2025人教高中物理同步講義練習選擇性必修三第一章《分子動理論》綜合練習（含答案）

2025人教高中物理同步講義練習選擇性必修三第一章《分子動理論》綜合練習（含答案）第一章《分子動理論》綜合練習一．選擇題（共12小題）1．（2022秋?保定期中）下列描述正確的是（）A．布朗運動說明懸浮在液體中的固體顆粒分子永不停息地做無規(guī)則的運動 B．分子間同時存在引力和斥力，分子間距離小于平衡位置時，分子力表現(xiàn)為斥力 C．氣體壓強是氣體分子間斥力的宏觀表現(xiàn) D．布朗運動和擴散現(xiàn)象都是分子運動2．（2023?萬安縣校級開學）根據(jù)下列物理量，可以估算出某種固體物質(zhì)中單個分子體積的是（）A．阿伏加德羅常量、該固體的摩爾質(zhì)量和質(zhì)量 B．阿伏加德羅常量、該固體的摩爾質(zhì)量和密度 C．阿伏加德羅常量、該固體的質(zhì)量和體積 D．該固體的密度、體積和摩爾質(zhì)量3．（2023春?彌勒市校級期末）關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說法中正確的是（）A．機械能可以為零，但內(nèi)能永遠不為零 B．溫度相同、質(zhì)量相同的物體具有相同的內(nèi)能 C．物體的溫度越高，內(nèi)能越大 D．0℃的冰的內(nèi)能與等質(zhì)量的0℃的水的內(nèi)能相等4．（2023春?樟樹市期末）用鑷子夾住棉球，點燃后在空玻璃杯內(nèi)轉(zhuǎn)一圈，取出后將杯蓋蓋好，過一會冷卻后杯蓋不容易被打開。從蓋住杯蓋到冷卻后的過程中（）A．杯內(nèi)氣體的壓強變大 B．杯內(nèi)單位體積的分子數(shù)減少 C．杯內(nèi)氣體分子運動的平均速率不變 D．杯壁單位面積受到的氣體分子撞擊力減小5．（2023春?景德鎮(zhèn)期末）關(guān)于分子動理論，下列說法正確的是（）A．擴散現(xiàn)象說明分子間存在斥力 B．當分子間的距離減小時，分子間的引力減小而斥力增大 C．產(chǎn)生布朗運動的原因是液體分子永不停息地做無規(guī)則運動 D．磁鐵可以吸引鐵屑，這一事實說明分子間存在引力6．（2023?海安市開學）隨著現(xiàn)代工藝提升，最薄的金箔比人的指甲還薄一百萬倍，僅兩個原子厚度。黃金的密度約為2.0×104kg/m3，質(zhì)量為0.1kg的黃金可以打造金箔的最大面積約為（）A．102m2 B．104m2 C．106m2 D．108m27．（2023春?淮安期末）如圖所示，為某一定質(zhì)量氣體在不同溫度下的速率分布圖像，下列說法中不正確的是（）A．均呈現(xiàn)“中間多，兩頭少”分布規(guī)律 B．圖線①對應(yīng)的溫度比圖線②的低 C．溫度升高，所有分子運動速率都在增加 D．兩圖線與橫軸所圍成的面積相等8．（2023春?酒泉期末）分子勢能隨分子間距離變化的圖像如圖所示，規(guī)定兩分子相距無窮遠時勢能為0，現(xiàn)將分子A固定，將分子B由無窮遠處釋放，僅考慮分子間作用力，在分子間距由r2到r1的過程中，下列說法正確的是（）A．分子B動能一直增大 B．分子B加速度一直減小 C．分子間作用力始終表現(xiàn)為引力 D．分子間距為r2時分子間作用力為09．（2023春?滑縣期末）下列說法正確的是（）A．圖甲“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗中，測得油酸分子大小的數(shù)量級為10﹣15m B．圖乙為分子間作用力F與分子間距r的關(guān)系圖，在r0處分子間勢能最小 C．圖丙是氣體分子速率分布圖，由圖可知T1小于T2且T1對應(yīng)圖像與坐標軸包圍的面積大于T2對應(yīng)圖像與坐標軸包圍的面積 D．圖丁中，微粒越大，單位時間內(nèi)受到液體分子撞擊次數(shù)越多，布朗運動越明顯10．（2023春?武漢期末）甲分子固定在坐標原點O，乙分子沿x軸運動，甲、乙兩分子間的分子勢能Ep與甲、乙兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示，圖中分子勢能的最小值為﹣E0。若乙分子所具有的分子動能和分子勢能之和為0，則下列說法正確的是（）A．乙分子在P點（x＝x2）時，加速度最大，分子力最大 B．乙分子在P點（x＝x2）時，分子動能最大，且其動能為E0 C．乙分子在Q點（x＝x1）時，處于平衡狀態(tài)，其分子力為零 D．乙分子在Q點（x＝x1）時，分子力表現(xiàn)為引力11．（2023春?朝陽區(qū)校級期末）用r表示兩個分子間的距離，EP表示兩個分子間相互作用的勢能，當r＝r0時，分子間的引力等于斥力，設(shè)兩分子相距很遠時，Ep＝0，則：（）A．當r＞r0時，EP隨r的增大而增加 B．當r＜r0時，EP隨r的減小而減小 C．當r＞r0時，EP不隨r而改變 D．當r＝r0時，EP為正12．（2023春?鼓樓區(qū)校級期中）若以M表示水的摩爾質(zhì)量，Vmol表示在標準狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積，ρ為在標準狀態(tài)下水蒸氣的密度，NA為阿伏加德羅常數(shù)，m、V分別表示每個水分子的質(zhì)量和體積，下面是四個關(guān)系式，其中正確的是（）①N②ρ=③m=④V=A．①和② B．①和④ C．③和④ D．①和③二．多選題（共3小題）（多選）13．（2023春?重慶期中）如圖甲所示，讓A分子不動，B分子從無窮遠處逐漸靠近A。兩個分子間的作用力F隨分子間距離r的變化關(guān)系如圖乙所示，取無窮遠處分子勢能Ep＝0。在這個過程中，關(guān)于分子間的作用力和分子勢能說法正確的是（）A．當分子間距離r＞r0時，分子間的作用力表現(xiàn)為引力 B．當分子間距離r＞r0時，分子間的作用力做正功，分子勢能減小 C．當分子間距離r＝r0時，分子間的作用力為0，分子勢能也為0 D．當分子間距離r＜r0時，分子間的作用力做負功，分子勢能減小（多選）14．（2023秋?奉賢區(qū)期中）浙江大學高分子系高超教授的課題組制備出了一種超輕氣凝膠﹣﹣它刷新了目前世界上最輕材料的紀錄，彈性和吸油能力令人驚喜。這種被稱為“全碳氣凝膠”的固態(tài)材料密度僅是空氣密度的16。設(shè)氣凝膠的密度為ρ（單位為kg/m3），摩爾質(zhì)量為M（單位為kg/mol），阿伏加德羅常數(shù)為NAA．a(chǎn)千克氣凝膠所含分子數(shù)為n=aMNB．氣凝膠的摩爾體積為Vmol=MC．每個氣凝膠分子的體積為V0=MD．每個氣凝膠分子的直徑為d=（多選）15．（2023?湖南模擬）PM2.5是指空氣中直徑小于或等于2.5微米的懸浮顆粒物，其飄浮在空中做無規(guī)則運動，很難自然沉降到地面，被人體吸入后會進入血液對人體形成危害，在靜穩(wěn)空氣中，下列關(guān)于PM2.5的說法中，正確的是（）A．在其他條件相同時，溫度越高，PM2.5的運動越激烈 B．PM2.5在空氣中的運動屬于分子熱運動 C．周圍大量分子對PM2.5碰撞的不平衡使其在空中做無規(guī)則運動 D．減少工業(yè)污染的排放對減少“霧霾”天氣的出現(xiàn)沒有影響三．實驗題（共2小題）16．（2023秋?天津期中）（1）在“油膜法估測油酸分子的大小”實驗中，有下列實驗步驟：a．用注射器將事先配制好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形狀穩(wěn)定；b．將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標紙上，計算出油膜的面積；c．根據(jù)一滴溶液中純油酸的體積和油膜的面積計算出油酸分子直徑；d．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；e．往淺盤里倒入約2cm深的水，待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上。完成下列填空：①上述步驟中，正確實驗步驟的排列順序是（填寫步驟前面的字母）。②在實驗中將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．控制變量法D．比值定義法17．（2023秋?