文档内容
A. 在r>r 阶段，F做正功，分子动能增加，势能增加
人教版（新课标）高中物理选择性必修三-第一章分子动理论 0
B. 在r0表示斥力，F<0表示引力，a、b、c、d为x轴上四个特定
下列关于布朗运动和扩散现象，下列说法正确的是( )
1. A. 布朗运动和扩散现象都是分子的运动 B. 布朗运动直接说明分子在做无规则的热运动 的位置，现把乙分子从a处由静止释放，则
C. 固体颗粒越大，布朗运动越明显 D. 布朗运动和扩散现象都是温度越高现象越明显
封闭在汽缸内一定质量的气体，如果保持气体体积不变，当温度升高时，下列说法正确的是( )
2. A. 气体的密度增大 B. 气体的压强不变 A. 乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动
C. 气体分子的平均动能减小 D. 气体从外界吸热 B. 乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大
关于分子间的引力与斥力、分子势能的理解正确的是 C. 乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直增加
3. A. 分子间引力总是随着分子间的距离减小而减小 D. 乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增加
B. 分子间距离增大，分子间引力与斥力都减小 两个相同的密闭容器中分别装有等质量的同种理想气体，已知容器中气体的压强不相同，则下列判断
C. 气体分子间距离减小时，分子间同时存在的斥力减小，引力也减小 8. 中正确的是( )
D. 分子间表现为引力时，分子间距离越小，分子势能越大 A. 压强小的容器中气体的温度比较高
对于一定质量的气体，忽略分子间的相互作用力。当气体温度降低时，下列说法中正确的是( ) B. 压强大的容器中气体单位体积内的分子数比较少
4. A. 气体一定向外界放出热量 B. 气体一定对外界做功 C. 压强小的容器中气体分子的平均动能比较小
C. 气体的内能可能增加 D. 气体分子的平均动能一定减小 D. 压强大的容器中气体分子对器壁单位面积的平均作用力比较大
我国已开展对空气中PM2.5浓度的监测工作。PM2.5是指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物，
5. 其漂浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，下列说法错误的是 二、多选题
A. 温度越高，pM2.5的运动越激烈 下列说法正确的是 ( )
B. pM2.5在空气中的运动属于分子热运动 9. A. 气体温度升高，则每个气体分子的动能都将变大
C. 周围大量分子对pM2.5碰撞的不平衡使其在空中做无规则运动 B. 分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小
D. 倡导低碳生活减少化石燃料的使用能有效减小pM2.5在空气中的浓度 C. 用油膜法估测分子大小，如果油膜没有充分展开，测出来的分子大小将偏大
两分子间的斥力与引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲 D. 温度相同，质量相同的理想气体具有相同的内能
6. 线与r轴交点的横坐标为r 。相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开 下列说法正确的是( )
0
始相互接近的过程中。若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确 10. A. 布朗运动的剧烈程度与温度有关，所以布朗运动也叫热运动
B. 一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加
的是( )
C. 只要分子间距增大，分子势能就一定减小
D. 液晶既有液体的流动性，又具有单晶体的各向异性
E. 一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的
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hiknow_007一定质量的理想气体在不同温度下粒子的速率分布情况如图所示，其中实
L =12cm，此时气缸内被封闭气体的压强为P =1.5×105Pa，温度为T =300K。外界大气压为
1 1 1
11. 线和虚线分别对应的温度为t 和t ，下列叙述正确的是( )
1 2
A. 虚线所对应的气体内能较大
P =1.0×105Pa，g=10m/s2。
0
B. 图线表明分子运动速率处于较大和较小的分子数较少
①现对密闭气体加热，当温度升到T =400K，其压强P 多大？
C. 温度较高时所有气体分子动能都增加 2 2
②若在此时拔去销子K，活塞开始向上运动，当它最后静止在某一位置时，气缸内气体的温度降为
D. 实线所对应气体温度 t 小于虚线所对应气体温度t
1 2
T =360K，则这时活塞离缸底的距离L 为多少？
3 3
E. 气体由实线状态变为虚线状态必须放热
