文档内容
教材习题答案
第 1 章 分子动理论与气体实验定律 纯油酸与溶液体积之比为
１ ∶ ５００ꎬ
所以 滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积Ｖ . １
第1 节 分子动理论的基本观点 １ ２＝００４× ｍＬ＝８×
５００
１.答案 液化过程中 水分子间的距离变小 引力和斥力都 １０ －５ ｍＬ＝８×１０ －１１ ｍ ３
ꎬ ꎬ Ｖ
变大 ꎮ 油酸分子直径ｄ ＝ Ｓ ２
２.答案 选用微粒更小的好 因为在相同的温度下 微粒越小
ꎮ ꎬ ꎬ
其表面积越小 ꎬ 在某一时刻跟它相撞的分子个数越少 ꎬ 微粒受 第 １ 次 ｄ ＝ ８× . １０ －１１ ｍ＝１ . ５０×１０ －１０ ｍ
到来自各个方向的冲击力越不平衡 再有 微粒越小 其质量 ０５３３
ꎻ ꎬ ꎬ
越小 由冲击力产生的加速度越大 第 次 ｄ ８×１０
－１１
. －１０
ꎬ ꎮ ２ ＝ . ｍ＝１６２×１０ ｍ
３.ＢＣ 混合均匀主要是由于分子的无规则运动 错 墨水的运 ０４９３
ꎬＡ ꎻ －１１
动是由微粒受到来自各个方向的液体分子的撞击作用不平衡 第 次 ｄ ８×１０ . －１０
３ ＝ . ｍ＝１４２×１０ ｍ
引起的 错误 ０５６３
ꎬＤ ꎮ . －１０ . －１０ . －１０
４.Ｃ 水分子的热运动只与温度有关 与水流速度无关 错误 ｄ的平均值 ｄ １５０×１０ ＋１６２×１０ ＋１４２×１０ .
ꎬ ꎬＡ ꎬ ＝ ｍ＝１ ５１×
正确 水凝结成冰后 水分子仍然在进行着无规则运动 错 ３
Ｃ ꎻ ꎬ ꎬＢ －１０
误 水的温度升高 水分子的平均动能增大 但并不是每个分 １０ ｍ
ꎻ ꎬ ꎬ ４.答案 错误的步骤是 . －４ ２
子的运动速率都增大 错误 (１) ②③ (２)００６×１０ ｍ
ꎬＤ ꎮ 解析 滴溶液的体积无法测量 应在量筒中滴入多滴溶
５.Ｂ 当分子处于平衡位置时 分子力为 分子势能最小 (１)１ ꎬ
ꎬ ０ꎬ ꎬＡ、Ｃ 液后再测量它的体积 具体操作是
错误 正确 若ｒ ｒ ｒ越小 分子势能越大 分子间的引力和 ꎮ :
ꎬＢ ꎻ < １ꎬ ꎬ ꎬ 用注射器将配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒 记
斥力都存在 错误 ② ꎬ
ꎬＤ ꎮ 下量筒内溶液增加 的滴数ｎ 计算 滴溶液的平均体积
Ｍ １ｍｌ ꎬ １ ꎮ
６.ＡＣ 对于 选项中的 Ｍ是水的摩尔质量 而Ｎ Ｖ是Ｎ 为能清楚地描出油膜的形状 要先在水面上撒上薄薄的一
Ｂ Ｎ Ｖꎬ ꎬ Ａ Ａ ③ ꎬ
Ａ 层痱子粉 再滴入油酸酒精溶液
个水分子的体积 两者比值不是水蒸气的密度 错误 对于 ꎬ ꎮ
ꎬ ꎬＢ ꎻ 不足半个的舍去 多于半个的算 个 共 个格
水蒸气 由于分子间距的存在 摩尔体积是 Ｎ 个水蒸气分子 (２) ꎬ １ ꎮ ６４５ ꎮ
ꎬ ꎬ Ａ
占据的空间体积 并不是水蒸气分子的体积 错误
ꎬ ꎬＤ ꎮ 第3 节 气体分子速率分布的统计规律
第2 节 科学测量：用油膜法估测 １.答案 抛一枚硬币 出现正面还是出现反面是无法确定的 但
ꎬ ꎬ
多次抛一枚硬币 出现正面与出现反面的次数基本相同
油酸分子的大小 ꎬ ꎮ
２.Ｄ
１.答案 实验目的
: ３.ＢＣＤ
实验器材
: ４.ＡＤ
实验原理与设计
: ５.ＡＢＣ 两条曲线是两种不同情况下各速率区间的分子数占总
实验步骤
分子数的百分比与分子速率间的关系图线 图线与横轴所围
ꎬ
油酸与溶液 溶液 油膜面积 油酸分子 面积都应该等于 曲线给出了任意速率区间的氧气分子所占
次数 １ｍｌ 平均值 １ꎻ
体积之比 的滴数ｎ Ｓ/ ２ 直径ｄ/ 的比例 但无法确定分子的具体数目
ｍ ｍ ꎬ ꎮ
第4 节 科学探究：气体压强与体积的关系
１.答案 实验目的
:
实验器材
:
数据分析 实验原理与设计
: :
实验结论 实验步骤
: :
讨论
:
Ｖ 气体温度Ｔ 气体压强ｐ 气体体积Ｖ １
２.ＡＤ 油酸分子直径ｄ ０ 油酸还未完全散开 Ｓ会偏小 从 Ｖ
＝ Ｓ ꎬ ꎬ ꎬ
而算出的分子直径偏大 正确 如果所用油酸中含有大量酒
ꎬＡ ꎻ
精 则油酸的实际体积偏小 直径将偏小 错误 计算油膜面
ꎬ ꎬ ꎬＢ ꎻ
积时将所有不足一格的正方形都当成一格计算 Ｓ将偏大 故
ꎬ ꎬ
得到的分子直径将偏小 故 错误 计算一滴溶液的体积时
ꎬ Ｃ ꎻ ꎬ
Ｖ
少算了液滴数ｎ 由Ｖ 可知得到的体积偏大 则计算得到
ꎬ ０＝ ｎ ꎬ
的分子直径偏大 正确
ꎬＤ ꎮ
３.答案 一致
数据分析
解析 滴油酸酒精溶液的体积Ｖ １ . :
１ １＝ ｍＬ＝００４ ｍＬ 实验结论
２５ :
１
关注精品公众号【偷着学】，免费获取更多高中精品资源、最新网课、讲义等讨论
: 得气缸内气体的最终体积Ｖ
Ｔ
２
Ｖ
１ ４００×１×１０
－３
３ .
２.答案 气体的密度增大 使得在相同时间内撞击活塞的气体 ２＝ Ｔ ＝ ｍ ＝１ ４７×
ꎬ １ ２７３
分子数目增多 气体的压强增大 需要用的外力增大
ꎬ ꎬ ꎮ １０ －３ ｍ ３
３.Ｂ ７.答案 . .
２０１ ａｔｍ~２８３ ａｔｍ
４.Ｂ 调节空气柱长度 外界对气体做功 气体的温度会变化 要 解析 由于轮胎容积不变 轮胎内气体做等容变化
ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ
等气体的温度等于室温后再读数 错 拉上窗帘防止阳光直 设在Ｔ 时充气后的最小胎压为ｐ 最大胎压为ｐ
ꎬＡ ꎻ ０＝２９３ Ｋ ｍｉｎꎬ ｍａｘꎬ
射玻璃管是为了使气体温度保持不变 正确 用手直接握在 依题意 当Ｔ 时 胎压为ｐ .
玻璃管上时 手的温度会改变玻璃管内
ꎬＢ
的气体
ꎻ
温度 错 实
ꎬ １＝２３３ Ｋ ꎬ １＝１６ ａｔｍꎬ
ꎬ ꎬＣ ꎻ ｐ ｐ . ｐ
验时要保持气体的质量不变 错误 根据查理定律有 Ｔ １ ＝ Ｔ ｍｉｎ ꎬ 即１６ ａｔｍ ＝ ｍｉｎ
５.Ｂ ꎬＤ ꎮ
解得ｐ .
１ ０ ２３３ Ｋ ２９３ Ｋ
６.答案
ｍｉｎ＝２０１ ａｔｍ
８５ ｃｍＨｇ 当Ｔ 时 胎压为ｐ .
解析 由图可知 玻璃管内的气体压强ｐ ｐ ρｇｈ ２＝３６３ Ｋ ꎬ ２＝３５ ａｔｍꎬ
ꎬ ＝ ０＋ ＝８５ ｃｍＨｇ ｐ ｐ . ｐ
ｍ ｇ ｍ ｇ ｐ Ｓ 根据查理定律有 ２ ｍａｘ 即３５ ａｔｍ ｍａｘ
７.答案 １ ＋ Ｓ ２ ＋ ０ １ Ｔ ２ ＝ Ｔ ０ ꎬ ３６３ Ｋ ＝ ２９３ Ｋ
解得ｐ .
解析 活塞受力 １ 平衡 有ｍ ｇ ｍ ｇ ｐ Ｓ ｐＳ ｍａｘ＝２８３ ａｔｍ
ꎬ １ ＋ ２ ＋ ０ １＝ １ 所以在 时胎压的适合范围是 . .
