全優(yōu)課堂·物理·選擇性必修第三冊(人教版) 試題及答案 第1-5章 達(dá)標(biāo)檢測卷

第一章達(dá)標(biāo)檢測卷一、選擇題(本題共11小題，每小題5分，共55分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～7題只有一項(xiàng)符合題目要求，第8～11題有多項(xiàng)符合題目要求)1．我國已開展空氣中PM2.5濃度的監(jiān)測工作．PM2.5是指空氣中直徑等于或小于2.5μm的懸浮顆粒物，其飄浮在空中做無規(guī)則運(yùn)動，很難自然沉降到地面，吸入后對人體形成危害．礦物燃料燃燒排放的煙塵是形成PM2.5的主要原因．下列關(guān)于PM2.5的說法中正確的是()A．PM2.5的尺寸與空氣中氧分子的尺寸的數(shù)量級相當(dāng)B．PM2.5在空氣中的運(yùn)動屬于分子熱運(yùn)動C．PM2.5的運(yùn)動軌跡是由氣流的運(yùn)動決定的D．PM2.5必然有內(nèi)能【答案】D【解析】PM2.5的尺寸比空氣中氧分子的尺寸大得多，A錯(cuò)誤；PM2.5在空氣中的運(yùn)動不屬于分子熱運(yùn)動，B錯(cuò)誤；PM2.5的運(yùn)動軌跡是由大量空氣分子對PM2.5無規(guī)則碰撞的不平衡和氣流的運(yùn)動決定的，C錯(cuò)誤；PM2.5內(nèi)部的熱運(yùn)動不可能停止，故PM2.5必然有內(nèi)能，D正確．2．咸菜燜豬肉是五華人非常喜歡的一道客家菜，但腌制咸菜并不簡單．把蘿卜腌成咸菜通常需要幾天，而把蘿卜炒熟，使之具有相同的咸味，只需幾分鐘．造成這種差別的主要原因是()A．鹽的分子很小，容易進(jìn)入蘿卜中 B．鹽分子間有相互作用的斥力C．蘿卜分子間有空隙，易擴(kuò)散 D．炒菜時(shí)溫度高，分子熱運(yùn)動激烈【答案】D【解析】蘿卜腌成咸菜或炒成熟菜，具有了咸味，是由于鹽分子擴(kuò)散引起的，炒菜時(shí)溫度高，分子熱運(yùn)動激烈，擴(kuò)散得快，故只有D正確．3．(2024年秦皇島期中)氧氣分子在溫度為0℃和100℃下的速率分布如圖所示，eq\f(ΔN,N)是分子數(shù)所占的比例，由圖中信息可得到的正確結(jié)論是()A．不同溫度下，最大比例的速率區(qū)間相同B．氧氣分子速率都呈“兩頭多，中間少”的分布C．100℃的氧氣中，速率大的分子比例較多D．有分子速率為零，說明溫度為絕對零度【答案】C【解析】由圖可知，不同溫度下，最大比例的速率區(qū)間不同，A錯(cuò)誤；氧氣分子速率都呈“兩頭少，中間多”的分布，B錯(cuò)誤；100℃的氧氣中，速率大的分子比例較多，C正確；絕對零度不可能達(dá)到，D錯(cuò)誤．4．雨滴下落，溫度逐漸升高，在這個(gè)過程中，下列說法中正確的是()A．雨滴內(nèi)分子的勢能都在減小，動能在增大 B．雨滴內(nèi)每個(gè)分子的動能都在不斷增大C．雨滴內(nèi)水分子的平均速率不斷增大 D．雨滴內(nèi)水分子的勢能在不斷增大【答案】C【解析】雨滴下落，雨滴內(nèi)分子間的距離不變，則分子勢能不變，雨滴的速度增大，動能在增大，故A錯(cuò)誤；溫度是分子熱運(yùn)動平均動能的標(biāo)志，溫度升高時(shí)雨滴內(nèi)水分子的平均動能增大，但分子的運(yùn)動是無規(guī)則的，不是每個(gè)分子的動能都在增大，故B錯(cuò)誤；溫度升高時(shí)雨滴內(nèi)水分子的平均動能增大，故C正確；雨滴內(nèi)水分子的勢能不變，故D錯(cuò)誤．5．將液體分子看作是球體，且分子間的距離可忽略不計(jì)，則已知某種液體的摩爾質(zhì)量M，該液體的密度ρ以及阿伏加德羅常數(shù)NA，可得該液體分子的半徑為()A．eq\r(3,\f(3M,4πρNA)) B．eq\r(3,\f(3MNA,4πρ))C．eq\r(3,\f(6M,πρNA)) D．eq\r(3,\f(6MNA,πρ))【答案】A【解析】根據(jù)將液體分子看作是球體，且分子間的距離可忽略不計(jì)的模型可知，阿伏加德羅常數(shù)NA個(gè)液體分子體積之和等于摩爾體積，求出分子體積，再由球的體積公式求出分子的半徑．液體的摩爾體積為V＝eq\f(M,ρ)，由題，液體分子看作是球體，且分子間的距離可忽略不計(jì)，則液體分子的體積為V0＝eq\f(V,NA)＝eq\f(M,ρNA)，由V0＝eq\f(4,3)πr3得r＝eq\r(3,\f(3M,4πρNA))，A正確．6．(2024年煙臺期中)下列說法中正確的是()A．1克100℃的水的內(nèi)能等于1克100℃的水蒸氣的內(nèi)能B．水蒸氣凝結(jié)成小水珠過程中，水分子間的引力增大，斥力減小C．分子間的距離r存在某一值r0，當(dāng)r>r0時(shí)，分子間引力小于斥力，當(dāng)r<r0時(shí)，分子間斥力小于引力D．在一定溫度下，大量氣體分子的速率分布均呈現(xiàn)“中間多、兩頭少”的規(guī)律【答案】D【解析】1克100℃的水需要吸收熱量才能變?yōu)?克100℃的水蒸氣，故1克100℃的水的內(nèi)能小于1克100℃的水蒸氣的內(nèi)能，A錯(cuò)誤；水分子在氣態(tài)下引力、斥力忽略不計(jì)，凝結(jié)成液態(tài)，分子間距減小，引力和斥力同時(shí)增大，B錯(cuò)誤；分子間的距離r存在某一值r0，當(dāng)r>r0時(shí)，分子間引力大于斥力，當(dāng)r<r0時(shí)，分子間斥力大于引力，C錯(cuò)誤；任一溫度下，氣體分子的速率分布均呈現(xiàn)“中間多、兩頭少”的規(guī)律，D正確．7．分子勢能的大小是由分子間的相對位置決定的．分子勢能Ep與分子間距離r的關(guān)系如圖所示，r0為分子間的平衡位置．下列說法正確的是()A．當(dāng)r＝r0分子勢能最小B．當(dāng)分子間的距離從r1增大到r0的過程中，分子間作用力做負(fù)功C．r＝r1，分子間作用力最大D．當(dāng)分子間的距離從0.6r0增大到10r0的過程中，分子勢能一直增大【答案】A【解析】由圖可知，當(dāng)r＝r0分子勢能最小，A正確；當(dāng)分子間的距離從r1增大到r0的過程中，分子勢能減小，分子間作用力做正功，B錯(cuò)誤；Ep-r圖像斜率的絕對值表示分子間作用力大小，由圖可知，當(dāng)r＝r1時(shí)，Ep-r圖像斜率的絕對值不是最大值，故r＝r1，分子間作用力不是最大，C錯(cuò)誤；由圖可知，當(dāng)分子間的距離從0.6r0增大到10r0的過程中，分子勢能先減小后增大，D錯(cuò)誤．8．下列有關(guān)分子動理論和物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識，其中正確的是()A．分子間距離減小時(shí)分子勢能一定減小B．溫度越高，物體中分子無規(guī)則運(yùn)動越劇烈C．溫度越高，物體內(nèi)熱運(yùn)動速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例越大D．分子間同時(shí)存在引力和斥力，隨分子距離的增大，分子間的引力和斥力都會減小【答案】BCD【解析】當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子力隨分子間距離的減小而增大，間距減小斥力做負(fù)功分子勢能增大，分子間距的增大時(shí)反之，A錯(cuò)誤；物體的溫度越高，分子熱運(yùn)動的平均動能增大，物體中分子無規(guī)則運(yùn)動越劇烈，B正確；根據(jù)麥克斯韋統(tǒng)計(jì)規(guī)律可知，溫度越高，物體內(nèi)熱運(yùn)動速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例越大，故C正確；分子間距離增大時(shí)，斥力和引力都減小，分子間距離減小時(shí)，斥力和引力都增大，但斥力增大得快，D正確．9．下列四幅圖分別對應(yīng)四種說法，其中正確的是() 甲 乙 丙 丁A．圖甲中分子并不是球形，但可以當(dāng)作球形處理，這是一種估算方法B．圖乙中微粒的運(yùn)動就是物質(zhì)分子的無規(guī)則熱運(yùn)動，即布朗運(yùn)動C．圖丙中當(dāng)兩個(gè)相鄰的分子間距離為r0時(shí)，它們間相互作用的引力和斥力大小相等D．圖丁中0℃和100℃氧氣分子速率都呈現(xiàn)“中間多、兩頭少”的分布特點(diǎn)【答案】ACD【解析】圖甲是油膜法估測分子的大小，圖中分子并不是球形，但可以當(dāng)作球形處理，這是一種估算方法，A正確；圖乙中顯示的是布朗運(yùn)動，是懸浮微粒的無規(guī)則運(yùn)動，不是物質(zhì)分子的無規(guī)則熱運(yùn)動，故B錯(cuò)誤；圖丙中，當(dāng)兩個(gè)相鄰的分子間距離為r0時(shí)，分子力為零，此時(shí)它們間相互作用的引力和斥力大小相等，故C正確；圖丁是分子在不同溫度下的速率分布規(guī)律的圖解，0℃和100℃氧氣分子速率都呈現(xiàn)“中間多、兩頭少”的分布特點(diǎn)，故D正確．10．(2024年邢臺期中)某大學(xué)課題組制備出了一種超輕氣凝膠，該氣凝膠刷新了目前世界上最輕材料的紀(jì)錄，其彈性和吸油能力很強(qiáng)，這種被稱為“全碳?xì)饽z”的固態(tài)材料密度比空氣密度?。O(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NA，下列說法正確的是()A．a(chǎn)千克氣凝膠所含的分子數(shù)為aNA B．每個(gè)氣凝膠分子的直徑為eq\r(3,\f(NAρ,M))C．氣凝膠的摩爾體積為eq\f(M,ρ) D．每一個(gè)氣凝膠分子的體積為eq\f(M,NAρ)【答案】CD【解析】a千克氣凝膠的摩爾數(shù)為n＝eq\f(a,M)，a千克氣凝膠所含的分子數(shù)為N＝nNA＝eq\f(a,m)NA，A錯(cuò)誤；氣凝膠的摩爾體積為Vmol＝eq\f(M,ρ)，1mol氣凝膠中含有NA個(gè)分子，故每個(gè)氣凝膠分子的體積為V0＝eq\f(Vmol,NA)＝eq\f(M,NAρ)，設(shè)每個(gè)氣凝膠分子的直徑為d，則V0＝eq\f(4,3)πeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,2)))eq\s\up12(3)，聯(lián)立解得d＝eq\r(3,\f(6M,πNAρ))，B錯(cuò)誤，C、D正確．