江苏省2023高考物理大一轮复习第十二章（选修3-3）练习手册

江苏省2023高考物理大一轮复习第十二章（选修3-3）练习手册PAGEPAGE2第十二章〔选修3-3〕第1讲分子动理论内能一、选择题1.以下关于布朗运动的说法中,正确的选项是()A.布朗运动是液体分子的无规那么运动B.液体温度越高,悬浮粒子越小,布朗运动越剧烈C.布朗运动是由于液体各局部的温度不同而引起的D.布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的2.关于温度的概念,以下说法中正确的选项是 ()A.摄氏温度变化1℃,热力学温度变化1B.温度是分子平均动能的标志,温度升高,那么物体的每一个分子的动能都增大C.当某物体的内能增加时,那么该物体的温度一定升高D.甲物体的温度比乙物体的温度高,那么甲物体分子平均速率比乙物体分子平均速率大3.(2022·山东卷)墨滴入水,扩而散之,徐徐混匀.关于该现象,以下说法中正确的选项是 ()A.混合均匀主要是由于碳粒受重力作用B.混合均匀的过程中,水分子和碳粒都做无规那么运动C.使用碳粒更小的墨汁,混合均匀的过程进行得更迅速D.墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子发生化学反响引起的4.(2022·盐城三模)如下图,压紧的铅块甲和乙“粘〞在一起,以下说法中正确的选项是 ()A.甲下外表与乙上外表的铅原子都保持静止B.甲下外表的铅原子对乙上外表相邻铅原子间的引力一定大于斥力C.甲下外表的铅原子对乙上外表铅原子引力的合力大于斥力的合力D.甲下外表的铅原子对乙上外表相邻铅原子间只有引力,没有斥力5.以下说法中正确的选项是 ()A.只要知道水的摩尔质量和水分子的质量,就可以计算出阿伏加德罗常数B.只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数,就可以算出气体分子的体积C.悬浮在液体中的固体微粒越小,布朗运动就越明显D.当分子间的距离增大时,分子间的引力变大而斥力减小6.以下说法中正确的选项是 ()A.物体温度越高,内能增加,每个分子的动能也越大B.布朗运动就是液体分子的运动C.空气容易被压缩说明分子间存在分子力D.气体的压强是由大量气体分子对器壁碰撞而产生的7.(2022·泰州一模)根据分子动理论可知,以下说法中正确的选项是 ()A.布朗运动的无规那么性,反映了液体分子运动的无规那么性B.分子间的相互作用力随着分子间距离的增大,一定先减小后增大C.在真空、高温条件下,可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素D.气体总是很容易充满整个容器,这是分子间存在斥力的宏观表现8.关于分子力,以下说法中正确的选项是 ()A.碎玻璃不能拼合在一起,说明分子间斥力起作用B.将两块铅压紧以后能连成一块,说明分子间存在引力C.水和酒精混合后的体积小于原来体积之和,说明分子间存在引力D.固体很难被拉伸,也很难被压缩,说明分子间既有引力又有斥力9.从以下提供的各组物理量中可以算出氢气密度的是 ()A.氢气的摩尔质量和阿伏加德罗常数B.氢气分子的体积和氢气分子的质量C.氢气的摩尔质量和氢气的摩尔体积D.氢气分子的质量和氢气的摩尔体积及阿伏加德罗常数10.关于物体的“热胀冷缩〞现象,以下说法中正确的选项是 ()A.物体受热后温度升高,分子的平均动能增大;降低温度后,分子的平均动能减小B.受热后物体膨胀,体积增大,分子势能增大,收缩后,体积减小,分子势能减小,分子的平均动能不会改变C.受热膨胀,温度升高,分子平均动能增大;体积增大,分子势能也增大.遇冷收缩,温度降低,分子平均动能减小,体积减小,分子势能也减小D.受热膨胀,分子平均动能增大,分子势能也增大;遇冷收缩,分子平均动能减小,但分子势能增大11.(2022·金陵中学)两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示,曲线与r轴交点的横坐标为r0.相距很远的两分子在分子力作用下,由静止开始相互接近,假设两分子相距无限远时分子势能为零,以下说法中错误的选项是 ()A.在r>r0阶段,F做正功,分子动能增加,势能减小B.在r<r0阶段,F做负功,分子动能减小,势能也减小C.在r=r0时,分子势能最小,动能最大D.分子间的斥力和引力随r增大而减小,在r>r0阶段,斥力比引力减小得快一些,分子间的作用力表现为引力12.铜的摩尔质量为M,密度为ρ,假设用NA表示阿伏加德罗常数,那么以下说法中正确的选项是 ()A.1个铜原子的质量为B.1个铜原子占有的体积为C.1D.1二、填空题13.(2022·海南卷)地球大气层的厚度h远小于地球半径R,空气平均摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为NA,地面大气压强为p0,重力加速度大小为g.由此可以估算得,地球大气层空气分子总数为,空气分子之间的平均距离为.

