2022年人教版高中物理選擇性必修第三冊(cè)全冊(cè)各章綜合檢測(cè)含答案解析（第一章分子動(dòng)理論、第二章氣體、固體和液體等）

人教版高中物理選擇性必修第三冊(cè)練習(xí)題

第一章分子動(dòng)理論練習(xí)題...............................................1

第二章氣體、固體和液體...............................................9

第三章熱力學(xué)定律....................................................19

第四章原子結(jié)構(gòu)和波粒二象性..........................................27

第五章原子核........................................................37

模塊綜合測(cè)評(píng).........................................................44

第一章分子動(dòng)理論練習(xí)題

（時(shí)間:90分鐘滿分:100分）

一、單項(xiàng)選擇題（本題共8小題,每小題3分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有

一項(xiàng)是符合題月要求的）

1.關(guān)于分子動(dòng)理論，下列說法正確的是（）

A.布朗運(yùn)動(dòng)就是液體或者氣體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)

B,兩個(gè)鄰近分子間不可能同時(shí)存在斥力和引力

C,達(dá)到熱平衡的兩個(gè)系統(tǒng)具有相同的溫度

D.溫度是分子平均速率的標(biāo)志

答案：C

解析：布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，反映了液體或者氣體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)

誤。根據(jù)分子動(dòng)理論表述.分子間同時(shí)存在著斥力和引力.B錯(cuò)誤。達(dá)到熱平衡的兩個(gè)系

統(tǒng)，共同的熱學(xué)特征就是溫度，所鼠達(dá)到熱平衡的兩個(gè)系統(tǒng)具有相同的溫度,C正確。溫

度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，不是平均速率的標(biāo)志,D錯(cuò)誤。

2.以下關(guān)于熱運(yùn)動(dòng)的說法正確的是（）

A.水流速度越大，水分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈

B,水凝結(jié)成冰后，水分子的熱運(yùn)動(dòng)停止

C水的溫度越高，水分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈

D.水的溫度升高，每一個(gè)水分子的運(yùn)動(dòng)速率都會(huì)增大

答案：C

解析：水流的速度是機(jī)械運(yùn)動(dòng)的速度，不同于水分子熱運(yùn)動(dòng)的速度,A項(xiàng)錯(cuò)誤。分子永不

停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),B項(xiàng)錯(cuò)誤。溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度越高,分子的熱運(yùn)動(dòng)

越劇烈，故C項(xiàng)正確。水的溫度升高，水分子的平均動(dòng)能增大，即水分子的平均運(yùn)動(dòng)速率

增大，但不是每一個(gè)水分子的運(yùn)動(dòng)速率都增大,D項(xiàng)錯(cuò)誤。

3.下列現(xiàn)象中不能說明分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的是（）

A.香水瓶打開蓋，香味充滿房間

B.汽車駛過后揚(yáng)起灰塵

C.糖放入水中,一會(huì)兒整杯水變甜了

D.衣箱里衛(wèi)生球不斷變小，衣服上有衛(wèi)生球味

答案：B

解析：房間充滿香味說明含有香味的分子是不斷運(yùn)動(dòng)的,A可以?；覊m不屬于微觀粒子，

不能說明微粒的運(yùn)動(dòng)情況,B不可以。糖放入水中，一會(huì)兒整杯水變甜了說明分子是不斷

運(yùn)動(dòng)的,C可以。衣服上有衛(wèi)生球味說明衛(wèi)生球中的分子是不斷運(yùn)動(dòng)的,D可以。故選Bo

4.下列說法正確的是（）

A.分子間的平均距離增大時(shí),其分子勢(shì)能一定增大

B,分子間的平均距離增大時(shí),其分子勢(shì)能一定減小

C,物體的體積增大時(shí),其分子勢(shì)能一定增大

D.0℃的水變成0C的冰時(shí)，體積增大,分子勢(shì)能減小

答案：D

解析：若分子間的平均距離在大于n）（n）約為10/°m）的范圍內(nèi)增大，由于分子間的作用

力表現(xiàn)為引力，分子間平均距離增大時(shí),分子力對(duì)分子做負(fù)功，分子勢(shì)能將增大;若分子間

的平均距離在小于川的范圍內(nèi)增大，由于分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，分子間平均距離增

大時(shí),分子力對(duì)分子做正功，分子勢(shì)能將減小，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤。由于物體的體積隨分子間

的平均距離的增大而增大,所以其分子勢(shì)能隨分子距離的變化，與分子勢(shì)能隨物體的體積

的變化規(guī)律相同，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。水在0~4℃的范圍內(nèi)溫度升高時(shí)，表現(xiàn)出反常膨脹的特性,

溫度升高,體積反而減小QC的冰沐積最大,0℃的水變成0C的冰時(shí)，由于要放熱，而且溫

度不變，所以水的分子勢(shì)能減小，選項(xiàng)D正確。

5.下列關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)的說法正確的是（）

A.布朗運(yùn)動(dòng)是指在顯微鏡中看到的液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)

B.花粉顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)反映了花粉分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)

C,懸浮顆粒越大，同一時(shí)刻與它碰撞的液體分子越多，布朗運(yùn)動(dòng)越不明顯

D.當(dāng)液體溫度達(dá)到0°C時(shí)，布朗運(yùn)動(dòng)就會(huì)停止

答案：C

解析：布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的花粉顆粒，在液體分子的撞擊下所做的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，顆

粒越大，布朗運(yùn)動(dòng)越不明顯，故A錯(cuò)誤,C正確。布朗運(yùn)動(dòng)反映了液體分子的無規(guī)則熱運(yùn)

動(dòng),它不會(huì)停止,B、D錯(cuò)誤。

6.關(guān)于組成物體的分子，下列說法正確的是（）

A.分子是球形的，就像我們平時(shí)的乒乓球有彈性，只不過分子非常非常小

B,所有分子的直徑都相同

C,不同分子的直徑一般不同，但數(shù)量級(jí)基本一致

D.測(cè)定分子大小的方法只有油膜法一種

答案：C

解析：分子的影狀非常復(fù)雜，為了研究和學(xué)習(xí)方便，把分子簡(jiǎn)化為球影，實(shí)際上不是真正

的球形，故A錯(cuò)誤。不同分子的直徑一般不同，但數(shù)量級(jí)基本一致.為故B錯(cuò)誤、

C正確。油膜法只是測(cè)定分子大小的一種方法,還有其他方法，如掃描隧道顯微鏡觀察法

等，故D錯(cuò)誤。

7.下列關(guān)于物體的溫度、內(nèi)能和熱量的說法正確的是（）

A.物體的溫度越高,所含熱量越多

B,物體的內(nèi)能越大,所含熱量越多

C物體的溫度越高，它的分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能越大

D.物體的溫度不變,其內(nèi)能就不變

答案：C

解析：分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能與溫度有關(guān)，溫度越高,分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能越大，內(nèi)能