渝中區(qū)校級月考）巴蜀中學高二年級某學習小組用油膜法估測油酸分子的大小，實驗中他們向1mL純油酸中添加酒精，配得油酸酒精溶液總體積為500mL，接著用注射器向量筒內(nèi)滴加80滴上述溶液，量筒中的溶液體積增加了1mL，把1滴這樣的溶液滴入盛水的淺盤里，把玻璃板蓋在淺盤上并描出油膜的輪廓，如圖所示。（1）已知每一個小正方形的邊長為20mm，則該油酸薄膜的面積為m2（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。（2）油酸分子的直徑是m（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。（3）以下操作會導(dǎo)致最終估測出的油酸分子直徑偏大的有。A．若配制完油酸酒精溶液后沒有及時使用，長時間放置，酒精揮發(fā)使溶液濃度發(fā)生了變化B．水面上痱子粉撒的太多，油膜沒有充分展開C．用注射器測得80滴油酸酒精的溶液為1mL，不小心錯記錄為81滴D．計算油膜面積時，把凡是半格左右的油膜都算成了一格四．解答題（共2小題）18．（2022秋?秦淮區(qū)校級期末）一滴露珠的體積是1.8×10﹣3cm3，已知水的密度是1.0×103kg/m3，摩爾質(zhì)量是18g/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.0×1023mol﹣1。求：（1）水的摩爾體積是多少？（2）若露珠在樹葉上每分鐘蒸發(fā)4.0×1018個水分子，則這一滴露珠需要多少分鐘蒸發(fā)完？19．（2023春?昌平區(qū)期末）類比是研究問題的常用方法。（1）如圖1甲所示，把一個有小孔的小球連接在彈簧一端，彈簧的另一端固定，小球套在光滑的桿上，能夠自由滑動。以彈簧處于原長時小球所處位置為坐標原點O，水平向右為正方向建立x軸。把小球向右拉動一段距離a，然后由靜止釋放，小球振動起來。彈簧的質(zhì)量和空氣阻力忽略不計。請在圖1乙中畫出彈簧的彈力F隨x變化的圖像。（2）雙原子分子中兩原子A和B在其平衡位置附近振動，以A為坐標原點O，沿著A和B的連線建立r軸，如圖2甲所示。如果選定原子距離無窮遠處勢能為零，則A和B之間的勢能EP隨距離r變化的規(guī)律如圖2乙所示。a．若B只在r＝r0點附近小范圍內(nèi)振動，EP隨r變化的規(guī)律可近似寫作EP＝EP0+k2(r-r0)2，式中EP0和k均為常量。假設(shè)A固定不動，B振動的范圍為r0b．若某固體由大量這種分子組成，請結(jié)合圖2乙分析說明，當溫度升高時，物體體積膨脹的現(xiàn)象。第一章《分子動理論》綜合練習一．選擇題（共12小題）1．（2022秋?保定期中）下列描述正確的是（）A．布朗運動說明懸浮在液體中的固體顆粒分子永不停息地做無規(guī)則的運動 B．分子間同時存在引力和斥力，分子間距離小于平衡位置時，分子力表現(xiàn)為斥力 C．氣體壓強是氣體分子間斥力的宏觀表現(xiàn) D．布朗運動和擴散現(xiàn)象都是分子運動【解答】解：A、布朗運動是液體中固體顆粒的運動，反映的是液體分子永不停息的無規(guī)則運動，故A錯誤；B、分子間同時存在引力和斥力，當分子間距離r＝r0時，引力斥力大小相等，分子間距小于r0時，引力和斥力同時增大，但是斥力增大的快，所以分子力表現(xiàn)為斥力，故B正確；C、氣體壓強是氣體分子無規(guī)則運動的宏觀表現(xiàn)，故C錯誤；D、布朗運動是懸浮顆粒的無規(guī)則運動，不是顆粒分子的無規(guī)則運動，擴散現(xiàn)象是由分子的無規(guī)則運動形成的，故D錯誤。故選：B。2．（2023?萬安縣校級開學）根據(jù)下列物理量，可以估算出某種固體物質(zhì)中單個分子體積的是（）A．阿伏加德羅常量、該固體的摩爾質(zhì)量和質(zhì)量 B．阿伏加德羅常量、該固體的摩爾質(zhì)量和密度 C．阿伏加德羅常量、該固體的質(zhì)量和體積 D．該固體的密度、體積和摩爾質(zhì)量【解答】解：A．根據(jù)阿伏加德羅常量NA、該固體的摩爾質(zhì)量Mm和質(zhì)量m，得物質(zhì)的量和分子的總個數(shù)為：N=m因為不知道摩爾體積，所以無法求出單個分子體積，故A錯誤。B．由阿伏加德羅常量NA、該固體的摩爾質(zhì)量Mm和密度ρ，解得摩爾體積為：Vn則單個固體分子體積：V0C．由阿伏加德羅常量NA、該固體的質(zhì)量m和體積V，解得固體的密度為：ρ=m但無法得到分子的個數(shù)，所以無法求出單個分子體積，故C錯誤。D．根據(jù)固體的密度ρ、體積V和摩爾質(zhì)量Mn，解得摩爾體積為：Vn解得固體分子的個數(shù)為：N=ρV但不知道阿伏伽德羅常數(shù)，所以無法求出單個分子體積，故D錯誤。故選：B。3．（2023春?彌勒市校級期末）關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說法中正確的是（）A．機械能可以為零，但內(nèi)能永遠不為零 B．溫度相同、質(zhì)量相同的物體具有相同的內(nèi)能 C．物體的溫度越高，內(nèi)能越大 D．0℃的冰的內(nèi)能與等質(zhì)量的0℃的水的內(nèi)能相等【解答】解：A、機械能是相對的，可能為零。由于分子永不停息地做無規(guī)則運動，分子動能不可能為零，所以內(nèi)能不可能為零。故A正確。B、物體的內(nèi)能與溫度、體積等因素有關(guān)。溫度相同，質(zhì)量相同的物體內(nèi)能不一定相等，還與分子數(shù)有關(guān)，故B錯誤。C、溫度越高，分子平均動能越大，但物體的內(nèi)能不一定越大，故C錯誤。D、0℃的冰融化成0℃水，要吸收熱量，內(nèi)能增加，則0℃的冰的內(nèi)能比等質(zhì)量的0℃的水的內(nèi)能小。故D錯誤。故選：A。4．（2023春?樟樹市期末）用鑷子夾住棉球，點燃后在空玻璃杯內(nèi)轉(zhuǎn)一圈，取出后將杯蓋蓋好，過一會冷卻后杯蓋不容易被打開。從蓋住杯蓋到冷卻后的過程中（）A．杯內(nèi)氣體的壓強變大 B．杯內(nèi)單位體積的分子數(shù)減少 C．杯內(nèi)氣體分子運動的平均速率不變 D．杯壁單位面積受到的氣體分子撞擊力減小【解答】解：A.杯蓋蓋好后杯內(nèi)封閉了一定質(zhì)量的氣體，體積不變，冷卻后氣體溫度降低，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程pVTB.杯內(nèi)氣體的分子數(shù)不變，故B錯誤；C.冷卻后溫度降低，氣體分子的平均動能減小、平均速率減小，故C錯誤；D.根據(jù)理想氣體壓強產(chǎn)生的微觀機制可知，杯壁單位面積受到的氣體分子撞擊力減小，故D正確。故選：D。5．（2023春?景德鎮(zhèn)期末）關(guān)于分子動理論，下列說法正確的是（）A．擴散現(xiàn)象說明分子間存在斥力 B．當分子間的距離減小時，分子間的引力減小而斥力增大 C．產(chǎn)生布朗運動的原因是液體分子永不停息地做無規(guī)則運動 D．磁鐵可以吸引鐵屑，這一事實說明分子間存在引力【解答】解：A．擴散現(xiàn)象說明分子在做無規(guī)則運動以及分子之間有間隙，不能說明分子間存在斥力，故A錯誤；B．當分子間的距離減小時，分子間的引力和斥力都增大，故B錯誤；C．布朗運動是固體小顆粒受到不同方向的液體分子無規(guī)則運動產(chǎn)生的撞擊作用的不平衡性引起的，布朗運動雖然不是分子的無規(guī)則運動，但反映了液體分子永不停息地做無規(guī)則運動，故C正確；D．磁體具有吸引鐵鈷鎳的性質(zhì)，磁鐵可以吸引鐵屑，是磁體的性質(zhì)，并非是分子力的作用，故D錯誤。故選：C。6．（2023?海安市開學）隨著現(xiàn)代工藝提升，最薄的金箔比人的指甲還薄一百萬倍，僅兩個原子厚度。黃金的密度約為2.0×104kg/m3，質(zhì)量為0.1kg的黃金可以打造金箔的最大面積約為（）A．102m2 B．104m2 C．106m2 D．108m2【解答】解：設(shè)金原子的直徑為d，則打造金箔的厚度h＝2d，那么金箔的面積：S=而金箔的體積：V=若考慮分子間的間隙，那么：S≤V2d=m2ρd=0.1故選：B。7．（2023春?淮安期末）如圖所示，為某一定質(zhì)量氣體在不同溫度下的速率分布圖像，下列說法中不正確的是（）A．均呈現(xiàn)“中間多，兩頭少”分布規(guī)律 B．圖線①對應(yīng)的溫度比圖線②的低 C．溫度升高，所有分子運動速率都在增加 D．