ｍ ｇ ｍ ｇ ｐ Ｓ ２０ ℃ ２０１~２８３ ａｔｍ
气缸内气体的压强ｐ ＝ １ ＋ Ｓ ２ ＋ ０ １ ８.答案 一定质量的气体 ꎬ 当压强不变时 ꎬ 由盖 － 吕萨克定律
１ ｍ ｍ
Ｖ Ｖ ρ ρ
第5 节 气体实验定律 １ ２ 可得 １ ２
Ｔ ＝Ｔ ꎬ Ｔ ＝Ｔ
１.答案 瓶内气体因温度降低而压强减小 而造成瓶内气压小 １ ２ １ ２
ꎬ ρ Ｔ
于瓶外大气压 所以有 １ ２
ꎮ ρ ＝Ｔ
２.答案 把罐扣在皮肤上 罐内空气的体积等于火罐的容积 体 ２ １
ꎬ ꎬ
积不变 气体经过热传递 温度不断降低 气体发生等容变化 章末练习
ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ
由查理定律可知 气体的压强减小 火罐内的气体压强小于外
ꎬ ꎬ １.答案 当温度保持不变时 气体分子的平均动能不变 气体体
界大气压 大气压将火罐紧紧压在皮肤上 ꎬ ꎬ
ꎬ ꎮ 积减小时 气体分子的密度增大 单位时间内撞击器壁单位面
ｐ ｐ ꎬ ꎬ
３.Ｃ Ａ与Ｂ体积相等 由 Ａ Ｂ 得Ｔ Ｔ Ｂ与Ｃ压强相等 积的分子数增多 使压强增大 而当体积保持不变 温度升高
ꎬ Ｔ ＝Ｔ ꎬ Ａ> Ｂꎻ ꎬ ꎬ ꎻ ꎬ
Ａ Ｂ 时 气体分子平均动能增大 单位时间内撞击器壁单位面积的
Ｖ Ｖ ꎬ ꎬ
由 Ｂ Ｃ 得Ｔ Ｔ 故 正确 分子数也增多 所以压强增大
Ｔ ＝Ｔ ꎬ Ｂ< Ｃꎬ Ｃ ꎮ ꎬ ꎮ
Ｂ Ｃ ２.Ｄ
４.答案 气泡的体积变大 变为原来的 . 倍
ꎻ １２ ３.Ｄ 活塞上方的液体流出 封闭气体压强减小 体积增大 分子
解析 设大气压是ｐ ꎬ ꎬ ꎬ
０ꎬ 间距离增大 分子间的引力和斥力都减小 在单位时间内 气
气泡在水底时 ｐ ｐ ρ ｇｈ ꎬ ꎬ ꎬ
ꎬ １＝ ０＋ 水 体分子对活塞撞击的次数减小 气体分子对活塞的冲量减小
气泡上升到水面时 ｐ ｐ ꎬ ꎬ
ꎬ ２＝ ０ 错误
Ｖ ｐ ｐ ρ ｇｈ Ａ、Ｂ、Ｃ ꎮ
由ｐ Ｖ ｐ Ｖ 得 ２ １ ０＋ 水 . ｐＶ
１ １＝ ２ ２ Ｖ １ ＝ｐ ２ ＝ ｐ ０ ≈１２ ４.Ａ 由理想气体状态方程 Ｔ ＝ 恒量 ꎬ 沿直线从ａ到ｂ ꎬ Ｖ逐渐减
Ｖ
５.答案 ０ｐ Ｓ 小 Ｔ逐渐增大 所以ｐ逐渐增大
Ｖ ０ ꎬ ꎬ ꎮ
解析 设压缩后气体压强为ｐ 由玻意耳定律得到ｐ Ｖ ｐＶ ５.答案 ２
ꎬ Ｖ ０ ０＝ ３
气体对接触面处薄膜的压力为Ｆ
＝
ｐＳ
＝ Ｖ
０ｐ
０
Ｓ 解
玻
析
意耳 定
设
律
最初
ｐ
瓶
Ｖ
内
ｐ
气
Ｖ
体体积为Ｖ
ꎬ
压强为ｐ
ꎬ
保持温度不变
ꎬ
由
６.答案 . －３ ３ 如图所示 １ １＝ ２ ２
(１)１４７×１０ ｍ (２)
得ｐＶ ｐ ％ Ｖ Ｖ 所以 Ｖ １ Ｖ
＝ (１＋２０ )( －Δ )ꎬ Δ ＝
６
瓶内气体体积减小 Ｖ时 ｐＶ ｐ′ Ｖ Ｖ
２Δ ꎬ ＝ ( －２Δ )
ｐ
则 ２
ｐ′＝
３
６.答案 ７ ｐ ６
(１) ０ (２)
６ ７
ｐ ｐ Ｔ ｐ
解析 气体体积不变 由查理定律 ０ １ 得 ｐ １ ０
(１) ꎬ Ｔ ＝Ｔ ꎬ １＝ Ｔ ＝
０ １ ０
解析 封闭气体变为原来的一半时 由玻意耳定律 ｐ
(１) ꎬ ３５０ ０ ７ ｐ
ｐ Ｖ ｐ Ｖ ＝ ０
０ ０＝ １ １ ３００ ６
ｐ Ｖ . ５ －３ 抽气过程可看成等温膨胀过程 设膨胀后气体的总体积
得气缸内气体压强ｐ ０ ０ １０×１０ ×２×１０ . ５ (２) ꎬ
１＝ Ｖ ＝ －３ Ｐａ＝２０×１０ Ｐａ 为Ｖ
１ １×１０ ꎬ
Ｖ Ｖ ｐ Ｖ
缓慢加热到 由盖 吕萨克定律 １ ２ 由玻意耳定律得 ｐ Ｖ ｐ Ｖ所以Ｖ １ ０ ７ Ｖ 所以剩余气
１２７ ℃ꎬ － Ｔ ＝Ｔ ꎬ ꎬ １ ０＝ ０ ＝ ｐ ＝ ０ꎬ
１ ２ ０ ６
２
关注精品公众号【偷着学】，免费获取更多高中精品资源、最新网课、讲义等教材习题答案
ｍ ρＶ Ｖ ３.ＡＢＣ 在熔化过程中 晶体吸收热量 温度保持不变 内能增
体的质量与原来总质量的比值为 剩 ０ ０ ６ ꎬ ꎬ ꎬ
ｍ ＝ ρＶ ＝ Ｖ ＝ 加 错误
总 ７ ꎬＤ ꎮ
Ｒ２ｐ Ｎ ４.ＢＤ 单晶体各向异向 在其表面熔化的石蜡范围呈椭圆形
７.答案 ４π ０ Ａ ꎬ ꎬ
Ｍｇ 所以丙是单晶体 非晶体和多晶体是各向同性 在其表面熔化
ꎻ ꎬ
解析 设大气层中气体的质量为ｍ 由大气压强产生的原因 的石蜡范围呈圆形 再根据图 可以确定乙是非晶体 甲是
ꎬ ꎬ ꎬ (ｄ) ꎬ
ｐ Ｓ 多晶体 正确
有ｍｇ ｐ Ｓ 即ｍ ０ ꎮ Ｂ、Ｄ ꎮ
＝ ０ ꎬ ＝ ｇ
第2 节 表面张力和毛细现象
ｍＮ ｐ ＳＮ Ｒ２ｐ Ｎ
大气层空气分子数ｎ Ａ ０ Ａ ４π ０ Ａ
＝ Ｍ ＝ Ｍｇ ＝ Ｍｇ １.答案 土壤中有很多毛细管 地下水会沿着毛细管上升到地
ꎬ
８.答案 . －１０ 面上来 所以通过松土破坏其中的毛细管 以减少水分的
７３×１０ ｍ ꎬ ꎬ
. 蒸发
解析 每滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积Ｖ ０３ ꎮ
＝ ｍｌ＝ ２.答案 一是温度较高的潮湿空气遇到温度较低而又光滑不吸
５００×７５
－６ －１２ ３ 水的地面时 易在地面产生凝结水 这种情况多数发生在梅雨
８×１０ ｍｌ＝８×１０ ｍ ꎬ ꎬ
滴油酸膜的面积Ｓ ２ . －２ ２ 季节 雨水多 气温高和湿度大
１ ＝１１０ｃｍ ＝１１×１０ ｍ ( 、 )ꎮ
Ｖ －１２ 二是地面垫层下地基土壤中的水通过毛细作用上升 以及气
油酸分子直径ｄ ８×１０ . －１０ ꎬ
＝ Ｓ ＝ . －２ｍ＝７３×１０ ｍ 态水向上渗透 使地面材料潮湿 并加剧整个房间湿度情况的
１１×１０ ꎬ ꎬ
９.答案 进入气体 恶化
ꎮ
ｐＶ 可以多通风 减少地面产生的凝结水 或者使架空板下的地基
解析 根据理想气体状态方程 Ｃ 可知 当温度一定时 ｐＶ ꎬ ꎻ
Ｔ ＝ ꎬ ꎬ ꎬ 土夯实 尽量减少潮气向板下空间渗透 或在板底刷一道热
ꎬ ꎮ
应恒定 而ｐＶ变大 可能是Ｃ变大 也就是气体质量变大 即 沥青 堵塞板底毛细孔 提高架空板的防潮效果
ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ ꎮ
进入了气体 ３.Ｄ 薄膜中分子间的距离比肥皂液内部的大一些 分子间的相
ꎮ ꎬ
１０.答案 设玻璃泡中的气体压强为 ｐ 外界大气压强为ｐ 则 互作用力表现为引力 所以产生收缩效果 用烧热的针刺破ａ
ꎬ ０ꎬ ꎬ ꎬ
ｐ ｐ ρｇｈ 玻璃泡内气体温度与外界大气温度相同 玻璃管 侧的薄膜 ｂ中的薄膜能使ｂ的面积最小 正确
０＝ ＋ ꎬ ꎮ ꎬ ꎬＤ ꎮ
ｐＶ ４.ＡＣＤ 水对油脂表面不浸润可以形成水珠 水对玻璃表面浸
内水柱上升 气体体积Ｖ减小 由 Ｃ 可知Ｖ减小 ꎬ
ꎬ ꎬ Ｔ ＝ ꎬ ꎬ 润不能形成水珠 水的表面张力都是一样的 错误
ꎬ ꎬＢ ꎮ
如果ｐ增大 ｐ 一定增大 Ｔ可能不变 也可能减小 也可 ５.ＣＤ 液晶的微观结构介于晶体和液体之间 它不是晶体
(１) ꎬ ０ ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ ꎬＡ
能增大 错 液晶具有各向异性 但其分子的空间排列是不稳定的
ꎻ ꎻ ꎬ ꎬ
如果ｐ减小 ｐ 可能增大 也可能不变 还可能减小 Ｔ一 错
(２) ꎬ ０ ꎬ ꎬ ꎬ Ｂ ꎮ
定减小 ６.答案 未通电时 液晶分子无规则排列 入射光在液晶层发生
ꎻ ꎬ ꎬ
如果ｐ不变 ｐ 一定增大 Ｔ一定减小 漫反射 像一块毛玻璃 不透明 通电以后 液晶分子迅速从无
(３) ꎬ ０ ꎬ ꎮ ꎬ ꎬ ꎻ ꎬ
１１.答案 弹簧测力计 . 钢板即将出水时 规则排列变为有规则排列 整个液晶相当于一块普通的透明
(１) (２)０５７５Ｎ (３) ꎬ ꎬ
钢板与水面的接触面积大 分子之间存在引力 变速 玻璃 入射光通过液晶层后按原方向传播
ꎬ ꎮ (４) ꎬ ꎮ
拉出 出水过程中角度变化 水面波动等
、 、 ꎮ
解析 本实验要判断拉力变化情况 应该用到弹簧测 第3 节 材料及其应用
(１) ꎬ
力计 １.答案 纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度
ꎻ
实验 拉力最大值是 . 实验 拉力最大值是 . 范围 或由它们作为基本单元构成的材料 这大约
(２) １ ４３５Ｎꎬ ２ ３７７５Ｎꎮ (１~１００ ｎｍ) ꎬ
降低了 . . . 相当于 个原子紧密排列在一起的尺度
４３５ Ｎ－３７７５ Ｎ＝０５７５ Ｎꎻ １０~１００ ꎮ
钢板即将出水时 钢板与水面的接触面积大 分子之间存 纳米材料具有一定的独特性 当物质尺度小到一定程度时 则
(３) ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ
在引力 使得实验 中最大总拉力明显增大 必须改用量子力学取代传统力学的观点来描述它的性质 当
ꎬ １ ꎻ ꎬ
可能导致测量拉力的实验误差的原因还可能有不是匀速 物质粒子尺寸由 微米降至 纳米时 其粒径虽改变为
(４) １０ １０ ꎬ
拉出 出水过程中角度变化或水面波动等 倍 但换算成体积时则将有 的 次方倍之巨 所以二
、 ꎮ １０００ ꎬ １０ ９ ꎬ
者性质上将产生明显的差异
第2 章 固体与液体 ꎮ
纳米颗粒可能会通过吸入 吞咽 从皮肤吸收或在医疗过程中
、 、
被有意地注入 或由植入体释放 等方式进入人体 一旦进入
( ) ꎬ
第1 节 固体类型及微观结构 人体 它们具有高度的可移动性
ꎬ ꎮ
１.答案 晶体的宏观特征有各向异性 晶体在熔化过程中温度 ２.答案 发光二极管简称为 是一种常用的发光器件 发
、 ＬＥＤꎬ ꎬ“
不变 有固定的熔点 光二极管的核心部分是由 型半导体和 型半导体组成的晶
ꎬ ꎮ Ｐ Ｎ
单晶体内部 在不同方向的等长线段上 微粒的个数通常是不 片 在 型半导体和 型半导体之间有一个过渡层 称为
ꎬ ꎬ ꎬ Ｐ Ｎ ꎬ ＰＮ
相等的 因而在不同方向上微粒排列及物质结构情况是不一 结 在某些半导体材料的 结中 注入的少数载流子与多数
ꎬ ꎮ ＰＮ ꎬ
样的 表现为各向异性 载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来 从而把
ꎬ ꎻ ꎬ
晶体在熔化过程中 规则排列的分子之间的距离要增加 分子 电能直接转化为光能 结加反向电压 少数载流子难以注
ꎬ ꎬ ꎮ ＰＮ ꎬ
间的作用力表现为引力 外界提供的热量用来克服分子的引 入 故不发光 当它处于正向工作状态时 即两端加上正向电
ꎬ ꎬ ꎮ (
力做功 使分子势能增大 而分子平均动能不变 所以晶体熔 压 电流从 阳极流向阴极时 半导体晶体就发出从紫外
ꎬ ꎬ ꎬ )ꎬ ＬＥＤ ꎬ
化过程中温度不变 吸收的热量只转化成分子势能 到红外不同颜色的光线 光的强弱与电流有关 灯的应
ꎬ ꎮ ꎬ ꎮ ＬＥＤ
２.Ｂ 用越来越广泛 主要是由于
ꎬ :
３
关注精品公众号【偷着学】，免费获取更多高中精品资源、最新网课、讲义等节能 设竖直放置时管内的水银柱长ｘ 将玻璃管由水平放置到开口
(１) ꎬ
在能耗方面 向下竖直放置
ꎬ
灯的能耗是白炽灯的十分之一 是节能灯的四分之一 由ｐ Ｖ ｐ Ｖ 即 ｘ ｘ
ＬＥＤ ꎬ ꎮ １ １＝ ２ ２ ７５×４０＝(７５－ )×(８０－ )
这是 灯的一个最大的特点 也正是因为节能的这个特 得ｘ .