由物體的質(zhì)量、溫度和體積共同決定，并且內(nèi)能是狀態(tài)量，而熱量是過程量，它表示由于

熱傳遞而引起的內(nèi)能變化過程中轉(zhuǎn)移的能量。

8.關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說法正確的是（）

A.水分子的內(nèi)能比冰分子的內(nèi)能大

B.物體所處的位置越高，分子勢(shì)能就越大，內(nèi)能越大

C,一定質(zhì)量的0℃的水結(jié)成0℃的冰,內(nèi)能一定減少

D.相同質(zhì)量的兩個(gè)同種物體,運(yùn)動(dòng)物體的內(nèi)能一定大于靜止物體的內(nèi)能

答案：c

解析：內(nèi)能是指組成物體的所有分子的熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和,說單個(gè)分子的

內(nèi)能沒有意義，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤。內(nèi)能與機(jī)械能是兩種不同性質(zhì)的能，它們之間無直接耳關(guān)

系,內(nèi)能與“位置”高低、“運(yùn)動(dòng)”還是“靜止”沒有關(guān)系,故選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤。一定質(zhì)量的0C

的水結(jié)成0C的冰，放出熱量，使得內(nèi)能減小,故選項(xiàng)C正確。

二、多項(xiàng)選擇題（本題共4小題,每小題4分，共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多

項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分）

9.用r表示兩個(gè)分子間的距離,Ep表示兩個(gè)分子間相互作用的勢(shì)能，當(dāng)尸加時(shí)，兩分子間的

斥力大小等于引力大小,設(shè)兩分子相距很遠(yuǎn)時(shí)4=0,則（）

A.當(dāng)時(shí),Ep隨著r的增大而減小

B.當(dāng)r<n）時(shí),Ep隨著廠的減小而增大

C,當(dāng)時(shí),心不隨著〃的變化而變化

D.當(dāng)r=a時(shí)，分子勢(shì)能瓦最小

答案：BD

解析：當(dāng)r=n）時(shí)，分子勢(shì)能最小,D正確。當(dāng)時(shí),隨著廠的增大，分子力做負(fù)功,％增

大,A、C錯(cuò)誤。當(dāng)一〈加時(shí)，隨著〃的減小，分子力做負(fù)功,Ep增大,B正確。

1。.關(guān)于分子間距與分子力的下列說法正確的是（）

A.水和酒精混合后的體積小于原來的體積之和,說明分子間存在引力

B,實(shí)際上水很難被壓縮，這是由于水分子間距稍微變小時(shí)，分子間的作用就表現(xiàn)為斥力

C一般情況下，當(dāng)分子間距（平衡距離）時(shí),分子力表現(xiàn)為斥力;當(dāng)時(shí),分子力為零；

當(dāng)r>加時(shí),分子力為引力

D.彈簧被拉伸或被壓縮時(shí)表現(xiàn)的彈力，正是分子引力和斥力的對(duì)應(yīng)表現(xiàn)

答案：BC

解析：水和酒精混合后體積減小,說明分子間有空隙,A錯(cuò)誤。水很難被壓縮，說明分子

力表現(xiàn)為斥力,B正確。由分子力與分子間距離的關(guān)系可知C正確。彈簧的彈力是由于

彈簧發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的，與分子力是兩種不同性質(zhì)的力,D錯(cuò)誤。

11.兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的分子僅在分子力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，直到不能再靠近，在此過程

中，下列說法正確的是（）

A.分子力先增大，后一直減小

B,分子力先做正功，后做負(fù)功

C,分子動(dòng)能先增大,后減小

D.分子勢(shì)能先增大,后減小

答案：BC

解析：當(dāng)分子間距大于平衡間距時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，隨著距離的減小,分子間的作用

力先增大,后減小，平衡位置時(shí)作用力為零;而小于平衡位置時(shí),分子間為斥力，分子力一直

增大，故A錯(cuò)誤。兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的分子僅在分子力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，直至不能再

靠近的過程中，分子力先是引力后是斥力，故先做正功后做負(fù)功，分子勢(shì)能先減小后增加，

故B正確,D錯(cuò)誤。只有分子力做功，先做正功后做負(fù)功，根據(jù)動(dòng)能定理，動(dòng)能先增加后減

小，故C正確。

12.對(duì)于實(shí)際的氣體，下列說法正確的是（）

A.氣體的內(nèi)能包括氣體分子的重力勢(shì)能

B,氣體的內(nèi)能包括氣體分子之間相互作用的勢(shì)能

C,氣體的內(nèi)能包括氣體整體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能

D.氣體的體積變化時(shí)，其內(nèi)能可能不變

答案：BD

解析：氣體的內(nèi)能不考慮氣體自身重力的影響，故氣體的內(nèi)能不包括氣體分子的重力勢(shì)

能,A錯(cuò)。實(shí)際氣體的內(nèi)能包括氣體的分子動(dòng)能和分子勢(shì)能兩部分,B對(duì)。氣體整體運(yùn)動(dòng)

的動(dòng)能屬于機(jī)械能，不是氣體的內(nèi)能,C錯(cuò)。氣體體積變化時(shí)，分子勢(shì)能發(fā)生變化，氣體溫

度也可能發(fā)生變化，即分子勢(shì)能和分子動(dòng)能的和可能不變,D對(duì)。

三、非選擇題（本題共6小題，共60分）

13.（6分）在用油膜法估測(cè)分子的大小實(shí)驗(yàn)中所用的油酸酒精溶液每1000mL溶液中有

純油酸0.6mLo用注射器測(cè)得1mL上述溶液為80滴，把1滴該溶液滴入盛水的淺盤內(nèi),

讓油膜在水面上盡可能散開，測(cè)得油膜的輪廓形狀如圖所示。圖中每個(gè)小正方形方格的

邊長(zhǎng)均為1cm,下列說法正確的是o

①實(shí)驗(yàn)時(shí)將油酸分子看成球體

②實(shí)驗(yàn)時(shí)不考慮各油酸分子間的間隙

③測(cè)出分子直徑后,就可以根據(jù)已知條件算出阿伏加德羅常數(shù)

④該實(shí)驗(yàn)測(cè)出油酸分子的直徑約是6.5X108m

⑤使用油酸酒精溶液的目的是讓油酸在水面上形成單層分子油膜

答案：①②⑤

解析：實(shí)臉時(shí)，把一滴油酸酒精溶液滴到水面上，油酸在水面上要盡可能地散開,形成單

分子油膜，把分子看成球體，單分子油膜的厚度就可以認(rèn)為等于油酸分子的直徑,故①②

⑤正確。

1滴油酸酒精溶液中含純油酸的體積為V=Zx"mL=7.5xl（y6mL,油膜所占格數(shù)約為

115個(gè),則面積S=115xlcn?,分子直徑d=(=6.5xl(y8cm=6.5xlO/Om,故④錯(cuò)。而

摩爾體積

NA=，故③錯(cuò)。

分子體積

14.（8分）在油膜法估測(cè)油酸分子的大小的實(shí)驗(yàn)中，有下列實(shí)驗(yàn)步驟：

①往邊長(zhǎng)約為40cm的淺盤里倒入約2cm深的水特水面穩(wěn)定后將適量的爽身粉均勻地

撒在水面上。

②用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定。

③將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上，計(jì)算出油膜的面積，根據(jù)油酸的體積和面積