兩圖線與橫軸所圍成的面積相等【解答】解：A．同一溫度下，中等速率大的氣體分子數(shù)所占的比例大，即氣體分子的速率分布呈現(xiàn)“中間多，兩頭少”的分布規(guī)律，故A正確；B．由圖可知，圖線②中速率大分子占據(jù)的比例較大，則說明圖線②對應(yīng)的平均動能較大，故圖線②對應(yīng)的溫度較高，故B正確；C．溫度升高使得氣體分子的平均速率增大，不一定每一個氣體分子的速率都增大，故C錯誤；D．由圖可知，在兩種不同情況下各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比與分子速率間的關(guān)系圖線與橫軸所圍面積都應(yīng)該等于1，故兩條曲線與橫軸所圍的面積相等，故D正確。本題選說法中不正確的，故選：C。8．（2023春?酒泉期末）分子勢能隨分子間距離變化的圖像如圖所示，規(guī)定兩分子相距無窮遠時勢能為0，現(xiàn)將分子A固定，將分子B由無窮遠處釋放，僅考慮分子間作用力，在分子間距由r2到r1的過程中，下列說法正確的是（）A．分子B動能一直增大 B．分子B加速度一直減小 C．分子間作用力始終表現(xiàn)為引力 D．分子間距為r2時分子間作用力為0【解答】解：A．由圖可知，在兩分子間的距離由r2到r1的過程中，分子勢能增大，結(jié)合能量守恒定律可知分子B動能減小，故A錯誤；CDB．由圖可知，r2處分子勢能最小，根據(jù)分子力與分子勢能的關(guān)系可知r2處的分子間距為平衡位置，引力與斥力相等，即分子之間的作用力等于0，所以由r2到r1的過程中，分子間作用力表現(xiàn)為分子斥力且增大，所以分子的加速度一直增大，故BC錯誤，D正確。故選：D。9．（2023春?滑縣期末）下列說法正確的是（）A．圖甲“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗中，測得油酸分子大小的數(shù)量級為10﹣15m B．圖乙為分子間作用力F與分子間距r的關(guān)系圖，在r0處分子間勢能最小 C．圖丙是氣體分子速率分布圖，由圖可知T1小于T2且T1對應(yīng)圖像與坐標軸包圍的面積大于T2對應(yīng)圖像與坐標軸包圍的面積 D．圖丁中，微粒越大，單位時間內(nèi)受到液體分子撞擊次數(shù)越多，布朗運動越明顯【解答】解：A．油酸分子大小的數(shù)量級為10﹣10m，故A錯誤；B．圖乙是分子間作用力示意圖，在r0處引力和斥力等大，分子力為零，分子間勢能最小，故B正確；C．溫度越高，速率大的分子占總分子數(shù)的百分比越大，則T1小于T2，但T1對應(yīng)圖像與坐標軸包圍的面積等于T2對應(yīng)圖像與坐標軸包圍的面積，均為1，故C錯誤；D．圖丁中，微粒越大，單位時間內(nèi)受到液體分子撞擊次數(shù)越多，微粒受力越趨于平衡，布朗運動越不明顯，故D錯誤。故選：B。10．（2023春?武漢期末）甲分子固定在坐標原點O，乙分子沿x軸運動，甲、乙兩分子間的分子勢能Ep與甲、乙兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示，圖中分子勢能的最小值為﹣E0。若乙分子所具有的分子動能和分子勢能之和為0，則下列說法正確的是（）A．乙分子在P點（x＝x2）時，加速度最大，分子力最大 B．乙分子在P點（x＝x2）時，分子動能最大，且其動能為E0 C．乙分子在Q點（x＝x1）時，處于平衡狀態(tài)，其分子力為零 D．乙分子在Q點（x＝x1）時，分子力表現(xiàn)為引力【解答】解：A、由圖象可知，乙分子在P點（x＝x2）時，分子勢能最小，則分子引力與分子斥力大小相等，合力為零，處于平衡位置，分子力和加速度均為零，故A錯誤；B、乙分子在P點（x＝x2）時，其分子勢能為﹣E0為最小。由兩分子所具有的總能量為0，可知其分子動能為E0且最大，故B正確；CD、乙分子在Q點（x＝x1）時，分子間距離小于平衡距離，分子力表現(xiàn)為斥力，處于非平衡狀態(tài)，故CD錯誤。故選：B。11．（2023春?朝陽區(qū)校級期末）用r表示兩個分子間的距離，EP表示兩個分子間相互作用的勢能，當r＝r0時，分子間的引力等于斥力，設(shè)兩分子相距很遠時，Ep＝0，則：（）A．當r＞r0時，EP隨r的增大而增加 B．當r＜r0時，EP隨r的減小而減小 C．當r＞r0時，EP不隨r而改變 D．當r＝r0時，EP為正【解答】解：A、當r＞r0時，分子力體現(xiàn)引力，當r的增加時，分子力做負功，則EP增加，故A正確C錯誤；B、當r＜r0時，分子力體現(xiàn)斥力，當r的減小時，分子力做負功，則EP增加，故B錯誤；D、當r＝r0時，EP最小，故D錯誤；故選：A。12．（2023春?鼓樓區(qū)校級期中）若以M表示水的摩爾質(zhì)量，Vmol表示在標準狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積，ρ為在標準狀態(tài)下水蒸氣的密度，NA為阿伏加德羅常數(shù)，m、V分別表示每個水分子的質(zhì)量和體積，下面是四個關(guān)系式，其中正確的是（）①N②ρ=③m=④V=A．①和② B．①和④ C．③和④ D．①和③【解答】解：①水的摩爾質(zhì)量M＝ρVmol，阿伏伽德羅常數(shù)NA=Mm=②④水蒸氣是氣體，分子間的距離非常大，則Vmol≠NAVV≠水蒸氣的密度ρ=故②④錯誤；③單個分子的質(zhì)量等于摩爾質(zhì)量除以阿伏加德羅常數(shù)，即m=MNA故ABC錯誤，D正確。故選：D。二．多選題（共3小題）（多選）13．（2023春?重慶期中）如圖甲所示，讓A分子不動，B分子從無窮遠處逐漸靠近A。兩個分子間的作用力F隨分子間距離r的變化關(guān)系如圖乙所示，取無窮遠處分子勢能Ep＝0。在這個過程中，關(guān)于分子間的作用力和分子勢能說法正確的是（）A．當分子間距離r＞r0時，分子間的作用力表現(xiàn)為引力 B．當分子間距離r＞r0時，分子間的作用力做正功，分子勢能減小 C．當分子間距離r＝r0時，分子間的作用力為0，分子勢能也為0 D．當分子間距離r＜r0時，分子間的作用力做負功，分子勢能減小【解答】解：A．由圖可知，當r＞r0，分子力表現(xiàn)為引力，r＜r0，分子力表現(xiàn)為斥力，故A正確；B．當r從無窮大開始減小，分子力做正功，分子勢能減小，所以當分子間距離r＞r0時，分子間的作用力做正功，分子勢能減小，故B正確；D．當r減小到r0繼續(xù)減小，分子力做負功，分子勢能增加，所以當分子間距離r＜r0時，分子間的作用力做負功，分子勢能增加，故D錯誤；C．當分子間距離r＝r0時，分子間的作用力為0，分子勢能最小，由于題中取無窮遠處分子勢能Ep＝0，所以在r0處分子勢能小于零，故C錯誤。故選：AB。（多選）14．（2023秋?奉賢區(qū)期中）浙江大學高分子系高超教授的課題組制備出了一種超輕氣凝膠﹣﹣它刷新了目前世界上最輕材料的紀錄，彈性和吸油能力令人驚喜。這種被稱為“全碳氣凝膠”的固態(tài)材料密度僅是空氣密度的16。設(shè)氣凝膠的密度為ρ（單位為kg/m3），摩爾質(zhì)量為M（單位為kg/mol），阿伏加德羅常數(shù)為NAA．a(chǎn)千克氣凝膠所含分子數(shù)為n=aMNB．氣凝膠的摩爾體積為Vmol=MC．每個氣凝膠分子的體積為V0=MD．每個氣凝膠分子的直徑為d=【解答】解：a克氣凝膠的摩爾數(shù)n：aM，則a克氣凝膠所含有的分子數(shù)為：nNA=aMB、1摩爾氣凝膠體積：Vmol=MC、1摩爾氣凝膠包含阿伏加德羅常數(shù)個分子，故每個氣凝膠分子的體積為V0=MD、該氣凝膠分子直徑為d，則：V0=16π故選：ABC。（多選）15．（2023?湖南模擬）PM2.5是指空氣中直徑小于或等于2.5微米的懸浮顆粒物，其飄浮在空中做無規(guī)則運動，很難自然沉降到地面，被人體吸入后會進入血液對人體形成危害，在靜穩(wěn)空氣中，下列關(guān)于PM2.5的說法中，正確的是（）A．在其他條件相同時，溫度越高，PM2.5的運動越激烈 B．PM2.5在空氣中的運動屬于分子熱運動 C．周圍大量分子對PM2.5碰撞的不平衡使其在空中做無規(guī)則運動 D．減少工業(yè)污染的排放對減少“霧霾”天氣的出現(xiàn)沒有影響【解答】解：A、溫度越高，空氣分子無規(guī)則的運動越激烈，對PM2.5微粒的撞擊不平衡越明顯，PM2.5的運動越激烈，故A正確；BC、PM2.5的運動是布朗運動，不是分子的熱運動，是空氣分子無規(guī)則運動對PM2.5微粒的撞擊不平衡造成的，故B錯誤，C正確；D、減少工業(yè)污染的排放可減少PM2.5的排放，進而減少“霧霾”天氣的出現(xiàn)，故D錯誤。