11．自熱米飯因其便利性，深受廣大戶外運(yùn)動愛好者喜歡．自熱米飯盒內(nèi)有一個(gè)發(fā)熱包，遇水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生大量熱能，不需要明火，溫度可超過100℃，蓋上盒蓋便能在10～15分鐘內(nèi)迅速加熱食品．自熱米飯盒的蓋子上有一個(gè)透氣孔，如果透氣孔堵塞，容易造成小型爆炸．有關(guān)自熱米飯盒爆炸的說法，錯(cuò)誤的是()A．自熱米飯盒爆炸，是盒內(nèi)氣體溫度升高，氣體分子間斥力急劇增大的結(jié)果B．在自熱米飯盒爆炸的瞬間，盒內(nèi)氣體內(nèi)能增加C．在自熱米飯盒爆炸的瞬間，盒內(nèi)氣體溫度降低D．自熱米飯盒爆炸前，盒內(nèi)氣體溫度升高，標(biāo)志著每一個(gè)氣體分子速率都增大了【答案】ABD【解析】自熱米飯盒爆炸前，盒內(nèi)氣體溫度升高，由分子動理論知，體積不變，氣體分子間分子力(引力)可忽略不計(jì)，分子間相互作用力不變，A錯(cuò)誤；根據(jù)熱力學(xué)第一定律，爆裂前氣體溫度升高，內(nèi)能應(yīng)增大，突然爆裂的瞬間氣體對外界做功，其內(nèi)能應(yīng)減少，溫度也會有所下降，B錯(cuò)誤，C正確；自熱米飯盒爆炸前，盒內(nèi)氣體溫度升高，分子平均動能增加，但并不是每一個(gè)氣體分子速率都增大，D錯(cuò)誤．二、非選擇題(本題共5小題，共45分)12．(5分)(2023年文山州期末)某同學(xué)做布朗運(yùn)動實(shí)驗(yàn)，得到某個(gè)觀測記錄如圖所示．(1)圖中記錄的是________．A．某個(gè)分子無規(guī)則運(yùn)動的情況B．某個(gè)微粒做無規(guī)則運(yùn)動的軌跡C．某個(gè)微粒做無規(guī)則運(yùn)動的速度—時(shí)間圖線D．按等時(shí)間間隔依次記錄的某個(gè)運(yùn)動微粒位置的連線(2)該同學(xué)為證實(shí)“溫度越高布朗運(yùn)動越激烈”，他在一鍋水中撒一點(diǎn)胡椒粉，加熱時(shí)發(fā)現(xiàn)水中的胡椒粉在翻滾，他認(rèn)為這一現(xiàn)象就有力地說明了“溫度越高布朗運(yùn)動越激烈”，你的看法是_____________________.(評價(jià)該同學(xué)這種證明方法的對錯(cuò)及原因分析)【答案】(1)D(2)見解析【解析】(1)布朗運(yùn)動是懸浮在液體中的固體小顆粒的無規(guī)則運(yùn)動，而非分子的運(yùn)動，A錯(cuò)誤；既然運(yùn)動是無規(guī)則的，故微粒沒有固定的運(yùn)動軌跡，B錯(cuò)誤；對于某個(gè)微粒而言在不同時(shí)刻的速度大小和方向均是不確定的，無法確定其在某一個(gè)時(shí)刻的速度，也就無法描繪其速度—時(shí)間圖線，該圖只是按等時(shí)間間隔依次記錄的某個(gè)運(yùn)動微粒位置的連線，C錯(cuò)誤，D正確．(2)這種做法不能證實(shí)“溫度越高布朗運(yùn)動越激烈”，因?yàn)楹贩凼怯捎跓崴膶α鞫\(yùn)動的，而對流是靠宏觀流動實(shí)現(xiàn)的熱傳遞過程，在對流過程中伴有大量分子的定向運(yùn)動，胡椒粉的翻滾是有一定規(guī)律的，它不是布朗運(yùn)動．13．(10分)在用油膜法估測分子的大小的實(shí)驗(yàn)中，具體操作如下：①取油酸0.1mL注入250mL的容量瓶內(nèi)，然后向瓶中加入酒精，直到液面達(dá)到250mL的刻度為止，搖動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筒，直到量筒內(nèi)液面達(dá)到1mL為止，恰好共滴了100滴；③在邊長約40cm的淺盤內(nèi)注入約2cm深的水，將細(xì)石膏粉均勻地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，輕輕地向水面滴一滴溶液，酒精揮發(fā)后，油酸在水面上盡可能地散開，形成一層油膜，膜上沒有石膏粉，可以清楚地看出油膜輪廓；④待油膜形狀穩(wěn)定后，將事先準(zhǔn)備好的玻璃板放在淺盤上，在玻璃板上繪出油膜的形狀；⑤將畫有油膜形狀的玻璃板放在邊長為1cm的方格紙上，算出完整的方格有67個(gè)，大于半格的有14個(gè)，小于半格的有19個(gè)．(1)這種估測方法是將每個(gè)分子視為________，讓油酸盡可能地在水面上散開，則形成的油膜可視為______________，這層油膜的厚度可視為油酸分子的________．(2)利用上述具體操作中的有關(guān)數(shù)據(jù)可知一滴油酸酒精溶液含純油酸__________m3，油膜面積為__________m2，求得的油酸分子直徑為______________m．(結(jié)果全部保留2位有效數(shù)字)【答案】(1)球形單分子油膜直徑(2)4.0×10-128.1×10-34.9×10-10【解析】(2)一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積為V＝eq\f(1,100)×eq\f(0.1,250)mL＝4.0×10-6mL＝4.0×10-12m3，形成油膜的面積S＝1×(67＋14)cm2＝8.1×10-3m2，油酸分子的直徑d＝eq\f(V,S)≈4.9×10-10m.14．(10分)很多轎車中有安全氣囊以保障駕乘人員的安全．轎車在發(fā)生一定強(qiáng)度的碰撞時(shí)，利用疊氮化鈉(NaN3)爆炸產(chǎn)生氣體(假設(shè)都是N2)充入氣囊．若氮?dú)獬淙牒蟀踩珰饽业娜莘eV＝56L，囊中氮?dú)饷芏圈眩?.5kg/m3，已知氮?dú)饽栙|(zhì)量M＝0.028kg/mol，取阿伏加德羅常數(shù)NA＝6×1023mol-1.試估算：(1)囊中氮?dú)夥肿拥目倐€(gè)數(shù)N；(2)囊中氮?dú)夥肿娱g的平均距離．(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)解：(1)設(shè)N2的物質(zhì)的量為n，則n＝eq\f(ρV,M)，氮?dú)獾姆肿涌倲?shù)N＝eq\f(ρV,M)NA，代入數(shù)據(jù)得N＝3×1024個(gè)．(2)每個(gè)分子所占的空間為V0＝eq\f(V,N)，設(shè)分子間平均距離為a，則有V0＝a3，即a＝eq\r(3,V0)＝eq\r(3,\f(V,N))，代入數(shù)據(jù)得a≈3×10-9m．15．(10分)位于我國吉林松花江畔的石化廠曾經(jīng)發(fā)生爆炸事故，大量含苯的有毒物質(zhì)流入松花江，造成空前的環(huán)境災(zāi)難．這些有毒物質(zhì)最終進(jìn)入鄂霍次克海．其中苯不溶于水，比水的密度小，會在海面上漂浮形成單分子“苯膜”，污染大面積的海域．(已知苯的摩爾質(zhì)量M＝78kg/mol，密度ρ＝0.88×103kg/m3，取阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.02×1023mol-1).試計(jì)算1噸苯大約會污染面積為多少平方公里的海洋？(保留1位有效數(shù)字)解：苯的摩爾體積V＝eq\f(M,ρ)，每個(gè)苯分子的體積V′＝eq\f(V,NA)，設(shè)苯分子直徑為D，則eq\f(4,3)πeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(D,2)))eq\s\up12(3)＝V′，D＝eq\r(3,\f(6M,πρNA))＝eq\r(3,\f(6×78,3.14×0.88×103×6.02×1023))m≈1.4×10-10m，污染面積S＝eq\f(m,ρD)＝eq\f(1×103,0.88×103×1.4×10-10)m2＝8×109m2＝8×103km2.16．(10分)一個(gè)高約為2.8m，面積約為10m的兩人辦公室，若只有一人吸了一根煙．求：(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字．人正常呼吸一次吸入氣體300cm3，一根煙大約吸10次，標(biāo)準(zhǔn)狀況下空氣的摩爾體積Vmol＝22.4L/mol)(1)估算被污染的空氣分子間的平均距離；(2)另一個(gè)不吸煙者一次呼吸大約吸入多少個(gè)被污染過的空氣分子．解：(1)吸煙者抽一根煙吸入氣體的總體積為10×300cm3，含有空氣分子數(shù)n＝eq\f(10×300×10-6,22.4×10-3)×6.02×1023個(gè)≈8.1×1022個(gè)，辦公室單位體積空間內(nèi)含被污染的空氣分子數(shù)為eq\f(8.1×1022,10×2.8)個(gè)/m3≈2.9×1021個(gè)/m3，每個(gè)被污染的分子所占體積為V＝eq\f(1,2.9×1021)m3，所以平均距離L＝eq\r(3,V)＝7.0×10-8m.(2)被動吸煙者一次吸入被污染的空氣分子數(shù)為N＝2.9×1021×300×10-6個(gè)＝8.7×1017個(gè)．第二章達(dá)標(biāo)檢測卷一、選擇題(本題共11小題，每小題5分，共55分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～7題只有一項(xiàng)符合題目要求，第8～11題有多項(xiàng)符合題目要求)1．下列關(guān)于固體的說法中，正確的是()A．晶體熔化時(shí)，溫度不變，但內(nèi)能變化B．單晶體一定是單質(zhì)，有確定的幾何形狀，有確定的熔點(diǎn)C．多晶體沒有確定的幾何形狀，也沒有確定的熔點(diǎn)D．晶體都是各向異性的，而非晶體都是各向同性的【答案】A【解析】晶體具有一定的熔點(diǎn)，在熔化時(shí)溫度保持不變，但要不斷地吸收熱量，改變分子間的距離，所以內(nèi)能也要發(fā)生變化，故A正確；單晶體具有確定的幾何形狀，有確定的熔點(diǎn)，單晶體可以是單質(zhì)，也可以是化合物，比如食鹽、雪花等，B錯(cuò)誤；多晶體沒有確定的幾何形狀，但有確定的熔點(diǎn)，C錯(cuò)誤；多晶體也是各向同性的，單晶體具有各向異性，D錯(cuò)誤．2．下列現(xiàn)象中，不能說明液體存在表面張力的是()A．吹出的肥皂泡成球形B．