ＬＥＤ ꎮ ＝２２６７ ｃｍ
点 使得 灯的应用范围越来越广 管内空气柱长ｌ ｌ ｘ . .
ꎬ ＬＥＤ ꎮ ＝ ０－ ＝(８０－２２６７) ｃｍ＝５７３３ ｃｍ
环保
(２)
灯内部不含有任何的汞等重金属材料 但是白炽灯中含 第3 章 热力学定律
ＬＥＤ ꎬ
有 这就体现了 灯环保的特点 所以 会有更多的人愿意
ꎬ ＬＥＤ ꎬ ꎬ
选择环保的 灯 第1 节 热力学第一定律
ＬＥＤ ꎮ
响应速度快 １.答案 增加 不变
(３)
灯还有一个突出的特点 就是反应的速度比较快 只要 解析 一定质量的理想气体的内能只由其温度决定 与体积
ＬＥＤ ꎬ ꎮ
ꎬ
一接通电源 灯马上就会亮起来 对比我们平时使用的
无关 所以温度升高 内能增加 温度不变 内能不变
ꎬＬＥＤ ꎮ
ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ ꎮ
节能灯 其反应速度更快
２.ＡＣ 根据热力学第一定律 Ｕ Ｗ Ｑ 由于袋内气体与外界无
ꎬ ꎮ Δ ＝ ＋ ꎬ
３.答案 中国漆即天然漆 又名土漆 大漆 它是我国著名的特
热交换 所以Ｑ 充气袋四周被挤压 体积减小 外界对袋内
ꎬ 、 ꎮ ꎬ ＝０ꎬ ꎬ ꎬ
产之一 历史悠久 驰名世界并因之而得名 属于天然树脂涂 气体做正功 Ｗ 所以 Ｕ 也就是袋内气体对外界做负
ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ >０ꎬ Δ >０ꎬ
料 刚从树上采割下来的生漆为乳白色胶状液体 当接触空 功 内能增加 正确
ꎮ ꎬ ꎬ ꎮ Ａ、Ｃ ꎮ
气氧化后 逐渐转变为褐色 紫红色或黑色 其主要成分为漆 ３.Ｄ 车胎内气体压强增大 体积增大 由理想气体状态方程
ꎬ 、 ꎮ ꎬ ꎬ
酚 树胶质 含氮物 水分等 由于大漆漆膜坚硬而富有光泽
ｐＶ
、 、 、 ꎮ ꎬ Ｃ可知 车胎内气体温度升高 所以内能增大 错误
具有独特的耐久性 耐磨性 耐热性 耐油性 耐水性 耐溶剂 Ｔ ＝ ꎬ ꎬ ꎬＡ、Ｃ ꎻ
、 、 、 、 、
性及优越的电绝缘性等 因此广泛应用于特种工艺品 家具的 由于车胎体积增大 车胎内气体对外界做功 错误 正确
ꎬ 、 ꎬ ꎬＣ ꎬＤ ꎮ
涂饰及军工 化工 纺织等行业 大漆中的漆酚有毒 能引起 ４.ＡＣ 在过程ｃａ中 气体体积变小 外界对气体做功 正确
、 、 ꎮ ꎬ ꎬ ꎬ ꎬＡ ꎻ
部分人皮肤过敏 在过程ａｂ中 气体体积不变 气体对外界不做功 错误 在过
ꎮ ꎬ ꎬ ꎬＢ ꎻ
中国漆是一种 油中水球 型乳液 主要含漆酚 漆酶 树胶质 程ｂｃ中 气体体积变大 外界对气体做负功 Ｗ 压强不变
“ ” ꎮ 、 、 ꎬ ꎬ ꎬ <０ꎬ ꎬ
和水分 常温下借助漆酶的作用氧化聚合成膜 要求在温湿 ｐＶ
ꎮ ꎮ 由理想气体状态方程 Ｃ 可知气体温度升高 所以其内能
环境 一般以 和 ％ ％相对湿度 为最适宜 生 Ｔ ＝ ꎬ
( ２０~３０ ℃ ８０ ~９０ ) ꎮ
漆漆膜坚硬 富有光泽 耐水耐潮 耐化学介质和土壤腐蚀 增大 根据热力学第一定律 Ｕ Ｗ Ｑ 可得Ｑ 所以气体从
、 、 、 ꎮ ꎬ Δ ＝ ＋ ꎬ >０ꎬ
但漆膜色深 性脆 不耐日光照射 不耐碱 生漆干燥前对人 外界吸收热量 正确 在过程 ｃａ 中 气体温度不变 所以
、 、 、 ꎮ ꎬＣ ꎻ ꎬ ꎬ
体皮肤有刺激性 能引起发痒和肿疮 Ｕ 体积变小 所以Ｗ 由 Ｕ Ｗ Ｑ可知 Ｑ 气体向
ꎬ ꎮ Δ ＝０ꎬ ꎬ >０ꎬ Δ ＝ ＋ ꎬ <０ꎬ
外界放出热量 错误
ꎬＤ ꎮ
章末练习 ５.Ａ 气缸内的气体膨胀 体积Ｖ增大 对外界做正功 所以外界
ꎬ ꎬ ꎬ
１.答案 毛笔插入水中后 每根纤维都受到各个方向的水的作 对气体做的功Ｗ 错误 气缸内的气体与外界无热交
ꎬ <０ꎬＣ、Ｄ ꎻ
用力 故笔锋是松开的 提出水面后外层的纤维受到内层水的 换 Ｑ 根据热力学第一定律 Ｕ Ｗ Ｑ 所以 Ｕ 气体的
ꎬ ꎻ ꎬ ＝０ꎬ Δ ＝ ＋ ꎬ Δ <０ꎬ
张力作用 总要使其收缩到最小 因而笔锋会聚在一起 内能减小 温度降低 正确 错误
ꎬ ꎬ ꎮ ꎬ ꎬＡ ꎬＢ ꎮ
２.答案 水的表面张力使水收缩 在纱线孔隙中形成水膜 水膜 ６.答案 向外界放出 . ５ 热量
ꎬ ꎬ ０５×１０ Ｊ
的表面张力使水不向下漏 下大雨时 材料不好的伞可能有漏 解析 根据热力学第一定律 Ｕ Ｗ Ｑ
ꎻ ꎬ Δ ＝ ＋ ꎬ
水现象 做雨伞最好选不容易被水浸润的布料 得Ｑ Ｕ Ｗ . ５ ５ . ５
ꎬ ꎮ ＝Δ － ＝１５×１０ Ｊ－２×１０ Ｊ＝－０５×１０ Ｊ
３.答案 硬币表面可承担的水滴数比食用油多 这是由于水的
ꎻ
表面张力大于食用油的表面张力 第2 节 能量的转化与守恒
ꎮ
４.ＢＣＤ １.答案 升高 因为冰箱正常工作要消耗电能 从而增加了系
ꎮ ꎬ
５.Ｃ 液体由于表面张力作用 有使其表面积收缩到最小的趋 统的总能量 转化为内能使房间内的温度升高
ꎬ ꎬ ꎮ
势 不是使其体积收缩到最小 错 对 液体表面层的分子 ２.答案 根据重锤的质量和下落的高度可算出机械功 根据水
ꎬ ꎬＡ ꎬＣ ꎻ ꎬ
分布比内部稀疏 错误 液体表面层分子之间既有引力也有 和量热器的质量 比热容 升高的温度可计算出产生的热量
ꎬＢ ꎻ 、 、 ꎮ
斥力 只是分子间距离较大 表现为引力 错误 从而研究功与热的定量转换问题
ꎬ ꎬ ꎬＤ ꎮ ꎮ
６.Ａ ３.ＡＤ
７.Ｂ 水黾能停在水面而不沉 是液体表面张力作用的结果 ４.答案 .
ꎬ ꎬＡ ７４４ ℃
错误 毛细管中液面高于管外液面或低于管外液面是由液体 解析 铅弹打入靶的过程 动量守恒ｍｖ ｍ Ｍ ｖ
ꎻ ꎬ ０＝( ＋ )
是否浸润管壁决定的 这都是毛细现象 错误 玻璃管的裂
ꎬ ꎬＣ ꎻ 系统损失的机械能 Ｅ １ ｍｖ２ １ ｍ Ｍ ｖ２
口在火焰上烧熔后 其尖端变钝 这是表面张力作用的结果 Δ ＝ ０－ ( ＋ )
ꎬ ꎬ ꎬ ２ ２
不是浸润现象 错误 铅弹内能的增加量 Ｕ ％ Ｅ ｃｍ ｔ
ꎬＤ ꎮ Δ ＝５０ Δ ＝ Δ
８.答案 有道理 要选择对酱油不浸润的材料 因为用不浸润的 以上三式联立 得 ｔ .
ꎬ ꎬ ꎬ Δ ＝７４４ ℃
材料做瓶口 瓶口不易附着酱油
ꎬ ꎮ
９.答案 他的解法不正确 第3 节 热力学第二定律
ꎮ
因为从他的计算结果看 所以玻璃管开 １.答案 第一类永动机是不需要任何动力或燃料 却能不断地
ꎬ６０ ｃｍ＋２５ ｃｍ>８０ ｃｍꎬ ꎬ
口向下时水银会漏出 对外做功的机器 它违反了能量守恒定律 所以不可能实现
ꎮ ꎬ ꎬ ꎻ
正确解法是 第二类永动机是从单一热源吸收热量 使之完全变成功 而不
: ꎬ ꎬ
４
关注精品公众号【偷着学】，免费获取更多高中精品资源、最新网课、讲义等教材习题答案
产生其他影响的机器 它不违反能量守恒定律 但违反热力学 该过程 气体对外界做功Ｗ′ Ｆ Ｌ ｐＳ Ｌ ｐ Ｖ ５ .