故選AC。三．實驗題（共2小題）16．（2023秋?天津期中）（1）在“油膜法估測油酸分子的大小”實驗中，有下列實驗步驟：a．用注射器將事先配制好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形狀穩(wěn)定；b．將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標紙上，計算出油膜的面積；c．根據(jù)一滴溶液中純油酸的體積和油膜的面積計算出油酸分子直徑；d．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；e．往淺盤里倒入約2cm深的水，待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上。完成下列填空：①上述步驟中，正確實驗步驟的排列順序是eadbc（填寫步驟前面的字母）。②在實驗中將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．控制變量法D．比值定義法【解答】解：（1）在“油膜法估測油酸分子的大小”實驗中，實驗步驟為：e．往淺盤里倒入約2cm深的水，待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上。a．用注射器將事先配制好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形狀穩(wěn)定；d．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；b．將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標紙上，計算出油膜的面積；c．根據(jù)一滴溶液中純油酸的體積和油膜的面積計算出油酸分子直徑。故①上述步驟中，正確實驗步驟的排列順序是eadbc；②在實驗中將油酸分子看成是球形的，所采用的方法是理想模型法。故B正確，ACD錯誤。故選：B。答：①eadbc；②B。17．（2023秋?渝中區(qū)校級月考）巴蜀中學高二年級某學習小組用油膜法估測油酸分子的大小，實驗中他們向1mL純油酸中添加酒精，配得油酸酒精溶液總體積為500mL，接著用注射器向量筒內(nèi)滴加80滴上述溶液，量筒中的溶液體積增加了1mL，把1滴這樣的溶液滴入盛水的淺盤里，把玻璃板蓋在淺盤上并描出油膜的輪廓，如圖所示。（1）已知每一個小正方形的邊長為20mm，則該油酸薄膜的面積為3.0×10﹣2m2（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。（2）油酸分子的直徑是8.3×10﹣10m（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。（3）以下操作會導(dǎo)致最終估測出的油酸分子直徑偏大的有B。A．若配制完油酸酒精溶液后沒有及時使用，長時間放置，酒精揮發(fā)使溶液濃度發(fā)生了變化B．水面上痱子粉撒的太多，油膜沒有充分展開C．用注射器測得80滴油酸酒精的溶液為1mL，不小心錯記錄為81滴D．計算油膜面積時，把凡是半格左右的油膜都算成了一格【解答】解：（1）在計算油膜面積時，先用盡量大的矩形占有油膜面積，小于1格超過半格的算一格，不足半格的舍棄，如圖所示：題圖油膜占有格子數(shù)約為76小格，則油膜面積為S＝76×20×20×10﹣6m2≈3.0×10﹣2m2（2）油酸酒精溶液的濃度c=一滴油酸酒精溶液的體積V1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V=V0c=1.25×10油酸分子的直徑為d=（3）A．若油酸酒精溶液長時間放置，酒精揮發(fā)使溶液的濃度變大，實驗數(shù)據(jù)處理仍然按照揮發(fā)前的濃度計算，即算出的純油酸體積偏小，則所測的分子直徑d明顯偏小，故A錯誤；B．水面上痱子粉撒得太多，油膜沒有充分展開，即算出的油膜層面積偏小，根據(jù)d=VC．用注射器測得80滴油酸酒精的溶液為1mL，不小心錯記錄為81滴，則所得一滴酒精油酸溶液的體積將偏小，從而使油酸的體積偏小，最終導(dǎo)致所測分子直徑偏小，故C錯誤；D．計算油膜面積時，把凡是半格左右的油膜都算成了一格，則油膜面積偏大，從而導(dǎo)致所測油酸分子直徑偏小，故D錯誤。故選：B。故答案為：（1）3.0×10﹣2；（2）8.3×10﹣10；（3）B。四．解答題（共2小題）18．（2022秋?秦淮區(qū)校級期末）一滴露珠的體積是1.8×10﹣3cm3，已知水的密度是1.0×103kg/m3，摩爾質(zhì)量是18g/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.0×1023mol﹣1。求：（1）水的摩爾體積是多少？（2）若露珠在樹葉上每分鐘蒸發(fā)4.0×1018個水分子，則這一滴露珠需要多少分鐘蒸發(fā)完？【解答】解：（1）水的摩爾體積為Vm=Mρ=18×10-31.0×10（2）一滴露珠中含有的水分子總數(shù)為n=ρVMNA=1.0×103則這一滴露珠蒸發(fā)完所用時間為：t=答：（1）水的摩爾體積是1.8×10﹣5m3/mol；（2）這一滴露珠需要15min蒸發(fā)完。19．（2023春?昌平區(qū)期末）類比是研究問題的常用方法。（1）如圖1甲所示，把一個有小孔的小球連接在彈簧一端，彈簧的另一端固定，小球套在光滑的桿上，能夠自由滑動。以彈簧處于原長時小球所處位置為坐標原點O，水平向右為正方向建立x軸。把小球向右拉動一段距離a，然后由靜止釋放，小球振動起來。彈簧的質(zhì)量和空氣阻力忽略不計。請在圖1乙中畫出彈簧的彈力F隨x變化的圖像。（2）雙原子分子中兩原子A和B在其平衡位置附近振動，以A為坐標原點O，沿著A和B的連線建立r軸，如圖2甲所示。如果選定原子距離無窮遠處勢能為零，則A和B之間的勢能EP隨距離r變化的規(guī)律如圖2乙所示。a．若B只在r＝r0點附近小范圍內(nèi)振動，EP隨r變化的規(guī)律可近似寫作EP＝EP0+k2(r-r0)2，式中EP0和k均為常量。假設(shè)A固定不動，B振動的范圍為r0b．若某固體由大量這種分子組成，請結(jié)合圖2乙分析說明，當溫度升高時，物體體積膨脹的現(xiàn)象?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)胡克定律畫出彈簧的彈力F隨x變化的圖像如答圖1所示：（2）a．類比彈簧的彈力F隨x變化的圖像，原子B振動過程中受力隨距離變化的圖線如答圖2所示：由題意可知，原子B處于r1＝r0處時，系統(tǒng)的動能為最大值Ek1＝Ekm系統(tǒng)的勢能為最小值E原子B處于r2＝r0﹣a處時，系統(tǒng)的動能Ek2＝0系統(tǒng)的勢能為最大值E根據(jù)能量守恒定律可得EP1+Ek1＝EP2+Ek2解得Eb．溫度升高時，分子的平均動能增大，分子的活動范圍Δx將增大。當r＝r1、r＝r2時分子動能為0，分子勢能相等為Epm，如答圖3所示：其中r0﹣r1＜r2﹣r0，Δx增大主要向r＞r0方向偏移，從宏觀上表現(xiàn)為體積增大。答：（1）彈簧的彈力F隨x變化的圖像如答圖1所示：見解析；（2）a．原子B振動過程中受力隨距離變化的圖線如答圖2所示：見解析；振動過程中這個雙原子系統(tǒng)的動能的最大值Ekm為1b．溫度升高時，分子的平均動能增大，分子的活動范圍Δx將增大。當r＝r1、r＝r2時分子動能為0，分子勢能相等為Epm，如答圖3所示：見解析，其中r0﹣r1＜r2﹣r0，Δx增大主要向r＞r0方向偏移，從宏觀上表現(xiàn)為體積增大。高中物理選擇性必修第三冊全冊考試高分突破必刷檢測卷一．選擇題（共12小題）1．（2023春?寶山區(qū)校級期中）清晨，草葉上的露珠是由空氣中的水汽凝結(jié)成的水珠。這一物理過程中，水分子間的（）A．引力減小，斥力增大 B．斥力減小，引力增大 C．引力和斥力都減小 D．引力和斥力都增大2．（2023?雨花區(qū)校級開學）下列說法正確的是（）A．運動的小球具有機械能，而不具有內(nèi)能 B．