硬幣能漂浮于水面上C．滴入水中的紅墨水很快散開D．在完全失重的環(huán)境下，熔化的金屬能收縮成標(biāo)準(zhǔn)的球形【答案】C【解析】吹出的肥皂泡成球形是由于表面張力的作用，故A不符合題意；硬幣能漂浮于水面上，是由于表面張力的作用，故B不符合題意；滴入水中的紅墨水很快散開，是自由擴(kuò)散的結(jié)果，與表面張力無關(guān)，故C符合題意；在完全失重的環(huán)境下，熔化的金屬能收縮成標(biāo)準(zhǔn)的球形，是由于表面張力的作用，故D不符合題意．3．如圖，密封的桶裝薯片從上海帶到拉薩后密封膜蓋子凸起．若兩地溫度相同，則桶內(nèi)的氣體壓強(qiáng)p和分子平均動能Ek的變化情況是()A．p增大、Ek增大 B．p增大、Ek不變C．p減小、Ek增大 D．p減小、Ek不變【答案】D【解析】兩地溫度相同，則分子平均動能不變；由玻意耳定律可知桶內(nèi)氣體的體積增大、壓強(qiáng)減小，D正確．4．(2024年滄州月考)肺活量是衡量人體呼吸功能的一個(gè)重要指標(biāo)，是指人能夠呼出的氣體在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓p0下的最大體積．一同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置測量自己的肺活量，豎直放置的汽缸中有一與汽缸壁接觸良好的活塞，活塞上方放有重物，活塞由于卡槽作用在汽缸中靜止不動，插銷K處于打開狀態(tài)，汽缸中活塞下方空間的體積為V0，該同學(xué)用盡全力向吹嘴吹氣后，關(guān)閉插銷K，最終活塞下方空間的體積變?yōu)閑q\f(3,2)V0，已知外界大氣壓強(qiáng)為p0，活塞的面積為S，活塞及上方重物的總重力G＝eq\f(1,2)p0S，汽缸的導(dǎo)熱性能良好，不計(jì)一切摩擦，則該同學(xué)的肺活量為()A．eq\f(3,4)V0 B．V0C．eq\f(5,4)V0 D．eq\f(3,2)V0【答案】C【解析】設(shè)該同學(xué)呼出的氣體在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓p0下的體積為V，把該同學(xué)呼出的氣體和活塞下方汽缸中原有的氣體作為研究對象，有p0V0＋p0V＝p·eq\f(3,2)V0，其中p＝p0＋eq\f(G,S)＝eq\f(3,2)p0，解得V＝eq\f(5,4)V0，故選C．5．下列說法正確的是()A．雨水沒有透過傘布是因?yàn)橐后w表面存在張力B．1g、100℃的水與1g、100℃的水蒸氣相比較，分子熱運(yùn)動的平均動能與分子的總動能不相同C．玻璃上附著水發(fā)生浸潤現(xiàn)象的原因是附著層里的分子比水內(nèi)部平均距離大，所以分子間表現(xiàn)為引力D．晶體一定具有規(guī)則形狀，且有各向異性的特征【答案】A【解析】雨水在布料上形成一層薄膜，由于液體表面存在張力，雨水在表面張力作用下沒有透過傘布，故A正確；分子熱運(yùn)動的平均動能與溫度有關(guān)，溫度越高，絕大部分的分子熱運(yùn)動越劇烈，分子熱運(yùn)動的平均動能越大，100℃的水與100℃的水蒸氣溫度相同，故分子熱運(yùn)動的平均動能相同，又因?yàn)榫鶠?g，分子總數(shù)相同，故總動能也相同，故B錯(cuò)誤；浸潤現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是附著層內(nèi)分子間距比液體內(nèi)部分子間距小，分子間作用力表現(xiàn)為引力的緣故，故C錯(cuò)誤；晶體有單晶體和多晶體，單晶體一定具有規(guī)則形狀，且有各向異性的特征，而多晶體沒有規(guī)則形狀，各向同性，故D錯(cuò)誤．6．一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生一系列的變化，下列不可能實(shí)現(xiàn)的是()A．氣體的壓強(qiáng)和體積均增加，氣體的溫度降低B．氣體的壓強(qiáng)增加、溫度升高，氣體的體積減小C．氣體的壓強(qiáng)、體積均增加，同時(shí)溫度升高D．氣體的壓強(qiáng)、體積均減小，同時(shí)溫度降低【答案】A【解析】根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C可知，若氣體的壓強(qiáng)增加、體積增加，則氣體的溫度升高，A錯(cuò)誤，符合題意，C正確，不符合題意；若氣體的壓強(qiáng)增加、體積減小，則氣體的溫度可能升高，可能降低，也可能不變，B正確，不符合題意．若氣體的壓強(qiáng)、體積均減小，則氣體的溫度一定降低，D正確，不符合題意．7．一定質(zhì)量的某種氣體自狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)C變化到狀態(tài)B，這一過程在V-T圖上如圖所示，則()A．在過程AC中，氣體的壓強(qiáng)不斷變小B．在過程CB中，氣體的壓強(qiáng)不斷變小C．在狀態(tài)A時(shí)，氣體的壓強(qiáng)最大D．在狀態(tài)B時(shí)，氣體的壓強(qiáng)最大【答案】D【解析】氣體的AC變化過程是等溫變化，由pV＝C可知，體積減小，壓強(qiáng)增大，故A錯(cuò)誤．在CB變化過程中，氣體的體積不發(fā)生變化，即為等容變化，由eq\f(p,T)＝C可知，溫度升高，壓強(qiáng)增大，故B錯(cuò)誤．綜上所述，在ACB過程中氣體的壓強(qiáng)始終增大，所以氣體在狀態(tài)B時(shí)的壓強(qiáng)最大，故C錯(cuò)誤，D正確．8．甲、乙、丙、丁四位同學(xué)組成合作學(xué)習(xí)小組，對晶體和液晶的特點(diǎn)展開了討論．他們的說法正確的是()A．甲說，晶體有單晶體和多晶體，單晶體有天然規(guī)則的幾何形狀B．乙說，多晶體是由許多單晶體雜亂無章地組合而成的，所以多晶體沒有固定的熔點(diǎn)C．丙說，液晶就是液態(tài)的晶體，其光學(xué)性質(zhì)與多晶體相似，具有各向異性D．丁說，液晶在分子結(jié)構(gòu)上是一種介于固體和液體之間的中間態(tài)，它具有液體的流動性，又像某些晶體那樣具有光學(xué)各向異性【答案】AD【解析】單晶體具有確定的幾何形狀，無論是多晶體還是單晶體都有固定的熔點(diǎn)，故A正確，B錯(cuò)誤；液晶像液體一樣具有流動性，但不能說它是液態(tài)的晶體，它的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性，故C錯(cuò)誤，D正確．9．住在海邊的小明，跟幾個(gè)朋友自駕去某高原沙漠地區(qū)游玩，下列相關(guān)說法正確的是()A．出發(fā)前給汽車輪胎充氣，氣壓不宜過高，因?yàn)槠嚫咚傩旭倳r(shí)胎壓會增大B．小明在下雨時(shí)發(fā)現(xiàn)，雨水流過車窗時(shí)留有痕跡，說明水對玻璃是浸潤的C．到了高原地區(qū)，小明發(fā)現(xiàn)，盡管氣溫變化不大，但車上帶的礦泉水瓶變得更鼓脹了，這是瓶內(nèi)空氣壓強(qiáng)變大的緣故D．小明發(fā)現(xiàn)在晴天大風(fēng)刮起時(shí)，沙漠會黃沙漫天，海上不會水霧漫天，這是因?yàn)樗哂斜砻鎻埩Φ木壒省敬鸢浮緼B【解析】出發(fā)前給汽車輪胎充氣，氣壓不宜過高，因?yàn)槠嚫咚傩旭倳r(shí)若遇到凹陷的道路，汽車對地面的壓力增大，導(dǎo)致胎壓會增大，A正確；小明在下雨時(shí)發(fā)現(xiàn)，雨水流過車窗時(shí)留有痕跡，說明水對玻璃是浸潤的，B正確；到了高原地區(qū)，小明發(fā)現(xiàn)，盡管氣溫變化不大，但車上帶的礦泉水瓶變得更鼓脹了，這是由于高原的大氣壓強(qiáng)減小的緣故，C錯(cuò)誤；小明發(fā)現(xiàn)在晴天大風(fēng)刮起時(shí)，沙漠會黃沙漫天，海上不會水霧漫天，這是因?yàn)轱L(fēng)使蒸發(fā)的水蒸氣迅速擴(kuò)散，不易形成小水滴的緣故，D錯(cuò)誤．10．如圖所示為豎直放置的上細(xì)下粗的密閉細(xì)管，水銀柱將氣體分隔為A、B兩部分，初始溫度相同．使A、B升高相同溫度達(dá)到穩(wěn)定后，體積變化量分別為ΔVA、ΔVB，壓強(qiáng)變化量分別為ΔpA、ΔpB，對液面壓力的變化量分別為ΔFA、ΔFB，則()A．水銀柱向上移動了一段距離 B．ΔVA<ΔVBC．ΔpA>ΔpB D．ΔFA＝ΔFB【答案】AC【解析】假定水銀柱不動，升高相同的溫度，對氣體A：eq\f(pA,TA)＝eq\f(pA′,TA′)，初始狀態(tài)時(shí)pA＝pB＋ph，則A、B升高相同溫度后，pA′＝eq\f(TA′,TA)pA＝eq\f(TA′,TA)(pB＋ph)，同理知pB′＝eq\f(TA′,TA)pB，又因?yàn)閜A>pB，故pA′－pA>pB′－pB，所以水銀柱向上移動，水銀柱上下液面壓強(qiáng)差更大，所以ΔpA>ΔpB，A、C正確；因?yàn)樗y不可壓縮，故ΔVA＝ΔVB，B錯(cuò)誤；因?yàn)棣A＝ΔpA·SA，ΔFB＝ΔpB·SB，D錯(cuò)誤．11．如圖所示，表示一定質(zhì)量的理想氣體沿箭頭所示的方向發(fā)生狀態(tài)變化的過程，則該氣體壓強(qiáng)變化情況是()A．從狀態(tài)c到狀態(tài)d，壓強(qiáng)減小 B．從狀態(tài)d到狀態(tài)e，壓強(qiáng)增大C．從狀態(tài)e到狀態(tài)a，壓強(qiáng)增大 D．從狀態(tài)a到狀態(tài)b，壓強(qiáng)增大【答案】AD【解析】在V-T圖像中等壓線是過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線．由理想氣體的狀態(tài)方程知eq\f(V,T)＝eq\f(C,p)，可見當(dāng)壓強(qiáng)增大時(shí)，等壓線的斜率k＝eq\f(V,T)＝eq\f(C,p)變小，由圖可確定pa<pe<pd<pc<pb，故選AD．二、非選擇題(本題共5小題，共45分)12．(6分)如p-V圖所示，1、2、3三個(gè)點(diǎn)代表某容器中一定量理想氣體的三個(gè)不同狀態(tài)，對應(yīng)的溫度分別是T1、T2、T3.