．麦克斯韦建立了电磁场理论，并用实验捕捉到了电磁波【解答】解：A、黑体虽然不反射电磁波，但是会向外辐射电磁波，即黑体辐射，故A错误；B、一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，故B错误；C、任何物体的带电量也是“量子化”的，类似于能量的量子化，所以只能是元电荷的整数倍，故C正确；D、麦克斯韦建立了电磁场理论，赫兹用实验捕捉到了电磁波，故D错误。故选：C。9．（2023春•商丘期末）我国“北斗三号”最后一颗全球组网卫星已于2020年6月23日成功发射。“北斗三号”采用星载氢原子钟，该钟数百万年到一千万年才有1s误差。氢原子的部分能级结构如图所示，则下列说法正确的是（）A．氢原子由激发态跃迁到基态后，核外电子动能减小，原子的电势能增大 B．一群氢原子处于n＝4的激发态，最多能辐射3种不同频率的光子 C．从n＝3的能级跃迁到n＝2能级比跃迁到n＝1能级辒射的光子的频率高 D．用氢原子从n＝3的能级跃迁到n＝2的能级时所辐射的光去照射逸出功为2.29eV的钠表面，产生的光电子的最大初动能为0.26eV【解答】解：A．氢原子由激发态跃迁到基态，氢原子的电势能减小；根据ke2r2=B．一群氢原子处于n＝4的激发态，最多能辐射C4C．从n＝3能级跃迁到n＝2能级比跃迁到n＝1能级辐射光子的能量小，辐射光子的频率低，故C错误；D．用此光照射逸出功为2.29eV的钠时，由光电效应方程有：Ek＝hν﹣W，产生光电子的最大初动能为：Ek＝（2.55﹣2.29）eV＝0.26eV，故D正确。故选：D。10．（2023•江苏开学）如图甲所示是一款光电烟雾探测器的原理图.当有烟雾进入时，来自光源S的光被烟雾散射后进入光电管C，光射到光电管中的钠表面时会产生光电流.如果产生的光电流大于10﹣8A，便会触发报警系统.金属钠的遏止电压Uc随入射光频率ν的变化规律如图乙所示，则（）A．要使该探测器正常工作，光源S发出的光波频率要小于金属钠的极限频率 B．图乙中图像斜率的物理意义为普朗克常量h C．触发报警系统时钠表面会释放出光电子 D．无法通过调节光源发光的强度来调整光电烟雾探测器的灵敏度【解答】解：AC、当有烟雾进入时，来自光源S的光被烟雾散射后进入光电管C，照射到钠表面时会产生光电流，根据发射光电效应的条件可知，光源S发出的光波频率要大于金属钠的极限频率，故A错误，C正确；B、由爱因斯坦光电效应方程可得：eUc＝Ek＝hν﹣hνc，变式可得：Uc=heν-heνD、当光源S发出的光能使光电管发生光电效应，那么光源越强，被烟雾散射进入光电管的光就越多，产生的电流越大，越容易探测到烟雾，即光电烟雾探测器灵敏度越高，故D错误。故选：C。11．（2024•甘肃模拟）2023年8月24日，日本政府正式向海洋排放福岛第一核电站的核污水。核污水中的84210P0发生衰变时的核反应方程为84210P0→82206A．82206PbB．该核反应过程中放出的能量Q＝206E2+4E3﹣210E1 C．该核反应过程中的质量亏损可以表示为m＝Qc2 D．衰变过程中放出的光子是因为新原子核从高能级向低能级跃迁产生的【解答】解：A．比结合能越大，原子核越稳定，由于82206Pb比84B．84210P0的结合能为E1，82206Pb的结合能为E2，X的结合能为E3故B错误；C．根据爱因斯坦质能方程可知Q＝mc2可得m=Q故C错误；D．核衰变后，生成的新原子核位于高能级，能自发向低能级跃迁，高能级向低能级跃迁要放出光子，故D正确。故选：D。12．（2023秋•金华月考）2023年4月12日我国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置——东方超环（EAST）创造了新的世界纪录，成功实现稳态高约束模式等离子体运行403秒，对探索未来的聚变堆前沿物理问题，提升核聚变能源经济性、可行性，加快实现聚变发电具有重要意义，下列说法正确的是（）A．目前人类只能通过裂变利用核能 B．核反应只有裂变与聚变两种，α衰变也属于裂变 C．地球上核聚变燃料氘储量丰富，氚则需要制取 D．聚变反应中带正电的2H与3H结合过程需通过高温克服核子间的强相互作用【解答】解：A．目前人类可以通过裂变和聚变利用核能。故A错误；B．核反应有裂变、聚变、衰变和原子核的人工转变四种，α衰变属于衰变，不属于裂变，故B错误；C．地球上海水中核聚变燃料氘储量丰富，要得到氚则需要制取。故C正确；D．聚变反应中带正电的2H与3H结合过程需通过高温克服核子间的强大的库仑斥力作用。故D错误。故选：C。二．多选题（共3小题）（多选）13．（2023秋•岱山县校级月考）如图甲所示是研究光电效应的实验装置，开始时，滑片P与固定点O正对。如图乙是氢原子的能级图，由波尔能级理论可知，一群处于n＝4能级的氢原子能辐射出6种不同频率的光，频率从小到大依次为ν1、ν2、ν3、ν4、ν5、ν6。现用光强一定，频率为ν4的光照射装置甲，恰能发生光电效应，则以下说法正确的是（）A．在真空中，频率为ν1的光的波长最长 B．金属的逸出功为10.2eV C．若用频率为ν6的光照射装置甲，滑片P从O点向b端移动的过程中，电流表的示数一直增加 D．若用频率为ν6的光照射装置甲，滑片P滑至O的左侧某处，光电子向A板运动的过程中动能变小【解答】解：A．