鐵塊很難被壓縮，說明分子間只存在斥力 C．汽油機的壓縮沖程中，活塞壓縮氣體，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能 D．內(nèi)陸地區(qū)比沿海地區(qū)晝夜溫差大，原因之一是砂石的比熱容比水的比熱容小3．（2023春?駐馬店期末）有的物質(zhì)在不同方向上的性能不同，如熱傳導(dǎo)性、導(dǎo)電性、透光率、彈性強度等，這種特點廣泛應(yīng)用于太陽能電池、半導(dǎo)體元件、電力傳輸、航空航天等。那么，具有這種在不同方向上性能不同特性的物質(zhì)（）A．可能是多晶體 B．一定是多晶體 C．一定是單晶體 D．可能是非晶體4．（2023?浙江開學）關(guān)于實驗，下列說法正確的是（）A．通過多次測量取平均，可以減小系統(tǒng)誤差 B．在顯微鏡下可以觀察到煤油中小?；覊m的布朗運動，這說明煤油分子在做無規(guī)則運動 C．在“探究氣體等溫變化的規(guī)律”的實驗中，在橡膠套處接另一注射器，快速推動該注射器柱塞以改變空氣柱體積 D．在“探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系”實驗中，為了提高測量彈簧伸長量的精度，選用的砝碼質(zhì)量越大越好5．（2023秋?楚雄市校級月考）一定質(zhì)量的氣體因外力對其做功體積減小，同時放出熱量，則此過程的末態(tài)與初態(tài)相比（）A．氣體內(nèi)能可能增加 B．氣體內(nèi)能一定減小 C．氣體內(nèi)能一定不變 D．氣體內(nèi)能增加還是減小取決于氣體種類6．（2023?北辰區(qū)校級開學）下列關(guān)于能量守恒定律的認識，不正確的是（）A．石子從空中落下，最后停止在地面上，說明石子的能量消失了 B．對物體做功，物體的內(nèi)能可能減小 C．某個物體的能量減少，必然有其他物體的能量增加 D．某種形式的能量減少，一定存在其他形式的能量增加7．（2023秋?北辰區(qū)校級期中）北方室內(nèi)供暖后，室、內(nèi)外溫差會很大，正所謂“窗外寒風刺骨，屋內(nèi)溫暖如春”。現(xiàn)將一導(dǎo)熱性能良好的的敞口空瓶在室外靜置一段時間，等充分熱交換后，蓋緊塞子，把瓶子拿回室內(nèi)。設(shè)蓋好瓶塞后瓶子密閉良好，瓶內(nèi)氣體可視為理想氣體。在室內(nèi)充分熱交換后，瓶內(nèi)氣體（）A．與室內(nèi)空氣達到熱平衡，其標志是與室內(nèi)氣體的壓強相等 B．溫度升高，所有分子熱運動的速率都增大，氣體對瓶子內(nèi)壁和瓶塞做正功 C．壓強增大，分子對瓶和塞內(nèi)側(cè)單位面積上的壓力增大 D．內(nèi)能減小，氣體分子因活躍運動而減少了內(nèi)能8．（2023秋?西安區(qū)校級期末）在能量量子化研究的歷程中，以下說法中正確的是（）A．黑體即不反射電磁波，也不向外輻射電磁波 B．一切物體都在輻射電磁波，這種輻射與物體的溫度無關(guān) C．類似于能量的量子化，任何物體的帶電量也是“量子化”的 D．麥克斯韋建立了電磁場理論，并用實驗捕捉到了電磁波9．（2023春?商丘期末）我國“北斗三號”最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星已于2020年6月23日成功發(fā)射?！氨倍啡枴辈捎眯禽d氫原子鐘，該鐘數(shù)百萬年到一千萬年才有1s誤差。氫原子的部分能級結(jié)構(gòu)如圖所示，則下列說法正確的是（）A．氫原子由激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)后，核外電子動能減小，原子的電勢能增大 B．一群氫原子處于n＝4的激發(fā)態(tài)，最多能輻射3種不同頻率的光子 C．從n＝3的能級躍遷到n＝2能級比躍遷到n＝1能級辒射的光子的頻率高 D．用氫原子從n＝3的能級躍遷到n＝2的能級時所輻射的光去照射逸出功為2.29eV的鈉表面，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為0.26eV10．（2023?江蘇開學）如圖甲所示是一款光電煙霧探測器的原理圖.當有煙霧進入時，來自光源S的光被煙霧散射后進入光電管C，光射到光電管中的鈉表面時會產(chǎn)生光電流.如果產(chǎn)生的光電流大于10﹣8A，便會觸發(fā)報警系統(tǒng).金屬鈉的遏止電壓Uc隨入射光頻率ν的變化規(guī)律如圖乙所示，則（）A．要使該探測器正常工作，光源S發(fā)出的光波頻率要小于金屬鈉的極限頻率 B．圖乙中圖像斜率的物理意義為普朗克常量h C．觸發(fā)報警系統(tǒng)時鈉表面會釋放出光電子 D．無法通過調(diào)節(jié)光源發(fā)光的強度來調(diào)整光電煙霧探測器的靈敏度11．（2024?甘肅模擬）2023年8月24日，日本政府正式向海洋排放福島第一核電站的核污水。核污水中的84210P0發(fā)生衰變時的核反應(yīng)方程為84210P0→82206A．82206PbB．該核反應(yīng)過程中放出的能量Q＝206E2+4E3﹣210E1 C．該核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損可以表示為m＝Qc2 D．衰變過程中放出的光子是因為新原子核從高能級向低能級躍遷產(chǎn)生的12．（2023秋?金華月考）2023年4月12日我國有“人造太陽”之稱的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置——東方超環(huán)（EAST）創(chuàng)造了新的世界紀錄，成功實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)高約束模式等離子體運行403秒，對探索未來的聚變堆前沿物理問題，提升核聚變能源經(jīng)濟性、可行性，加快實現(xiàn)聚變發(fā)電具有重要意義，下列說法正確的是（）A．目前人類只能通過裂變利用核能 B．核反應(yīng)只有裂變與聚變兩種，α衰變也屬于裂變 C．地球上核聚變?nèi)剂想畠α控S富，氚則需要制取 D．聚變反應(yīng)中帶正電的2H與3H結(jié)合過程需通過高溫克服核子間的強相互作用二．多選題（共3小題）（多選）13．（2023秋?岱山縣校級月考）如圖甲所示是研究光電效應(yīng)的實驗裝置，開始時，滑片P與固定點O正對。如圖乙是氫原子的能級圖，由波爾能級理論可知，一群處于n＝4能級的氫原子能輻射出6種不同頻率的光，頻率從小到大依次為ν1、ν2、ν3、ν4、ν5、ν6?，F(xiàn)用光強一定，頻率為ν4的光照射裝置甲，恰能發(fā)生光電效應(yīng)，則以下說法正確的是（）A．在真空中，頻率為ν1的光的波長最長 B．金屬的逸出功為10.2eV C．若用頻率為ν6的光照射裝置甲，滑片P從O點向b端移動的過程中，電流表的示數(shù)一直增加 D．若用頻率為ν6的光照射裝置甲，滑片P滑至O的左側(cè)某處，光電子向A板運動的過程中動能變小（多選）14．（2023春?石家莊期末）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷過程①、②、③、④到達狀態(tài)e。下列說法正確的是（）A．過程①中氣體的壓強逐漸增大 B．過程②中氣體對外界做正功 C．過程④中氣體從外界吸收了熱量 D．氣體在狀態(tài)c、d的內(nèi)能相等（多選）15．（2023春?駐馬店期末）一定質(zhì)量的理想氣體，壓強p隨體積V變化的圖像如圖所示，N、M、Q為三個狀態(tài)點，M、Q、O三點共線，箭頭表示狀態(tài)變化的方向。下列說法正確的是（）A．由N到M的狀態(tài)變化過程中，氣體溫度保持不變 B．由M到Q的狀態(tài)變化過程中，氣體內(nèi)能不斷減小 C．由Q到N的狀態(tài)變化過程中，氣體一定吸收熱量 D．由N→M→Q→N的變化過程中，氣體吸收與放出的熱量相等三．實驗題（共3小題）16．（2023春?閻良區(qū)期末）在“油膜法測分子直徑”的實驗中，某同學操作如下：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在邊長約10cm的正方形淺盤內(nèi)注入適量的水，將痱子粉均勻地撒在水面上，用滴管滴入一滴溶液；④待油膜形狀穩(wěn)定后，將繪有方格的玻璃板放在淺盤上，繪出油酸膜的輪廓（如圖所示），每個方格的邊長為1.0cm。