用N1、N2、N3分別表示這三個(gè)狀態(tài)下氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)撞擊容器壁上單位面積的次數(shù)，則N1______N2，T1______T3，N2______N3.(均填“大于”“小于”或“等于”)【答案】大于等于大于【解析】根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，可判斷出狀態(tài)1和狀態(tài)3溫度相等，即T1等于T3.氣體從狀態(tài)1到狀態(tài)2，體積不變壓強(qiáng)減小，溫度降低，根據(jù)溫度是分子平均動能的標(biāo)志可知狀態(tài)1分子平均速率大于狀態(tài)2分子平均速率，則N1大于N2.氣體從狀態(tài)2到狀態(tài)3，體積增大壓強(qiáng)不變，溫度升高，則N2大于N3.13．(10分)如圖為“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，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內(nèi)．開始時(shí)，B、C內(nèi)的水銀面等高．(1)若氣體溫度升高，為使瓶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變，應(yīng)將C管________(填“向上”或“向下”)移動，直至______________.(2)實(shí)驗(yàn)中多次改變氣體溫度，用ΔT表示氣體升高的攝氏溫度，用Δh表示B管內(nèi)水銀面高度的改變量．根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的圖線是()【答案】(1)向下B、C兩管內(nèi)水銀面等高(2)A【解析】(1)瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)等于外界大氣壓，當(dāng)溫度升高時(shí)，瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，B管中液面下降，要想使瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)保持不變，必須使B、C管中水銀面再次等高，故應(yīng)將C管向下移動．(2)設(shè)B管的橫截面積為S，根據(jù)蓋-呂薩克定律，eq\f(V,T)＝eq\f(ΔV,ΔT)＝eq\f(ΔhS,ΔT)＝常量，即Δh∝ΔT，所以應(yīng)選A．14．(10分)空氣栓塞指的是在輸液或輸血過程中，空氣進(jìn)入機(jī)體內(nèi)靜脈，直至心臟，引起血液循環(huán)障礙的現(xiàn)象．當(dāng)人體心臟中的氣體體積超過75mL時(shí)，就會造成嚴(yán)重的空氣栓塞，需進(jìn)行緊急搶救．某次給病人輸液時(shí)由于監(jiān)護(hù)失誤導(dǎo)致部分空氣進(jìn)入到心臟部位，形成的空氣泡隨著心臟搏動體積不斷變化，體積最大時(shí)達(dá)到80mL.該病人心臟處的血壓為60mmHg～120mmHg，空氣泡在心臟所受壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)和血壓之和，已知大氣壓強(qiáng)p0＝760mmHg，病人的體溫穩(wěn)定保持不變．(1)求進(jìn)入到心臟部位的空氣泡的體積最大值與最小值之比；(2)因這次進(jìn)入心臟氣體較多，該病人需送高壓氧艙進(jìn)行加壓急救．該病人送入高壓氧艙后變得比較虛弱，其體內(nèi)心臟處血壓變?yōu)?0mmHg～80mmHg，為了安全，需把心臟處的空氣泡控制在40mL以下，求該高壓氧艙的壓強(qiáng)至少為多少？解：(1)進(jìn)入到心臟部位的空氣泡的壓強(qiáng)最小值為p1＝p0＋60mmHg＝820mmHg，壓強(qiáng)最大值為p2＝p0＋120mmHg＝880mmHg，空氣做等溫變化，設(shè)進(jìn)入到心臟部位的空氣泡的體積最大值與最小值分別為V1和V2，根據(jù)玻意耳定律可知p1V1＝p2V2，解得進(jìn)入到心臟部位的空氣泡的體積最大值與最小值之比eq\f(V1,V2)＝eq\f(44,41).(2)送入高壓氧艙后，空氣泡發(fā)生等溫變化，空氣泡體積最大時(shí)達(dá)到80mL，即V1＝80mL，為了安全需要把心臟處的空氣泡控制在40mL，即V3＝40mL，根據(jù)玻意耳定律可知p1V1＝p3V3，代入數(shù)據(jù)得p3＝1640mmHg，此時(shí)這部分空氣對應(yīng)的壓強(qiáng)p3＝p＋40mmHg，解得高壓氧艙的壓強(qiáng)至少為p＝1600mmHg.15．(10分)(2024年黔南州模擬)根據(jù)氣象報(bào)道，我國北方有些地區(qū)春秋季晝夜溫差可以達(dá)到30℃以上．北方某城市某日白天最高氣溫高達(dá)37℃，夜晚最低氣溫低至7℃.該城市某無人居住的房間內(nèi)溫度與外界環(huán)境溫度相同，房間內(nèi)的空氣視為理想氣體，且白天最高氣溫時(shí)空氣的密度為ρ1＝1.13kg/m3.熱力學(xué)溫度T與攝氏溫度t的關(guān)系為T＝t＋273K，晝夜大氣壓強(qiáng)保持不變．求：(1)若房間密閉，房間內(nèi)晝夜空氣壓強(qiáng)的最大比值；(2)若房間與大氣連通，房間內(nèi)晝夜空氣密度的最大值．(結(jié)果保留兩位小數(shù))解：(1)溫度最高時(shí)Tmax＝310K，此時(shí)氣體壓強(qiáng)取最大值pmax；溫度最低時(shí)Tmin＝280K，此時(shí)氣體壓強(qiáng)取最小值pmin，根據(jù)查理定律得eq\f(pmax,Tmax)＝eq\f(pmin,Tmin)，整理得房間內(nèi)晝夜空氣壓強(qiáng)的最大比值為eq\f(pmax,pmin)＝eq\f(Tmax,Tmin)＝eq\f(31,28).(2)以溫度最高時(shí)房間內(nèi)的空氣為研究對象，設(shè)其體積為V1，其在溫度最低時(shí)對應(yīng)的體積為V2，根據(jù)蓋-呂薩克定律得eq\f(V1,Tmax)＝eq\f(V2,Tmin)，整理得eq\f(V2,V1)＝eq\f(Tmin,Tmax)＝eq\f(28,31).設(shè)晝夜空氣的最小密度和最大密度分別為ρ1、ρ2，有ρ1V1＝ρ2V2，整理得房間內(nèi)晝夜空氣密度的最大值為ρ2＝eq\f(31,28)×1.13kg/m3＝1.25kg/m3.16．(9分)如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A開始，經(jīng)歷兩個(gè)狀態(tài)變化過程，先后到達(dá)狀態(tài)B和C.已知狀態(tài)A的溫度TA為300K，求狀態(tài)C的溫度．解：氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B壓強(qiáng)不變，由蓋-呂薩克定律，有eq\f(VA,TA)＝eq\f(VB,TB)，其中eq\f(VB,VA)＝eq\f(3,1)，解得TB＝eq\f(VB,VA)TA＝900K.氣體從狀態(tài)B到狀態(tài)C體積不變，由查理定律，有eq\f(pB,TB)＝eq\f(pC,TC)，其中eq\f(pC,pB)＝eq\f(3,10)，解得TC＝eq\f(pC,pB)TB＝270K．第三章達(dá)標(biāo)檢測卷一、選擇題(本題共11小題，每小題5分，共55分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～7題只有一項(xiàng)符合題目要求，第8～11題有多項(xiàng)符合題目要求)1．關(guān)于內(nèi)能、溫度和熱量，下列說法正確的是()A．物體的溫度升高時(shí)，一定吸收熱量B．物體沿斜面下滑時(shí)，內(nèi)能將增大C．物體沿斜面勻速下滑時(shí)，內(nèi)能可能增大D．內(nèi)能總是從高溫物體傳遞給低溫物體，當(dāng)內(nèi)能相等時(shí)傳熱停止【答案】C【解析】物體的溫度升高時(shí)，可能是外界對物體做了功，不一定是吸收熱量，A錯(cuò)誤；物體沿光滑斜面下滑時(shí)，沒有摩擦力做功，則物體的內(nèi)能不會增大，B錯(cuò)誤；物體沿斜面勻速下滑時(shí)，有摩擦力做功轉(zhuǎn)化為物體的內(nèi)能，則物體的內(nèi)能可能增大，C正確；熱量總是從高溫物體傳遞給低溫物體，當(dāng)溫度相等時(shí)傳熱停止，D錯(cuò)誤．2．如圖所示，汽缸和活塞與外界均無熱交換，中間有一個(gè)固定的導(dǎo)熱性良好的隔板，封閉著兩部分氣體A和B，活塞處于靜止平衡狀態(tài)．現(xiàn)通過電熱絲對氣體A加熱一段時(shí)間，后來活塞達(dá)到新的平衡，不計(jì)氣體分子勢能，不計(jì)活塞與汽缸壁間的摩擦，大氣壓強(qiáng)保持不變，則下列判斷正確的是()A．氣體A吸熱，但對外做功，內(nèi)能不變B．氣體B吸熱，對外做功，內(nèi)能不變C．氣體A和氣體B內(nèi)每個(gè)分子的動能都增大D．氣體B分子單位時(shí)間內(nèi)對器壁單位面積碰撞次數(shù)減少【答案】D【解析】氣體A吸熱Q>0，體積不變，W＝0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝Q＋W，可知ΔU>0，氣體溫度升高，故A錯(cuò)誤．對B上方活塞進(jìn)行受力分析，根據(jù)平衡條件可知，B氣體的壓強(qiáng)不變；由于隔板導(dǎo)熱性良好，B氣體會吸收A氣體的熱量后溫度上升，內(nèi)能增大；再由理想氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C，在壓強(qiáng)不變，溫度升高的情況下，體積增大，則氣體對外做功，故B錯(cuò)誤．氣體A和氣體B溫度都上升了，分子的平均動能都增大；分子平均動能是大量分子的一種統(tǒng)計(jì)規(guī)律，分子的平均動能都增大，并非每一個(gè)分子的動能都會增大，故C錯(cuò)誤．根據(jù)氣體壓強(qiáng)的微觀意義，氣體壓強(qiáng)和分子單位時(shí)間內(nèi)對器壁單位面積碰撞次數(shù)、分子平均動能有關(guān)；在壓強(qiáng)不變的情況下，氣體B的分子平均動能增大，氣體B分子單位時(shí)間內(nèi)對器壁單位面積碰撞次數(shù)減少，故D正確．