計(jì)算出油酸分子直徑的大小。

④用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)每增加一定

體積時(shí)的滴數(shù)，由此計(jì)算出一滴油酸酒精溶液的體積。

⑤將玻璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上。

完成下列填空：

⑴上述步驟中，正確的順序是（填寫步驟前面的數(shù)字）。

⑵將1cnP的油酸溶于酒精制成300cm3的油酸酒精溶液，測(cè)得】cn?的油酸酒精溶液

有50滴?，F(xiàn)取1滴該油酸酒精溶液滴在水面上,測(cè)得所形成的油膜的面積是0.13n?。

由此估算出油酸分子的直徑為mo（結(jié)果保留1位有效數(shù)字）

答案：⑴④①@⑤③（2）5x10」。

解析：⑴在油膜法估測(cè)油酸分子的大小實(shí)險(xiǎn)中，應(yīng)先配制油酸酒精溶液,再往盤中倒入

水，并撒爽身粉，然后用注射器將配好的溶液滴一滴在水面上，待油膜形狀穩(wěn)定，再將玻璃

板放于盤上,用彩筆將油膜形狀描繪在玻璃板上，根據(jù)計(jì)算。

⑵一滴溶液中含油酸體積v=^~x肅m\\故J=^=5xlO-10mo

15.（8分）已知水的摩爾質(zhì)量M=18x10-3kg/mol』mol水中含有6.0x1（）23個(gè)水分子試估

算水分子的直徑（保留1位有效數(shù)字）。

答案：4x10/°m

解析：由水的摩爾質(zhì)量M和密度p,可得水的摩爾體積弘二?

把水分子看作是一個(gè)挨一個(gè)緊密池排列的小球/個(gè)水分子的體積為

18X10。

m3=3.0xl0-29m3

1.OX1O3X6.OX1O23

每個(gè)水分子的直徑為“=^6><33,140~m=Z^X1°m°

16.（8分）納米材料具有很多優(yōu)越性能，有著廣闊的應(yīng)用前景。邊長(zhǎng)為1nm的立方體可容

納液態(tài)氫分子（其直徑約為10/°m）的個(gè)數(shù)最接近多少？

答案：1。3

解析：lnm=10-9m,則邊長(zhǎng)為Inm的立方體的體積為V=（10-9）3m3=］（）-27m3。估算時(shí)，可將

液態(tài)氫分子看作邊長(zhǎng)為1010m的小立方體,則每個(gè)氫分子的體積Vb=（10',o）3m3=1030m3,

所以可容納的液態(tài)氫分子個(gè)數(shù)N=3=l（）3個(gè)。

%

17.（14分）一艘油輪裝載著密度為9x102kg/1/的原油在海上航行,由于故障而發(fā)生原油

泄漏。如果泄漏的原油有9t,海面上風(fēng)平浪靜時(shí),求這些原油造成污染的最大面積。

答案：10"n?

解析：泄漏的原油的體積為V=四二100?,而油分子直徑的數(shù)量級(jí)為所以這些原油

p

造成的污染總面積最大為S=-=10"m2o

a

18.（16分）為保護(hù)環(huán)境和生態(tài)平衡，在各種生產(chǎn)活動(dòng)中都應(yīng)嚴(yán)禁污染水源。在某一水庫中,

一艘年久失修的快艇在水面上違規(guī)快速行駛,速度為8m/s,導(dǎo)致油箱突然破裂，柴油迅速

流入水中，從漏油開始到船員堵住漏油處共用時(shí)Q1.5min。測(cè)量時(shí)，漏出的油己在水面

上形成寬約為a=100m的長(zhǎng)方形厚油層。己知快艇勻速運(yùn)動(dòng),漏出油的體積V=1.44xl0-

33

m0

⑴求該厚油層的平均厚度Do

⑵該厚油層的厚度。約為分子直徑d的多少倍?已知油分子的直徑約為10/0m。

答案：（1）2x10-8m（2）200

解析：⑴油層長(zhǎng)度L=vr=8x90m=720m則油層厚度。二高=m=2x[0、。

c、D2X10-8

⑵〃=五k200°

第二章氣體、固體和液體

（時(shí)間:90分鐘滿分:100分）

一、單項(xiàng)選擇題（本題共8小題,每小題3分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有

一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.下面哪些現(xiàn)象能說明晶體與非晶體的區(qū)別（）

A.食鹽粒透明，橡膠不透明

B.金剛石的密度大,松香的密度小

C冰熔化時(shí)溫度保持不變，松香熔化時(shí)溫度不斷升高

D.石墨可導(dǎo)電，瀝青不導(dǎo)電

答案：C

解析：透明程度、密度和導(dǎo)電性不是晶體與非晶體的區(qū)別,A、B、D錯(cuò)誤,C正確。

2.關(guān)于浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)，下面說法正確的是（）

A.水是浸潤(rùn)液體，水銀是不浸潤(rùn)液體

B.在內(nèi)徑小的容器里,如果液體能浸潤(rùn)器壁，液面呈凸形

C.如果固體分子跟液體分子間的引力比較弱，就會(huì)形成浸潤(rùn)現(xiàn)象

D.鴨的羽毛上有一層很薄的脂肪，使羽毛不被水浸潤(rùn)

答案：D

解析：一種液體對(duì)某些固體浸潤(rùn)，對(duì)另一些不浸泗，并不是對(duì)所有固體均浸潤(rùn)，所以A錯(cuò)

誤。若浸泗器壁,液面應(yīng)呈凹形，所以B錯(cuò)誤。若固體分子跟液體分子間的引力較弱，應(yīng)

形成不浸潤(rùn)現(xiàn)象，所以C錯(cuò)誤。脂肪不被水浸潤(rùn)，所以D正確。

3.一個(gè)兩端開口的“「”形管，且水平部分足夠長(zhǎng)，一開始如右圖所示，若將玻璃管稍微上提

一點(diǎn)，或稍微下降一點(diǎn)，被封閉的空氣柱的長(zhǎng)度分別會(huì)如何變化?（）

a

4=一

三

】

/

]F

-三E=

-?

二H

-三

-一H

-三K

-

-二

-二H)H?

A.變大;變小

B,變大;不變

C,不變;不變

D.不變;變大

答案：D

解析：上提時(shí)空氣柱壓強(qiáng)不變,空氣柱的長(zhǎng)度不變;下降時(shí)空氣柱壓強(qiáng)變小，空氣柱長(zhǎng)度

變大，所以D選項(xiàng)正確。

4.冬天，北方的氣溫最低可達(dá)?40℃,為了測(cè)量那里的氣溫應(yīng)選用（）

A.水銀溫度計(jì)

B.酒精溫度計(jì)

C寒暑表

D.體溫計(jì)

答案：B

解析：水銀的凝固點(diǎn)是-39.3℃,-40℃時(shí)水銀就會(huì)凝固，酒精的凝固點(diǎn)是-114C,寒暑表的

測(cè)量范圍為-3O~5OC,體溫計(jì)的測(cè)量范圍為35~42℃,所以B正確。

5.對(duì)于一定質(zhì)量的氣體,在壓強(qiáng)不變時(shí)，體積增大到原來的兩倍,則下列說法正確的是

（）

A.氣體的攝氏溫度升高到原來的兩倍

B,氣體的熱力學(xué)溫度升高到原來的兩倍

C溫度每升高1K體積增加原來的募

D.體積的變化量與溫度的變化量成反比

答案：B

解析：由蓋-呂薩克定律可知A錯(cuò)誤,B正確。溫度每升高1C即1K,體積增加體積

的白,C錯(cuò)誤。由蓋-呂薩克定律的變形式5=啰可知D錯(cuò)誤。

6.嚴(yán)冬，湖面上結(jié)了厚厚的冰，但冰下面魚兒仍在游動(dòng)。為了測(cè)出冰下水的溫度，徐強(qiáng)同學(xué)