（1）該實驗中一滴油酸酒精溶液含mL油酸；（2）由上述數(shù)據(jù)估算得到油酸分子直徑的數(shù)量級約為m；（3）若該同學在計算油酸膜面積時，對不完整的方格均不計數(shù)，由此估算得到的油酸分子直徑數(shù)量級將（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）；（4）已知油酸分子的直徑數(shù)量級為10﹣10m，該同學實驗結(jié)果產(chǎn)生偏差的原因可能是：；（5）用油膜法測出油酸分子的直徑后，要測定阿伏加德羅常數(shù)，還需要知道油酸的（填序號）。A.摩爾質(zhì)量B.摩爾體積C.質(zhì)量D.體積17．（2023春?應(yīng)縣校級期末）某同學用如圖甲所示的裝置探究氣體等溫變化的規(guī)律。在橡膠套和柱塞間封閉著一段空氣柱，空氣柱的長度L可以從刻度尺讀取，空氣柱的壓強p可以從與空氣柱相連的壓力表讀取。緩慢地向下壓或向上拉柱塞，保持空氣柱的溫度不變，測量空氣柱的長度及對應(yīng)的壓強，得到如圖乙所示的p﹣L圖像。（1）為了更直觀地處理數(shù)據(jù)，將圖乙化曲為直，繪制了如圖丙所示的擬合直線，則圖丙的橫坐標為（填“1L”、“L”、“1L”或“L（2）本實驗探究的是氣體等溫變化時壓強p與體積V變化的規(guī)律，但測量時卻測量了空氣柱的長度L，用L代替V的理由是。A．空氣柱的橫截面積S恒定B．空氣柱的溫度恒定C．空氣柱的壓強恒定（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，得出的結(jié)論為。A．一定量的氣體等溫變化時，壓強與體積成正比B．一定量的氣體等溫變化時，壓強與體積成反比C．一定量的氣體等容變化時，壓強與溫度成正比D．一定量的氣體等容變化時，壓強與溫度成反比18．（2022春?江北區(qū)校級月考）用金屬銣制成的光電管觀測光電效應(yīng)的裝置如圖甲所示。（1）圖甲中電極A為光電管的。（選填“陰極”或“陽極”）（2）要觀察遏止電壓，電源正、負極的接線為；（選填“左負右正”或“左正右負”）（3）用不同頻率的光照射該光電管，測得遏止電壓Uc與入射光頻率v的關(guān)系圖像如圖乙所示，則該金屬的逸出功W0＝J。已知普朗克常量h＝6.6×10﹣34J?s。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）四．計算題（共3小題）19．（2023春?保定期末）如圖甲所示為某氣壓型彈跳桿，其核心部分可簡化為如圖乙所示，豎直倒立圓柱形汽缸導(dǎo)熱性良好，連桿一端與水平地面接觸，另一端與面積為S的活塞連接，活塞與汽缸的重力均不計，活塞與汽缸間的摩擦不計。沒有站人時活塞位于距缸底為H的A處，汽缸內(nèi)被活塞密封一定質(zhì)量的理想氣體。當某同學站上彈跳桿踏板最終穩(wěn)定后（人靜止在汽缸頂端）活塞位于距離缸底H′=56H的B處。已知大氣壓強為p（1）求該同學的質(zhì)量m。（2）若該同學仍然站在踏板上，求密封氣體的熱力學溫度升為多少，才能使得活塞回到位置A。（3）若使用一段時間后，汽缸內(nèi)漏出一部分氣體，使該彈跳桿上站一個質(zhì)量為2320．（2023?天心區(qū)校級一模）長郡中學某實驗小組受酒店煙霧報警器原理啟發(fā)，探究設(shè)計了氣體報警裝置，其原理如圖所示。在豎直放置的圓柱形容器內(nèi)用面積S＝20cm2、質(zhì)量m＝0.5kg的活塞密封一定質(zhì)量的理想氣體，活塞能無摩擦滑動，整個裝置倒貼在水平天花板上，開始時房間的溫度為T0＝300K，活塞與容器頂部的距離l0＝15cm，環(huán)境溫度升高時容器內(nèi)氣體溫度也隨之升高，在活塞下方d＝1cm處有一壓力傳感器制成的卡口，當傳感器受到壓力大于2N時，就會啟動報警裝置．已知大氣壓強為1.0×105Pa，重力加速度g取10m/s2。計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字。（1）觸發(fā)報警裝置的室溫為多少？此過程中氣體對外做功為多少？（2）室內(nèi)溫度升高到剛觸發(fā)報警裝置的過程，氣體吸收了3J的熱量，則此過程氣體的內(nèi)能改變了多少？21．（2023?海淀區(qū)校級三模）如圖甲所示是研究光電效應(yīng)的實驗電路圖，ab、cd為兩正對的、半徑為r的平行的、圓形金屬板，板間距為d。當一細束頻率為ν的光照極板ab圓心時，產(chǎn)生沿不同方向運動的光電子。調(diào)節(jié)滑片改變兩板間電壓，發(fā)現(xiàn)當電壓表示數(shù)為UC時，電流表示數(shù)恰好為零。假設(shè)光電子只從極板圓心處發(fā)出，普朗克常量為h，電子電量為e，電子質(zhì)量為m，忽略場的邊界效應(yīng)和電子之間的相互作用，電壓表和電流表均為理想電表。（1）求金屬板的逸出功W0；（2）若交換電源正負極，調(diào)節(jié)滑片逐漸增大兩極板間電壓，求電流達到飽和時的最小電壓U1；（3）已知單位時間內(nèi)從ab板逸出的電子數(shù)為N，電子逸出時所攜帶動能在0至最大動能之間粒子數(shù)是均勻分布的。假設(shè)所有逸出的電子都垂直于ab板向cd板運動，如圖乙所示。調(diào)整滑動變阻器的滑片，當ab與cd兩板之間電勢差為U2時，求此時安培表的讀數(shù)I及對應(yīng)的電阻值R。高中物理選擇性必修第三冊全冊考試高分突破必刷檢測卷一．選擇題（共12小題）1．（2023春?寶山區(qū)校級期中）清晨，草葉上的露珠是由空氣中的水汽凝結(jié)成的水珠。這一物理過程中，水分子間的（）A．引力減小，斥力增大 B．斥力減小，引力增大 C．引力和斥力都減小 D．引力和斥力都增大【解答】解：水由氣態(tài)凝結(jié)成液態(tài)的水，分子間距離變小。而分子間同時存在引力和斥力，且引力和斥力都隨著分子間距離的減小而增大，故D正確，ABC錯誤。故選：D。2．（2023?雨花區(qū)校級開學）下列說法正確的是（）A．運動的小球具有機械能，而不具有內(nèi)能 B．鐵塊很難被壓縮，說明分子間只存在斥力 C．汽油機的壓縮沖程中，活塞壓縮氣體，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能 D．內(nèi)陸地區(qū)比沿海地區(qū)晝夜溫差大，原因之一是砂石的比熱容比水的比熱容小【解答】解：A、任何物體在任何情況下都具有內(nèi)能，所以運動的小球既具有機械能，也具有內(nèi)能，故A錯誤；B、鐵塊分子間既有引力也有斥力，很難被壓縮，是因為壓縮時斥力大于引力，總的表現(xiàn)為斥力，故B錯誤；C、汽油機的壓縮沖程中，兩氣門關(guān)閉，活塞壓縮氣體，對氣體做功，氣體溫度升高，內(nèi)能增加，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故C錯誤；D、沿海地區(qū)和內(nèi)陸地區(qū)相比，沿海地區(qū)水多，水的比熱容大，在相同的吸放熱條件下，水的溫度變化小，晝夜溫差小，故D正確。故選：D。3．（2023春?駐馬店期末）有的物質(zhì)在不同方向上的性能不同，如熱傳導(dǎo)性、導(dǎo)電性、透光率、彈性強度等，這種特點廣泛應(yīng)用于太陽能電池、半導(dǎo)體元件、電力傳輸、航空航天等。那么，具有這種在不同方向上性能不同特性的物質(zhì)（）A．可能是多晶體 B．一定是多晶體 C．一定是單晶體 D．可能是非晶體【解答】解：多晶體和非晶體在物理性質(zhì)上具有各向同性的，單晶體具有各向異性，具有這種在不同方向上性能不同特性的物質(zhì)一定是單晶體，故ABD錯誤，C正確。故選：C。4．（2023?浙江開學）關(guān)于實驗，下列說法正確的是（）A．通過多次測量取平均，可以減小系統(tǒng)誤差 B．在顯微鏡下可以觀察到煤油中小?；覊m的布朗運動，這說明煤油分子在做無規(guī)則運動 C．在“探究氣體等溫變化的規(guī)律”的實驗中，在橡膠套處接另一注射器，快速推動該注射器柱塞以改變空氣柱體積 D．在“探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系”實驗中，為了提高測量彈簧伸長量的精度，選用的砝碼質(zhì)量越大越好【解答】解：A．