三、计算题14.(2022·常州一模)某气体的摩尔质量为M,体积为V时的密度为ρ,阿伏加德罗常数为NA.(1)求气体分子的个数.(2)假设ρ=1.29kg/m3,M=2.9×10-2kg/mol,取NA=6×1023mol-1,根据分子直径的数量级,估算汽缸内的气体完全变为液体的体积与原来气体体积的比值.(将分子看成球体,忽略液体分子间的空隙,球体积公式V=πD3,D15.很多轿车为了改善夜间行驶时的照明问题,在车灯的设计上选择了氙气灯,这是因为氙气灯灯光的亮度是普通灯灯光亮度的3倍,但是耗电量仅是普通灯的一半,氙气灯使用寿命那么是普通灯的5倍.假设氙气充入灯头后的容积V=1.6L,氙气密度ρ=6.0kg/m3.氙气的摩尔质量M=0.131kg/mol,阿伏加德罗常数NA(1)灯头中氙气分子的总个数.(2)灯头中氙气分子间的平均距离.16.某理想气体在温度为0℃时,压强为2p0(p0为一个标准大气压),体积为0.5L,1mol理想气体标准状况下的体积为22.4L,阿伏加德罗常数NA=6.0(1)标准状况下该气体的体积.(2)该气体的分子数.(计算结果保存一位有效数字)第2讲固体、液体和气体一、选择题1.关于晶体和非晶体,以下说法中正确的选项是 ()A.具有各向同性的物体一定没有明显的熔点B.晶体熔化时,温度不变,那么内能也不变C.通常的金属材料在各个方向上的物理性质都相同,所以这些金属都是非晶体D.晶体和非晶体在适当条件下可相互转化2.以下说法中错误的选项是 ()A.雨水没有透过布雨伞是因为液体外表存在张力B.水可以浸润玻璃,但是不能浸润石蜡,这个现象说明一种液体是否浸润某种固体与这两种物质的性质都有关系C.液晶既有液体的流动性,又有光学的各向同性D.液晶对不同颜色光的吸收强度随电场强度的变化而变化3.以下说法中正确的选项是 ()A.多晶体没有确定的熔点B.小露珠显球形是因为液体外表有张力C.容器中气体分子的密度越大,气体对容器壁的压强越大D.液晶具有液体的流动性和光学的各向异性4.关于气体压强,以下说法中正确的选项是 ()A.气体分子的平均速率增大,那么气体的压强一定增大B.气体分子的密集程度增大,那么气体的压强一定增大C.气体分子的平均动能增大,那么气体的压强一定增大D.气体分子的平均动能增大,气体的压强有可能减小5.(2022·南京、盐城一模)一瓶矿泉水喝完一半之后,把瓶盖拧紧,不久瓶内水的上方形成了水的饱和汽.当温度变化时,瓶内水的饱和汽压与温度变化关系的图象正确的选项是()ABCD甲6.如图甲所示,p-T图上的a→b→c表示一定质量理想气体的状态变化过程,这一过程在p-V图上的图线应是图乙中的(p、V和T分别表示气体的压强、体积和热力学温度) ()ABCD乙7.关于一定质量的理想气体,以下说法中正确的选项是 ()A.假设单位体积内分子个数不变,当分子热运动加剧时,压强一定变大B.假设单位体积内分子个数不变,当分子热运动加剧时,压强可能不变C.假设气体的压强不变而温度降低时,那么单位体积内分子个数一定增加D.假设气体的压强不变而温度降低时,那么单位体积内分子个数可能不变8.(2022·扬州一模)如下图,一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C后再回到状态A.关于该循环过程,以下说法中正确的选项是 ()A.A→B过程中,气体温度升高B.B→C过程中,气体分子的平均动能增大C.C→A过程中,气体密度变大D.A→B过程中,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多9.关于一定量的理想气体,以下说法中正确的选项是 ()A.气体分子的体积是指每个气体分子平均占有的空间体积B.在完全失重的情况下,气体对容器壁的压强为零C.气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力D.气体在等压膨胀过程中温度一定升高10.某自行车轮胎的容积为V,里面已有压强为p0的空气.现在要使轮胎内的气压增大到p,设充气过程为等温过程,空气可看做理想气体,轮胎容积保持不变,那么还要向轮胎充入温度相同、压强也是p0的气体的体积为 ()A.V B.VC.V D.V11.用如下图的实验装置来研究气体等体积变化的规律.A、B管下端由软管相连,注入一定量的水银,烧瓶中封有一定量的理想气体,开始时A、B两管中水银面一样高.那么为了保持瓶中气体体积不变 ()A.将烧瓶浸入热水中时,应将A管向上移动B.将烧瓶浸入热水中时,应将A管向下移动C.将烧瓶浸入冰水中时,应将A管向上移动D.将烧瓶浸入冰水中时,应将A管向下移动二、填空题12.如图甲所示,取一支大容量的注射器,拉动活塞吸进一些乙醚,用橡皮帽把小孔堵住,迅速向外拉动活塞到一定程度时,注射器里的液态乙醚消失而成为气态,此时注射器中的温度(填“升高〞“降低〞或“不变〞),乙醚气体分子的速率分布情况最接近图乙中的(填“A〞“B〞或“C〞)线.