3．(2024年天津月考)進(jìn)藏自駕游能夠讓你體驗(yàn)到西藏的自然美景和豐富的文化底蘊(yùn)．在駕車從低海拔向高海拔行駛過程中，密封包裝的食品包裝袋會發(fā)生膨脹現(xiàn)象，如圖所示．若此過程中溫度不變，把袋內(nèi)空氣視為理想氣體，下列說法正確的是()A．袋內(nèi)空氣一定對外界做功B．袋內(nèi)空氣分子的平均動能一定增大C．袋內(nèi)空氣壓強(qiáng)一定增大D．袋內(nèi)空氣一定對外界放熱【答案】A【解析】食品包裝袋會發(fā)生膨脹，氣體體積變大，則袋內(nèi)空氣對外界做功，A正確；氣體膨脹過程中溫度不變，所以袋內(nèi)空氣分子的平均動能不變，B錯(cuò)誤；根據(jù)eq\f(pV,T)＝C，溫度不變，體積變大，所以壓強(qiáng)減小，C錯(cuò)誤；根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝Q＋W，溫度不變，則ΔU＝0，體積變大，則W<0，所以Q>0，袋內(nèi)空氣一定從外界吸熱，D錯(cuò)誤．4．(2024年佛山聯(lián)考)如圖所示是一種兒童玩具“吡叭筒”，由竹筒和木棍組成，在竹筒的前后兩端分別裝上“叭子”(樹果子或打濕的小紙團(tuán)).叭子密封竹筒里面的空氣，迅速推動木棍，前端的叭子便會從筒口射出．則迅速推動木棍過程中(叭子尚未射出)，竹筒中被密封的氣體()A．壓強(qiáng)增大 B．溫度不變C．內(nèi)能不變 D．每個(gè)分子的動能都變大【答案】A【解析】迅速推動木棍過程中，竹筒中被密封的氣體體積減小，則壓強(qiáng)變大，外界對氣體做正功，W>0，由于“迅速”過程氣體與外界無熱交換，則Q＝0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體內(nèi)能增加，ΔU>0，溫度升高，分子平均動能增加，但不是每個(gè)分子的動能都增加．故選A．5．(2024年商丘模擬)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)a變化到狀態(tài)b的過程中，體積V隨熱力學(xué)溫度T變化的圖像如圖所示．已知?dú)怏w在狀態(tài)b的壓強(qiáng)為1.36×105Pa，從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b氣體吸收的熱量為4×104J，則該過程中氣體的內(nèi)能增加了()A．2.04×104J B．1.96×104JC．1.64×104J D．1.28×104J【答案】B【解析】設(shè)氣體在300K時(shí)的壓強(qiáng)為p，從300K到400K為等容變化，則有eq\f(p,300K)＝eq\f(1.36×105Pa,400K)，解得p＝1.02×105Pa，由圖像可知，氣體從200K到300K為等壓膨脹，氣體對外做功為W＝－p·ΔV＝－2.04×104J，從300K到400K氣體做功為零，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體內(nèi)能變化為ΔU＝Q＋W＝4×104J－2.04×104J＝1.96×104J，故選B．6．(2023年中山聯(lián)考)一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化如p-V圖所示，圖中p1＝3p2，V2＝4V1，狀態(tài)1、2對應(yīng)的溫度分別為T1、T2.由狀態(tài)1變化到狀態(tài)2的過程中，下列說法正確的是()A．氣體內(nèi)能不變B．氣體對外做功并放熱C．氣體分子熱運(yùn)動平均動能增大D．單位時(shí)間內(nèi)器壁單位面積上受氣體分子撞擊的次數(shù)增加【答案】C【解析】根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(3p2V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)＝eq\f(4p2V1,T2)，可得T1<T2.因此從狀態(tài)1到狀態(tài)2，氣體分子熱運(yùn)動平均動能增大，氣體內(nèi)能增加，氣體體積增大，氣體對外做功，因此氣體通過吸熱，增加了內(nèi)能，A、B錯(cuò)誤，C正確；分子平均動能增大，因此分子撞擊器壁的力增大，而狀態(tài)1變化到狀態(tài)2的過程中氣體壓強(qiáng)減小了，因此器壁上單位面積上受氣體分子撞擊的次數(shù)減少，D錯(cuò)誤．7．如圖所示，某同學(xué)將空的薄金屬筒開口向下壓入水中．設(shè)水溫均勻且恒定，筒內(nèi)空氣無泄漏，不計(jì)氣體分子間的相互作用，則被淹沒的金屬筒在緩緩下降過程中，筒內(nèi)空氣體積減小，空氣一定()A．從外界吸熱 B．內(nèi)能增大C．向外界放熱 D．內(nèi)能減小【答案】C【解析】由于不計(jì)氣體分子之間的相互作用，且整個(gè)過程緩慢進(jìn)行，所以可看成溫度不變，即氣體內(nèi)能不變，B、D錯(cuò)誤．熱力學(xué)第一定律公式ΔU＝W＋Q，因?yàn)樵谶@個(gè)過程中氣體體積減小，外界對氣體做了功，式中W取正號，ΔU＝0，所以Q為負(fù)，即氣體向外放熱，A錯(cuò)誤，C正確．8．(2024年惠州模擬)壓縮空氣儲能系統(tǒng)(CAES)能將空氣壓縮產(chǎn)生的熱能儲存起來，發(fā)電時(shí)讓壓縮的空氣推動發(fā)電機(jī)工作，這種方式能提升壓縮空氣儲能系統(tǒng)的效率，若該系統(tǒng)始終與外界絕熱，空氣可視為理想氣體．對于上述過程的理解正確的是()A．壓縮空氣過程中，組成空氣的氣體分子平均動能不變B．壓縮空氣過程中，空氣溫度升高，內(nèi)能增加C．該方式能夠?qū)嚎s空氣儲能的效率提升到100%D．壓縮的空氣在推動發(fā)電機(jī)工作的過程中，空氣對外做功，壓強(qiáng)減小【答案】BD【解析】壓縮空氣過程中，外界對氣體做正功，系統(tǒng)與外界絕熱，由熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q可知?dú)怏w內(nèi)能增大，溫度升高，組成空氣的氣體分子平均動能增大，A錯(cuò)誤，B正確；由熱力學(xué)第二定律可知，該方式能夠?qū)嚎s空氣儲能的效率不能提升到100%，C錯(cuò)誤；壓縮的空氣在推動發(fā)電機(jī)工作的過程中，氣體膨脹，體積變大，空氣對外做功，由eq\f(pV,T)＝C可知壓強(qiáng)減小，D正確．9．(2023年開封聯(lián)考)用氣壓式開瓶器開紅酒瓶，如圖所示，通過針頭向瓶內(nèi)打幾次氣，然后便能輕松拔出瓶塞，下列分析正確的是()A．打氣后瓶塞未拔出前，氣體壓強(qiáng)減小B．打氣后瓶塞未拔出前，氣體分子的數(shù)密度增大C．快速拔出瓶塞的過程中，瓶內(nèi)氣體內(nèi)能增大D．快速拔出瓶塞的過程中，瓶內(nèi)氣體內(nèi)能減小【答案】BD【解析】打氣后瓶塞未拔出前，氣體壓強(qiáng)增大，A錯(cuò)誤；打氣后瓶塞未拔出前，單位體積內(nèi)的分子數(shù)增加，即氣體分子的數(shù)密度增大，B正確；快速拔出瓶塞的過程中，氣體體積變大，對外做功，由于是快速拔出瓶塞，可認(rèn)為該過程沒有發(fā)生熱傳遞，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體內(nèi)能減少，C錯(cuò)誤，D正確．10．如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a出發(fā)，經(jīng)過等容過程ab到達(dá)狀態(tài)b，再經(jīng)過等溫過程bc到達(dá)狀態(tài)c，最后經(jīng)等壓過程ca回到初態(tài)a.下列說法正確的是()A．在過程ab中氣體的內(nèi)能增加B．在過程ca中外界對氣體做功C．在過程ab中氣體對外界做功D．在過程bc中氣體從外界吸收熱量【答案】ABD【解析】過程ab，溫度T增加，內(nèi)能增加，A正確；過程ca，體積V減小，外界對氣體做功，B正確；過程ab，體積V不變，氣體不做功，C錯(cuò)誤；過程bc，溫度T不變，ΔU＝0，體積V增加，對外做功，W<0，由熱力學(xué)第一定律ΔU＝Q＋W，得Q>0，D正確．11．如圖，從湖底形成的一個(gè)氣泡，在緩慢上升到湖面的過程中沒有破裂．若接近水面，湖內(nèi)水的溫度越高，大氣壓強(qiáng)沒有變化，將氣泡內(nèi)氣體看做理想氣體．則上升過程中，以下說法正確的是()A．外界對氣泡內(nèi)氣體做功B．氣泡內(nèi)氣體從外界吸收熱量C．氣泡內(nèi)氣體的壓強(qiáng)可能不變D．氣泡內(nèi)分子單位時(shí)間內(nèi)對氣泡壁單位面積的撞擊力變小【答案】BD【解析】氣泡上升過程中，溫度升高，與水面的距離減小，壓強(qiáng)減小，則根據(jù)eq\f(pV,T)＝C，可知體積變大，氣體對外做功，A錯(cuò)誤；氣體溫度升高，內(nèi)能變大，氣體對外做功，根據(jù)ΔU＝W＋Q，可知?dú)馀輧?nèi)氣體從外界吸收熱量，B正確；因大氣壓強(qiáng)不變，則隨水深度的減小，氣泡的壓強(qiáng)減小，根據(jù)氣體壓強(qiáng)的微觀意義可知，氣泡內(nèi)分子單位時(shí)間內(nèi)對氣泡壁單位面積的撞擊力變小，C錯(cuò)誤，D正確．故選B、D．二、非選擇題(本題共5小題，共45分)12．(6分)一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了如圖所示的狀態(tài)變化．已知從A到B的過程中，氣體的內(nèi)能減少了300J，氣體在狀態(tài)C時(shí)的溫度TC＝300K，則從A到B氣體放出的熱量是______J；氣體在狀態(tài)A時(shí)的溫度為______K.【答案】12001200【解析】從A到B，外界對氣體做功，有W＝pΔV＝15×104×(8－2)×10-3J＝900J，根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q，得Q＝ΔU－W＝－1200J，即從A到B氣體放出的熱量是1200J，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有eq\f(pAVA,TA)＝eq\f(pCVC,TC)，代入數(shù)據(jù)解得TA＝1200K．