系統(tǒng)誤差是由于實驗原理不完善造成的，多次測量求平均不能減小系統(tǒng)誤差，只能減小偶然誤差，故A錯誤；B．煤油中小粒灰塵的布朗運動是由于煤油分子做無規(guī)則運動時對小?；覊m的撞擊作用不平衡導(dǎo)致，故小?；覊m的布朗運動，能說明煤油分子在做無規(guī)則運動，故B正確；C．在“探究氣體等溫變化的規(guī)律”的實驗中，實驗時要緩慢地移動柱塞，能使注射器內(nèi)的氣體與環(huán)境充分熱交換，保持氣體溫度不變，使得氣體做等溫變化，故C錯誤；D．在“探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系”實驗中，為了提高測量彈簧伸長量的精度，選用的砝碼質(zhì)量要適合，不是越大越好，故D錯誤；故選：B。5．（2023秋?楚雄市校級月考）一定質(zhì)量的氣體因外力對其做功體積減小，同時放出熱量，則此過程的末態(tài)與初態(tài)相比（）A．氣體內(nèi)能可能增加 B．氣體內(nèi)能一定減小 C．氣體內(nèi)能一定不變 D．氣體內(nèi)能增加還是減小取決于氣體種類【解答】解：由于氣體放出熱量，所以Q＜0，由于體積減小，則外界對氣體做功，所以W＞0，根據(jù)熱力學第一定律ΔU＝W+Q，無法判斷ΔU的正負，所以氣體內(nèi)能可能增加，也有可能減小，也可能不變。氣體內(nèi)能增加還是減小與氣體種類無關(guān)，故A正確，BCD錯誤。故選：A。6．（2023?北辰區(qū)校級開學）下列關(guān)于能量守恒定律的認識，不正確的是（）A．石子從空中落下，最后停止在地面上，說明石子的能量消失了 B．對物體做功，物體的內(nèi)能可能減小 C．某個物體的能量減少，必然有其他物體的能量增加 D．某種形式的能量減少，一定存在其他形式的能量增加【解答】解：A．石子從空中落下，最后停止在地面上，石子的能量并沒有消失，石子的機械能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能，故A錯誤；B．做功與熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能，對物體做功的同時，如果物體向外釋放熱量，則物體的內(nèi)能可能減小，故B正確；C．根據(jù)能量守恒可知，某個物體的能量減少，必然有其他物體的能量增加，故C正確；D．根據(jù)能量守恒可知，某種形式的能量減少，一定存在其他形式的能量增加，故D正確。本題選不正確的，故選：A。7．（2023秋?北辰區(qū)校級期中）北方室內(nèi)供暖后，室、內(nèi)外溫差會很大，正所謂“窗外寒風刺骨，屋內(nèi)溫暖如春”。現(xiàn)將一導(dǎo)熱性能良好的的敞口空瓶在室外靜置一段時間，等充分熱交換后，蓋緊塞子，把瓶子拿回室內(nèi)。設(shè)蓋好瓶塞后瓶子密閉良好，瓶內(nèi)氣體可視為理想氣體。在室內(nèi)充分熱交換后，瓶內(nèi)氣體（）A．與室內(nèi)空氣達到熱平衡，其標志是與室內(nèi)氣體的壓強相等 B．溫度升高，所有分子熱運動的速率都增大，氣體對瓶子內(nèi)壁和瓶塞做正功 C．壓強增大，分子對瓶和塞內(nèi)側(cè)單位面積上的壓力增大 D．內(nèi)能減小，氣體分子因活躍運動而減少了內(nèi)能【解答】解：A．在室內(nèi)充分熱交換后，瓶內(nèi)氣體吸收熱量與室內(nèi)空氣達到熱平衡，根據(jù)熱平衡定律，溫度相等是達到熱平衡的標志而不是壓強，故A錯誤；BD．根據(jù)熱力學第一定律，瓶內(nèi)氣體體積不變，不參與做功，吸收熱量，內(nèi)能增大，溫度升高，分子熱運動的平均速率增大，并不是所有分子熱運動的速率都增大，故BD錯誤；C．根據(jù)查理定律，瓶內(nèi)氣體體積不變，溫度升高，壓強增大，根據(jù)壓強的微觀意義可知，分子對單位面積上的壓力增大，故C正確。故選：C。8．（2023秋?西安區(qū)校級期末）在能量量子化研究的歷程中，以下說法中正確的是（）A．黑體即不反射電磁波，也不向外輻射電磁波 B．一切物體都在輻射電磁波，這種輻射與物體的溫度無關(guān) C．類似于能量的量子化，任何物體的帶電量也是“量子化”的 D．麥克斯韋建立了電磁場理論，并用實驗捕捉到了電磁波【解答】解：A、黑體雖然不反射電磁波，但是會向外輻射電磁波，即黑體輻射，故A錯誤；B、一切物體都在輻射電磁波，這種輻射與物體的溫度有關(guān)，故B錯誤；C、任何物體的帶電量也是“量子化”的，類似于能量的量子化，所以只能是元電荷的整數(shù)倍，故C正確；D、麥克斯韋建立了電磁場理論，赫茲用實驗捕捉到了電磁波，故D錯誤。故選：C。9．（2023春?商丘期末）我國“北斗三號”最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星已于2020年6月23日成功發(fā)射?！氨倍啡枴辈捎眯禽d氫原子鐘，該鐘數(shù)百萬年到一千萬年才有1s誤差。氫原子的部分能級結(jié)構(gòu)如圖所示，則下列說法正確的是（）A．氫原子由激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)后，核外電子動能減小，原子的電勢能增大 B．一群氫原子處于n＝4的激發(fā)態(tài)，最多能輻射3種不同頻率的光子 C．從n＝3的能級躍遷到n＝2能級比躍遷到n＝1能級辒射的光子的頻率高 D．用氫原子從n＝3的能級躍遷到n＝2的能級時所輻射的光去照射逸出功為2.29eV的鈉表面，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為0.26eV【解答】解：A．氫原子由激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)，氫原子的電勢能減?。桓鶕?jù)ke2r2=B．一群氫原子處于n＝4的激發(fā)態(tài)，最多能輻射C4C．從n＝3能級躍遷到n＝2能級比躍遷到n＝1能級輻射光子的能量小，輻射光子的頻率低，故C錯誤；D．用此光照射逸出功為2.29eV的鈉時，由光電效應(yīng)方程有：Ek＝hν﹣W，產(chǎn)生光電子的最大初動能為：Ek＝（2.55﹣2.29）eV＝0.26eV，故D正確。故選：D。10．（2023?江蘇開學）如圖甲所示是一款光電煙霧探測器的原理圖.當有煙霧進入時，來自光源S的光被煙霧散射后進入光電管C，光射到光電管中的鈉表面時會產(chǎn)生光電流.如果產(chǎn)生的光電流大于10﹣8A，便會觸發(fā)報警系統(tǒng).金屬鈉的遏止電壓Uc隨入射光頻率ν的變化規(guī)律如圖乙所示，則（）A．要使該探測器正常工作，光源S發(fā)出的光波頻率要小于金屬鈉的極限頻率 B．圖乙中圖像斜率的物理意義為普朗克常量h C．觸發(fā)報警系統(tǒng)時鈉表面會釋放出光電子 D．無法通過調(diào)節(jié)光源發(fā)光的強度來調(diào)整光電煙霧探測器的靈敏度【解答】解：AC、當有煙霧進入時，來自光源S的光被煙霧散射后進入光電管C，照射到鈉表面時會產(chǎn)生光電流，根據(jù)發(fā)射光電效應(yīng)的條件可知，光源S發(fā)出的光波頻率要大于金屬鈉的極限頻率，故A錯誤，C正確；B、由愛因斯坦光電效應(yīng)方程可得：eUc＝Ek＝hν﹣hνc，變式可得：Uc=heν-heνD、當光源S發(fā)出的光能使光電管發(fā)生光電效應(yīng)，那么光源越強，被煙霧散射進入光電管的光就越多，產(chǎn)生的電流越大，越容易探測到煙霧，即光電煙霧探測器靈敏度越高，故D錯誤。故選：C。11．（2024?甘肅模擬）2023年8月24日，日本政府正式向海洋排放福島第一核電站的核污水。核污水中的84210P0發(fā)生衰變時的核反應(yīng)方程為84210P0→82206A．82206PbB．該核反應(yīng)過程中放出的能量Q＝206E2+4E3﹣210E1 C．該核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損可以表示為m＝Qc2 D．衰變過程中放出的光子是因為新原子核從高能級向低能級躍遷產(chǎn)生的【解答】解：A．比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，由于82206Pb比84B．84210P0的結(jié)合能為E1，82206Pb的結(jié)合能為E2，X的結(jié)合能為E3故B錯誤；C．