甲乙13.(2022·南通一模)某日中午,南通市空气相对温度为65%,将一瓶水倒去一局部,拧紧瓶盖后的一小段时间内,单位时间内进入水中的水分子数(填“多于〞“少于〞或“等于〞)从水面飞出的分子数.再经过一段时间后,瓶内水的上方形成饱和汽,此时瓶内气压(填“大于〞“小于〞或“等于〞)外界大气压.

三、计算题14.(2022·盐城三模)水银气压计中水银柱上方混有空气.当实际大气压强相当于756mm高的水银柱时,水银气压计的读数为740mm,此时管中水银面到管顶的距离为90mm.当该气压计的读数为75015.(2022·南京、盐城、连云港二模)如下图,足够长的汽缸竖直放置,其横截面积S=1×10-3m2.汽缸内有质量m=2kg的活塞,活塞与汽缸壁之间密封良好,不计摩擦.开始时活塞被销钉K固定于图示位置,离缸底L1=12cm,此时汽缸内被封闭气体的压强p1=1.5×105Pa,温度T1=300K.大气压p0=1.0×105(1)现对密闭气体加热,当温度升到T2=400K时,其压强p2多大?(2)此后拨去销钉K,活塞开始向上运动,当它最后静止在某一位置时,汽缸内气体的温度降为T3=360K,那么这时活塞离缸底的距离L3为多少?16.(2022·苏北四市三模)如下图,用销钉固定的活塞把导热汽缸分隔成两局部,A局部气体压强pA=6.0×105Pa,体积VA=1L;B局部气体压强pB=2.0×105Pa,体积VB=3L.现拔去销钉,外界温度保持不变,活塞与汽缸间摩擦可忽略不计,整个过程无漏气,A、B两局部气体均为理想气体.第3讲热力学定律与能量守恒一、选择题1.(2022·新课标全国卷Ⅰ改编)关于热力学定律,以下说法中正确的选项是 ()A.气体吸热后温度一定升高B.对气体做功可以改变其内能C.理想气体等压膨胀过程一定放热D.热量不可能自发地从低温物体传到高温物体2.一定质量的气体经历一缓慢的绝热膨胀过程.设气体分子间的势能可忽略,那么在此过程中 ()A.外界对气体做功,气体分子的平均动能增加B.外界对气体做功,气体分子的平均动能减少C.气体对外界做功,气体分子的平均动能增加D.气体对外界做功,气体分子的平均动能减少3.(2022·启东中学)如下图,用一根与绝热活塞相连的细线将绝热汽缸悬挂在某一高度静止不动,汽缸开口向上,汽缸内封闭一定质量的气体,缸内活塞可以无摩擦移动且不漏气.现将细线剪断,让汽缸自由下落.以下说法中正确的选项是 ()A.气体压强减小,气体对外界做功B.气体压强增大,外界对气体做功C.气体体积减小,气体内能增大D.气体体积增大,气体内能减小4.如下图,倒悬的导热汽缸中有一个可无摩擦上下移动且不漏气的活塞A,活塞A的下面吊着一个重物,汽缸中封闭着一定质量的理想气体.起初各局部均静止不动,大气压强保持不变.关于汽缸内的气体,当其状态缓慢发生变化时,以下说法中正确的选项是 ()A.假设环境温度升高,那么气体的压强一定增大B.当活塞向下移动时,外界一定对气体做正功C.保持环境温度不变,缓慢增加重物的质量,气体一定会吸热D.假设环境温度降低,缓慢增加重物的质量,气体体积可能保持不变5.如下图,固定容器及可动活塞P都是绝热的,中间有一导热的固定隔板B,B的两边分别盛有气体甲和乙.现将活塞P缓慢地向B移动一段距离,气体的温度随其内能的增加而升高.那么在移动P的过程中 ()A.外力对乙做功,甲的内能增加B.外力对乙做功,乙的内能不变C.乙传递热量给甲,乙的内能增加D.乙的内能增加,甲的内能不变二、填空题6.(2022·苏北四市三模)一定质量的理想气体由状态A变化到状态B,压强随体积变化的关系如下图.气体在状态A时的内能(填“大于〞“小于〞或“等于〞)状态B时的内能;由A变化到B,气体对外界做功的大小(填“大于〞“小于〞或“等于〞)气体从外界吸收的热量.

7.(2022·南京、盐城一模)带有活塞的汽缸中封有一定质量的理想气体,缸内气体从状态A变化到状态B,如下图.此过程中,汽缸单位面积上所受气体分子撞击的作用力(填“变大〞“不变〞或“减小〞),缸内气体(填“吸收〞或“放出〞)热量.