13．(8分)(2023年廣東模擬)空氣彈簧其貌不揚(yáng)，看起來就像個(gè)黑色救生圈，但它在列車行駛中的減震作用不可小覷．空氣彈簧主要由活塞、汽缸及內(nèi)封一定質(zhì)量的氣體構(gòu)成．當(dāng)乘客登上列車時(shí)，汽缸內(nèi)氣體的體積變化較快，氣體與外界來不及熱交換．若汽缸內(nèi)氣體視為理想氣體，則在氣體被壓縮的過程中，氣體的平均分子動能________(填“增大”“減小”或“不變”)，氣體的壓強(qiáng)______(填“增大”“減小”或“不變”).【答案】增大增大【解析】當(dāng)乘客登上列車時(shí)，汽缸內(nèi)氣體的體積迅速減小，外界對氣體做功；由熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q，W>0，Q＝0，則氣體的內(nèi)能ΔU>0，即氣體內(nèi)能增大，溫度升高，氣體的平均分子動能增大；由eq\f(pV,T)＝C可知，體積減小，溫度升高，則氣體的壓強(qiáng)增大．14．(12分)如圖所示，一輕活塞將體積為V，溫度為2T0的理想氣體，密封在內(nèi)壁光滑的圓柱形導(dǎo)熱汽缸內(nèi)．已知大氣壓強(qiáng)為p0，大氣溫度為T0，氣體內(nèi)能U與溫度T的關(guān)系為U＝aT(a為正的常數(shù)).在汽缸內(nèi)氣體溫度緩慢降為T0的過程中，求：(1)氣體內(nèi)能的減少量ΔU；(2)氣體放出的熱量Q.解：(1)由題意可知?dú)怏w內(nèi)能U與溫度的關(guān)系為U＝aT，所以開始時(shí)氣體的內(nèi)能U1＝a×2T0，末狀態(tài)U2＝aT0，內(nèi)能的減少量ΔU＝U1－U2＝aT0.(2)設(shè)溫度降低后的體積為V′，由蓋-呂薩克定律eq\f(V,2T0)＝eq\f(V′,T0)，外界對氣體做功W＝p0(V－V′)，根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q，解得氣體放出的熱量Q＝eq\f(1,2)p0V＋aT0.15．(10分)爆米花酥脆可口、老少皆宜，是許多人喜愛的休閑零食．如圖為高壓爆米花的裝置原理圖，玉米在鐵質(zhì)的密閉容器內(nèi)被加熱，封閉氣體被加熱成高溫高壓氣體，當(dāng)打開容器蓋后，“砰”的一聲氣體迅速膨脹，壓強(qiáng)急劇減小，玉米粒就“爆炸”成了爆米花．設(shè)當(dāng)?shù)販囟萾1＝27℃，大氣壓為p0，已知密閉容器打開前的氣體壓強(qiáng)達(dá)到4p0.試分析：(1)將容器內(nèi)的氣體看作理想氣體，求容器內(nèi)氣體的溫度．(2)假定在一次打開的過程中，容器內(nèi)氣體膨脹對外界做功15kJ，并向外釋放了20kJ的熱量，容器內(nèi)原有氣體的內(nèi)能如何變化？變化了多少？解：(1)根據(jù)查理定律eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)，p1＝p0，T1＝300K，p2＝4p0.解得T2＝1200K，則t2＝927℃.(2)由熱力學(xué)第一定律ΔU＝Q＋W，得ΔU＝－20kJ－15kJ＝－35kJ，故內(nèi)能減少35kJ.16．(9分)水能不產(chǎn)生污染物，是一種清潔能源．位于美國和加拿大交界處的尼亞加拉瀑布流量可達(dá)每秒6000m3，而且一年四季流量穩(wěn)定，瀑布落差50m．若利用這一資源發(fā)電，設(shè)其效率為50%，估算發(fā)電機(jī)的輸出功率．(g取10m/s2，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3)解：水力發(fā)電的基本原理是水的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，每秒鐘流下的水的質(zhì)量為m＝ρV＝1×103×6000kg＝6×106kg，每秒鐘水減少的機(jī)械能為E＝mgh＝6×106×10×50J＝3×109J，設(shè)發(fā)電機(jī)的輸出功率為P，則由能量守恒定律可得Eηt＝Pt，解得P＝3×109×50%W＝1.5×109W．第四、五章達(dá)標(biāo)檢測卷一、選擇題(本題共11小題，每小題5分，共55分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～7題只有一項(xiàng)符合題目要求，第8～11題有多項(xiàng)符合題目要求)1．關(guān)于對熱輻射的認(rèn)識，下列說法中正確的是()A．熱的物體向外輻射電磁波，冷的物體只吸收電磁波B．溫度越高，物體輻射的電磁波越強(qiáng)C．輻射強(qiáng)度按波長的分布情況只與物體的溫度有關(guān)，與材料種類及表面狀況無關(guān)D．常溫下我們看到的物體的顏色就是物體輻射電磁波的顏色【答案】B【解析】一切物體都不停地向外輻射電磁波，且溫度越高，輻射的電磁波越強(qiáng)，A錯(cuò)誤，B正確；選項(xiàng)C是黑體輻射的特征，C錯(cuò)誤；常溫下看到的物體的顏色是反射光的顏色，D錯(cuò)誤．2．實(shí)物粒子的波動性不容易被觀察到，可以利用金屬晶格(大小約10-10m)作為障礙物觀察電子的衍射圖樣從而研究其波動性，方法是讓電子通過電場加速，然后讓電子束照射到金屬晶格上，從而得到電子的衍射圖樣．已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，初速度為零，加速電壓為U，普朗克常量為h.下列說法正確的是()A．該實(shí)驗(yàn)中加速電壓U形成的電場一定是勻強(qiáng)電場B．實(shí)驗(yàn)中電子束的德布羅意波長λ＝eq\f(h,\r(2emU))C．加速電壓U越大，電子束的衍射現(xiàn)象越明顯D．若用速度相同的質(zhì)子代替電子，衍射現(xiàn)象將更加明顯【答案】B【解析】根據(jù)eU＝eq\f(1,2)mv2，λ＝eq\f(h,p)＝eq\f(h,mv)，得λ＝eq\f(h,\r(2emU))，可知加速電場不一定是勻強(qiáng)電場，A錯(cuò)誤，B正確；加速電壓U越大，電子束的波長越小，衍射現(xiàn)象越不明顯，C錯(cuò)誤；若用速度相同的質(zhì)子代替電子，波長減小，衍射現(xiàn)象更不明顯，D錯(cuò)誤．3．如圖所示為盧瑟福α粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖，圖中的顯微鏡可在圓周軌道上轉(zhuǎn)動，通過顯微鏡前相連的熒光屏可觀察α粒子在各個(gè)角度的散射情況．下列說法正確的是()A．在圖中的A、B兩位置分別進(jìn)行觀察，相同時(shí)間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)一樣多B．在圖中的B位置進(jìn)行觀察，屏上觀察不到任何閃光C．盧瑟福選用不同金屬箔片作為α粒子散射的靶，觀察到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本相似D．α粒子發(fā)生散射的主要原因是α粒子撞擊到金原子后產(chǎn)生的反彈【答案】C【解析】放在A位置時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)應(yīng)最多，說明大多數(shù)射線基本不偏折，可知金箔原子內(nèi)部很空曠，故A錯(cuò)誤；放在B位置時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)較少，說明較少射線發(fā)生偏折，可知原子內(nèi)部帶正電的體積小，故B錯(cuò)誤；選用不同金屬箔片作為α粒子散射的靶，觀察到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本相似，故C正確；α粒子發(fā)生散射的主要原因是α粒子受到金原子庫侖力作用，且金原子質(zhì)量較大，從而出現(xiàn)的反彈，故D錯(cuò)誤．4．(2023年深圳調(diào)研)有些金屬原子受激后，從某激發(fā)態(tài)躍遷回基態(tài)時(shí)，會發(fā)出特定顏色的光．圖甲所示為鈉原子和鋰原子分別從激發(fā)態(tài)躍遷回基態(tài)的能級差值，鈉原子發(fā)出頻率為5.09×1014Hz的黃光，可見光譜如圖乙所示．鋰原子從激發(fā)態(tài)躍遷回基態(tài)發(fā)光顏色為()A．紅色 B．橙色C．綠色 D．青色【答案】A【解析】由玻爾理論結(jié)合普朗克的量子假說，即E＝hν，根據(jù)圖甲可得ENa＝hνNa，ELi＝hνLi，代入數(shù)據(jù)可得νLi≈4.48×1014Hz，對照圖乙可知，鋰原子從激發(fā)態(tài)躍遷回基態(tài)發(fā)光顏色為紅光，A正確．5．(2024年北京模擬)深紫外線和極紫外線是生產(chǎn)芯片時(shí)常用在硅晶片上雕刻的光，深紫外線的波長為193nm，極紫外線的波長為13.5nm.下列說法正確的是()A．極紫外線的頻率小于深紫外線的頻率B．極紫外線比深紫外線更容易發(fā)生衍射C．極紫外線的光子能量大于深紫外線的光子能量D．在真空中極紫外線的傳播速度小于深紫外線的傳播速度【答案】C【解析】根據(jù)題意可知，極紫外線波長小于深紫外線，根據(jù)f＝eq\f(c,λ)，極紫外線的頻率大于深紫外線的頻率，A錯(cuò)誤；深紫外線的波長較長，深紫外線更容易發(fā)生衍射，B錯(cuò)誤；根據(jù)E＝hν，極紫外線的光子能量大于深紫外線的光子能量，C正確；在真空中極紫外線的傳播速度等于深紫外線的傳播速度，D錯(cuò)誤．6．如圖所示是氫原子的能級圖，大量處于n＝4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時(shí)，一共可以輻射出6種不同頻率的光子，其中巴耳末系是指氫原子由高能級向n＝2能級躍遷時(shí)釋放的光子，則()A．6種光子中有3種屬于巴耳末系B．6種光子中波長最長的是n＝4激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)產(chǎn)生的C．要使n＝4能級的氫原子電離至少需要0.85eV的能量D．