在冰上打了一個(gè)洞，拿來一支實(shí)驗(yàn)室溫度計(jì)，用下列四種方法測(cè)水溫，正確的做法是（）

A.用線將溫度計(jì)拴牢從洞中放入水里，待較長(zhǎng)時(shí)間后從水中提出讀出示數(shù)

B,取一塑料飲水瓶，將瓶拴住從洞中放入水里，水灌滿瓶后取出，再用溫度計(jì)測(cè)瓶中水的

溫度

C,取一塑料飲水瓶，將溫度計(jì)懸掛在瓶中,再將瓶拴住從洞中放入水里，水灌滿瓶后待較

長(zhǎng)時(shí)間，然后將瓶提出，立即從瓶外觀察溫度計(jì)的示數(shù)

D.手拿溫度計(jì)，從洞中將溫度計(jì)插入水中，待較長(zhǎng)時(shí)間后取出，立即讀出示數(shù)

答案：C

解析：要測(cè)量冰下水的溫度，必須使溫度計(jì)與冰下的水達(dá)到熱平衡，再讀出溫度計(jì)的示數(shù),

但是隔著水又沒法直接讀數(shù)，把溫度計(jì)取出來，顯示的又不是原熱平衡狀態(tài)下的溫度，所

鼠選項(xiàng)A、D的做法不正確，選項(xiàng)C的做法正確。選項(xiàng)B的做法也失去了原來的熱平衡,

飲水瓶提出后，再用溫度計(jì)測(cè)量，這時(shí)，周圍空氣也參與了熱交換，測(cè)出的溫度不再是冰下

水的溫度。

7.一定質(zhì)量的理想氣體,從如圖所示的A狀態(tài)開始,經(jīng)歷了B、C狀態(tài),最后到。狀態(tài)，下

列判斷不正確的是4C與橫軸平行,CO與縱軸平行）（）

A.A-8溫度升高，壓強(qiáng)不變

B.B-C體積不變，壓強(qiáng)變大

CC—O體積變小，壓強(qiáng)變大

D.O點(diǎn)的壓強(qiáng)比A點(diǎn)的壓強(qiáng)小

答案：B

解析：A—B過程中V與T成正比，是等壓線,A判斷正確?！ㄒ籆是等容過程，溫度降低，

壓強(qiáng)減小,B判斷錯(cuò)誤。C—O是等溫過程，體積變小，壓強(qiáng)變大,C判斷正確。。點(diǎn)與坐標(biāo)

原點(diǎn)連線的斜率大于0A的斜率，由理想氣體狀態(tài)方程絲二C,得上=二可知在V-T圖像中

TTV

斜率越大，壓強(qiáng)越小，所以。點(diǎn)的壓強(qiáng)比4點(diǎn)的壓強(qiáng)小,D判斷正確。

8.往一固定容器內(nèi)充氣,當(dāng)氣體壓強(qiáng)為p、溫度為27℃時(shí),氣體的密度為p。當(dāng)溫度為

327°C、氣體壓強(qiáng)為1.5p時(shí)，氣體的密度為（）

A.0.25/）B.（）.5pC.0.75pD.p

答案：C

叫

解析：由理想氣體狀態(tài)方程得1.5

(27+273.15)K(327+273.15)^

所以丫，三匕所以"=1=0.75〃,應(yīng)選Co

二、多項(xiàng)選擇題（本題共4小題,每小題4分，共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多

項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分）

9.一定質(zhì)量的理想氣體處于平衡狀態(tài)/，現(xiàn)設(shè)法使其溫度降低而壓強(qiáng)升高，達(dá)到平衡狀態(tài)

〃，則（）

A.狀態(tài)/時(shí)氣體的密度比狀態(tài)〃時(shí)的大

B.狀態(tài)/時(shí)分子的平均動(dòng)能比狀態(tài)〃時(shí)的大

C狀態(tài)/時(shí)分子間的平均距離比狀態(tài)〃時(shí)的大

D.狀態(tài)/時(shí)每個(gè)分子的動(dòng)能都比狀態(tài)〃時(shí)的分子平均動(dòng)能大

答案：BC

解析：從狀態(tài)/到狀態(tài)〃，溫度降低，分子的平均動(dòng)能減小，該平均動(dòng)能只是小于狀態(tài)/

時(shí)的一部分分子的動(dòng)能，故B正確,D錯(cuò)誤。從狀態(tài)/到狀態(tài)〃，要使7減小而p增大，由

華二C得，理想氣體的體積應(yīng)當(dāng)減小，故C正確,A錯(cuò)誤。

10.在沒有外界影響的情況下，密閉容器內(nèi)的理想氣體靜置足夠長(zhǎng)時(shí)間后，該氣體（）

A.分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)停息下來

B.每個(gè)分子的速度大小均相等

C.分子的平均動(dòng)能保持不變

D.分子的密集程度保持不變

答案：CD

解析：在沒有外界影響的情況下，分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)永不停息,分子的速率分布呈中間多、

兩頭少，不可能每個(gè)分子的速度大小均相等，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤。根據(jù)溫度是分子平均動(dòng)能

的標(biāo)志可知,只要溫度不變，分子的平均動(dòng)能就保持不變,由于體積不變，所以分子的密集

程度保持不變，選項(xiàng)C、D正確。

11.一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)變化過程的p-V圖像如圖所示，其中4是初狀態(tài)乃、C是

中間狀態(tài)7-3是等溫變化，如將上述變化過程改用p-T圖像和V-7圖像表示，則下列各

圖像正確的是（）

答案：BD

解析：在p-V圖像中，由A—氏氣體經(jīng)歷的是等溫變化過程，氣體的體積增大，壓強(qiáng)減小;

由JC,氣體經(jīng)歷的是等容變化過程，根據(jù)查理定嘮暇斥加則2%氣體的壓強(qiáng)

增大，溫度升高;由C—A,氣體經(jīng)歷的是等壓變化過程，根據(jù)蓋-呂薩克定律幺=4,Vc>L,

TcTA

則7b>7>,氣體的體積減小，溫度降低。A項(xiàng)中,B—C連線不過原點(diǎn)，不是等容變化過程,A

錯(cuò)誤。C項(xiàng)中,B—C體積減小,C錯(cuò)誤。B、D兩項(xiàng)符合全過程。綜上所述，正確答案：選

B、Do

12.一定質(zhì)量的理想氣體,從狀態(tài)A變化到狀態(tài)8,反映這一狀態(tài)變化的p"圖線如圖所示,

下列說法正確的是（）

p

B

0

A.氣體的溫度一定升高

B,氣體的體積一定變大

C,氣體的分子數(shù)密度一定增大

D.氣體分子的平均動(dòng)能一定增大

答案：ABD

解析：由p-T圖像可直接讀出從狀態(tài)A到狀態(tài)8過程中壓強(qiáng)與溫度的變化，而溫度是分

子平均動(dòng)能大小的標(biāo)志，故A、D正確。在p-T圖像中過原點(diǎn)的傾斜直線為等容線，斜率

越小,表示體積越大，體積越大，氣體分子數(shù)密度就越小，故B正確,C錯(cuò)誤。

三、非選擇題（本題共6小題，共60分）

13.（6分）下圖為研究一定質(zhì)量氣體在壓強(qiáng)不變的條件下，體積變化與溫度變化的關(guān)系的

實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。粗細(xì)均勻的彎曲玻璃管A臂插入燒瓶中,B臂與玻璃管C下部用橡膠