8.(2022·南通、泰州、扬州三模)如下图,一定质量的理想气体从状态A开始分别经过等温膨胀和等压膨胀到相同的体积,那么等温膨胀过程中气体对外做的功(填“大于〞“等于〞或“小于〞)等压膨胀过程中气体对外做的功;等温膨胀过程中气体从外界吸收的热量(填“大于〞“等于〞或“小于〞)等压膨胀过程中气体从外界吸收的热量.

9.(2022·南京、盐城一模)一定质量的理想气体压强p与热力学温度T的关系如下图,AB、BC分别与p轴和T轴平行.气体在状态C时分子平均动能(填“大于〞“等于〞或“小于〞)A状态时分子平均动能.气体从状态A经状态B变化到状态C的过程中,对外做的功为W,内能增加了ΔU,那么此过程气体吸收的热量为.

三、计算题10.一定质量的理想气体,其状态变化过程如图中箭头顺序所示,AB平行于纵轴,BC平行于横轴,CA段是以纵轴和横轴为渐近线的双曲线的一局部.气体在A状态的压强、体积、热力学温度分别为pA、VA、TA,且气体在A状态的压强是B状态压强的3倍.(1)求气体在B状态的热力学温度和C状态的体积.(2)从B到C过程中,是气体对外做功还是外界对气体做功?做了多少功?11.(2022·苏锡常镇三模)如下图,用不计重力的轻质活塞在汽缸内封闭一定质量理想气体,活塞与汽缸壁间摩擦忽略不计,开始时活塞距汽缸底高度h1=0.50m.给汽缸加热,活塞缓慢上升到距离汽缸底h2=0.80m处,同时缸内气体吸收Q=450J的热量.活塞横截面积S=5.0×10-3m2,大气压强p0=1.0(1)缸内气体对活塞所做的功W.(2)此过程中缸内气体增加的内能ΔU.12.一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C,其p-V图象如下图.该气体在状态A时的温度为27℃.(1)求该气体在状态B和C时的温度分别为多少?(2)该气体从状态A经B再到C的全过程中是吸热还是放热?传递的热量是多少?13.在如下图的坐标系中,一定质量的某种理想气体先后发生以下两种状态变化过程:第一种变化是从状态A到状态B,外界对该气体做功为6J;第二种变化是从状态A到状态C,该气体从外界吸收的热量为9J.图线AC的反向延长线通过坐标原点O,B、C两状态的温度相同,理想气体的分子势能为零.求:(1)从状态A到状态C的过程,该气体对外界做的功W1和其内能的增量ΔU1.(2)从状态A到状态B的过程,该气体内能的增量ΔU2及其从外界吸收的热量Q2.第4讲用油膜法估测分子的大小一、选择题1.在“用油膜法估测分子的大小〞的实验中,以下做法属于科学的近似的有 ()A.把在水面上尽可能扩散开的油膜视为单分子油膜B.把形成油膜的分子看做紧密排列的球形分子C.将油膜视为单分子油膜,但需要考虑分子间隙D.将油酸分子视为立方体模型2.把体积为V1(mL)的油酸倒入适量的酒精中,稀释成V2(mL)的油酸酒精溶液,测出1mL油酸酒精溶液共有N滴;取一滴溶液滴入水中,最终在水中形成S(cm2)的单分子层油膜,那么该油酸分子的直径大约为 ()A.m B.m C.cm D.cm3.在“用油膜法估测分子的大小〞实验中,以下不必要的步骤是 ()A.测出油滴的体积B.将油滴滴到水面上,使其在水面上散开C.让油膜形成一个圆,测出圆的直径D.测出油膜的面积4.关于将油膜形状画在玻璃板上的步骤,以下说法中正确的选项是 ()A.滴上油酸后在油膜扩散到最大面积时画B.滴上油酸后等油酸形状稳定后尽快画C.等的时间越长越好D.随便什么时候画都行5.某同学在“用油膜法估测分子的大小〞的实验中,计算结果明显偏大,可能是由于 ()A.油酸未完全散开B.油酸中含有大量酒精C.计算油膜面积时,舍去了所有缺乏一格的方格D.求每滴体积时,1mL溶液的滴数误多记了10滴二、填空题6.体积为V的纯油酸在水面上完全散开的面积为S,那么油酸分子直径为;假设油酸的摩尔质量为M,密度为ρ,那么阿伏加德罗常数NA=.球的体积V与直径D的关系为V=πD3

7.在“用油膜法估测分子的大小〞实验中,一滴溶液中纯油酸的体积为V油酸,配制的油酸溶液中,纯油酸与溶液体积之比为1∶500,1mL溶液含有250滴,那么1滴溶液的体积是mL,一滴溶液中油酸体积为V油酸=cm3.假设实验中测得结果如下表所示,请根据所给数据填写出空白处的数值,并与公认的油酸分子长度值L0=1.12×10-10m作比拟,并判断此实验是否符合数量级的要求次数S/cm2L=/cmL平均值/m1533249335638.在“用油膜法估测分子的大小〞实验中,用注射器将一滴油酸溶液滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上描出油膜的轮廓,随后把玻璃板放在坐标纸上,其形状如下图.坐标纸上正方形小方格的边长为10mm,该油酸膜的面积是m2;假设一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是4×10-6mL,那么油酸分子的直径是m.(上述结果均保存一位有效数字)