ꎬ ꎬ ꎬ ＝ Δ ＝ Δ ＝ Δ ＝１×１０ ×(６６７－５)
第二定律 也不可能实现 －３
ꎬ ꎮ ×１０ Ｊ＝１６７ Ｊ
２.答案 是的 可逆过程指可以回到原来的状态而不发生其他 所以外界对气体做负功Ｗ
ꎬ ＝－１６７ Ｊ
的变化 根据热力学第一定律 Ｕ Ｗ Ｑ
ꎮ Δ ＝ ＋ ＝－１６７ Ｊ＋７００ Ｊ＝５３３ Ｊ
３.答案 热机在工作过程中 燃料不可能完全燃烧 机器本身也 ７.答案 Ｑ Ｕ Ｗ
ꎬ ꎬ ＝Δ ＋
会散热 克服机械间摩擦做功等等 这些都会使热机的效率不 ８.答案 提高锅炉及发电机组的综合效率 以降低煤耗 减少二
、 ꎬ ꎬ ꎬ
能达到 ％ 氧化碳排放量 在锅炉烟道后加装脱硫装置 将烟气中的二氧
１００ ꎮ ꎻ ꎬ
４.ＢＤ 根据热力学第一定律 Ｕ Ｗ Ｑ 对某物体做功 即Ｗ 化硫分离下来 以减少烟气中的二氧化硫对大气的污染 降低
Δ ＝ ＋ ꎬ ꎬ > ꎬ ꎻ
如果物体向外放出热量 即Ｑ 物体的内能不一定增加 锅炉燃烧温度 将其中心点燃烧温度控制在 以下 以减
０ꎬ ꎬ <０ꎬ ꎬＡ ꎬ ８００ ℃ ꎬ
错误 根据热力学第二定律 可以从单一热源吸收热量 使之 少氮化物的产生 在发电厂锅炉烟道上加装电除尘器 以减少
ꎻ ꎬ ꎬ ꎻ ꎬ
完全变为功 也可以使热量从低温度物体传向高温物体 但这 烟气中烟尘对于大气的污染
ꎬ ꎬ ꎮ
些都会引起其他的变化 正确 错误 由热力学第二定律 ｌＴ
ꎬＢ ꎬＣ ꎻ ꎬ ９.答案 ０ ｐ Ｓ ｍｇ ｌ ｌ ΔＵ ｐ Ｓ ｍｇ ｌ
一切与热现象有关的实际过程都是不可逆的 正确 (１) ｌ (２)( ０ － )( － ０) (３) ＋( ０ － )( －
ꎬＤ ꎮ ０
５.ＢＣ 根据热力学第二定律可知 热量可以从低温物体传到高 ｌ
ꎬ ０)
温度物体 但不是自发的 会引起其他的变化 错误 正确 ｌ Ｓ ｌＳ
ꎬ ꎬ ꎬＡ ꎬＢ ꎻ 解析 气缸内气体等压变化 由盖 吕萨克定律得 ０
任何能正常工作的机器都不违背热力学定律 正确 错误 (１) ꎬ － Ｔ ＝ Ｔ
ꎬＣ ꎬＤ ꎮ ０
６.Ｄ 气体在真空中膨胀 对外不做功 由热力学第一定律 其内 ｌＴ
ꎬ ꎬ ꎬ 解得Ｔ ０
能不变 错误 气体的温度不变 体积增大 由理想气体状 ＝ ｌ
ꎬＡ、Ｂ ꎻ ꎬ ꎬ ０
ｐＶ 对活塞 由平衡条件得ｍｇ ｐＳ ｐ Ｓ
态方程 Ｃ 可知其压强减小 错误 由热力学第二定律 Ｑ (２) ꎬ ＋ ＝ ０
Ｔ ＝ ꎬ ꎬＣ ꎻ ꎬ 气体对活塞做功Ｗ Ｆｌ ｐＳ ｌ ｌ
１＝ ＝ ( － ０)
中的气体不可能自发地全部退回Ｐ中 正确 解得Ｗ ｐ Ｓ ｍｇ ｌ ｌ
ꎬＤ ꎮ １＝( ０ － )( － ０)
对于气缸内气体 由热力学第一定律 Ｕ Ｗ Ｑ 由于气缸
(３) ꎬ Δ ＝ ＋ ꎬ
第4 节 熵——系统无序程度的量度 内气体对活塞做功 因此Ｗ Ｗ
ꎬ ＝－ １ꎮ
１.答案 功自发转变成热是无序程度增大的过程 所以气体吸收的热量Ｑ Ｕ Ｗ Ｕ ｐ Ｓ ｍｇ ｌ ｌ
ꎮ ＝Δ ＋ １＝Δ ＋( ０ － )( － ０)
功自发转变成热是机械能转化为内能的过程 机械运动遵从 １０.答案
ꎬ
牛顿运动定律 有明确的因果关系 是有序的运动 而热运动
ꎬ ꎬ ꎻ
中 分子杂乱无章地向各个方向运动 是无序的运动
ꎬ ꎬ ꎮ
２.ＡＣ
３.答案 两物体接触后 热量从高温物体向低温物体传递 导致
ꎬ ꎬ
高温物体中分子运动减慢 低温物体的分子运动加快 直到两
ꎬ ꎬ
物体达到相同的温度为止 不可逆过程使无序程度增加了 能
ꎬ ꎬ
量变得分散 做功的本领逐渐减小 能量发生了退降
ꎬ ꎬ ꎮ
４.答案 熵是物体在一个一定的宏观状态下所有微观状态的总
和 不可逆过程中 没有外部能量的加入 物体的无序性增
ꎮ ꎬ ꎬ
加 这个过程就是熵增加
ꎬ ꎮ
５.答案 不违反 一盆水在寒冷的冬季并不是孤立系统 它与
ꎮ ꎬ
外界大气有能量交换 熵增加原理指的是孤立的 遵守能量守
ꎬ 、
恒的系统 水与大气为一个孤立系统 水结冰时放热 使周围
ꎮ ꎬ ꎬ
大气 地面内能增加 无序程度增大 系统总熵值是增加的 并
、 ꎬ ꎬ ꎬ
不违反熵增加原理
ꎮ
章末练习
１.答案 第一类永动机 违背了能量守恒定律
２.答案 大气压对水不做功 水的重力势能减小 内能增加
ꎬ ꎬ ꎮ
３.ＢＤ 根据热力学第一定律 Ｕ Ｗ Ｑ可知 错误 正确 由
Δ ＝ ＋ ꎬＡ ꎬＢ ꎻ
ｐＶ
理想气体状态方程 Ｃ 可知 气体等压膨胀 气体对外做功
Ｔ ＝ ꎬ ꎬ ꎬ
Ｗ 温度升高 内能增大 Ｕ 由热力学第一定律 Ｕ Ｗ
<０ꎬ ꎬ ꎬΔ >０ꎬ Δ ＝ ＋
Ｑ可知 Ｑ 气体一定从外界吸热 错误 根据热力学第二
ꎬ >０ꎬ ꎬＣ ꎻ
定律 正确
ꎬＤ ꎮ
４.Ｂ
５.Ｂ
６.答案
５３３ Ｊ
Ｖ Ｖ Ｖ Ｔ
从Ａ到Ｂ气体等压膨胀 由 １ ２得Ｖ １ ２ . －３ ３
ꎬ Ｔ ＝Ｔ ２＝ Ｔ ＝６６７×１０ ｍ
１ ２ １
５
关注精品公众号【偷着学】，免费获取更多高中精品资源、最新网课、讲义等Ｖ
Ｎ
Ｖ Ａ
０
根据热力学第一定律 Ｕ Ｗ Ｑ 所以
(２) Δ ＝ ＋ ＝－１ Ｊ＋(－２)Ｊ＝－３ Ｊꎬ
锅内气体的内能减少了
３ Ｊꎮ
由ｐ ｐ αｈ 其中α 可知随海拔高度的增加 大气
(３) ＝ ０(１－ )ꎬ >０ꎬ ꎬ
压强减小
ꎮ
ｍｇ
所以锅内气体压强ｐ ｐ 随海拔高度的增加而降低
１＝ ＋ Ｓ ꎮ
ｐ ｐ
根据查理定律 １ ２ 可知 阀门被顶起时锅内气体温度随着
Ｔ ＝Ｔ ꎬ ꎬ
１ ２
海拔高度的增加而降低
ꎮ
第4 章 原子结构
单元自我检测
１.Ｂ 水加热升温使空气温度升高 内能增大 错误 空气的体
ꎬ ꎬＡ ꎻ 第1 节 电子的发现与汤姆孙原子模型
积不变 分子间距离不变 分子间的引力和斥力不变 错误
ꎬ ꎬ ꎬＣ ꎻ
ｐ ｐ
１.答案 汤姆孙通过测定阴极射线的电性实验 测得阴极射线
ꎬ
由查理定律 Ｔ １ ＝Ｔ ２ ꎬ 可知空气压强增大 ꎬＢ 正确 ꎻ 温度升高指 中含有带负电的粒子 然后用不同金属做阴极 通过测定产生
ꎬ ꎬ
分子热运动的 １ 平均 ２ 动能增大 但并不是所有的分子动能都增 的阴极射线中带负电粒子的比荷大小 从而推理得到阴极射
ꎬ ꎬ
大 错误 线中的粒子是电子 后来 汤姆孙和他的学生直接测量了氢
ꎬＤ ꎮ ꎮ ꎬ
２.Ａ 离子和阴极射线的电荷 证明了阴极射线的电荷量与氢离子
ꎬ
３.Ａ 的电荷量大小基本相同 计算出阴极射线的质量是氢离子质
ꎬ
４.ＢＤ 热水释放的一部分能量转化为电能
ꎬ
另一部分与冷水之
量的 １ 这些事实不仅证实了阴极射线确实是带电粒子流
ꎬ ꎬ
间发生热交换 使冷水的温度升高 正确 １８００
ꎬ ꎬＢ、Ｄ ꎮ 而且表明不同物质都能发射这种带电粒子 它是各种物质中
５.ＢＤ 溶解过程是自发的 是有序向无序转变的过程 结晶过 ꎬ
ꎬ ꎬ 共有的成分 比最轻的氢原子的质量还小得多 汤姆孙将这种
程不是自发的 通常是由于水温度降低或水蒸发引起的 是无 ꎬ ꎬ
ꎬ ꎬ 带电粒子称为电子 电子的发现说明原子具有一定的结构 也
序向有序转变的过程 正确 ꎬ ꎬ
ꎬＢ、Ｄ ꎮ 就是说原子是由电子和其他物质组成的
６.答案 图见解析 . ３ 温度 ꎮ
(１) (２)０１６７ ｍ (３) ２.ＡＤ 阴极射线实质是高速电子流 在电场中受力方向与电场
解析 如图所示 ꎬ
(１) : 方向相反 在磁场中受力情况跟正电荷受力情况相反 正
ꎬ ꎬＡ
确 错误 不同材料产生的阴极射线的比荷相同 比氢离子
ꎬＢ ꎻ ꎬ
的比荷大得多 错误 正确
ꎬＣ ꎬＤ ꎮ
ｙＵ
３.答案 ２
ｄｌＢ２ Ｌ ｌ
(２ ＋)
解析 设电子进入Ｃ Ｄ极板间区域的速度为ｖ 电子在两极
、 ꎬ
ｌ
板间的运动时间ｔ
＝ ｖ
Ｕ
极板间的电场强度Ｅ
＝ ｄ
Ｅｑ
电子在极板间的加速度ａ
由图看出 ｐ . ５ 时 １ －３ 则得Ｖ . ３ ＝ ｍ
(２) ꎬ ＝８８５×１０ Ｐａ ꎬＶ ＝６ ｍ ꎬ ＝０１６７ｍ
(３)
根据理想气体状态方程 ｐ
Ｔ
Ｖ
＝
Ｃ
ꎬ
可知ｐ
＝
ＣＴ
Ｖ
１
ꎬ
所以图像的 电子在极板间偏转的位移ｙ １＝
２
１ ａｔ２
斜率ｋ ＝ ＣＴ ∝ Ｔ ꎬ 斜率越大 ꎬ 气体温度越高 ꎮ 电子离开极板区域时 ꎬ 沿垂直极板方向的末速度ｖ ｙ＝ ａｔ
电子离开极板区域后 电子到达光屏上的 Ｐ 点所需的时间
７.答案 ρｇｈＶ ꎬ
ｐ ρｇｈ Ｌ
对于瓶内
０＋
封闭气体 发生了等温变化 初态的压强为ｐ 体积
ｔ
２＝ ｖ
为Ｖ ꎻ
ꎬ ꎬ ０ꎬ