管連接,C管開口向上，一定質(zhì)量的氣體被水銀封閉于燒瓶?jī)?nèi)。開始時(shí),B、C內(nèi)的水銀面

等高。

（1）若氣體溫度升高，為使瓶?jī)?nèi)氣體的壓強(qiáng)不變，應(yīng)將C管（選填“向上”或"向下”）移

動(dòng)，直至

⑵實(shí)驗(yàn)中多次改變氣體溫度，用&表示氣體升高的攝氏溫度用M表示B管內(nèi)水銀面

高度的改變量。根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出的圖線是______o

解析：⑴氣體溫度升高，壓強(qiáng)變大,B管水銀面下降，為保證氣體壓強(qiáng)不變，應(yīng)適當(dāng)降低C

管，所以應(yīng)將C管向下移動(dòng)，直至B、C兩管水銀面等高，即保證了氣體壓強(qiáng)不變。

⑵實(shí)臉中多次改變氣體溫度，用加表示氣體升高的溫度，用△〃表示B管內(nèi)水銀面高度

的改變量。

壓強(qiáng)不變時(shí)體積變化與溫度變化的關(guān)系是成正比的，所以根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出的圖線是Ao

14.（8分）如圖所示，用一個(gè)帶兩根細(xì)管的橡皮塞塞緊燒瓶的瓶口，壓強(qiáng)傳感器通過其中一

根不帶閥門的細(xì)管連通燒瓶中的空氣,另一根帶閥門的細(xì)管連通注射器。開始時(shí)閥門處

于關(guān)閉狀態(tài),注射器針筒的最大刻度線到閥門之間充滿了水?，F(xiàn)利用該裝置進(jìn)行驗(yàn)證玻

意耳定律的實(shí)驗(yàn).依圖示連接好實(shí)驗(yàn)器材，然后按照以下步驟實(shí)臉：

①打開閥門，推注射器活塞向燒瓶?jī)?nèi)注入適量的水，關(guān)閉閥門；

②記錄氣體的壓強(qiáng)P,并在表格中記錄注入的水的體積V；

③保持燒瓶中氣體的溫度不變，重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

⑴實(shí)驗(yàn)中通過測(cè)得注入燒瓶中的水的體積。

⑵為驗(yàn)證玻意耳定律，采用圖像法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),應(yīng)選擇0

A.p?V圖像

B.p*圖像

CV二圖像

p

D±-招像

Pv

⑶根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的圖像可以測(cè)得;上述實(shí)驗(yàn)中存在著可能影響實(shí)驗(yàn)

精確度的主要因素有（寫出一條即可）。

答案：（1）注射器針筒上的刻度

⑵C

⑶燒瓶的容積燒瓶密封不嚴(yán)有漏氣

解析：（1）這個(gè)實(shí)驗(yàn)是通過注射器注入水來改變燒瓶?jī)?nèi)的氣體體積的，所以實(shí)驗(yàn)中通過注

蛻器針筒上的刻度測(cè)得注入燒瓶中的水的體積。

⑵等溫變化時(shí)，氣體壓強(qiáng)與體積成反比，壓強(qiáng)一體積圖像是曲線，為了更好地對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

進(jìn)行分析，通常采取化曲為直的作圖方法。而V」圖像是直線，故A、B、D錯(cuò)誤,C正確。

⑶根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的圖像可以測(cè)得燒瓶的容積，上述實(shí)驗(yàn)中存在著可能影響實(shí)驗(yàn)精確

度的主要因素有燒瓶密封不嚴(yán)有漏氣（或燒瓶中氣體溫度有變化），

15.（8分）一定質(zhì)量的理想氣體，在狀態(tài)變化過程中的p-T圖像如圖所示。在4狀態(tài)時(shí)的

體積為壞,試畫出對(duì)應(yīng)的「T圖像和pW圖像。

答案：見解析圖

解析：對(duì)氣體A—8的過程，根據(jù)坡意耳定律，有〃0%=3加力,則也WVO,CTA是等容變化。

由此可知4、B、。三個(gè)狀態(tài)的狀態(tài)參量分別為A:po、71）、%;8:3po、7b、jVo;

C:3po、37b、Vo?

16.（8分）內(nèi)燃機(jī)汽缸里的混合氣體，在吸氣沖程之末,溫度為50℃,壓強(qiáng)為L(zhǎng)OxlO5Pa,體

積為0.93L;在壓縮沖程中，把氣體壓縮為0.155L時(shí)，氣體的壓強(qiáng)增大到1.2xl（）6p2求這

時(shí)的混合氣體的溫度升高到多少攝氏度。

答案：373℃

解析：吸氣末,pi=1.Oxl（）5pa,■=O.93L,TI=323K

6

壓縮末必=L2x10Pa,V2=0.155L,

由理想氣體狀態(tài)方程處=處

TiT2

代人已知數(shù)據(jù)解得72=646Kr2=（646-273）℃=373℃。

17.（14分）如圖所示，一水平放置的薄壁圓柱形容器內(nèi)壁光滑，長(zhǎng)為/,底面直徑為Q,其右

端中心處開有一圓孔;質(zhì)量為，〃的理想氣體被活塞封閉在容器內(nèi)，器壁導(dǎo)熱良好,活塞可

沿容器內(nèi)壁自由滑動(dòng)，其質(zhì)量、厚度均不計(jì)，開始時(shí)氣體溫度為300K,活塞與容器底部相

距孑,現(xiàn)對(duì)氣體緩慢加熱,已知外界大氣壓強(qiáng)為p。,求溫度為480K時(shí)氣體的壓強(qiáng)。

答案：爭(zhēng)0

解析：開始加熱時(shí),在活塞移動(dòng)的過程中，氣體做等壓變化。設(shè)活塞緩慢移動(dòng)到容器最右

端時(shí)，氣體末態(tài)溫度為二吧，初態(tài)溫度7b=3OOK,Vo=-o

46

由蓋-呂薩克定律知會(huì)=9解得Ti=450K

活塞移至最右端后，氣體做等容變化，已知△=450K,p尸po,乃=480K。

由查理定律知烏=算,則P2=77P0o

T1T215

18.（16分）（2019?全國(guó)卷2）如圖所示，一容器由橫截面積分別為2s刃S的兩個(gè)汽缸連通而

成，容器平放在水平地面上，汽缸內(nèi)壁光滑。整個(gè)容器被通過剛性桿連接的兩活塞分隔成

三部分，分別充有氫氣、空氣和氮?dú)?。平衡時(shí)，氮?dú)獾膲簭?qiáng)和體積分別為0和必氫氣的

體積為2%,空氣的壓強(qiáng)為p?，F(xiàn)緩慢地將中部的空氣全部抽出，抽氣過程中氫氣和氮?dú)?/p>

的溫度保持不變，活塞沒有到達(dá)兩汽缸的連接處，求：

汽抽氣口

\14J

2%P癖

氫氣空氣?氮?dú)馊?書架

⑴抽氣前氫氣的壓強(qiáng)；

⑵抽氣后氫氣的壓強(qiáng)和體積。

答案：（%（8+〃）

⑵如+）鉗

解析：(D設(shè)抽氣前氫氣的壓強(qiáng)為mo,根據(jù)力的平衡條件得

(p\o-p)-2S=(j7()-p)-S?

