2025高考物理 人教版選擇性必修第3冊專項復習第1章　2含答案

2025高考物理人教版選擇性必修第3冊專項復習第1章2含答案第一章2.基礎達標練1．(2024·江蘇揚州高二階段練習)“用油膜法估測油酸分子大小”的實驗中，下列操作正確的是(D)A．可以直接用注射器將一滴純油酸滴入水中B．可將痱子粉輕輕地倒在水面上C．當油膜散開后立即在玻璃板上描下油膜邊緣的形狀D．計算油膜面積時，不足半個的舍去，多于半個的算一個答案：D解析：先將純油酸用酒精稀釋，再用注射器將一滴油酸酒精溶液滴入水中，故A錯誤；可將痱子粉輕輕地撒在水面上，痱子粉過多，油膜無法散開，故B錯誤；待油膜形狀穩(wěn)定后，在玻璃板上描下油膜邊緣的形狀，故C錯誤；計算油膜面積時，不足半個的舍去，多于半個的算一個，故D正確。2．在“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗中，我們估測到的物理量是(C)A．水分子的直徑B．水分子的體積C．油酸分子的直徑D．油酸分子的體積答案：C解析：在實驗過程中，油膜完全散開，油酸在水面上形成單分子油膜，通過每滴溶液中純油酸的體積除以油膜的面積得到的是油酸分子的直徑，故A、B、D錯誤，C正確。3．在“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗中，用注射器向淺盤里的水面滴入的是(A)A．一滴油酸酒精溶液 B．一滴純油酸C．1mL油酸酒精溶液 D．1mL純油酸答案：A解析：在“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗中，為了讓油酸在水面上形成單分子油膜，應配制一定比例的油酸酒精溶液，且只取一滴油酸酒精溶液滴在水面上。故A正確，B、C、D錯誤。4．(2024·江蘇南通高三一模)在“油膜法估測分子大小”的實驗中，將1mL的純油酸配制成xmL的油酸酒精溶液，再將1滴體積為V1的溶液滴入到準備好的淺盤中，淺盤中水的體積為V2，描出的油膜輪廓共占y個小方格，每格邊長是l，則可估算出油酸分子直徑為(C)A．eq\f(V1,l2V2) B．eq\f(xV1,l2)C．eq\f(V1,xyl2) D．eq\f(V1,yl2V2)答案：C解析：根據(jù)題意可知，滴入淺盤中的油酸體積為V＝eq\f(1,x)·V1，滴入淺盤中的油酸形成單分子層的面積為S＝y(tǒng)l2，則油酸分子直徑為d＝eq\f(V,S)＝eq\f(V1,xyl2)，故C正確。5．(2024·江蘇鹽城高二期末)在“用油膜法估測分子的大小”的實驗中，規(guī)范正確操作后，畫出如圖所示的油膜形狀。已知油酸酒精溶液的濃度為η，n滴溶液的體積為V，油膜面積為S，則(C)A．油酸分子的大小(直徑)為eq\f(V,S)B．實驗中，應先滴一滴油酸酒精溶液后再均勻地撒上適量的爽身粉C．若爽身粉撒的過厚，會導致分子直徑測量值偏大D．估測油膜面積時，將不足一格都當作一格計入面積，將導致所測分子直徑偏大答案：C解析：一滴溶液中油酸的體積為V0＝eq\f(Vη,n)，油酸分子直徑為d＝eq\f(V0,S)＝eq\f(Vη,nS)，故A錯誤；在水面上先撒上爽身粉，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散開穩(wěn)定，故B錯誤；若爽身粉撒的過厚，會導致油膜不能充分散開，面積偏小，所以分子直徑測量值偏大，故C正確；計算油膜面積時，將不足一格都當作一格計入面積，將導致面積偏大，所測分子直徑偏小，故D錯誤。6．(1)在“用油膜法估測分子大小”的實驗中，用移液管量取0.25mL油酸，倒入標注250mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250mL的溶液。然后用滴管吸取這種溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面達到量筒中1mL的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有爽身粉的盛水淺盤中滴下2滴溶液，在液面上形成油膜，待油膜穩(wěn)定后，放在帶有正方形坐標格的玻璃板下觀察油膜，如圖甲所示。坐標格的每個小正方形大小為2cm×2cm。由圖可以估算出油膜的面積是________cm2，由此估算出油酸分子的直徑是________m(結果保留1位有效數(shù)字)。