若從n＝2能級躍遷到基態(tài)釋放的光子能使某金屬板發(fā)生光電效應(yīng)，則從n＝3能級躍遷到n＝2能級釋放的光子也一定能使該金屬板發(fā)生光電效應(yīng)【答案】C【解析】公式中巴耳末系是指氫原子由高能級向n＝2能級躍遷時(shí)釋放的光子，6種光子中從n＝4→2與n＝3→2的屬于巴耳末系，即2種，故A錯(cuò)誤；從n＝4激發(fā)態(tài)躍遷到n＝3激發(fā)態(tài)時(shí)產(chǎn)生光子的能量最小，根據(jù)E＝heq\f(c,λ)知，波長最長，故B錯(cuò)誤；處于n＝4能級的氫原子具有的能量為－0.85eV，故要使其發(fā)生電離能量變?yōu)?，至少需要0.85eV的能量，故C正確；從n＝2能級躍遷到基態(tài)釋放的光子能量為13.6eV－3.4eV＝10.2eV，若該光子能使某金屬板發(fā)生光電效應(yīng)，則從n＝3能級躍遷到n＝2能級釋放的光子能量3.4eV－1.51eV＝1.89eV＜10.2eV，不一定能使該板發(fā)生光電效應(yīng)，D錯(cuò)誤．7．(2024年溫州檢測)如圖為某款條形碼掃描筆的工作原理圖，發(fā)光二極管發(fā)出的光頻率為ν0.將掃描筆筆口打開，在條形碼上勻速移動，遇到黑色線條光幾乎全部被吸收；遇到白色線條光被大量反射到光電管中的金屬表面(截止頻率0.8ν0)，產(chǎn)生光電流，如果光電流大于某個(gè)值，會使信號處理系統(tǒng)導(dǎo)通，將條形碼變成一個(gè)個(gè)脈沖電信號．下列說法正確的是()A．掃描筆在條形碼上移動的速度會影響相鄰脈沖電信號的時(shí)間間隔B．頻率為ν0的光照到光電管的金屬表面立即產(chǎn)生光電子C．若發(fā)光二極管發(fā)出頻率為1.2ν0的光，則一定無法識別條形碼D．若發(fā)光二極管發(fā)出頻率為0.5ν0的光，掃描筆緩慢移動，也能正常識別條形碼【答案】B【解析】脈沖電信號的時(shí)間間隔與掃描筆在條形碼上移動的速度無關(guān)，A錯(cuò)誤；頻率為ν0的光照到光電管發(fā)生光電效應(yīng)是瞬間的，即立刻產(chǎn)生光電子，B正確；若發(fā)光二極管發(fā)出頻率為1.2ν0的光，可以產(chǎn)生光電流，可以正常識別條形碼，C錯(cuò)誤；若發(fā)光二極管發(fā)出頻率為0.5ν0的光，無法產(chǎn)生光電流，即無法正常識別條形碼，D錯(cuò)誤．8．(2024年晉中檢測)中微子ν對人類了解微觀物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)和宏觀宇宙的起源與演化具有重要意義．中子在衰變成質(zhì)子和電子(β衰變)時(shí)，發(fā)生能量虧損，其原因是一種電中性的小質(zhì)量粒子將能量帶走了，因該粒子是中性的微小粒子，故稱作中微子ν.已知某次核反應(yīng)方程式為eq\o\al(14,6)C→eq\o\al(14,7)N＋X＋ν，則下列說法正確的是()A．X來自于碳原子核B．該核反應(yīng)方程屬于衰變C．該核反應(yīng)中電荷數(shù)守恒，質(zhì)量數(shù)不守恒D．該核反應(yīng)方程中X是中子【答案】AB【解析】核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)均守恒，C錯(cuò)誤；由方程式可得該過程是β衰變，β衰變產(chǎn)生的電子是β衰變過程中中子轉(zhuǎn)化為一個(gè)質(zhì)子同時(shí)放出一個(gè)電子形成的，故X應(yīng)該為電子，這個(gè)電子來自于原子核內(nèi)的中子，D錯(cuò)誤，A、B正確．9．(2023年貴州檢測)甘肅省武威市全球首臺釷基熔鹽核反應(yīng)堆進(jìn)行試運(yùn)行放電，也標(biāo)志著我國成為世界上第一個(gè)對第四代核電技術(shù)進(jìn)行商業(yè)化試驗(yàn)運(yùn)營的國家．反應(yīng)堆工作原理如圖所示，釷232(eq\o\al(232,90)Th)吸收一個(gè)中子后會變成釷233，釷233不穩(wěn)定，會變成易裂變核素鈾233(eq\o\al(233,92)U).下列說法正確的是()A．釷233變成鈾233的核反應(yīng)方程式是eq\o\al(233,90)Th→eq\o\al(233,91)Pa＋eq\o\al(0,－1)e，eq\o\al(233,91)Pa→eq\o\al(233,92)U＋eq\o\al(0,－1)eB．中間產(chǎn)生的新核鏷eq\o\al(233,91)Pa從高能級向低能級躍遷時(shí)，會伴隨γ輻射C．核素鈾eq\o\al(233,92)U的結(jié)合能小于釷eq\o\al(232,90)ThD．核反應(yīng)堆是通過核裂變把核能直接轉(zhuǎn)化為電能發(fā)電【答案】AB【解析】根據(jù)核反應(yīng)的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒可知，釷233變成鈾233的核反應(yīng)方程式是eq\o\al(232,90)Th＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(233,91)Pa＋eq\o\al(0,－1)e，eq\o\al(233,91)Pa→eq\o\al(233,92)U＋eq\o\al(0,－1)e，A正確；中間產(chǎn)生的新核鏷233(eq\o\al(233,91)Pa)從高能級向低能級躍遷時(shí)，放出能量，會伴隨γ輻射，B正確；整個(gè)過程中釋放能量，則生成的新核鈾233(eq\o\al(233,92)U)更加穩(wěn)定，則新核鈾233(eq\o\al(233,92)U)的結(jié)合能大于釷232(eq\o\al(232,90)Th)，C錯(cuò)誤；在核電站的核反應(yīng)堆內(nèi)部，核燃料具有的核能通過核裂變反應(yīng)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，然后通過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能，D錯(cuò)誤．10．根據(jù)玻爾理論，氫原子輻射出一個(gè)光子后，下列說法正確的是()A．電子旋轉(zhuǎn)半徑減小 B．氫原子能量增大C．氫原子電勢能增大 D．核外電子速率增大【答案】AD【解析】氫原子輻射出一個(gè)光子后，從高能級向低能級躍遷，氫原子的能量減小，軌道半徑減小，根據(jù)keq\f(e2,r2)＝meq\f(v2,r)，得軌道半徑減小，電子速率增大，動能增大，由于氫原子半徑減小的過程中電場力做正功，則氫原子電勢能減小，故A、D正確，B、C錯(cuò)誤．11．(2023年日照期末)利用光電管研究光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，如圖所示．用可見光照射陰極，電流表中有電流通過，則()A．流過電流表G的電流方向是由b流向aB．改用紫外線照射，電流表中一定有電流通過C．改用紫外線照射，電流表中的電流增大D．改用紫外線照射，所產(chǎn)生的光電子的最大初動能變大【答案】BD【解析】用可見光照射陰極，陰極有電子逸出到達(dá)陽極形成電流，電流方向與電子定向移動的方向相反，則流過電流表G的電流方向是由a流向b，A錯(cuò)誤；紫外線頻率高于可見光，根據(jù)光電效應(yīng)可知，紫外線頻率一定大于陰極的截止頻率，陰極一定有電子逸出到達(dá)陽極，則改用紫外線照射，電流表中一定有電流通過，但光照強(qiáng)度未知，電流強(qiáng)度不一定大于可見光照射，B正確，C錯(cuò)誤；根據(jù)光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0，紫外線頻率高于可見光，則改用紫外線照射，所產(chǎn)生的光電子的最大初動能變大，D正確．二、非選擇題(本題共5小題，共45分)12．(6分)如圖所示，一靜電計(jì)與鋅板相連，在A處用一弧光燈照射鋅板，關(guān)燈后，指針保持一定偏角．(1)現(xiàn)用一帶負(fù)電的金屬小球與鋅板接觸，則靜電計(jì)指針偏角將________(填“增大”“減小”或“不變”).(2)使靜電計(jì)指針回到零，用黃光照射鋅板，靜電計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，那么，若改用強(qiáng)度更大的黃光照射鋅板，可觀察到靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)角將________(填“增大”“減小”或“不變”).【答案】(1)減小(2)增大【解析】(1)鋅板在紫外線照射下，發(fā)生光電效應(yīng)，有光電子飛出，鋅板帶正電，將一帶負(fù)電的金屬小球與鋅板接觸，鋅板所帶正電量減小，則靜電計(jì)指針偏角將減?。?2)改用強(qiáng)度更大黃光照射鋅板，從鋅板上發(fā)出的光電子數(shù)增多，鋅板所帶正電量增大，則靜電計(jì)指針偏角將增大．13．(10分)用圖甲所示的裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象，當(dāng)用光子能量為5eV的光照射光電管時(shí)，測得電流計(jì)上的示數(shù)隨電壓變化的圖像如圖乙所示．(1)當(dāng)變阻器的滑片P向________(填“左”或“右”)滑動時(shí)，通過電流表的電流將會減?。?2)光電子的最大初動能為________J，金屬的逸出功為__________J.(3)如果不改變?nèi)肷涔獾念l率，而減小入射光的強(qiáng)度，則光電子的最大初動能________(填“增加”“減小”或“不變”).【答案】(1)右(2)3.2×10-194.8×10-19(3)不變【解析】(1)由題圖可知光電管兩端所加的電壓為反向電壓，當(dāng)變阻器的滑動端P向右移動時(shí)，反向電壓增大，則通過電流表的電流減?。?2)由圖乙可知，當(dāng)該裝置所加的電壓為反向電壓，當(dāng)電壓是－2V時(shí)，電流表示數(shù)為0，遏止電壓為－2V，則光電子的最大初動能為Ekm＝eUc＝2eV＝3.2×10-19J，根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm＝hν－W0，又ε＝hν，則W0＝3eV＝4.8×10-19J.