电子离开极板区域后 ꎬ 再沿垂直极板方向的位移ｙ ２＝ ｖ ｙ ｔ ２
由
当
玻
瓶
意
内
耳
压
定
强
律
增
得
大到
ｐ Ｖ
ｐ ０＋ ρ
ｐ
ｇｈ时
ρｇ
ꎬ
ｈ
水将
Ｖ
从出
Ｖ
水口流出 ꎮ 光
加上
屏
磁
上
场
Ｐ
后
点到
荧
Ｏ
光
点
屏
的
上
距
的
离
光点
ｙ ＝
又
ｙ １
回
＋ ｙ
到
２
Ｏ点 说明电子受到的电
０ ＝( ０＋ )( －Δ ) 场力与洛伦 ꎬ 兹力平衡 则ｑＥ Ｂｑｖ ꎬ
解得 Ｖ ρｇｈＶ ꎬ ＝
Δ ＝ｐ ρｇｈ ｑ ｙＵ
０ Ｖ ＋ 将以上几式联立 ꎬ 得电子的比荷 ｍ ＝ｄｌＢ２ ２ Ｌ ｌ
８.答案 Ｎ 减少了 阀门被顶起时锅内气 (２ ＋)
(１)Ｖ Ａ (２) ３ Ｊ (３) ４.答案 略
０
体温度随着海拔高度的增加而降低
第2 节 原子的核式结构模型
Ｖ
解析 锅内气体的摩尔数为 所以锅内气体分子数ｎ
(１) Ｖ ꎬ ＝ １.答案 卢瑟福通过 粒子散射实验建立原子模型
０ α ꎮ
６
关注精品公众号【偷着学】，免费获取更多高中精品资源、最新网课、讲义等教材习题答案
他建立的原子模型的特点是 原子的质量几乎全部集中在直 玻尔理论不但回答了氢原子稳定存在的原因 而且还成功地
: ꎬ
径很小的核心区域 叫原子核 电子在原子核外绕核做轨道运 解释了氢原子和类氢原子的光谱现象
ꎬ ꎬ ꎮ
动 原子核带正电 电子带负电 但是玻尔理论无法说明多电子原子的光谱 甚至不能说明氢
ꎮ ꎬ ꎮ ꎬ
意义是 卢瑟福开拓了研究原子结构的新途径 为原子科学的 原子光谱的精细结构 也就是说 玻尔理论虽然引用了普朗
: ꎬ ꎮ ꎬ
发展立下了不朽的功勋 克的量子化概念 却没有跳出经典力学的范围 而电子的运
ꎮ ꎬ ꎮ
２.ＡＣ 动并不遵循经典物理学的力学定律 而是具有微观粒子所特
ꎬ
３.答案 . ６ . １５ 有的规律性 波粒二象性 这种特殊的规律性是玻尔在当
２２×１０ ｍ/ｓ ６６×１０ Ｈｚ ——— ꎬ
ｋｅ２ ｖ２ 时还没有认识到的
根据牛顿第二定律 ｍ ꎮ
ꎬｒ２ ＝ ｒ ２.Ｂ 由于没有能级之间的能量差和 中光子能量 . 相
Ｂ ４３ ２ ｅＶ
等 所以 中的光子不能被基态氦离子吸收而发生跃迁 当光
ｋ
所以速率ｖ ＝ ｅ ｍｒ ＝２ . ２×１０ ６ ｍ/ｓ 子能 ꎬ 量大 Ｂ 于基态能量时 将被处于基态的氦离子吸收 并 ꎻ 能使
ꎬ ꎬ
ｒ ｖ 其电离 因此 中的光子能被基态氦离子吸收
由Ｔ ＝ ２π ｖ 得频率ｆ ＝ Ｔ １ ＝ ｒ＝６ . ６×１０ １５ Ｈｚ ３.Ｂ ꎬ Ｄ ꎮ
２π
４.答案 设 粒子初速度为ｖ 质量为Ｍ 与电子碰后速度为ｖ ｒ ｖ Ｔ Ｅ
α ꎬ ꎬ １ꎬ ４.答案 １ １ １ ３ １ １ １ ９
设电子质量为ｍ 与 粒子碰后速度为ｖ 由动量守恒定律 ｒ ＝ ｖ ＝ Ｔ ＝ Ｅ ＝
ꎬ α ２ꎬ ꎬ ３ ９ ３ １ ３ ２７ ３ １
得Ｍｖ Ｍｖ ｍｖ 由能量守恒定律 可得 １ Ｍｖ２ １ Ｍ ｖ ２
核外电子在不同轨道的半径关系是ｒ
ｎ＝
ｎ２ｒ
１ꎬ
所以第
１、３
轨道
＝ １＋ ２ꎬ ꎬ ＝ １ ＋ ｒ
２ ２ 的半径之比是 １ １
Ｍ ｍ ｒ ＝ ꎻ
１ ｍｖ ２ 两式联立 ｖ － ｖ 粒子速度变化量为 ｖ ｖ ３ ９
２ ２ ꎬ ꎬ １＝Ｍ ＋ ｍ ꎬα Δ ＝ １－ ｅ２ ｖ２ ｋｅ２ ｖ
由ｋ ｍ 得ｖ 所以第 轨道的速度之比是 １
ｖ ２ ｍｖ 将Ｍ ｍ代入上式 得 ｖ . ｖ 可见 ｒ２ ＝ ｒ ＝ ｒｍꎬ １、３ ｖ ＝
＝－Ｍ ｍꎬ ＝７ ３００ ꎬ Δ ＝－０ ０００ ３ ꎬ ꎬ ３
＋ ｒ
粒子的速度变化只有万分之三 说明原子中的电子不能使 ３ ３
α ꎬ ｒ ＝ ꎻ
粒子发生明显的偏转 １ １
α ꎮ ｒ Ｔ ｒ ｖ
由Ｔ ２π 可得 第 轨道的周期之比是 １ １ ３ １
＝ ｖ ꎬ １、３ Ｔ ＝ｒ ｖ ＝ ꎻ
第3 节 光谱与氢原子光谱 ３ ３ １ ２７
１.答案 略 核外电子在不同轨道的能量关系是Ｅ ｎ＝ｎ １ ２ Ｅ １ꎬ 所以第 １、３ 轨
２.Ｂ 连续光谱包含了各种频率的光 不能鉴别其组成成分
ꎬ ꎬＡ Ｅ
错误 高温物体发出的光通过物质后某些频率的光被吸收而 道的能量之比是 １ ９
ꎻ Ｅ ＝ ꎮ
形成暗线 这些暗线与所经物质有关 错误 同一种物质线 ３ １
ꎬ ꎬＣ ꎻ ５.答案 . １５
状光谱的亮线与吸收光谱的暗线相对应 错误 (１)６ (２)３１×１０ Ｈｚ
ꎬＤ ꎮ 解析 由 ２ 可知 这些氢原子的光谱共有 条谱线
３.ＡＢ (１) Ｃ４＝６ ꎬ ６ ꎮ
从ｎ 跃迁到 ｎ 发出的光子频率最大 其中 Ｅ
４.答案 ｎ 时 λ . －７ (２) ＝４ ＝１ꎬ ꎬ ４ ＝
＝３ ꎬ ３＝６５６４７×１０ ｍ
ｎ
＝４
时
ꎬ
λ
４＝４
.
８６２７×１０
－７
ｍ
４
１
２
Ｅ
１
ｎ ＝５ 时 ꎬ λ ５＝４ . ３４１７×１０ －７ ｍ 由ｈν Ｅ Ｅ Ｅ æ ç １ １ ö ÷可得 ν . １５
ｎ ＝６ 时 ꎬ λ ６＝４ . １０２９×１０ －７ ｍ ＝ ４－ １＝ １è ４ ２ － １ ２ ø ꎬ ≈３１×１０ Ｈｚ
５.答案 由于每种原子都有自己的特征谱线 因此可以根据光 ６.答案 .
ꎬ (１)０３１ ｅＶ (２)１０
谱来鉴别物质和确定它的化学组成 这种方法称为光谱分析
ꎬ ꎮ 解析 不同能级上的能量值为 Ｅ １ Ｅ 其中 Ｅ
做光谱分析时 可以利用发射光谱 也可以利用吸收光谱 这 (１) ｎ ＝ ｎ２ １ꎬ １ ＝
ꎬ ꎬ ꎬ
种方法的优点是非常灵敏而且迅速 某种元素在物质中的含 .
ꎮ －１３６ ｅＶ
量达
１０
－１０克
ꎬ
就可以从光谱中发现它的特征谱线
ꎬ
因而能够把 由Ｅ
ｎ－
Ｅ
１＝－０
.
９６
Ｅ
１ꎬ
得ｎ
＝５ꎬ
也就是大量氢原子处于ｎ
＝５
能
它检查出来 光谱分析在科学技术中有广泛的应用 例如 级的激发态
ꎮ ꎮ ꎬ ꎮ
在检查半导体材料硅和锗是不是达到了高纯度的要求时 就 频率最低的光子能量是从 ｎ 到 ｎ 跃迁时发出的光子
ꎬ ＝５ ＝４
要用到光谱分析 在历史上 光谱分析还帮助人们发现了许 能量
ꎮ ꎬ ꎮ
多新元素 例如 铷和铯就是从光谱中看到了以前所不知道 æ ö
ꎮ ꎬ 所以 Ｅ Ｅ Ｅ ç １ １ ÷Ｅ .
的特征谱线而被发现的 光谱分析对于研究天体的化学组成 Δ ＝ ５－ ４＝è ２ － ２ ø １＝０３１ ｅＶ
ꎮ ５ ４
也很有用 十九世纪初 在研究太阳光谱时 发现它的连续光 根据 ２ 可知 这些光子可具有 种不同的频率
ꎮ ꎬ ꎬ (２) Ｃ５＝１０ ꎬ １０ ꎮ
谱中有许多暗线 最初不知道这些暗线是怎样形成的 后来
ꎮ ꎬ
人们了解了吸收光谱的成因 才知道这是太阳内部发出的强 章末练习
ꎬ
光经过温度比较低的太阳大气层时产生的吸收光谱 仔细分 １.ＢＤ
ꎮ
析这些暗线 把它跟各种原子的特征谱线对照 人们就知道了 ２.ＡＣＤ
ꎬ ꎬ
太阳大气层中含有氢 氦 氮 碳 氧 铁 镁 硅 钙 钠等几十 ３.ＡＢＣ
、 、 、 、 、 、 、 、 、
种元素 ４.Ｃ
ꎮ
５.Ｂ
第4 节 玻尔原子模型 ６.答案 ｈν ｈν
２－ １
１.答案 电子轨道的量子化和原子能量的量子化 解析 氢原子从能级ｍ跃迁到能级ｎ时辐射红光 Ｅ Ｅ
ꎮ ꎬ ｍ－ ｎ＝
７
关注精品公众号【偷着学】，免费获取更多高中精品资源、最新网课、讲义等ｈν 从能级ｎ跃迁到能级ｋ时吸收紫光 Ｅ Ｅ ｈν 则从能 ｔ
１ꎬ ꎬ ｋ－ ｎ＝ ２ꎬ ( ) Ｔ
级ｋ跃迁到能级ｍ时 Ｅ Ｅ Ｅ Ｅ Ｅ Ｅ ｈν ｈν 解析 由半衰期公式ｍ Ｍ １
ꎬ ｋ－ ｍ＝( ｋ－ ｎ)－( ｍ－ ｎ)＝ ２－ １ ＝ ꎬ
ν ２
７.答案 ν １ ＝ １ ( )６ Ｔ ｈ
２ ４ 得 １ １ 所以Ｔ
解析 氢原子从第 能级跃迁到第 能级时 发出光子频率 ＝ ꎬ ＝２ ｈ
４ ２ ꎬ ２ ８
Ｅ Ｅ ４.答案 ｘ ｙ
为ν １ꎬ 得Ｅ ４－ Ｅ ２＝ ４ ２ １ － ２ ２ １ ＝ ｈν １ 解析 由 ＝ ２３ ３ ９ ２ ０ Ｔｈ→ ＝ ２ ２ ２ ８ ０ ６Ｒｎ＋ ｘ４ ２Ｈｅ＋ ｙ － ０ １ｅ
质量数守恒 ｘ
氢原子从第 能级跃迁到基态时 发出光子频率为ν 得Ｅ ２３２＝２２０＋４
２ ꎬ ２ꎬ ２－
核电荷数守恒 ｘ ｙ
Ｅ ９０＝８６＋２ －
Ｅ １ Ｅ ｈν 解得ｘ ｙ
１＝ ２ － １＝ ２ ＝３ ＝２
２ ５.答案 略
ν
则 １ １
ν ＝
２ ４ 第3 节 核力与核能
８.答案 . .