(2)圖乙是用掃描隧道顯微鏡拍下的一個“量子圍欄”的照片。這個量子圍欄是由48個鐵原子在銅的表面排列成直徑為1.4×10－8m的圓周而組成的，由此可以估算出鐵原子的直徑約為________m(結果保留1位有效數(shù)字)。答案：(1)2568×10－10(2)9×10－10解析：(1)數(shù)油膜的正方形個數(shù)，大于半個方格的算一個，小于半個方格的舍去，得到油膜的面積S＝格數(shù)(64)×2cm×2cm＝256cm2。由題意可知溶液濃度為eq\f(0.25,250)＝0.1%，每滴溶液體積為eq\f(1,100)mL,2滴溶液中所含油酸體積為V＝2×10－5cm3，油酸分子的直徑d＝eq\f(V,S)≈8×10－10m。(2)由題意知直徑d＝1.4×10－8m的圓周，則周長為C＝πd≈4.4×10－8m，可以估算出鐵原子的直徑約為d鐵＝eq\f(C,n)＝eq\f(4.4×10－8m,48)≈9×10－10m。能力提升練7．(2024·江蘇南京一模)某興趣小組在做“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗時，將配制好的油酸酒精溶液滴入撒好痱子粉的水盤，下列說法正確的是(D)A．滴入油酸酒精溶液時，滴管下端應遠離水面B．為清晰顯示油膜的邊界，應滴入油酸酒精溶液后再撒上痱子粉C．滴入油酸酒精溶液后，出現(xiàn)如圖所示的圖樣是因為痱子粉撒得太少太薄D．配制好的油酸酒精溶液放置太久，會導致分子直徑測量值偏小答案：D解析：滴入油酸酒精溶液時，滴管下端應靠近水面，故A錯誤；為清晰顯示油膜的邊界，應先撒上痱子粉再滴入油酸酒精溶液，故B錯誤；由圖可知油膜沒有充分展開，說明水面上痱子粉撒得太多太厚，故C錯誤；配制好的油酸酒精溶液放置太久，由于酒精揮發(fā)，則油酸酒精溶液的濃度會偏大，則在水面上散開時的面積會偏大，則根據(jù)d＝eq\f(V,S)，可知分子直徑的測量值偏小，故D正確。8．(多選)(2024·重慶九龍坡高二階段練習)在“油膜法估測油酸分子的大小”實驗中，下列實驗步驟錯誤的有(A)A．用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴到燒杯中，記下注射器上滴出前后的刻度讀數(shù)，由此計算出一滴油酸酒精溶液的體積B．在裝有水、撒適量痱子粉的淺盤中滴入一滴已配制好的溶液，待薄膜形狀穩(wěn)定C．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D．根據(jù)畫有油膜輪廓的玻璃板上的坐標方格，計算出油膜的面積，將一滴油酸酒精溶液的體積除以面積計算出油酸分子直徑的大小答案：AD解析：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)每增加一定體積時油酸酒精溶液的滴數(shù)，由此計算出一滴油酸酒精溶液的體積，故A錯誤；在裝有水、撒適量痱子粉的淺盤中滴入一滴已配制好的溶液，待薄膜形狀穩(wěn)定，故B正確；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，故C正確；根據(jù)畫有油膜輪廓的玻璃板上的坐標方格，計算出油膜的面積，將一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積除以面積計算出油酸分子直徑的大小，故D錯誤。9．(多選)(2024·浙江高三開學考試)小樂同學在做“用油膜法估測油酸分子的大小”的實驗后，發(fā)現(xiàn)他測量出的分子直徑明顯偏大，出現(xiàn)這種情況的可能原因是(A)A．水面上痱子粉撒的太多，油膜沒有充分展開B．將滴入的油酸酒精溶液體積作為油酸體積進行計算C．求每滴溶液體積時，1mL溶液的滴數(shù)多計了5滴D．油酸酒精溶液久置，酒精揮發(fā)使溶液的濃度發(fā)生了變化答案：AB解析：水面上痱子粉撒得較多，油膜沒有充分展開，則測量的油酸面積S偏小，設油酸體積為V，則分子直徑為d＝eq\f(V,S)，故計算出的分子直徑偏大，故A正確；純油酸的體積等于滴入的油酸酒精溶液體積乘以濃度，計算時把油酸酒精溶液當成了純油酸，則計算用的體積偏大，則測得的分子直徑偏大，故B正確；設1mL的溶液有n滴，則純油酸體積為V＝eq\f(1mL,n)×ρ濃度，滴數(shù)多計了5滴，計算代入純油酸體積將偏小，測量直徑偏小，故C錯誤；如果所用的油酸酒精溶液長時間放置在空氣中，酒精揮發(fā)，導致油酸酒精溶液中的油酸溶度增大，1滴油酸酒精溶液形成的面積偏大，則分子直徑的測量結果偏小，故D錯誤。