9.油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.6mL.现用滴管向量筒内滴加50滴上述溶液,量筒中的溶液体积增加了1mL.假设把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大的盛水的浅盘中,由于酒精溶于水,油酸在水面展开,稳定后形成的纯油膜的形状如下图.每一个小方格的边长为25(1)这种估测方法是将每个油酸分子视为模型,让油酸尽可能地在水面上散开,那么形成的油膜可视为油膜,这层油膜的厚度可视为油酸分子的.上图中油酸膜的面积为m2;每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是m3;根据上述数据,估测出油酸分子的直径是m.(结果保存两位有效数字)

(2)某同学在实验过程中,在距水面约2cm的位置将一滴油酸酒精溶液滴入水面形成油膜.实验时观察到,油膜的面积会先扩张后又收缩了一些,

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三、计算题10.某种油酸密度为ρ、摩尔质量为M、油酸分子直径为d.将该油酸稀释为体积浓度为的油酸酒精溶液,用滴管取一滴油酸酒精溶液滴在水面上形成油膜,一滴油酸酒精溶液的体积为V.假设把油膜看成是单分子层,每个油酸分子看成球形,那么油酸分子的体积为.求:(1)一滴油酸在水面上形成的面积.(2)阿伏加德罗常数NA的表达式.11.利用油膜法可以粗略地测出阿伏加德罗常数,把密度ρ=0.8×103kg/m3的某种油,用滴管滴出一滴油在水面上形成油膜,这滴油的体积为V=0.5×10-3cm3,形成的油膜面积为S=0.7m2,(1)油分子的直径是多少?(2)由以上数据可以粗略地测出阿伏加德罗常数NA是多少?先列出文字计算式,再代入计算,只要求保存一位有效数字.

选修3-3模块总结提升1.(2022·南京学情调研)(1)以下说法中正确的选项是

A.布朗运动虽不是分子运动,但它说明了组成固体颗粒的分子在做无规那么运动B.液体的外表层内分子间的相互作用力表现为引力C.在温度不变的情况下,饱和汽压跟体积无关D.晶体沿各个方向的所有物理性质都不相同(2)如下图,圆柱形绝热汽缸水平放置,通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体,活塞横截面积为S,与容器底部相距L.现通过电热丝缓慢加热气体,当气体温度升高到T时,内能增加ΔU,活塞向右移动了L.大气压强为p0,不计活塞与汽缸的摩擦.加热前气体的温度为,加热过程中气体吸收的热量为.

(3)假设上题中加热前汽缸内理想气体的体积V=0.4m3,密度ρ=0.45kg/m3,摩尔质量M=1.6×10-22.(2022·十三大市模考重组改编)(1)今年4月6日,我国成功发射首颗微重力卫星“实践十号〞.设想在该卫星内进行制造泡沫铝的实验,给金属铝加热,使之熔化成液体,在液体中通入氢气,液体内将会产生大量气泡,冷凝液体,将会得到带有微孔的泡沫铝,样品如下图.以下说法中正确的选项是.

A.液态铝内的气泡呈球状,说明液体外表分子间只存在引力B.液态铝外表张力将会阻碍气泡的膨胀C.在冷凝过程中,气泡收缩,外界对气体做功,气体内能增大D.泡沫铝是晶体(2)如图为利用饮料瓶制作的水火箭.先在瓶中灌入一局部水,盖上活塞后竖直倒置,利用打气筒充入空气,当内部气压到达一定值时可顶出活塞,便能喷水使水火箭发射升空.在喷水阶段,可以认为瓶内气体与外界绝热,那么喷水阶段瓶内气体的温度(填“升高〞“降低〞或“不变〞),瓶内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力(填“增大〞“减小〞或“不变〞).

(3)游客到高原旅游常购置便携式氧气袋,袋内密闭一定质量的氧气,可视为理想气体.温度为0℃时,袋内气体压强为1.25atm,体积为40L,求袋内氧气的分子数阿伏加德罗常数为6.0×1023mol-1,在标准状况(压强p0=1atm、温度t0=0℃)下,理想气体的摩尔体积都为3.(2022·江苏卷)(1)在高原地区烧水需要使用高压锅,水烧开后,锅内水面上方充满饱和汽,停止加热,高压锅在密封状态下缓慢冷却.在冷却过程中,锅内水蒸气的变化情况为 ()A.压强变小 B.压强不变C.一直是饱和汽 D.变为未饱和汽(2)如图甲所示,在斯特林循环的p-V图象中,一定质量理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A,整个过程由两个等温和两个等容过程组成.B→C的过程中,单位体积中的气体分子数目(填“增大〞“减小〞或“不变〞).状态A和状态D的气体分子热运动速率的统计分布图象如图乙所示,那么状态A对应的是(填“①〞或“②〞).