根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程可知Q＝mc2可得m=Q故C錯誤；D．核衰變后，生成的新原子核位于高能級，能自發(fā)向低能級躍遷，高能級向低能級躍遷要放出光子，故D正確。故選：D。12．（2023秋?金華月考）2023年4月12日我國有“人造太陽”之稱的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置——東方超環(huán)（EAST）創(chuàng)造了新的世界紀錄，成功實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)高約束模式等離子體運行403秒，對探索未來的聚變堆前沿物理問題，提升核聚變能源經(jīng)濟性、可行性，加快實現(xiàn)聚變發(fā)電具有重要意義，下列說法正確的是（）A．目前人類只能通過裂變利用核能 B．核反應(yīng)只有裂變與聚變兩種，α衰變也屬于裂變 C．地球上核聚變?nèi)剂想畠α控S富，氚則需要制取 D．聚變反應(yīng)中帶正電的2H與3H結(jié)合過程需通過高溫克服核子間的強相互作用【解答】解：A．目前人類可以通過裂變和聚變利用核能。故A錯誤；B．核反應(yīng)有裂變、聚變、衰變和原子核的人工轉(zhuǎn)變四種，α衰變屬于衰變，不屬于裂變，故B錯誤；C．地球上海水中核聚變?nèi)剂想畠α控S富，要得到氚則需要制取。故C正確；D．聚變反應(yīng)中帶正電的2H與3H結(jié)合過程需通過高溫克服核子間的強大的庫侖斥力作用。故D錯誤。故選：C。二．多選題（共3小題）（多選）13．（2023秋?岱山縣校級月考）如圖甲所示是研究光電效應(yīng)的實驗裝置，開始時，滑片P與固定點O正對。如圖乙是氫原子的能級圖，由波爾能級理論可知，一群處于n＝4能級的氫原子能輻射出6種不同頻率的光，頻率從小到大依次為ν1、ν2、ν3、ν4、ν5、ν6。現(xiàn)用光強一定，頻率為ν4的光照射裝置甲，恰能發(fā)生光電效應(yīng)，則以下說法正確的是（）A．在真空中，頻率為ν1的光的波長最長 B．金屬的逸出功為10.2eV C．若用頻率為ν6的光照射裝置甲，滑片P從O點向b端移動的過程中，電流表的示數(shù)一直增加 D．若用頻率為ν6的光照射裝置甲，滑片P滑至O的左側(cè)某處，光電子向A板運動的過程中動能變小【解答】解：A．根據(jù)題意可知ν1頻率最小，根據(jù)波長、波速和頻率的關(guān)系有λ=c可知，波長最長，故A正確；B．根據(jù)能級差越大，對應(yīng)光子頻率越高可知，ν4是2到1能級躍遷對應(yīng)釋放的光子，所以E4＝hν4＝10.2eV故恰能發(fā)生光電效應(yīng)時金屬的逸出功為W0＝hν4＝10.2eV故B正確；C．若用頻率為ν6的光照射裝置甲，頻率大于ν4，能發(fā)生光電效應(yīng)，P從O點向b端移動的過程中，加正向電壓，但是當電流達到飽和時，電流不再增加，故電流表的示數(shù)不會一直增加，故C錯誤；D．若用頻率為ν6的光照射裝置甲，滑片P滑至O的左側(cè)某處，加反向電壓，則光電子向A板運動的過程中電場力做負功，動能變小，故D正確。故選：ABD。（多選）14．（2023春?石家莊期末）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷過程①、②、③、④到達狀態(tài)e。下列說法正確的是（）A．過程①中氣體的壓強逐漸增大 B．過程②中氣體對外界做正功 C．過程④中氣體從外界吸收了熱量 D．氣體在狀態(tài)c、d的內(nèi)能相等【解答】解：A、過程①中氣體作等容變化，溫度升高，根據(jù)查理定律pTB、過程②中氣體的體積增大，氣體對外界做正功，故B正確；C、過程④中氣體作等容變化，氣體不做功，溫度降低，氣體的內(nèi)能減少，根據(jù)熱力學第一定律ΔU＝W+Q知氣體向外界放出了熱量，故C錯誤；D、狀態(tài)c、d的溫度相等，根據(jù)一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只跟溫度有關(guān)，可知，氣體在狀態(tài)c、d的內(nèi)能相等，故D正確。故選：ABD。（多選）15．（2023春?駐馬店期末）一定質(zhì)量的理想氣體，壓強p隨體積V變化的圖像如圖所示，N、M、Q為三個狀態(tài)點，M、Q、O三點共線，箭頭表示狀態(tài)變化的方向。下列說法正確的是（）A．由N到M的狀態(tài)變化過程中，氣體溫度保持不變 B．由M到Q的狀態(tài)變化過程中，氣體內(nèi)能不斷減小 C．由Q到N的狀態(tài)變化過程中，氣體一定吸收熱量 D．由N→M→Q→N的變化過程中，氣體吸收與放出的熱量相等【解答】解：AB．由N到M的狀態(tài)變化過程中，pV乘積在改變，根據(jù)一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)方程pV＝CT可知氣體溫度在改變；同理，由M到Q的狀態(tài)變化過程中，因為pV乘積在不斷變小，所以溫度在不斷減小，因此氣體內(nèi)能在不斷減小，故A錯誤，B正確；C．由Q到N的狀態(tài)變化過程中，氣體等壓變化，根據(jù)蓋—呂薩克定律隨著氣體體積增大溫度在變大，因此內(nèi)能在增大，結(jié)合熱力學第一定律ΔU＝Q+W可知，當氣體體積增大時對外做功而內(nèi)能在增大，所以氣體一定吸收熱量，故C正確；D．p﹣V圖線與橫軸圍成的面積為氣體做功的大小，因此圖形QNM的面積表示整個過程外界對氣體做的功，因為整個過程氣體溫度不變，內(nèi)能不變，由熱力學第一定律ΔU＝Q+W可知整個過程氣體一定對外放熱，也就是說氣體吸收的熱量小于放出的熱量，故D錯誤。故選：BC。三．實驗題（共3小題）16．（2023春?閻良區(qū)期末）在“油膜法測分子直徑”的實驗中，某同學操作如下：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在邊長約10cm的正方形淺盤內(nèi)注入適量的水，將痱子粉均勻地撒在水面上，用滴管滴入一滴溶液；④待油膜形狀穩(wěn)定后，將繪有方格的玻璃板放在淺盤上，繪出油酸膜的輪廓（如圖所示），每個方格的邊長為1.0cm。（1）該實驗中一滴油酸酒精溶液含2×10﹣4mL油酸；（2）由上述數(shù)據(jù)估算得到油酸分子直徑的數(shù)量級約為10﹣8m；（3）若該同學在計算油酸膜面積時，對不完整的方格均不計數(shù)，由此估算得到的油酸分子直徑數(shù)量級將不變（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）；（4）已知油酸分子的直徑數(shù)量級為10﹣10m，該同學實驗結(jié)果產(chǎn)生偏差的原因可能是：油酸膜沒有充分展開，形成的并不是單分子油膜層；（5）用油膜法測出油酸分子的直徑后，要測定阿伏加德羅常數(shù)，還需要知道油酸的B（填序號）。A.摩爾質(zhì)量B.摩爾體積C.質(zhì)量D.體積【解答】解：（1）該實驗中一滴油酸酒精溶液含純油酸1（2）油膜的面積約為S＝55×12×10﹣4m3＝5.5×10﹣3m3則分子直徑d=則油酸分子直徑的數(shù)量級約為10﹣8m；（3）若該同學在計算油酸膜面積時，對不完整的方格均不計數(shù)，則算得的油膜的面積偏小，則由此估算得到的油酸分子直徑偏大，但是數(shù)量級不變；（4）已知油酸分子的直徑約為8×10?10m，該同學實驗結(jié)果產(chǎn)生偏差的可能原因是：油酸膜可能沒有充分展開，形成的并不是單分子油膜層，理由是：2×10?10m3的油酸若形成緊密排列的單分子膜時，膜面積約為0.25m2，遠大于淺盤內(nèi)的水面面積，說明實際上油膜不可能僅是一層油酸分子構(gòu)成的。（5）根據(jù)阿伏伽德羅常數(shù)計算公式：NA故答案為：（1）2×10﹣4；（2）10﹣8；（3）不變；（4）油酸膜沒有充分展開，形成的并不是單分子油膜層；（5）B。17．（2023春?應(yīng)縣校級期末）某同學用如圖甲所示的裝置探究氣體等溫變化的規(guī)律。在橡膠套和柱塞間封閉著一段空氣柱，空氣柱的長度L可以從刻度尺讀取，空氣柱的壓強p可以從與空氣柱相連的壓力表讀取。緩慢地向下壓或向上拉柱塞，保持空氣柱的溫度不變，測量空氣柱