得pio=：(po+p)。②

⑵設(shè)抽氣后氯氣的壓強(qiáng)和體積分別為pi和氨氣的壓強(qiáng)和體積分別為P2和V2O

根據(jù)力的平衡條件有prS=pi2S@

由破意耳定律得

piVi=pio-2Vb@

p2V2=poVb⑤

由于兩活塞用剛性桿連接，故

V-2Vb=2(Vb-V2)@

聯(lián)立②③④⑤⑥式解得

所演+Z?

y=4(po+p)%

⑧

2po+p°

第三章熱力學(xué)定律

（時(shí)間:90分鐘滿分:100分）

一、單項(xiàng)選擇題（本題共8小題,每小題3分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，

只有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.關(guān)于能量和能源，下列說法正確的是（）

A.化石能源是清潔能源，水能是可再生能源

B,人類在不斷地開發(fā)和利用新能源,所以能量可以被創(chuàng)造

C.在能源的利用過程中，由于能量在數(shù)量上并未減少,所以不需要節(jié)約能源

D.能量耗散現(xiàn)象說明:在能量轉(zhuǎn)化的過程中，雖然能量的總量并不減少，但能量品質(zhì)降低

T

答案：D

解析：化石能源在燃燒時(shí)放出S02、C02等氣體，形成酸雨和溫室效應(yīng),破壞生態(tài)環(huán)境，不

是清潔能源，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。能量是守恒的，既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，但能量品質(zhì)

會(huì)下降，故要節(jié)約能源，選項(xiàng)B、C均錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確。

2.下列說法正確的是（）

A.物體吸收熱量，內(nèi)能一定增加

B,物體吸收熱量，同時(shí)對(duì)外做功,內(nèi)能可能不變

C,熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體

D.氣體自由膨脹是可逆過程

答案：B

解析：改變內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞,物體吸收熱量，內(nèi)能不一定增大，故A錯(cuò)誤。由

AU=W+Q知,物體吸收熱量，同時(shí)對(duì)外做功,內(nèi)能可能不變，故B正確。熱量在一定的條件

下可以從低溫物體傳到高溫物體，如電冰箱，故C錯(cuò)誤。根據(jù)熱力學(xué)第二定律，氣體自由

膨脹是不可逆過程，故D錯(cuò)誤。

3.下列說法正確的是（）

A.并不是一切涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性

B,一切不違反能量守恒定律的物理過程都是可能實(shí)現(xiàn)的

C.由熱力學(xué)第二定律可以判斷物理過程能否自發(fā)進(jìn)行

D.一切物理過程都不可能自發(fā)地進(jìn)行

答案：c

解析：能量轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的過程都是具有方向性的,A錯(cuò)。第二類永動(dòng)機(jī)不違反能量守恒

定律，但是不能實(shí)現(xiàn),B錯(cuò)。在熱傳遞的過程中，能量可以自發(fā)地從高溫物體傳到低溫物

體，但其逆過程不可能自發(fā)地進(jìn)行,C對(duì),D錯(cuò)。

4.下列說法正確的是（）

A.對(duì)物體做功,必定會(huì)使該物體的內(nèi)能增加

B,永動(dòng)機(jī)是制造不出來的

C.電流的能不可能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

D.熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體

答案：B

解析：由AU=W+Q可知,A錯(cuò)誤。永動(dòng)機(jī)違背能量守恒定律或熱力學(xué)第二定律,所以制

造不出來,B正確。電流通過電阻做功，電能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,C錯(cuò)誤。在一定條件下

熱量可以從低溫物體傳到高溫物沐,D錯(cuò)誤。

5.如圖所示，兩端開口的U形管中，盛有同種液體，并用閥門K將液體隔成左、右兩部分，

左邊液面比右邊液面高?，F(xiàn)打開閥門K,從打開閥門到兩邊液面第一次平齊的過程中，液

體向外放熱為。，內(nèi)能變化量為AU,動(dòng)能變化量為△反，大氣對(duì)液體做功為Wi,重力做功

為W2,液體克服阻力做功為死,由功能關(guān)系可得①Wi=O,②W2-W3=AEk,③卬2-監(jiān)=。二八〃,

④W3-Q=AU。其中，正確的是（）

A.??③

B.?@?

C②③

D.?@

答案：B

解析：由動(dòng)能定理可知卬2-W3+WI=A氏其中卬1二右=0,可知①②正確。由熱

力學(xué)第一定律△（/=卬+。得AU=W3-Q,可知④正確，③錯(cuò)誤。綜合以上分析可知B正確。

6.地面附近有一正在上升的空氣團(tuán)。它與外界的熱交換忽略不計(jì)。已知大氣壓強(qiáng)隨高

度增加而降低，則該氣團(tuán)在此上升過程中（不計(jì)氣團(tuán)內(nèi)分子間的勢(shì)能）（）

A.體積減小，溫度降低

B,體積減小，溫度不變

C,體積增大，溫度降低

D.體積增大，溫度不變

答案：C

解析：隨著氣團(tuán)上升，大氣壓強(qiáng)變小,外界對(duì)氣團(tuán)壓力減小，氣團(tuán)膨脹，體積增大，氣團(tuán)對(duì)外

做功，不考慮熱交換,根據(jù)熱力學(xué)第一定律，氣團(tuán)的內(nèi)能減少，若不計(jì)分子勢(shì)能，則內(nèi)能減少

體現(xiàn)為分子平均動(dòng)能降低，宏觀表現(xiàn)為溫度降低。故C正確。

7.關(guān)于物體內(nèi)能變化的說法，正確的是（）

A.一定質(zhì)量的晶體在熔化過程中內(nèi)能保持不變

B,一定質(zhì)量的氣體在體積膨脹過程中內(nèi)能一定增加

C,一定質(zhì)量的物體在熱膨脹過程中內(nèi)能不一定增加

D.一定質(zhì)量的物體在體積保持不變的過程中，內(nèi)能一定不變

答案：C

解析：晶體熔化要吸熱，溫度不變，沒有對(duì)外做功,故內(nèi)能增加,A錯(cuò)誤。由知，

一定質(zhì)量的氣體在體積膨脹的過程中,不知道W、Q如何變化，不能確定AU如何變化，故

B錯(cuò)誤。物體熱膨脹一定是吸收了熱量，對(duì)外做功不一定小于吸收的熱量，內(nèi)能不一定增

加,C正確。物體的體積不變,溫度可能改變，內(nèi)能隨之改變,D錯(cuò)誤。

8.下列有關(guān)能量轉(zhuǎn)化的說法正確的是（）

A.不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他的變化

B,只要對(duì)內(nèi)燃機(jī)不斷改進(jìn),就可以使內(nèi)燃機(jī)的效率達(dá)到100%

C.滿足能量守恒定律的物理過程都能自發(fā)地進(jìn)行

D.外界對(duì)物體做功,物體的內(nèi)能必然增加

答案：A

解析：由熱力學(xué)第二定律的開爾文表述可知,A對(duì)。熱機(jī)效率總低于100%,B錯(cuò)。滿足

能量守恒定律的過程未必能自發(fā)進(jìn)行，因?yàn)檫€要看是否滿足熱力學(xué)第二定律,C錯(cuò)。由熱

力學(xué)第一定律^U=W+Q可知,W〉0,AU不一定大于0,即內(nèi)能不一定增加,D錯(cuò)。

二、多項(xiàng)選擇題（本題共4小題,每小題4分，共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多