(１)－０８５ ｅＶ (２)０８５ ｅＶ １.ＡＢ 一重原子核衰变成 粒子和另一原子核 会变得更加稳
Ｅ . α ꎬ
解析 Ｅ １ －１３６ . 定 平均结合能更大 所以衰变产物的结合能之和一定大于原
(１) ４＝ ２ ＝ ｅＶ＝－０８５ ｅＶ ꎬ ꎬ
４ １６ 来重核的结合能 正确 平均结合能越大 原子核越稳定
因ｒ ２ｒ ꎬＢ ꎻ ꎬ ꎬＣ
(２) ４＝４ １ 错误 自由核子组成原子核时 其质量亏损所对应的能量等于
ｅ２ ｖ２ ꎻ ꎬ
由ｋ ｍ 该原子核的结合能 错误
ｒ２ ＝ ｒ ꎬＤ ꎮ
４ ４ ２.答案 Ｅ ｍｃ２ ｍ ｍ ｍ ｃ２
ｋｅ２ ９ . －１９ ２ Δ ＝Δ ＝( １＋ ２－ ３)
所以Ｅ １ ｍｖ２ ９×１０ ×(１６×１０ ) . ３.答案 . ９
ｋ４＝ ＝ ｒ ＝ . －１１ Ｊ＝０８５ ｅＶ ４４×１０ ｋｇ
２ ３２ １ ３２×５３×１０ Ｅ ２６
９.答案 (１) 减少了 １ . ８×１０ ５ Ｊ (２) 增加 (３) 减少 解析 由 Δ Ｅ ＝Δ ｍｃ２ 得 Δ ｍ ＝ Δ ｃ２ ＝ ４×１０ ８ ２ｋｇ≈４ . ４×１０ ９ ｋｇ
解析 (１) 由热力学第一定律 Δ Ｕ ＝ Ｗ ＋ Ｑ ＝－(６×１０ ５ )Ｊ＋４ . ２× ４.答案 . (３×１０ )
１４５６ ＭｅＶ
１０
Ｕ
５
为
Ｊ＝
负
－１ .
说
８×
明
１０
气
５ Ｊ
体的内能减少了
解析 把１６ ８Ｏ 分解成质子和中子需要提供的能量 Δ Ｅ １＝１６×
. .
Δ ꎬ ꎮ ７９８ ＭｅＶ＝１２７６８ ＭｅＶ
因为气体对外做功 所以气体的体积膨胀 分子间距离增
( 大 ２) 分子力做负功 分子 ꎬ 势能增加 ꎬ
将质子和中子结合成一个４
２Ｈｅ
所释放的能量为
Δ
Ｅ
２ ＝４×
. .
ꎬ ꎬ ꎮ ７０７ ＭｅＶ＝２８２８ ＭｅＶ
(
动
３
能
)
因
减
为
少
气体内能减小
ꎬ
所以气体温度降低
ꎬ
气体分子的平均 所以将１６
８Ｏ
分成
４
个４
２Ｈｅꎬ
需要的能量是 Ｅ Ｅ Ｅ . .
ꎮ Δ ＝Δ １－４Δ ２＝１２７ ６８ ＭｅＶ－４×２８ ２８ ＭｅＶ＝
.
第5 章 原子核与核能 １４５６ ＭｅＶ
５.答案 . 释放
(１)１７８６ＭｅＶ (２)１１４２４ＭｅＶ ７８３ＭｅＶ (３)
.
１３９４ ＭｅＶ
第1 节 认识原子核 解析 把２３５ 分解为核子时 要吸收的能量为Ｅ .
(１) ９２Ｕ ꎬ １＝２３５×７
１.答案
６ ＭｅＶ＝１７８６ ＭｅＶ
使相应的核子结合成１３６ 时释放的能量为 Ｅ
名称 本质 射出速度 穿透能力 电离作用 (２) ５４Ｘｅ ２ ＝１３６×
. .
８４ ＭｅＶ＝１１４２４ ＭｅＶ
射线 氦原子核 . ｃ 很小 很强
α ０１ 使相应的核子结合成９０ 时释放的能量为Ｅ .
３８Ｓｒ ３＝９０×８ ７ ＭｅＶ＝
射线 电子流 接近光速ｃ 很大 很小
β ７８３ ＭｅＶ
在这个核反应中 由于Ｅ Ｅ . Ｅ
射线 电磁波 光速ｃ 最强 最小 (３) ꎬ ２＋ ３＝１９２５４ ＭｅＶ> １
γ 所以要释放能量 释放的能量是 Ｅ Ｅ Ｅ Ｅ .
２.答案 若原子核仅由质子组成 则所有原子核的比核应该都 ꎬ Δ ＝ ２＋ ３－ １＝１３９４ ＭｅＶ
ꎬ ６.答案 ２２６ ２２２ ４ . .
等于质子的比荷 结果实验发现原子核的比荷并不相等 再有 (１) ８８Ｒａ→８６Ｒｎ＋２Ｈｅ (２)６０５ ＭｅＶ (３)５９４ ＭｅＶ
ꎬ ꎻ 解析 核反应方程是２２６ ２２２ ４
带正电的质子质量大体上只占原子核质量的一半 这也表明 (１) ８８Ｒａ→８６Ｒｎ＋２Ｈｅ
ꎬ 该衰变反应中的质量亏损为
原子核不仅仅由质子组成 (２)
ꎮ ｍ . . . .
Δ ＝２２６０２５４ ｕ－２２２０１６３ ｕ－４００２６ ｕ＝０００６５ ｕ
３.Ｂ 沿金属板方向 ｘ ｖ ｔ ｖ
ｍｄ２
由于电子的
ｍ
值小 所以
释放的能量
Δ
Ｅ
＝Δ
ｍｃ２
＝０
.
００６５×９３１
.
５ ＭｅＶ≈６
.
０５ ＭｅＶ
ꎬ ＝ ０ ＝ ０ ｑＵ ꎬ ｑ ꎬ 衰变过程动量守恒 则ｍ ｖ ｍ ｖ
到达Ａ板的是 射线 Ａ板是正极板 ａ是电源正极 正确 (３) ꎬ α １－ Ｒｎ ２＝０
β ꎬ ꎬ ꎬＢ ꎮ 由衰变放出的能量转化为氡核和 粒子的动能 得 Ｅ
α ꎬ Δ ＝
４.答案 中子 质子
５.答案 １ ０ｎ ２ １ ６ ２Ｍｇ １ ０ｎ １ ０ｎ ２ １ ｍ α ｖ １ ２ ＋ ２ １ ｍ Ｒｎ ｖ ２ ２
６.答案 略
所以放出的 粒子的动能为 １ ｍ ｖ ２ .
α α １ ＝５９４ ＭｅＶ
２
第2 节 原子核衰变及半衰期
１.答案 铀矿石中的铀原子核发生了 衰变 第4 节 核裂变和核聚变
α ꎮ
２.答案 ４ ０ １.答案 大于临界体积
２Ｈｅ α －１ｅ β ３
３.答案 ２.Ｂ
２ ｈ
８
关注精品公众号【偷着学】，免费获取更多高中精品资源、最新网课、讲义等教材习题答案
３.答案 . 由于存在质量亏损 该反应要释放能量 正确 错误
３２６ ＭｅＶ ꎬ ꎬＢ ꎬＤ ꎮ
解析 该核反应中的质量亏损为 ｍ . . ６.Ｂ
Δ ＝２×２０１３ ６ ｕ－３０１５ ０ ｕ
. . ７.答案 Ｃ Ｄ Ａ
－１００８７ ｕ＝０００３５ ｕ
释放的能量 Ｅ ｍｃ２ . . .
Δ ＝Δ ＝０００３５×９３１５ ＭｅＶ≈３２６ ＭｅＶ ８.答案 １６
４.答案 (１) １ １Ｈ＋２ １ ０ｎ→ ３ １Ｈ (２)６ . ２４ ＭｅＶ (３)２ . ０８ ＭｅＶ １
解析 该 核 (１ 反 ) 聚 应 变 中 方 的 程 质 是 量 １ １ 亏 Ｈ＋ 损 ２ １ ０ 为 ｎ→ ３ １ ｍ Ｈ . 解析 天后 两种放射性元素的质量相等 即 ｍ ( １ )６ ｔ ０ Ａ
(２) Δ ＝１ ００７ ３ ｕ＋２×１.００８ ７ ｕ－ ６０ ꎬ ꎬ : Ａ ＝
２
３.０１８０ ｕ＝０.００６７ ｕ
释放的能量 Δ Ｅ ＝Δ ｍｃ２ ＝０ . ００６７×９３１ . ５ ＭｅＶ≈６ . ２４ ＭｅＶ ｍ ( １ )６ ｔ ０ Ｂ 所以 ｍ Ａ １６
. Ｂ ꎬ ｍ ＝
平均每个核子释放的能量为６２４ ＭｅＶ . ２ Ｂ １
(３) ＝２０８ ＭｅＶ ９.答案 １ １４ １１ ４ . ％
３ １Ｈ＋７Ｎ→６Ｃ＋２Ｈｅ １６
５.答 解 案 析 １ . 个 ７９ 氘 ×１ 核 ０ ２３ 参 Ｍ 与 ｅＶ 聚 变 ８９ 反 ０ 应 Ｌ 释放的能量是 . 解析 核反应方 ｔ 程是１ １Ｈ＋ １ ７ ４ Ｎ→ １１ ６Ｃ＋２ ４ Ｈｅ
由题可 １ 知 海水含氘 . 摩尔数是 . １７５１ ＭｅＶꎬ 由ｍ ｍ ( １ ) Ｔ ｍ ( １ )１ ２ ２ ０ ０ ｍ ( １ ) ６ 则 ｍ １ . ％
所以从 ꎬ１ 海 Ｌ 水中提取的 ０ 氘 ０３ 核 ４ 发 ｇꎬ 生聚变反应 ００１７ ｍｏｌꎬ ＝ ０ ２ ＝ ０ ２ ＝ ０ ２ ꎬ ｍ ０ ＝ ６４ ≈１６ ꎮ
１ Ｌ
放出的能量为 Ｑ . . ２３ . . １０.答案 ４８Ｅ
＝０ ０１７×６ ０２×１０ ×１７ ５１ ＭｅＶ＝ １ ７９× (１) ０ (２)４２
２３ . １０ １６９
１０ ＭｅＶ＝２８６７×１０ Ｊ 解析 设中子质量为ｍ 碰撞前的速度为ｖ 碳核质量为
Ｑ . １０ (１) ꎬ ０ꎬ
完全燃烧汽油的质量为ｍ ２８６７×１０ Ｍ 二者碰后的速度分别为ｖ ｖ
＝ ｑ ＝
４
.