③保持气体温度为360K不变，让气缸和活塞一起在竖直方向作匀变速直线运动，为使活塞能停留
在离缸底L =16cm处，则求气缸和活塞应作匀加速直线运动的加速度a大小及方向。
4
氧气分子在0℃和100℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化
12. 分别如图中两条曲线所示。下列说法正确的是 ( )
16模块3−4试题(12分)
(1).(4分)t= 0时刻位于坐标原点O的波源沿y轴方向开始振动，形成沿x轴正方向传播的简谐横波，
A. 图中两条曲线下面积相等 t=5s时波源停止振动，t=6.5s时的波形图如图所示，此刻质点P的平衡位置与O点的距离x=4m。
B. 图中虚线对应于氧气分子在100℃时情形 下列说法正确的是____________(选对1个给2分，选对2个给4分，错选不给分)。
C. 图中实线对应于氧气分子在100℃时的情形
D. 100℃时每个分子的速率大于0℃时所有分子的速率
三、实验题
(1).(4分)关于分子动理论和热力学定律，下列说法中正确的是____________(选
13. 对1个给2分选对2个给4分，错选不给分)。 A.0∼4s时间内质点P运动的总路程为80m
A.空气相对湿度越大时，水蒸发越快 B.t= 0时刻波源的振动方向沿y轴负方向
B.物体的温度越高，每个分子的动能都增大 C.t=7s时刻质点P位于波峰
C.第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第一定律 D.t=6.5s时刻开始质点Q比质点P第一次先回到平衡位置
D.两个分子间的距离由大于10−9m处逐渐减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先增
(2).(8分)如图所示，等腰三角形ABD为折射率n=的某透明介质的横截面，AD= 2L，
大后减小到零，再增大 ∠A=∠B= 30°，P为AD边的中点。在ABD平面内有一细束光线以入射角i= 60°从P点射入介质
E.若一定量气体膨胀对外做功50J，内能增加80J，则气体一定从外界吸收130J的热量
(2)(8分)如图所示，足够长的圆柱形气缸竖直放置，其横截面积为S=1×10−3m2，气缸内有质量
m=2kg的活塞，活塞与气缸壁封闭良好，不计摩擦。开始时活塞被销子K销于如图位置，离缸底
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hiknow_007中。已知光在真空中的速度为c。求光从P点入射到第一次从介质中射出所用的时间t。
度。已知1标准大气压p =1.0×105Pa，海水的密度ρ=1.0×103kg/m3，取g=10m/s2，不计海水
0
密度随海水深度的变化，两部分气体均视为理想气体且温度始终保持不变。
(1)“蛟龙号”下潜到某深度h时，活塞A向左移动了3cm，求此时的深度。
(2)求该深度计能测量的最大下潜深度H。
16. 如图所示，一根粗细均匀的玻璃管长为65cm，一端开口，一端封闭，
17(1)(4分)铝的逸出功是4.2eV .已知氢原子的基态能量值是−13.6ev，其能级公式是En=E /n2 ，
1 管内有一段20cm长的汞柱将一段空气柱封闭于管中，当玻璃管水平
现在用氢原子从第二能级跃迁到基态时释放出的光子、照射铝的表面．则光电子的最大初动能 放置时，封闭空气柱的长度为40cm.问当玻璃管围绕封闭端，在竖直平面内沿逆时针方向缓慢转动至
__________eV，遏止电压_________V 开口向上时，管内空气柱长为多少？(假设温度保持不变，外界大气压强为75cmHg)
17. 如图所示，上端开口的光滑圆柱形气缸竖直放置，气缸高100cm，截面积为
(2)(8分)用质子流( )轰击固态的重水 ，当质子和重水中的氘核( )发生碰撞时，系统损
40cm2的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内．在气缸内距缸底60cm处设
有a、b两卡环，使活塞只能向上滑动．开始时活塞搁在a、b上，缸内气体的
失的动能如果达到核反应所需的能量，将发生生成 核的反应。
压强等于大气压强p (p =1.0×105Pa)，温度为300K.现缓慢加热缸内气体，
①写出质子流轰击固态的重水 的核反应方程； 0 0
当温度为330K，活塞恰好离开a、b两卡环．求：
②当质子具有最小动能 时，用质子流轰击固态的重水 (认为氘核是静止的)可发生
(1)活塞的质量；
核反应；若用氘核轰击普通水的固态冰中的质子(认为质子是静止的)时，也能发生同样的核反应，求 (2)若现在缓慢将气缸倒置开口向下，要使活塞刚好到达气缸开口处，气体的温度应为多少．
18. 有一导热良好的圆柱形气缸置于水平地面上，并用一光滑的质量为M活塞
氘核的最小动能 。已知氘核质量等于质子质量的两倍。
密封一定质量的理想气体，活塞面积为S.开始时汽缸开口向上(如图一)，
已知外界大气压强p ，被封气体的体积V 。求：
0 1
四、计算题 ①求被封气体的压强p ；
1
14. 钻石是首饰、高强度钻头和刻刀等工具中的主要材料。设钻石的密度为ρ(单位为kg/m3 )，摩尔质量 ②现将汽缸倒置(如图二)，活塞与地面间的气体始终与外界大气相通，待系统重新稳定后，活塞移动