項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分）

9.一定質(zhì)量的理想氣體,如果體積膨脹，同時(shí)吸收熱量,那么下列關(guān)于該氣體內(nèi)能變化的說

法正確的是（）

A.如果氣體對(duì)外做的功大于吸收的熱量,那么氣體內(nèi)能將減少

B,如果氣體對(duì)外做的功小于吸收的熱量,那么氣體內(nèi)能將減少

C.如果氣體對(duì)外做的功等于吸收的熱量,那么氣體內(nèi)能將不變

D.如果氣體對(duì)外做的功等于吸收的熱量，那么氣體內(nèi)能可能改變

答案：AC

解析：體積膨脹，則氣體的壓力一定對(duì)外做功,W<0;吸收熱量,。>0;所以氣體內(nèi)能的變化

要比較二者的大小關(guān)系，由W+Q=可知A、C正確。

10.如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)〃出發(fā),經(jīng)過等容過程ah到達(dá)狀態(tài)"再經(jīng)過等

A.在過程ab中氣體的內(nèi)能增加

B,在過程ca中外界對(duì)氣體做功

C.在過程ah中氣體對(duì)外界做功

D.在過程be中氣體從外界吸收熱量

答案：ABD

解析：外過程是等容變化，在而過程中氣體壓強(qiáng)增大，溫度升高,氣體內(nèi)能增大，選項(xiàng)A

正確。而由于體積不變，氣體對(duì)外界不做功，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。C4過程是等壓變化，在C4過程

中氣體體積減小，外界對(duì)氣體做功，選項(xiàng)B正確。be過程是等溫變化，在秘過程中氣體內(nèi)

能不變，體積增大，氣體對(duì)外界做功，則需要吸收熱量，選項(xiàng)D正確。

11.地球上有很多的海水，它的總質(zhì)量約為1.4x10%如果這些海水的溫度降低Qic,將

要放出5.8x1023j的熱量。有人曾設(shè)想利用海水放出的熱量，使它完全變成機(jī)械能來解

決能源危機(jī)，但這種機(jī)器是不能制成的，關(guān)于其原因，下列說法不正確的是（）

A.內(nèi)能不能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能

B,內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能不滿足熱力學(xué)第一定律

C,只從單一熱源吸收熱量并完全轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的機(jī)械不滿足熱力學(xué)第二定律

D.機(jī)械能可全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能不可能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,同時(shí)不引起其他變化

答案：AB

解析：內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，如熱機(jī),A錯(cuò)誤。內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的過程滿足熱力學(xué)第

一定律,B錯(cuò)誤。熱力學(xué)第二定律告訴我們，不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來

做功,而不引起其他變化,C、D正確。

12.如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)。開始，經(jīng)歷過程①、②、③、④到達(dá)狀態(tài)e。

斯此氣體，下列說法正確的是（）

A.過程①中氣體的壓強(qiáng)逐漸減小

B,過程②中氣體對(duì)外界做正功

C.過程④中氣體從外界吸收了熱量

D.狀態(tài)c、d的內(nèi)能相等

答案：BD

解析：過程①中,氣體由。到瓦體積V不變、7升高,則壓強(qiáng)增大,A錯(cuò)。過程②中，氣體

由匕到c,體積V變大，對(duì)外界做功,B對(duì)。過程④中,氣體由d到e,溫度T降低，內(nèi)能△（/變

小，體積V不變，氣體不做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律△U=QiW得。＜0,即氣體放出熱量,C

錯(cuò)。狀態(tài)c、d溫度相同，所以內(nèi)能相同,D對(duì)。

三、非選擇題（本題共6小題，共60分）

13.（6分）在將空氣壓縮裝入氣瓶的過程中,溫度保持不變，外界做了24kJ的功?，F(xiàn)潛水

員背著該氣瓶緩慢地潛入海底,若在此過程中，瓶中空氣的質(zhì)量保持不變，且放出了5kJ

的熱量。在上述兩個(gè)過程中，空氣的內(nèi)能共減少kJ,空氣（選填“吸收”

或“放出”）的總熱量為kJo

答案：5放出29

解析：將空氣壓人氣瓶的過程中,因?yàn)闇囟炔蛔儯詢?nèi)能不變,外界做24kJ的功,氣體放

出24kJ的熱量;在潛水員下潛過程中，瓶中空氣質(zhì)量不變、體積不變，放出5kJ的熱量，所

以內(nèi)能減少5kJ;在這兩個(gè)過程中，空氣共放出24kJ+5kJ=29kJ的熱量。

14.(8分)一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A先后經(jīng)過等壓、等容和等溫過程完成一個(gè)循環(huán),4、

B、。狀態(tài)參量如圖所示，氣體在狀態(tài)A的溫度為27C,求：

(1)氣體在狀態(tài)3的溫度TB；

⑵氣體從A-8-C狀態(tài)變化過程中與外界交換的總熱量。。

答案：(1)600K(2)2poVo

解析：(1)4到B的過程是等壓變化，有?=罌

代入數(shù)據(jù)解得7fi=600K(327℃)o

(2)根據(jù)熱力學(xué)第一定律有△〃二^^W

氣體從A—6—C狀態(tài)變化過程中,W=-2poVb,AU=O

解得Q=2po%。

15.(8分)一定質(zhì)量的氣體從外界吸收了2.6x105j的熱量，內(nèi)能增加了4.2x105j。

⑴是氣體對(duì)外界做了功，還是外界對(duì)氣體做了功?做了多少功？

⑵如果氣體吸收的熱量仍為2.6x105j不變，但是內(nèi)能增加了1.6x105j,計(jì)算結(jié)果卬二.