甲乙(3)如图甲所示,在A→B和D→A的过程中,气体放出的热量分别为4J和20J.在B→C和C→D的过程中,气体吸收的热量分别为20J和12J.求气体完成一次循环对外界所做的功.4.(2022·江苏卷)(1)对以下几种固体物质的认识,正确的有 ()A.食盐熔化过程中,温度保持不变,说明食盐是晶体B.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片反面,熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明蜂蜡是晶体C.天然石英表现为各向异性,是由于该物质的微粒在空间的排列不规那么D.石墨和金刚石的物理性质不同,是由于组成它们的物质微粒排列结构不同(2)在装有食品的包装袋中充入氮气,可以起到保质作用.某厂家为检测包装袋的密封性,在包装袋中充满一定量的氮气,然后密封进行加压测试.测试时,对包装袋缓慢地施加压力.将袋内的氮气视为理想气体,那么加压测试过程中,包装袋内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力(填“增大〞“减小〞或“不变〞),包装袋内氮气的内能(填“增大〞“减小〞或“不变〞).

(3)给某包装袋充入氮气后密封,在室温下,袋中气体压强为1个标准大气压、体积为1L.将其缓慢压缩到压强为2个标准大气压时,气体的体积变为0.第1讲机械振动一、选择题1.弹簧振子在光滑的水平面上做简谐运动,在振子向着平衡位置运动的过程中 ()A.振子所受的回复力逐渐增大B.振子离开平衡位置的位移逐渐增大C.振子的速度逐渐增大D.振子的加速度逐渐增大2.(2022·北京卷)如下图,弹簧振子在M、N之间做简谐运动.以平衡位置O为原点,向右为x轴正方向,建立Ox轴.假设振子位于N点时开始计时,那么其振动图象为 ()A BC D3.两个质点做简谐运动的表达式分别是x1=3sin和x2=5sin,以下说法中正确的选项是 ()A.它们的周期相同 B.它们的振幅相同C.它们的相位差恒定 D.它们的振动步调一致4.如下图,弹簧振子在振动过程中,振子从a到b历时0.2s,振子经a、b两点时速度相同.假设它从b再回到a的最短时间为0.4s,c、d为振动的最远点,那么该振子的振动频率为 ()A.1Hz B.1.25Hz C.2Hz D.2.5Hz5.一质点做简谐运动的振动图象如下图,质点的速度方向与加速度方向相同的时间段是 ()A.0~0.3s和0.6~0.9sB.0.3~0.6s和0.9~1.2sC.0.3~0.6s和0.6~0.9sD.0.6~0.9s和0.9~1.2s6.一个弹簧振子做受迫运动,它的振幅A与驱动力频率f之间的关系如下图.由图可知 ()A.驱动力频率为f2时,振子处于共振状态B.驱动力频率为f3时,受迫振动的振幅比共振小,但振子振动的频率仍为f2C.振子如果做自由振动,它的频率是f2D.振子可以做频率为f1的等幅振动7.在“用单摆测定重力加速度〞的实验中,由于摆球形状不规那么,无法准确测量摆长l,但摆线的长度l'可以准确测量.现使用同一摆球,屡次改变摆线长度l'并测得每一次相应的摆动周期T.对于数据的处理方法,以下说法中正确的选项是 ()A.l'与T2不是直线关系B.摆长l可以利用l'-T2图线求出C.l'与T2是直线关系,在理论上,l'-T2直线的斜率与l-T2直线的相同D.l'与T2是直线关系,在理论上,l'-T2直线的斜率与l-T2直线的不同8.一质点做简谐运动的图象如下图,以下说法中正确的选项是 ()A.质点振动频率是4HzB.在10s内质点经过的路程是20C.第4s末质点的速度为零D.在t=1s和t=3s两时刻,质点位移大小相等、方向相同9.(2022·山东卷)如图,轻弹簧上端固定,下端连接一小物块,物块沿竖直方向做简谐运动.以竖直向上为正方向,物块简谐运动的表达式为y=0.1sin(2.5πt)m.t=0时刻,一小球从距物块h高处自由落下;t=0.6s时,小球恰好与物块处于同一高度.取重力加速度的大小为g=10m/s2.以下说法中正确的选项是(A.h=1B.简谐运动的周期是0.8sC.0.6s内物块运动的路程是0D.t=0.4s时,物块与小球运动方向相反10.如下图是一个单摆的共振曲线.以下说法中正确的选项是(取g=10m/s2) (A.此单摆的摆长约为2B.此单摆的周期约为0.3sC.假设摆长增大,共振曲线的峰值向上移动D.假设摆长增大,共振曲线的峰值向右移动11.如下图的是弹簧振子做简谐运动的振动图象.以下说法中正确的选项是 ()A.从t1到t2时间内振子的动能不断增大,势能不断减小B.从t2到t3时间内振幅不断增大C.t3时刻振子处于最低点处,动能最大D.t1、t4两时刻振子的动能、速度都相同12.一弹簧振子做简谐运动,它所受的回复力F随时间t变化的图象为正弦曲线,如下图.以下说法中正确的选项是()A.在t从0到2s时间内,弹簧振子做加速运动B.在t1=3s和t2=5s时,弹簧振子的速度大小相等,方向相反C.在t2=5s和t3=7s时,弹簧振子的位移大小相等,方向相同D.在t从0到4s时间内,t=2s时刻弹簧振子所受回复力做功的功率最大二、填空题13.如下图为水平放置的两个弹簧振子A和B的振动图象,两个振子质量之比为mA∶mB=2∶3,弹簧的劲度系数之比为kA∶kB=3∶2,那么它们的周期之比TA∶TB=;它们的最大加速度之比为aA∶aB=.