６×１０
７ ｋｇ＝６２３ ｋｇ
碰
ꎬ
撞过程动量守恒ｍｖ ｍｖ
１、
Ｍ
ꎮ
ｖ
完全燃烧汽油的体积Ｖ
ｍ
６２３ ３ . ３
０＝ １＋
＝ ρ ＝ ０ . ７０×１０ ３ ｍ ＝０８９ ｍ ＝８９０ Ｌ 机械能守恒 ꎬ 有 １ ｍｖ ０ ２ ＝ １ ｍｖ １ ２ ＋ １ Ｍｖ２
６.答案 １ ４ ０ . ２４ ２ ２ ２
４１Ｈ→２Ｈｅ＋２１ｅ ３７２９×１０ ＭｅＶ
解析 该核反应中的质量亏损为 ｍ 解得ｖ １１ｖ
Δ ＝４×１.００７ ３ ｕ－４.００２ ６ ｕ １＝－ ０
１３
＝０.０２６６ ｕ 碰撞一次 中子动能的损失为
释放的能量 Ｅ ｍｃ２ . . . ꎬ
Δ ＝Δ ＝００２６６×９３１５ ＭｅＶ＝２４７７７９ ＭｅＶ ( )
２
氢的氢核数为Ｎ . ２３ Ｅ １ ｍｖ ２ １ ｍｖ ２ １ ｍｖ ２ １ ｍ １１ｖ ４８
１ ｇ Ａ＝６０２×１０ Δ ＝ ０ － １ ＝ ０ － － ０ ＝
Ｎ . ２３ ２ ２ ２ ２ １３ １６９
所以 氢完全聚变 释放的能量为Ｅ Ａ Ｅ ６０２×１０
１ ｇ ꎬ ＝ Δ ＝ × １ ｍｖ ２ ４８Ｅ
４ ４ ０ ＝ ０
. . ２４ ２ １６９
２４７７７９ ＭｅＶ＝３７２９×１０ ＭｅＶ
中子与碳核第一次碰撞后剩余的动能为 Ｅ １ ｍｖ ２
(２) １＝ １ ＝
２
( ) ( )
２ ２
第5 节 核能的利用与环境保护 １ ｍ １１ｖ １１ Ｅ
－ ０ ＝ ０
２ １３ １３
１.答案 核能 内能 机械能 电能
２.答案 １１５ . ３ ６６ ｋｇ 同理 ꎬ 经第二次碰撞后 ꎬ 中子剩余的动能为 Ｅ ２＝ ２ １ ｍ ｖ ２ ２ ＝
１ 年的发电量Ｗ ＝ Ｐｔ ＝３００×１０ ６ ×３６５×２４×３６００ Ｊ＝９ . ４６×１０ １５ Ｊ １ ｍ ( １１ｖ ) ２ ( １１ ) ２×２ Ｅ
２３５ 完全裂变时产生的能量为 . １０ － １ ＝ ０
１ ｇ９２Ｕ ８２×１０ Ｊ ２ １３ １３
. １５
一年消耗２３ ９ ５ ２Ｕ 的质量ｍ ＝ ９ . ４６×１０ １０ ｇ＝１１５３６６ ｇ＝１１５ . ３６６ ｋｇ 经第ｎ次碰撞后 ꎬ 中子剩余的动能为Ｅ ｎ＝ １ ｍｖ ｎ２ ＝
８２×１０ ２
３.答案 略 ( ) ２ ( ) ２ ｎ
１ ｍ １１ｖ １１ Ｅ
４.答案 略 － ｎ －１ ＝ ０
２ １３ １３
５.答案 略 ( ) ２ ｎ
将Ｅ ｎ＝１０ －６Ｅ ０ 代入可得 １０ －６ ＝ １１
１３
章末练习 两边取对数 有 ｎ
ꎬ －６＝２ (ｌｇ１１－ｌｇ１３)
１.答案 Ａ ＝７ Ｚ ＝３ 解得ｎ ＝４１ . １ꎬ 因此 ꎬ 至少碰撞 ４２ 次 ꎮ
解析 核反应方程是 : Ａ ＺＸ＋０ １ ｎ→－ ０ １ｅ＋２ ４ ２Ｈｅ
１
１
２
１.
.
答
答
案
案
略
第 与第 能级
由质量数守恒 得Ａ 得Ａ
４ ２
ꎬ ＋１＝２×４ꎬ ＝７
解析 设氢原子发射光子前后分别处于第ｘ与第ｙ能级 发
由核电荷数守恒 得Ｚ 得Ｚ
ꎬ
ꎬ ＝－１＋２×２ꎬ ＝３
射光子后的能量
２.ＡＢＣ
３.ＣＤ 天然放射现象表明原子核具有复杂结构 错误 石墨 Ｅ
在反 应堆中起到使裂变产生的中子速度减小的作
ꎬＡ
用 错
ꎻ
误
Ｅ ｙ＝ｙ２ １
ꎬＢ ꎮ
４.Ｄ 核子结合成原子核释放的能量或原子核分解成核子吸收 Ｅ ( )
由题可知 １ Ｅ ３ Ｅ
的能量称为结合能 错误 中等质量的原子核比较稳定 平 ｙ２ ＝ １＋ － １
ꎬＡ ꎮ ꎬ ４
均结合能较大 重核不太稳定 平均结合能较小 但结合能较 解得ｙ
ꎻ ꎬ ꎬ ＝２
大 故 错误 正确 Ｅ
ꎬ Ｂ、Ｃ ꎬＤ ꎮ 发射光子前的能量Ｅ １
５.Ｂ 由质量数守恒和核电荷数守恒可知 是中子 错误 ｘ＝ｘ２
Ｘ ꎬＡ、Ｃ ꎻ
９
关注精品公众号【偷着学】，免费获取更多高中精品资源、最新网课、讲义等( ) ｈ ｈ
由题可知Ｅ Ｅ ３ Ｅ 解析 由物质波波长 λ 得中子的动量为 ｐ
ｘ＝ ｙ＋ － １ ＝ ｐ ＝ λ ＝
１６
解得ｘ . －３４
＝４ ６６３×１０ －１ . －２４ －１
所以氢原子发射光子前后分别处于第 与第 能级 . －１０ｋｇｍｓ ＝３６４×１０ ｋｇｍｓ
４ ２ ꎮ １８２×１０
ｐ２ . －２４ ２
所以热中子动能为Ｅ (３６４×１０ ) . －２１
第6 章 波粒二象性 ｋ＝ ｍ＝ . －２７ Ｊ＝３９７×１０ Ｊ
２ ２×１６７×１０
第1 节 光电效应及其解释 ５.答案 见解析
１.答案 用紫光照射时能产生光电效应 用红光照射时不能产 解析 Ｅ ＝２０００ ｅＶ＝２０００×１ . ６×１０ －１９ Ｊ＝３ . ２×１０ －１６ Ｊ
ꎬ ｈ ｈ
生光电效应 因为紫光光子的能量大于绿光光子的能量 而 动量ｐ ｍＥ 物质波波长λ
ꎮ ꎬ ＝ ２ ꎬ ＝ ｐ ＝ ｍＥ
红光光子的能量小于绿光光子的能量 ２
ꎮ 电子的波长为
Ｅ
２.答案 ｈν － Ｅ ｋ ν － ｈ ｋ λ ｈ ｈ ６ . ６３×１０ －３４ . －１１
解析 由光电效应方程Ｅ ｋ＝ ｈν － Ｗ ＝ ｈν － ｈν ０ 中 ｅ 子 ＝ｐ 的 ｅ 波 ＝ 长 ２ 为 ｍ ｅ Ｅ＝ ２×９ . １×１０ －３１ ×３ . ２×１０ －１６ ｍ＝２７４７×１０ ｍ
这种金属的逸出功Ｗ ｈν Ｅ
＝ － ｋ Ｗ Ｅ λ ｈ ｈ ６ . ６３×１０ －３４ .