LOxlO5J是負(fù)值，怎樣解釋這個(gè)結(jié)果？

⑶在熱力學(xué)第一定律=W+Q中,W、。和AU的正、負(fù)各代表什么物理意義？

答案：見解析

解析：⑴根據(jù)AU=W+Q得將Q=2.6X105J,AU=4.2X105J代入式中，得

WnExlO51〉。,說明外界對(duì)氣體做了1.6xl()5j的功。

⑵如果吸收的熱量Q=2.6xl()5j,內(nèi)能增加了I.6X105J,即AU=L6X1()5J,則w=?i.0xl()5j,說

明氣體對(duì)外界做功。

⑶在公式MJ=W+Q中,AU>0,物體內(nèi)能增加;AU<0,物體內(nèi)能減少。。>0,物體吸熱;0<0,

物體放熱oW>0,外界對(duì)物體做功;W<0,物體對(duì)外界做功。

16.(8分)如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體在狀態(tài)A時(shí)壓強(qiáng)為2.0x105Pa,氣體經(jīng)歷

ATBTC—A的過程，在整個(gè)過程中對(duì)外界放出61.4J熱量。求該氣體在A—8過程中對(duì)

外界所做的功。

V7(10-W)

150300

答案：138.6J

解析：整個(gè)過程中，外界對(duì)氣體做功卬=科3+卬5且WCA=PA(VC-VA)

由熱力學(xué)第一定律AU=Q+W,得跌B=-(Q+WE)代入數(shù)據(jù)得W4B=-138.6J,

即氣體對(duì)外界做的功為138.6Jo

17.(14分)如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體,從狀態(tài)4等容變化到狀態(tài)比再等壓變化到狀

態(tài)D。已知在狀態(tài)A時(shí)，氣體溫度以二327℃。

⑴求氣體在狀態(tài)B時(shí)的溫度。

(2)已知由狀態(tài)BTD的過程中,氣體對(duì)外做功W,氣體與外界交換熱量Q,試比較W與Q

的大小，并說明原因。

答案：(1)27℃

(2)Q>W原因見解析：

解析：(1)氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B由查理定律山=這可得

TATB

TB=-TA=-X(327+273)K=300K所以tn=27℃。

PA2

⑵由BTD的過程，氣體溫度升高，內(nèi)能增大，由熱力學(xué)第一定律SU=Q-W>0可得。>卬。

18.（16分）在加圖所示的坐標(biāo)系中.一定質(zhì)量的某種理想氣體先后發(fā)生以下兩種狀態(tài)變化

過程:第一種變化是從狀態(tài)A到狀態(tài)民外界對(duì)該氣體做功為6J;第二種變化是從狀態(tài)A

到狀態(tài)C,該氣體從外界吸收的熱量為9J。圖線4C的反向延長(zhǎng)線過坐標(biāo)原點(diǎn)0,8、C

⑴從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程，該氣體對(duì)外界做的功W\和其內(nèi)能的增量AUi;

⑵從狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程，該氣體內(nèi)能的增量AS及其從外界吸收的熱量。2。

答案：（1）09J（2）9J3J

解析：（1）由題意知從狀態(tài)4到狀態(tài)C的過程，氣體發(fā)生等容變化

該氣體對(duì)外界做的功W\=0

根據(jù)熱力學(xué)第一定律有AU產(chǎn)Wi+Q

內(nèi)能的增量AU]=Q=9J。

⑵從狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程，體積減小，溫度升高

該氣體內(nèi)能的增量blh=AU\=9J

根據(jù)熱力學(xué)第一定律有AS=W2+Q2

從外界吸收的熱量Q=AS?W2=3J。

第四章原子結(jié)構(gòu)和波粒二象性

（時(shí)間:90分鐘滿分:100分）

一、單項(xiàng)選擇題（本題共8小題,每小題3分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有

一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.關(guān)于熱輻射，下列說法正確的是（）

A.一般物體的熱輻射強(qiáng)度只與物體的溫度有關(guān)

B.黑體只吸收電磁波，不反射電磁波,所以黑體一定是黑的

C.一定溫度下,黑體輻射強(qiáng)度隨波長(zhǎng)的分布有一個(gè)極大值

D.溫度升高時(shí)，黑體輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)增大的方向移動(dòng)

答案：C

解析：一般物體的熱抬射強(qiáng)度除與溫度有關(guān)之外，還與材料、表面狀況有關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)

誤。黑體可以輻射可見光,不一定是黑的，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。由黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律知，選項(xiàng)

C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

2.以下說法正確的是（）

A.進(jìn)行光譜分析可以用連續(xù)譜，也可以用吸收光譜

B.光譜分析的優(yōu)點(diǎn)是非常靈敏而且迅速

C,分析某種物質(zhì)的化學(xué)組成時(shí)，可以使這種物質(zhì)發(fā)出的白光通過另一種物質(zhì)的低溫蒸氣,

取得吸收光譜進(jìn)行分析

D.攝下月球的光譜可以分析出月球上有哪些元素

答案：B

解析：進(jìn)行光譜分析不能用連續(xù)譜，只能用線狀譜或吸收光譜，故A錯(cuò)誤。光譜分析的

優(yōu)點(diǎn)是靈敏而迅速，故B正確。分析某種物質(zhì)的組成，可用白光照射其低溫蒸氣產(chǎn)生的

吸收光譜進(jìn)行，故C錯(cuò)誤。月球不能發(fā)光，它只能反射太陽光，故其光譜是太陽的光譜，不

是月球的光譜，不能用來分析月球上的元素，故D錯(cuò)誤。

3.根據(jù)玻爾理論，某原子的電子從能量為￡的軌道躍遷到能量為斤的軌道,輻射出波長(zhǎng)為

2的光，以/?表示普朗克常量《表示真空中的光速,那么￡等于（）

AE儻

B.E+/?-

CE后

D.E+底

答案：c

解析：根據(jù)玻爾理論得片-?二庫所以E'=E-h^C正確。

4.氫原子從能級(jí)m躍遷到能級(jí)〃時(shí)輻射紅光的頻率為也,從能級(jí)〃躍遷到能級(jí)k時(shí)吸收

紫光的頻率為V2,已知普朗克常量為兒若氫原子從能級(jí)女躍遷到能級(jí)九則（）

A.吸收光子的能量為hv\+/1V2

B,輻射光子的能量為hv\+/1V2

C.吸收光子的能量為hvi-hv\

D.輻射光子的能量為hvi-hv\

答案：D

解析：由躍遷假設(shè)及題意可知，和二紅光頻率w小于紫光頻率V2,所以

能級(jí)2能量大于能級(jí)機(jī)能量，所以從能級(jí)后到能級(jí)〃?需要輻射光子，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤。由

以上各式可得Ek-E〃尸底同,選項(xiàng)D正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。

5.下列關(guān)于玻爾原子理論及氫原子能級(jí)的說法，正確的是（）

A.原子中的電子在某一定態(tài)時(shí)，電子做加速運(yùn)動(dòng),向外輻射能量

B,原子中的電子運(yùn)行軌道分布是連續(xù)的

C,一群氫原子從〃二3能級(jí)向〃二I能級(jí)躍遷，最多能發(fā)出兩種不同顏色的光子

D.氫原子的核外電子由一個(gè)能級(jí)躍遷到另一個(gè)能級(jí)吸收光子時(shí)，氫原子的能量增大

答案：D

解析：原子處于定態(tài)的能量狀態(tài)時(shí)，雖然電子做加速運(yùn)動(dòng),但并不向外輻射能量，故A錯(cuò)

誤。原子的能量是量子化的，所以原子中的電子運(yùn)行軌道分布是不連續(xù)的，故B錯(cuò)誤。

一群氫原子從〃=3能級(jí)向n=l能級(jí)躍遷，最多能發(fā)出3種不同顏色的光子，故C錯(cuò)誤。

氫原子的核外電子由一個(gè)能級(jí)躍遷到另一個(gè)能級(jí)吸收光子時(shí)，氫原子的能量增大，故D

正確。

6.下圖為氫原子能級(jí)示意圖的一部分,一群原來處于72=4能級(jí)的氫原子躍遷到n=l能級(jí)

的過程中（）