的距离Δh是多少？
为M(单位为g/mol)，阿伏加德罗常数为N ，求：
A
(1)m克拉钻石所含有的分子数(1克拉=0.2g)
(2)每个钻石分子直径的表达式。
15. “蛟龙号”载人深潜器上有一个可测量下潜深度的深度计，其原理可
简化为如图所示的装置。内径均匀的水平汽缸总长度为18cm，在汽
缸右端开口处和正中央各有一个体积不计的卡环，在卡环的左侧各有
一个厚度不计的活塞A、B，活塞A、B只可以向左移动，活塞密封良好且与汽缸之间无摩擦。在汽
缸的Ⅰ部分封有154个标准大气压的气体，Ⅱ部分封有397个标准大气压的气体，当该装置水平放入水
下达到一定深度后，水对活塞A产生挤压使之向左移动，通过活塞A向左移动的距离可以测出下潜深
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hiknow_007p =3.97×107pa>p
2 1
1.【答案】D
所以活塞B静止不动
2.【答案】D
3.【答案】B
p =p +ρgh=2.31×107pa
1 0
4.【答案】D
5.【答案】B
可得：h=2300m
6.【答案】C (2)当活塞A移动到中央卡环处所测深度最大，设两部分气体压强为p，测量的最大下潜深度为H，对I部
7.【答案】B 分气体由玻意耳定律得：
8.【答案】D 154 p SL=pSL
0 1
9.【答案】BC 对Ⅱ部分气体根据玻意耳定律得：
10.【答案】BDE 397p SL=pSL
0 2
11.【答案】ABD 根据题意得：
12.【答案】AC L +L =L
1 2
13.【答案】(1)DE；(2)① 、② 、③ 方向竖直向上 p=p +ρgh
0
14.【答案】(1)m克拉钻石的摩尔数为：
解得：H=5500m
答：(1)此时的深度为2300m。
所含的分子数为：
(2)该深度计能测量的最大下潜深度为5500m。
16.【答案】解：空气柱初状态的压强为p❑=75cmHg
(2)钻石的摩尔体积为： (单位m3/mol)， 1
设试管口竖直向下时空气柱的压强为：p❑=75−25=50cmHg
V M×10−3 2
每个钻石分子体积为：V = =
0 N ρN
A A
此过程为等温变化，根据玻意耳定律有：p❑V❑=p❑V❑
1 1 2 2
该钻石分子直径为d，则：
由上述公式可求得d=❑ 3❑
√6M×10−3
(单位为m) 即：L❑=
p❑
1
L❑
1 = 75×40 =60cm
N ρπ 2 p❑ 50
A 2
因为60+25>80，所以有水银从试管中溢出．
15.【答案】解：(1)当“蛟龙号”下潜的深度为h时，设I部分气体的压强为p ，有
1 设试管口向下时，剩余的汞柱长为x，由玻意耳定律得：
154 p SL=p S(L−x)
0 1
p❑L❑=p❑L❑
1 1 3 3
解得：p =2.31×107pa
1
75×40=(75−x)(65−x)
而Ⅱ部分气体的压强
解得：x❑=15cm；x❑=125cm(舍去)
1 2
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hiknow_00718.【答案】解：①对活塞受力分析：p S=p S+Mg，
当试管口转动至开口向上时，空气柱的压强为p❑=75+15=90cmHg 1 0
4
Mg
解得：p =p + 。
1 0 s
根据玻意耳定律有：p❑V❑=p❑V❑
1 1 4 4
②气缸倒置后，对活塞受力分析得：p S+Mg=p S，
2 0
Mg
p❑L❑ 75×40 100 解得p =p −
即：L❑= 1 1 = = cm=33.3cm 2 0 s
4 p❑ 90 3
4
对封闭气体运用玻意耳定律定律p V =p V
1 1 2 2
答：管内空气柱长为33.3cm
17.【答案】解：(1)气体的状态参量为：T =300K，P =1.0×105Pa； p s+Mg V −V
1 1 解得V = 0 V ，Δh= 2 1
2 p S−Mg 1 s
0
mg
T =330K，P =(1.0×105+ )Pa；
2 2 40×10−4
2MgV
解得Δh= 1 。
(P s−Mg)s
0
P P
气体做等容变化，则有：
2= 1
；
T T
2 1 Mg
答：①被封气体的压强是p + 。
0 S
代入数据得：m=4kg；
(2)开始时刻气体压强P =1.0×105Pa，体积V =hS=2.4×10−3m3 ； 2MgV
1 1 ②待系统重新稳定后，活塞移动的距离Δh是 1 。
(p S−Mg)S
0
G mg
倒置后压强：p =P − =(1.0×105− )Pa=0.9×105Pa，体积
3 0 S 40×10−4
V =100×40cm3=4×10−3m3 ；
3
P V P V
气体做等容变化，理想气体状态方程：
1 1= 2 2
；
T T
1 2
105×(2.4×10−3 ) 0.9×105×4×10−3
代入数据，有： = ；
273 T
3
解得：T =450K；
3
答：(1)活塞的质量为4kg；
(2)若现在缓慢将气缸倒置开口向下，要使活塞刚好到达气缸开口处，气体的温度应为450K．
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