14.(2022·连云港、宿迁、徐州三模)如图甲所示,在一条张紧的绳子上挂几个摆.当a摆振动的时候,通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力,使其余各摆也振动起来,此时b摆的振动周期(填“大于〞“等于〞或“小于〞)d摆的周期.图乙是a摆的振动图象,重力加速度为g,那么a的摆长为.

三、计算题15.(2022·南京、盐城、连云港二模)一列简谐波沿x轴传播,x轴上x1=0m和x2=1m两处质点的振动图象分别如图(a)、图(b)所示.假设波长λ>图(a)图(b)16.一质点做简谐运动,其位移和时间关系如下图.(1)求t=0.25×10-2s时的位移.(2)在t=1.5×10-2s到2×10-2s的振动过程中,质点的位移、回复力、速度、动能、势能如何变化?(3)在t=0到8.5×10-2s这段时间内,质点的路程、位移各为多大?第2讲机械波一、选择题1.以下关于简谐运动和简谐机械波的说法中,正确的选项是()A.弹簧振子的周期与振幅有关B.横波在介质中的传播速度由波源决定C.在波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度D.单位时间内经过介质中一点的完全波的个数就是这列简谐波的频率2.在学校运动场上50m直跑道的两端,分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器.两个扬声器连续发出波长为5m的声波.一同学从该跑道的中点出发,向某一端点缓慢行进10m.A.2 B.4 C.6 D.3.一列简谐横波在t=0时的波形图如下图.介质中x=2m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y=10sin(5πt)cm.关于此简谐波,以下说法中正确的选项是 (A.周期为4.0s B.振幅为20C.传播方向沿x轴正方向 D.传播速度为104.一简谐横波以4m/s的波速沿x轴正方向传播.t=0时的波形如下图,那么 (A.波的周期为1sB.x=0处的质点在t=0时向y轴负方向运动C.x=0处的质点在t=s时速度为0D.x=0处的质点在t=s时速度值最大5.一列简谐横波沿直线传播,某时刻该列波上正好经过平衡位置的两质点相距6m,且这两质点之间的波峰只有一个,那么该简谐波可能的波长为 (A.4m、6m和8m B.C.4m、6m和12m D.6.图甲为一列简谐波在某一时刻的波形图,Q、P是波上的质点,图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象.从该时刻起,以下说法中正确的选项是 ()甲乙A.经过0.05s时,质点Q的加速度大于质点P的加速度B.经过0.05s时,质点Q的加速度小于质点P的加速度C.经过0.1s时,质点Q的运动方向沿y轴负方向D.经过0.1s时,质点Q的运动方向沿y轴正方向7.(2022·天津卷)在均匀介质中坐标原点O处有一波源做简谐运动,其表达式为y=5sinm,它在介质中形成的简谐横波沿x轴正方向传播,某时刻波刚好传播到x=12m处,波形图象如下图,那么 (A.此后再经6s该波传播到x=24B.M点在此后第3s末的振动方向沿y轴正方向C.波源开始振动时的运动方向沿y轴负方向D.此后M点第一次到达y=-3m处所需时间是8.如下图,a、b、c、d是均匀介质中x轴上的四个质点,相邻两点的间距依次为2m、4m和6m.一列简谐横波以2m/s的波速沿x轴正方向传播,在t=0时刻到达质点a处,质点a由平衡位置开始竖直向下运动,t=3sA.在t=6s时刻波恰好传到质点d处B.在t=5s时刻质点c恰好到达最高点C.质点b开始振动后,其振动周期为4sD.在4s<t<6s的时间间隔内质点c向上运动9.(2022·四川卷)平静湖面传播着一列水面波(横波),在波的传播方向上有相距3m的甲、乙两小木块随波上下运动,测得两个小木块每分钟都上下30次,甲在波谷时,乙在波峰,且两木块之间有一个波峰.这列水面波 (A.频率是30Hz B.波长是3C.波速是1m/s D.周期是0.110.(2022·天津卷)图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图.a、b两质点的横坐标分别为x=2m和x=6m,图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图象.A.该波沿+x方向传播,波速为1mB.质点a经4s振动的路程为4C.此时刻质点a的速度沿+y方向D.质点a在t=2s时速度为零二、填空题11.(2022·南通一模)一列简谐横波沿+x方向传播,波长为λ,周期为T.在t=0时刻该波的波形图如图甲所示,O、a、b是波上的三个质点.那么图乙可能表示(填“O〞“a〞或“b〞)质点的振动图象;t=时刻质点a的加速度比质点b的加速度(填“大〞或“小〞).