其中Ｗ ＝ ｈν ０ꎬ 因此极限频率ν ０＝ ｈ ＝ ν － ｈ ｋ ｎ ＝ ｐ ｎ ＝ ２ ｍ ｎ Ｅ ＝ ２×１ . ６７×１０ －２７ ×３ . ２×１０ －１６ ｍ ＝ ６ ４１３×
３.ＢＣ 由光电效应方程Ｅ ｈν Ｗ知 逸出功Ｗ相同 Ｅ ｅＵ －１３
ｋ＝ － ꎬ ꎬ ｋ＝ ꎬ １０ ｍ
若ν ν 则Ｅ Ｅ Ｕ Ｕ 错误 正确 由于逸出功相 ｈ ｈ
同 ａ 而 > Ｗ ｂꎬ ｈν ｋ Ｅ ａ> ｋ ｂꎬ 错误 ａ> ｂꎬＡ ꎬＢ、Ｃ ꎻ 由λ ＝ ｐ ＝ ｍＥ 可知 ꎬ 能量很小的慢中子 ꎬ 其波长较长 ꎬ 衍射
ꎬ ＝ － ｋꎬＤ ꎮ ２
４.答案 ｋｅ ｂＥ 效果明显
－ ꎮ
ｈ Ｗ ６.答案 质子的位置不确定范围等于原子核的半径 ｘ
解析 由光电效应方程Ｅ ｈν Ｗ和Ｅ ｅＵ 得 Ｕ ν ꎬΔ ＝
ｋ＝ － ｋ＝ ｃ ꎬ ｃ＝ ｅ － ｅ －１５
１０ ｍ
ｈ Ｗ ｈ . －３４
所以ｋ ｂ 解得ｈ ｋｅ Ｗ ｂｅ 所以其动量的不确定范围是 ｐ ６６３×１０
＝ ｅ ꎬ ＝－ ｅ ꎬ ＝ ꎬ ＝－ Δ ≥ ｘ＝ . －１５ ｋｇ
４πΔ ４×３１４×１０
５.Ｂ 甲 乙光的频率相同 甲光的强度大于乙光的强度 错 －１ . －２０ －１
、 ꎬ ꎬＡ ｍｓ ＝５２８×１０ ｋｇｍｓ
误 由于是同一光电管 三种光对应的极限频率都相同 错 如果电子被限制在核内 其动量的不确定范围与质子一样 也
ꎻ ꎬ ꎬＣ ꎬ ꎬ
误 丙光的遏止电压大于甲 乙两光的遏止电压 所以丙光的 是 ｐ . －２０ －１
ꎻ 、 ꎬ Δ ≥５２８×１０ ｋｇｍｓ
频率最大 其光电子的最大初动能也最大 正确 错误
ꎬ ꎬＢ ꎬＤ ꎮ 章末练习
６.答案 . １５ . －１９
(１)１１３４×１０ Ｈｚ (２)５７４×１０ Ｊ
解析 由 Ｗ ｈν 得ν Ｗ ４ . ７×１ . ６×１０ －１９ . １.Ｃ 由λ ｈ 可知 正确 错误
(１) ＝ ０ꎬ ０＝ ｈ ＝ . －３４ Ｈｚ＝１ １３４× ＝ ｐ ꎬＣ ꎬＡ、Ｂ、Ｄ ꎮ
６６３×１０
( １０ ２ １ ) ５ 电 Ｈｚ 磁波的频率ν ＝ λ ｃ ＝ １５ ３ ０ × × １ １ ０ ０ ８ －９ Ｈｚ＝２×１０ １５ Ｈｚ ２. Ｊ 答 ꎬ 所 案 以 能 光 产 子 生 能 光 量 电 Ｅ 效 ＝ ｈ 应 ν 的 ＝ 材 ｈ λ ｃ 料 ＝ ６ 有 . ６ 铯 × ４ １ 和 ０ ０ ０ － 钙 × ３４ １ × ０ ２ ３ － 种 ９ ×１ ꎮ ０ ８ Ｊ＝４ . ９５×１０ －１９
３.ＣＤ 紫外光的频率高于ν 一定有电流通过 红外光的频率低
Ｅ ｋ＝ ｈν － Ｗ ＝６ . ６３×１０ －３４ ×２×１０ １５ Ｊ－４ . ７×１ . ６×１０ －１９ Ｊ＝５ . ７４×
于ν 可能没有电流通过
ꎬ
错误 用频率为
ꎬ
ν的可见光照射
－１９ . ꎬ ꎬＡ、Ｂ ꎻ
１０ Ｊ＝３５８７５ ｅＶ 滑动变阻器的滑片移到Ａ端 加速电压为 因为光电子具
Ｋꎬ ꎬ ０ꎬ
第2 节 实物粒子的波粒二象性 有初动能 所以有光电子到达阳极 电流计中一定有电流通
ꎬ ꎬ
过 正确 滑动变阻器的滑片向Ｂ端滑动 加速电压增大 如
１.答案 德布罗意提出的物质波的含义是指实物粒子也具有波动 ꎬＣ ꎻ ꎬ ꎬ
果已达到饱和电流 电流计示数将保持不变 正确
ｈ ꎬ ꎬＤ ꎮ
性 任何一个运动的物体 都有一种波与之相伴随 其波长λ ４.Ｄ 增大入射角ｉ ａ ｂ两光都不会消失 错 ｂ光的频率大于
ꎬ ꎬ ꎬ ＝ ｐ ꎬ ꎬ 、 ꎬＡ ꎻ
ａ光的频率 错误 正确 ａ ｂ 两光都发生偏振现象
人们把这种波叫德布罗意波 也叫物质波 电子的衍射及电子 ꎬＢ ꎬＤ ꎻ 、 ꎬＣ
ꎬ ꎻ 错误
的干涉可以证实微观粒子也具有波动性 ꎮ
ꎮ ５.答案 . －３
２.ＡＢ 电子穿过金属片后的衍射现象 证实了电子的波动性 ３７７×１０ Ｖ
ꎬ ꎬＣ ｈ ｈ ｈ ｈ２
ｈ 解析 由 λ 得 Ｕ
错误
ꎻ
由ｐ
＝ ２
ｍＥ
ｋ
及λ
＝ ｐ
可知
ꎬ
动能相等的质子和电子
ꎬ
其 ＝ ｐ ＝
２
ｍＥ
ｋ
＝
２
ｍｅＵꎬ ＝
２
ｍｅλ２ ＝
动量不同 ꎬ 波长不同 ꎬＤ 错误 ꎮ . －３ ( １ ６ . ６ . ３×１０ － － ３ １ ４ ９ ) ２ －９ ２ Ｖ＝３ . ７７×１０ －３ Ｖ
３.ＡＢ 电子在加速过程中 有ｅＵ Ｅ 动量ｐ ｍＥ 物质波 ２×９１×１０ ×１６×１０ ×(２０×１０ )
ꎬ ＝ ｋꎬ ＝ ２ ｋꎬ ｈｃ
ｈ ｈ ｈ ６.答案 ２
波长λ 加速电压Ｕ越大 物质波波长 λ
＝ ｐ ＝ ｍＥ ＝ ｍｅＵꎬ ꎬ ３
越短
ꎬ
衍射现象越 ２ 不 ｋ 明显
ꎬ
２
Ｂ
正确
ꎬＣ
错误
ꎻ
用相同动能的质子 解析 由光电效应方程Ｅ ｋ＝ ｈν － Ｗ ＝ ｈ λ ｃ － Ｗ ꎬ
替代电子 质量 ｍ 增大 波长变短 衍射现象变得不明显 ｃ ｃ
ꎬ ꎬ ꎬ ꎬＤ 由题意得Ｅ ｈ Ｗ和 Ｅ ｈ Ｗ
错误
ꎮ
ｋ＝ λ－ ２ ｋ＝
３ λ
－
４.答案 －２１
１０ Ｊ ４
１０
关注精品公众号【偷着学】，免费获取更多高中精品资源、最新网课、讲义等教材习题答案
ｈｃ
所以Ｗ ２
＝ λ
３
ｃ ｈｃ( )
７.答案 ｈ １ １
λ ｅ λ－λ
０ ０
ｃ
解析 金属的逸出功Ｗ ｈν ｈ
＝ ０＝ λ
０
ｃ ｃ
由光电效应方程Ｅ ｈν Ｗ ｈ ｈ
ｋ＝ － ＝ λ－ λ
０
由动能定理Ｅ ｅＵ
ｋ＝
ｈｃ ｈｃ ｈｃ( )
联立可得 遏止电压Ｕ １ １
ꎬ ＝ｅλ－ｅλ ＝ ｅ λ－λ
０ ０
８.答案 见解析
解析 太阳帆板平面与太阳光的照射方向垂直时 光压最大
ꎬ ꎬ
此时太阳帆船产生的加速度最大
ꎮ
ｔ时间内垂直照射到太阳帆板的光的总能量Ｅ ＡｔＥ
ｍ＝
０
ｃ
一个光子的能量Ｅ ｈν ｈ
＝ ＝ λ
Ｅ
ｔ时间内垂直照射到太阳帆板的光子个数Ｎ ｍ
＝ Ｅ
ｈ
一个光子的动量ｐ
＝ λ
对于ｔ时间内照射到太阳帆板上的Ｎ个光子分析 取光子射
(
向太阳帆板的速度方向为正方向
)
有 Ｆｔ Ｎｐ Ｎｐ
－ ＝－ －
对太空帆船分析有Ｆ Ｍａ
＝
ＡＥ
解得ａ ２ ０
＝ Ｍｃ
对于太阳帆船的设想 理论上讲是可行的 只要有太阳光的地
ꎬ ꎬ
方 它就会始终推动飞船前进
ꎬ ꎮ
困难 一是单位面积上的光压很小 为获得足够的动力 需要
: ꎬ ꎬ
制成很大的太阳帆板 从制造到送入太空 在太空展开 都存
ꎬ ꎬ ꎬ
在困难 二是太阳帆板不仅会接收到太阳光 也会受到太空中
ꎻ ꎬ
来自宇宙带电粒子的干扰 三是利用光压改变飞船的飞行方
ꎻ
向在技术上存在一定的困难
ꎮ
９.答案 略
１０.答案 ｋ ｄ . －２９
＝２ ＝２ ７６７１×１０ ｋｇ
解析 由质量数守恒得 ｋ ｄ
６×２＝ ×４＋ ×１＋２×１
由核电荷数守恒得 ｋ ｄ
６×１＝ ×２＋ ×１
解得ｋ ｄ
＝２ ＝２
由 Ｅ ｍｃ２ 得
Δ ＝Δ
Ｅ . ６ . －１９
质量亏损 ｍ Δ ４３１５×１０ ×１６×１０ . －２９
Δ ＝ ｃ２ ＝ ８ ２ ｋｇ＝７６７１×１０ ｋｇ
(３×１０ )
１１.答案
单元自我检测
ｔ
( ) Ｔ ( ) ３ ８ ２ ( ) ４ ｍ
１.Ｃ 剩余的质量为ｍ ｍ １ ｍ １ ｍ １
剩＝ ＝ ＝ ＝
２ ２ ２ １６
２.Ａ 由光电效应方程Ｅ ｈν Ｗ ｈν ｈν 可知 图线与横轴的交
ｋ＝ － ＝ － ０ ꎬ
１１
关注精品公众号【偷着学】，免费获取更多高中精品资源、最新网课、讲义等点的横坐标表示极限频率ν 正确 错误 图线的斜率表示 . 时 光电流刚好截止
０ꎬＡ ꎬＢ ꎻ ０９ Ｖ ꎬ ꎬ
. －３４ . １４
普朗克常量 错误 逸出功Ｗ ｈν ６６３×１０ ×４２７×１０ 有Ｅ １ ｍｖ２ ｅＵ .
ꎬＣ ꎻ ＝ ０＝ １ . ６×１０ －１９ ｅＶ≈ ｋｍ＝ ２ ｍ＝ ＝０９ ｅＶ
. 错误 如果阳极 的电势高于阴极 的电势 且电势差为 .
１７７ ｅＶꎬＤ ꎮ Ａ Ｋ ꎬ ０９ Ｖꎬ
３.Ｄ 从ｎ 能级到ｎ 能级跃迁辐射的光子能量最大 光的
＝４ ＝１ ꎬ 根据动能定理 则光电子到达阳极 的最大动能Ｅ １ ｍｖ２
频率最高 波长最短 衍射现象最不明显 错误 频率最小的 ꎬ Ａ ｋ＝ ｍ＋
ꎬ ꎬ ꎬＡ ꎻ ２
光来自ｎ
＝４
能级到ｎ
＝３
能级跃迁
ꎬＢ
错误
ꎻ
这些氢原子总共 ｅＵ
＝１
.
８ ｅＶ
４.Ａ
可
Ｃ
辐射 Ｃ ２ ４＝６ 种不同频率的光 ꎬＣ 错误 ꎮ 根
则逸
据
出
光
功
电效
Ｗ
应
０＝
方
ｈν
程
－
Ｅ
Ｅ
ｋｍ
ｋｍ
＝
＝
３
ｈ
.１
ν －
ｅ
Ｗ
Ｖ－
０
０.９ ｅＶ＝２.２ ｅＶ
５.ＣＤ 由于三种光的波长λ λ λ 所以三种光的频率ν ８.答案 . －２３ －１ ２
甲> 乙> 丙ꎬ 甲< (１)１５×１０ ｋｇｍｓ (２)８×１０ Ｖ
ν ν 甲光的能量最弱 丙光的能量最强 故 正确 ｈ . －３４
乙< 丙ꎬ ꎬ ꎬ Ｃ、Ｄ ꎮ 解析 由ｐ ６６×１０ －１ . －２３
(１) ＝ λ ＝ ｋｇｍｓ ＝１５×１０ ｋｇ
６.答
解
案
析
中
由
子
质量
１ ０ｎ
数
１
守
７ .
恒
５
和
Ｍｅ
核
Ｖ
电荷数守恒 可得ｘ是中子１
４４０×１０ －９ ×
１
１
０ ４
反应中 的质量亏损 ｍ
ꎬ ０ｎ
ｍｓ
－１
Δ ＝２.０１４ １ ｕ＋３.０１６ ０ ｕ－４.００２ ６ ｕ－ ｐ２ ｈ
由ｅＵ Ｅ 又λ
１.００８７ ｕ＝０.０１８８ ｕ (２) ＝ ｋ＝ ｍꎬ ＝ ｐ
释放的能量 Ｅ ｍｃ２ . . . ２
Δ ＝Δ ＝００１８８×９３１５ ＭｅＶ≈１７５ ＭｅＶ ｈ２
７.答案 . . 联立解得Ｕ ２
１８ ｅＶ ２２ ｅＶ ＝ ｅｍλ２≈８×１０ Ｖ
解析 如果阴极 的电势高于阳极 的电势 且电势差为 ２
Ｋ Ａ ꎬ
１２
关注精品公众号【偷着学】，免费获取更多高中精品资源、最新网课、讲义等