10.“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗中，油酸酒精溶液的濃度為每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.6mL，現(xiàn)用滴管向量筒內(nèi)滴加50滴上述溶液，量筒中的溶液體積增加了1mL，若把一滴這樣的油酸酒精溶液滴入足夠大盛水的淺盤中，由于酒精溶于水，油酸在水面展開，穩(wěn)定后形成的純油膜的形狀如圖所示。若每一小方格的邊長為2cm，試問：(1)實驗中將油酸分子看成是球形的，所采用的方法是(C)A．等效替代法 B．控制變量法C．理想模型法 D．比值定義法(2)根據(jù)上述數(shù)據(jù)，每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是________m3；油膜的面積為________m2；估測出油酸分子的直徑是________m。(結果均保留2位有效數(shù)字)答案：(1)C(2)1.2×10－112.9×10－24.1×10－10解析：(1)實驗中將油酸分子看成是球形的，忽略次要因素，是采用理想模型的方法，故C正確。(2)每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸體積為V＝eq\f(1mL,50)×eq\f(0.6mL,1000mL)＝1.2×10－11m3，油膜面積可以從方格紙上得到，面積超過一半的算一個格，不夠一半的舍去，數(shù)出一共有73個格，所以油膜面積為S＝73×2cm×2cm＝2.9×10－2m2，油酸分子的直徑為d＝eq\f(V,S)＝4.1×10－10m。11．(2024·湖南邵陽高二階段練習)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．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；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．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。(1)以上各實驗步驟中正確的順序是________(填寫步驟前面的字母)。(2)實驗中所用的油酸酒精溶液的體積百分比濃度為0.05%，每滴溶液的體積為0.02mL，描出油酸膜邊緣輪廓如圖所示。已知玻璃板上正方形小方格的邊長為1cm，所占方格數(shù)目約為110個，則油酸膜的面積約為________m2(保留兩位有效數(shù)字)。由以上數(shù)據(jù)，可估算出油酸分子的直徑為________m(保留兩位有效數(shù)字)。(3)若實驗時痱子粉撒的太厚，則所測的分子直徑會________(選填“偏大”或“偏小”)。答案：(1)CADBE(2)1.1×10－29.1×10－10(3)偏大解析：(1)“油膜法估測油酸分子的大小”實驗步驟為：準備淺水盤(C)→形成油膜(A)→描繪油膜邊緣(D)→測量油膜面積(B)→計算分子直徑(E)，故正確的順序為：CADBE。(2)油酸膜的面積約為S＝110×1cm2＝1.1×10－2m2，油酸分子的直徑為d＝eq\f(V,S)＝eq\f(0.02×0.05%,110)cm＝9.1×10－10m。(3)若實驗時痱子粉撒的太厚，油膜無法完全展開，測得的油膜面積偏小，即測得的油酸分子的直徑偏大。第一章3.基礎達標練1．(多選)大量氣體分子運動的特點是(A)A．除相互碰撞或跟容器壁碰撞外，分子在空間內(nèi)是自由移動的B．分子的不斷碰撞致使它做雜亂無章的熱運動C．分子沿各方向運動的機會均等D．分子的速率分布毫無規(guī)律答案：ABC解析：因氣體分子間的距離較大，分子力可以忽略，分子除碰撞外不受其他作用，故可在空間內(nèi)自由移動，故A正確；分子間不斷地碰撞使分子的運動雜亂無章，且向各方向運動的機會均等，故B、C正確；氣體分子速率呈“中間多、兩頭少”的規(guī)律分布，故D錯誤。2．(多選)如圖所示，兩個完全相同的圓柱形密閉容器，甲中恰好裝滿水，乙中充滿空氣，則下列說法中正確的是(B)A．