(3)根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm＝hν－W0，可知入射光的頻率不變，則光電子的最大初動能不變．14．(10分)納米技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用到社會生產(chǎn)、生活的各個(gè)方面．將激光束的寬度聚光到納米級范圍內(nèi)，可以精確地修復(fù)人體損壞的器官．糖尿病引起視網(wǎng)膜病變是導(dǎo)致成年人失明的一個(gè)重要原因，利用聚光到納米級的激光束進(jìn)行治療，90%的患者都可以避免失明的嚴(yán)重后果．一臺功率為10W氬激光器，假定所發(fā)出的可見光的波長都是560nm，用它“點(diǎn)焊”視網(wǎng)膜，每次“點(diǎn)焊”視網(wǎng)膜的時(shí)間是2×10-4s．(1)求每次“點(diǎn)焊”需要的能量；(2)激光器消耗的電能的5%轉(zhuǎn)化為所發(fā)出的可見光的能量，光速c＝3×108m/s，普朗克常量h＝6.63×10-34J·s，計(jì)算激光器每秒內(nèi)發(fā)出的光子數(shù)．解：(1)根據(jù)E＝Pt，所以E＝Pt＝10×2×10-4J＝2×10-3J.(2)一個(gè)波長為λ的光子能量為E0＝eq\f(hc,λ)，設(shè)激光器每秒內(nèi)發(fā)出的光子數(shù)為n，則n＝eq\f(kPt0,E0)，式中k＝5%，t0＝1s，聯(lián)立上式解得n＝eq\f(kPλt0,hc)＝1.4×1018個(gè)．15．(10分)(2023年如皋期末)如圖所示，電路中開關(guān)閉合時(shí)，電壓表的示數(shù)為U，大量處于n＝3能級的一價(jià)氦離子向基態(tài)躍遷，輻射出的光子照射到光電管陰極K.已知一價(jià)氦離子的能級公式En＝－eq\f(E1,n2)(E1>0，量子數(shù)n＝1，2，3，…)，E1是基態(tài)氦離子的能量值，K的逸出功為W0，真空中的光速為c，元電荷為e.求：(1)照射到陰極K上光子動量的最大值p；(2)到達(dá)陽極A的光電子的最大動能Ekm.解：(1)從n＝3能級向基態(tài)躍遷時(shí)輻射光子的動量最大p＝eq\f(E,c)，光子能量E＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(－\f(E1,32)))－(－E1)，解得p＝eq\f(8E1,9c).(2)從n＝3能級向基態(tài)躍遷時(shí)輻射光照射K產(chǎn)生的光電子的初動能最大，光電效應(yīng)方程Ek＝E－W0，動能定理eU＝Ekm－Ek，解得Ekm＝eq\f(8E1,9)－W0＋eU.16．(9分)一個(gè)鈹核(eq\o\al(9,4)Be)和一個(gè)α粒子反應(yīng)后生成一個(gè)碳核，放出一個(gè)中子并釋放出5.6MeV的能量．(計(jì)算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)(1)寫出這個(gè)核反應(yīng)過程；(2)如果鈹核和α粒子共130g，且剛好反應(yīng)完，求共放出多少能量？(3)這130g物質(zhì)反應(yīng)過程中，其質(zhì)量虧損是多少？解：(1)eq\o\al(9,4)Be＋eq\o\al(4,2)He→126C＋eq\o\al(1,0)n.(2)鈹核和氦核的摩爾質(zhì)量之和μ＝MBe＋Mα＝(9＋4)g/mol＝13g/mol，鈹核和氦核各含的摩爾數(shù)n＝eq\f(m,M)＝eq\f(130,13)mol＝10mol，故放出的能量ΔE＝n·NA·E放＝10×6.02×1023×5.6MeV＝3.371×1025MeV≈5.4×1012J.(3)質(zhì)量虧損Δm＝eq\f(ΔE,c2)＝eq\f(5.4×1012,(3.0×108)2)kg＝6.0×10-5kg.期末達(dá)標(biāo)檢測卷一、選擇題(本題共11小題，每小題5分，共55分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～7題只有一項(xiàng)符合題目要求，第8～11題有多項(xiàng)符合題目要求)1．某同學(xué)在水杯中倒入一杯開水后，將杯蓋蓋上后杯內(nèi)空氣(視為一定質(zhì)量的理想氣體)的溫度約為97℃，一段時(shí)間后，該同學(xué)想喝水時(shí)，發(fā)現(xiàn)杯蓋很難被打開，若此時(shí)杯中空氣的溫度與外部環(huán)境溫度均為17℃，則下列說法正確的是()A．杯蓋很難被打開的原因是降溫后杯內(nèi)空氣的壓強(qiáng)大于外界大氣壓強(qiáng)B．17℃時(shí)杯內(nèi)空氣的體積比97℃時(shí)的大C．17℃時(shí)杯內(nèi)空氣的密度比97℃時(shí)的大D．17℃時(shí)杯內(nèi)空氣對杯壁單位時(shí)間內(nèi)，單位面積上的碰撞次數(shù)比97℃時(shí)的少【答案】D【解析】杯內(nèi)空氣溫度降低，由eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)，可知杯內(nèi)壓強(qiáng)減小，杯內(nèi)空氣的壓強(qiáng)小于外界大氣壓強(qiáng)，A錯(cuò)誤；17℃時(shí)與97℃時(shí)相比，杯內(nèi)空氣的體積不變，質(zhì)量不變，所以密度不變，B、C錯(cuò)誤；17℃時(shí)與97℃時(shí)相比，杯內(nèi)空氣壓強(qiáng)減小，對杯壁單位時(shí)間內(nèi)，單位面積上的碰撞次數(shù)減少，D正確．2．如圖所示，長為L＝99cm一端封閉的玻璃管，開口端豎直向上，內(nèi)有一段長為h＝11cm的水銀柱與管口平齊．已知大氣壓強(qiáng)為p0＝75cmHg，在溫度不變的條件下，最多還能向開口端內(nèi)注入的水銀柱的高度為()A．1cm B．2cmC．3cm D．4cm【答案】B【解析】設(shè)玻璃管的橫截面積為S，初態(tài)時(shí)，管內(nèi)氣體的體積為V1＝(L－h(huán))S，壓強(qiáng)為p1＝p0＋ρgh＝86cmHg，當(dāng)水銀面與管口再次相平時(shí)，設(shè)水銀柱高為H，則管內(nèi)氣體的體積為V2＝(L－H)S，壓強(qiáng)為p2＝p0＋ρgH，由玻意耳定律得p1V1＝p2V2，代入數(shù)據(jù)解得H＝13cm，所以新注入水銀柱的高度為Δh＝H－h(huán)＝2cm，故選B．3．某地某天的氣溫變化趨勢如圖甲所示，細(xì)顆粒物(PM2.5等)的污染程度為中度，出現(xiàn)了大范圍的霧霾．在11：00和14：00的空氣分子速率分布曲線如圖乙所示，橫坐標(biāo)v表示分子速率，縱坐標(biāo)表示單位速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比．下列說法正確的是()A．細(xì)顆粒物在大氣中移動是由于細(xì)顆粒物分子的熱運(yùn)動B．圖乙中實(shí)線表示11：00時(shí)的空氣分子速率分布曲線C．細(xì)顆粒物的無規(guī)則運(yùn)動11：00時(shí)比14：00時(shí)更劇烈D．單位時(shí)間內(nèi)空氣分子對細(xì)顆粒物的平均撞擊次數(shù)14：00時(shí)比12：00時(shí)多【答案】D【解析】細(xì)顆粒物在大氣中移動是由于空氣分子的熱運(yùn)動與氣流的作用，A錯(cuò)誤；由圖乙可知實(shí)線對應(yīng)的速率大的分子占的比例越大，對應(yīng)的氣體分子溫度較高，所以圖乙中實(shí)線表示14：00時(shí)的空氣分子速率分布曲線，B錯(cuò)誤；溫度越高，細(xì)顆粒物的無規(guī)則運(yùn)動越劇烈，所以細(xì)顆粒物的無規(guī)則運(yùn)動14：00時(shí)比11：00時(shí)更劇烈，C錯(cuò)誤；14：00時(shí)的氣溫高于12：00時(shí)的氣溫，空氣分子的平均動能較大，單位時(shí)間內(nèi)空氣分子對細(xì)顆粒物的平均撞擊次數(shù)較多，D正確．4．月球的表面長期受到宇宙射線的照射，使得“月壤”中的eq\o\al(3,2)He含量十分豐富．科學(xué)家認(rèn)為eq\o\al(3,2)He是發(fā)生核聚變的極好原料，將來eq\o\al(3,2)He也許是人類重要的能源，所以探測月球意義十分重大．關(guān)于eq\o\al(3,2)He，下列說法正確的是()A．eq\o\al(3,2)He原子核內(nèi)的核子靠萬有引力緊密結(jié)合在一起B(yǎng)．eq\o\al(3,2)He聚變反應(yīng)后變成eq\o\al(4,2)He，原子核內(nèi)核子間的比結(jié)合能沒有發(fā)生變化C．eq\o\al(3,2)He發(fā)生核聚變，放出能量，不一定會發(fā)生質(zhì)量虧損D．eq\o\al(3,2)He聚變反應(yīng)的方程可能為eq\o\al(3,2)He＋eq\o\al(3,2)He→2eq\o\al(1,1)H＋eq\o\al(4,2)He【答案】D【解析】原子核內(nèi)的核子靠核力結(jié)合在一起，核力只存在于相鄰的核子之間，A錯(cuò)誤；比結(jié)合能是核的結(jié)合能與核子數(shù)之比，所以聚變后的比結(jié)合能一定發(fā)生變化，B錯(cuò)誤；eq\o\al(3,2)He發(fā)生聚變，放出能量，根據(jù)質(zhì)能方程ΔE＝Δmc2，一定會發(fā)生質(zhì)量虧損，C錯(cuò)誤；eq\o\al(3,2)He聚變反應(yīng)的方程式可能為eq\o\al(3,2)He＋eq\o\al(3,2)He→2eq\o\al(1,1)H＋eq\o\al(4,2)He，D正確．5．科學(xué)家發(fā)現(xiàn)銀河系中存在大量的放射性同位素鋁26，鋁26的半衰期為72萬年，其衰變方程為eq\o\al(26,13)Al→eq\o\al(26,12)Mg＋Y，下列說法正確的是()A．Y是氦核 B．Y是質(zhì)子C．再經(jīng)過72萬年，現(xiàn)有的鋁26衰變一半 D．再經(jīng)過144萬年，現(xiàn)有的鋁26全部衰變【答案】C【解析】根據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，該核反應(yīng)是e