根据题意可知ν1频率最小，根据波长、波速和频率的关系有λ=c可知，波长最长，故A正确；B．根据能级差越大，对应光子频率越高可知，ν4是2到1能级跃迁对应释放的光子，所以E4＝hν4＝10.2eV故恰能发生光电效应时金属的逸出功为W0＝hν4＝10.2eV故B正确；C．若用频率为ν6的光照射装置甲，频率大于ν4，能发生光电效应，P从O点向b端移动的过程中，加正向电压，但是当电流达到饱和时，电流不再增加，故电流表的示数不会一直增加，故C错误；D．若用频率为ν6的光照射装置甲，滑片P滑至O的左侧某处，加反向电压，则光电子向A板运动的过程中电场力做负功，动能变小，故D正确。故选：ABD。（多选）14．（2023春•石家庄期末）如图所示，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。下列说法正确的是（）A．过程①中气体的压强逐渐增大 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．气体在状态c、d的内能相等【解答】解：A、过程①中气体作等容变化，温度升高，根据查理定律pTB、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ΔU＝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，气体在状态c、d的内能相等，故D正确。故选：ABD。（多选）15．（2023春•驻马店期末）一定质量的理想气体，压强p随体积V变化的图像如图所示，N、M、Q为三个状态点，M、Q、O三点共线，箭头表示状态变化的方向。下列说法正确的是（）A．由N到M的状态变化过程中，气体温度保持不变 B．由M到Q的状态变化过程中，气体内能不断减小 C．由Q到N的状态变化过程中，气体一定吸收热量 D．由N→M→Q→N的变化过程中，气体吸收与放出的热量相等【解答】解：AB．由N到M的状态变化过程中，pV乘积在改变，根据一定质量的理想气体状态方程pV＝CT可知气体温度在改变；同理，由M到Q的状态变化过程中，因为pV乘积在不断变小，所以温度在不断减小，因此气体内能在不断减小，故A错误，B正确；C．由Q到N的状态变化过程中，气体等压变化，根据盖—吕萨克定律随着气体体积增大温度在变大，因此内能在增大，结合热力学第一定律ΔU＝Q+W可知，当气体体积增大时对外做功而内能在增大，所以气体一定吸收热量，故C正确；D．p﹣V图线与横轴围成的面积为气体做功的大小，因此图形QNM的面积表示整个过程外界对气体做的功，因为整个过程气体温度不变，内能不变，由热力学第一定律ΔU＝Q+W可知整个过程气体一定对外放热，也就是说气体吸收的热量小于放出的热量，故D错误。故选：BC。三．实验题（共3小题）16．（2023春•阎良区期末）在“油膜法测分子直径”的实验中，某同学操作如下：①取1.0mL油酸配成250mL油酸酒精溶液；②用油管吸取1.0mL油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，全部滴完共滴了20滴③在边长约10cm的正方形浅盘内注入适量的水，将痱子粉均匀地撒在水面上，用滴管滴入一滴溶液；④待油膜形状稳定后，将绘有方格的玻璃板放在浅盘上，绘出油酸膜的轮廓（如图所示），每个方格的边长为1.0cm。（1）该实验中一滴油酸酒精溶液含2×10﹣4mL油酸；（2）由上述数据估算得到油酸分子直径的数量级约为10﹣8m；（3）若该同学在计算油酸膜面积时，对不完整的方格均不计数，由此估算得到的油酸分子直径数量级将不变（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；（4）已知油酸分子的直径数量级为10﹣10m，该同学实验结果产生偏差的原因可能是：油酸膜没有充分展开，形成的并不是单分子油膜层；（5）用油膜法测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油酸的B（填序号）。A.摩尔质量B.摩尔体积C.质量D.体积【解答】解：（1）该实验中一滴油酸酒精溶液含纯油酸1（2）油膜的面积约为S＝55×12×10﹣4m3＝5.5×10﹣3m3则分子直径d=则油酸分子直径的数量级约为10﹣8m；（3）若该同学在计算油酸膜面积时，对不完整的方格均不计数，则算得的油膜的面积偏小，则由此估算得到的油酸分子直径偏大，但是数量级不变；（4）已知油酸分子的直径约为8×10−10m，该同学实验结果产生偏差的可能原因是：油酸膜可能没有充分展开，形成的并不是单分子油膜层，理由是：2×10−10m3的油酸若形成紧密排列的单分子膜时，膜面积约为0.25m2，远大于浅盘内的水面面积，说明实际上油膜不可能仅是一层油酸分子构成的。（5）根据阿伏伽德罗常数计算公式：NA故答案为：（1）2×10﹣4；（2）10﹣8；（3）不变；（4）油酸膜没有充分展开，形成的并不是单分子油膜层；（5）B。17．（2023春•应县校级期末）某同学用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律。在橡胶套和柱塞间封闭着一段空气柱，空气柱的长度L可以从刻度尺读取，空气柱的压强p可以从与空气柱相连的压力表读取。缓慢地向下压或向上拉柱塞，保持空气柱的温度不变，测量空气柱