兩容器中器壁的壓強都是由于分子撞擊器壁而產(chǎn)生的B．兩容器中器壁的壓強產(chǎn)生的原因不同C．甲容器中pA>pB，乙容器中pC＝pDD．當溫度升高時，pA、pB變大，pC、pD也變大答案：BC解析：甲容器壓強產(chǎn)生的原因是水受到重力的作用且水具有流動性，乙容器壓強產(chǎn)生的原因是氣體分子撞擊器壁，故A錯誤，B正確；水的壓強p＝ρgh，hA>hB，可知pA>pB；密閉容器中氣體壓強各處均相等，與位置無關，pC＝pD，故C正確；溫度升高時，pA、pB不變，而pC、pD變大，故D錯誤。3．關于決定氣體壓強大小的因素，下列說法中正確的是(C)A．氣體的體積和氣體的密度B．氣體的質(zhì)量和氣體的種類C．氣體分子的數(shù)密度和氣體的溫度D．氣體分子的質(zhì)量和氣體分子的速度答案：C解析：決定氣體壓強大小的微觀因素是氣體分子的數(shù)密度和分子的平均速率，宏觀上體現(xiàn)在體積和溫度上，故C正確。4．在一定溫度下，某種氣體分子的速率分布應該是(B)A．每個分子的速率都相等B．每個分子的速率一般都不相等，速率很大和速率很小的分子數(shù)目都很少C．每個分子的速率一般都不相等，但在不同速率范圍內(nèi)，分子數(shù)的分布是均勻的D．每個分子的速率一般都不相等，速率很大的分子數(shù)目很多，速率很小的分子數(shù)目很少答案：B解析：盡管大量分子做無規(guī)則運動，速率大小各不相同，但大量分子的速率分布遵循統(tǒng)計規(guī)律。在任一時刻，速率很大和速率很小的分子的個數(shù)占總分子數(shù)的比例相對較小，大多數(shù)分子的速率和平均速率相差很小，氣體分子的速率呈現(xiàn)“中間多、兩頭少”的分布規(guī)律。5．(多選)在某一容積不變的容器中封閉著一定質(zhì)量的氣體，對此氣體的壓強，下列說法中正確的是(B)A．氣體壓強是由重力引起的，容器底部所受的壓力等于容器內(nèi)氣體所受的重力B．氣體壓強是由大量氣體分子對器壁的不斷碰撞引起的C．容器以9.8m/s2的加速度向下運動時，容器內(nèi)氣體壓強不變D．由于分子運動無規(guī)則，所以容器內(nèi)壁各處所受的氣體壓強相等答案：BCD解析：氣體壓強是由大量氣體分子對器壁的不斷碰撞引起的，它由氣體的溫度和單位體積內(nèi)的分子數(shù)決定，與容器的運動狀態(tài)無關，故A錯誤，B、C、D正確。6．(多選)如圖1所示，圖線1、2為某氣體在T1、T2兩種不同溫度下的分子速率分布圖像，縱坐標f(v)表示各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比，橫坐標n表示分子的速率；如圖2所示，圖線3、4為黑體輻射的實驗中畫出的T3、T4兩種不同溫度下黑體輻射的強度與波長的關系，則下列說法正確的是(B)A．圖1中T1>T2，圖線1表示氣體分子平均動能大于圖線2B．圖1中T1<T2，圖線1、2所包圖的面積相等C．圖2中T3>T4，隨著溫度升高電磁波輻射強度的極大值向頻率變高的方向移動D．圖2中T3<T4，隨著溫度升高各種波長的電磁波輻射強度都有降低答案：BC解析：由題圖1可知，溫度為T2的圖線中速率大的分子占據(jù)的比例較大，則說明其對應的分子平均動能較大，故T2對應的溫度較高，所以T1<T2，圖線1表示氣體分子平均動能小于圖線2，故A錯誤；圖1中T1<T2，圖線1、2所包圖的面積表示氣體總分子數(shù)，故相等，故B正確；隨著溫度升高電磁波輻射強度的極大值向波長變小即頻率變高的方向移動，隨著溫度升高各種波長的電磁波輻射強度都有增強，故T3對應的溫度較高，所以T3>T4，故C正確，D錯誤。7．(多選)下面對氣體壓強的理解，正確的是(B)A．在完全失重的情況下，密閉容器內(nèi)的氣體對器壁沒有壓強B．氣體壓強取決于單位體積內(nèi)的分子數(shù)和氣體的溫度C．單位面積器壁受到大量氣體分子的碰撞的作用力大小就是氣體對器壁的壓強大小D．氣體的壓強是由于氣體分子間的斥力產(chǎn)生的答案：BC解析：氣體產(chǎn)生壓強的原因是大量分子都在不停地做無規(guī)則熱運動，與器壁頻繁碰撞，使器壁受到一個平均持續(xù)的沖力，致使氣體對器壁產(chǎn)生一定的壓強。在完全失重時，不影響分子的熱運動，不影響大量分子對器壁的撞擊，A錯誤；氣體壓強取決于分子的密集程度與分子的平均動能，即為單位體積內(nèi)分子數(shù)和氣體的溫度，B正確；氣體對器壁的壓強在數(shù)值上等于單位面積器壁受到大量氣體分子的碰撞的作用力的大小，C正確，D錯誤。能力提升練8．(2024·天津北辰高三開學考試)溫度一定時，若氣體體積增大，氣體壓強會減小，原因是(A)A．單位體積的分子數(shù)減小，單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)減小B．氣體分子的數(shù)密度變大，分子對器壁的吸引力變小C．每個氣體分子對器壁的平均撞擊力變小D．氣體分子的數(shù)密度變小，單位體積內(nèi)分子的質(zhì)量變小答案：A解析：一定量氣體，在一定溫度下，分子運動的劇烈程度不變，分子撞擊器壁的平均作用力不變，氣體體積增大，單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少，單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)減小，氣體壓強減小，故A正確，B、C、D錯誤。9．(2024·四川遂寧高二階段練習)關于熱現(xiàn)象，下列說法不正確的是(B)A．分析布朗運動會發(fā)現(xiàn)，懸浮的顆粒越小，溫度越高，布朗運動越劇烈B．一定質(zhì)量的氣體，溫度升高時，分子間的平均距離增大C．分子間的距離r存在某一值r0，當r大于r0時，分子間引力大于斥力，當r小于r0時，分子間斥力大于引力D．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)律答案：B解析：溫度越高，液體或氣體分子運動越激烈，對懸浮顆粒的沖力越大，布朗運動越劇烈，同時，懸浮顆粒越小，越容易改變運動狀態(tài)，故A正確；一定質(zhì)量的氣體，壓強不確定的情況下，溫度升高時，體積不一定增大，故分子間的平均距離不一定增大，故B錯誤；分子間的距離r存在某一值r0，當r等于r0時，引力等于斥力，而分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，由于斥力比引力變化快，所以當r小于r0時，斥力大于引力，當r大于r0時，引力大于斥力，故C正確；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，故D正確。10．(多選)關于氣體分子的運動，下列說法正確的是(B)A．當溫度升高時，氣體分子的運動速率都將增大B．當溫度升高時，氣體分子的運動一定變劇烈C．除碰撞外，氣體分子可視為不受力而做勻速直線運動D．氣體分子運動的速率分布毫無規(guī)律答案：BC解析：溫度升高時，氣體分子的熱運動加劇，這是大量分子熱運動的集中體現(xiàn)，但對單個分子而言，討論它的溫度與速率之間的聯(lián)系是沒有意義的，故選項A錯誤，B正確；氣體分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，可視為不受力，做勻速直線運動，C正確；大量氣體分子運動的速率分布遵循統(tǒng)計規(guī)律，D錯誤。11．(多選)一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變時，若體積發(fā)生變化，則隨之發(fā)生變化的是(B)A．分子的平均速率 B．單位體積內(nèi)的分子數(shù)C．氣體的壓強 D．分子總數(shù)答案：BC解析：氣體溫度不變，分子的平均速率不變；質(zhì)量不變，分子總數(shù)不變，則體積變化時，單位體積內(nèi)的分子數(shù)和氣體壓強都變化，故B、C正確。12．(多選)一正方體密閉容器中有大量運動的自由粒子，每個粒子質(zhì)量為m，單位體積內(nèi)粒子數(shù)量n為恒量。為簡化問題，我們假定，粒子大小可以忽略；粒子速率均為v，且與器壁碰撞的機會均等；與器壁碰撞前后瞬間，粒子速度方向都與器壁垂直，且速率不變。利用所學知識，導出器壁單位面積所受粒子壓力大小為F，則(A)A．一個粒子每與器壁碰撞一次對器壁的沖量大小為I＝2mvB．Δt時間內(nèi)粒子對面積為S的器壁沖量大小為eq\f(nSvΔt,3)C．器壁單位面積所受粒子壓力大小為F＝eq\f(nmv2,3)D．器壁所受的壓強大小為2nmv2答案：AC解析：根據(jù)動量定理知，一個粒子每與器壁碰撞一次對器壁的沖量大小I＝mv－(－mv)＝2mv，