甲乙12.在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点,相邻两质点间的距离均为0.1m,如图甲所示.一列横波沿该直线向右传播,t=0时到达质点1,质点1开始向下运动,振幅为0.2m,经过时间0.甲乙该列横波传播的速度为m/s;此0.6s内质点1的运动路程为m.

13.如下图,实线是一列简谐横波在t时刻的波形图,虚线是在t时刻后Δt=0.2s时刻的波形图.Δt<T.假设该简谐波的波速为5m/s,那么质点M在t时刻的振动方向为,质点M在Δt时间内通过的路程为m.

三、计算题14.如下图,图甲为某列简谐波t=t0时刻的图象,图乙是这列波上P点从这一时刻起的振动图象,试讨论:(1)波的传播方向和传播速度.(2)求0~2.3s内P质点通过的路程.甲乙15.(2022·新课标全国卷Ⅱ)一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播,波长不小于10cm.O和A是介质中平衡位置分别位于x=0和x=5cm处的两个质点.t=0时开始观测,此时质点O的位移为y=4cm,质点A处于波峰位置;t=s时,质点O第一次回到平衡位置,t=1s时,(1)简谐波的周期、波速和波长.(2)质点O的位移随时间变化的关系式.第3讲光的折射全反射一、选择题1.如下图,一束细光线a射到Ⅰ、Ⅱ两种介质的界面后,反射光束只有b,折射光束只有c.以下说法中正确的选项是 ()A.假设a是复色光,那么b、c都一定是复色光B.假设a是单色光,那么b、c都一定是单色光C.假设b是复色光,那么a、c都一定是复色光D.假设b是单色光,那么a、c都一定是单色光2.三种透明介质叠放在一起且相互平行,一束光在Ⅰ和Ⅱ两介质的界面上发生了全反射后,射向Ⅱ和Ⅲ两介质的界面,发生折射,如下图.设光在这三种介质中的速率分别是v1、v2、v3,那么以下关系中正确的选项是 ()A.v1>v2>v3 B.v1>v3>v2C.v1<v2<v3 D.v2>v1>v33.(2022·福建卷)如图,一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b,波长分别为λa、λb,该玻璃对单色光a、b的折射率分别为na、nb,那么 ()A.λa<λb,na>nb B.λa>λb,na<nbC.λa<λb,na<nb D.λa>λb,na>nb4.华裔科学家高锟获得2022年诺贝尔物理奖,他被誉为“光纤通讯之父〞.光纤通讯中信号传播的主要载体是光导纤维,它的结构如下图,其内芯和外套材料不同,光在内芯中传播.以下关于光导纤维的说法中,正确的选项是 ()A.内芯的折射率比外套的大,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射B.内芯的折射率比外套的小,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射C.波长越短的光在光纤中传播的速度越大D.频率越大的光在光纤中传播的速度越大5.(2022·四川卷)直线P1P2过均匀玻璃球球心O,细光束a、b平行且关于P1P2对称,由空气射入玻璃球的光路如图.a、b光相比 ()A.玻璃对a光的折射率较大B.玻璃对a光的临界角较小C.b光在玻璃中的传播速度较小D.b光在玻璃中的传播时间较短二、填空题6.(2022·南京二模)过去材料的折射率都为正值(n>0).现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料,其折射率可以为负值(n<0),称为负折射率材料.位于空气中的这类材料,入射角i与折射角r依然满足=n,但是折射线与入射线位于法线的同一侧(此时折射角取负值).现空气中有一上下外表平行的负折射率材料,一束电磁波从其上外表以入射角α射入,下外表射出.假设该材料对此电磁波的折射率n=-1,请在图中画出正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图,假设在上下两个外表电磁波的折射角分别为r1、r2,那么r1(填“大于〞“等于〞或“小于〞)r2.

7.(2022·扬州一模)截面为等边三角形的棱镜ABC如下图,一束单色光从空气射向E点,并偏折到F点.入射方向与AB边的夹角为θ=30°,E、F分别为AB、BC的中点,那么该棱镜的折射率为,光线EF(填“能〞或“不能〞)从BC界面射出.

8.如下图,阳光与水平面的夹角为θ.现修建一个截面为梯形的鱼塘,欲使它在贮满水的情况下,阳光可以照射到整个底部.光在水中的传播速度v=;鱼塘右侧坡面的倾角α应满足的条件是.(设光在真空的速度为c,水的折射率为n)

三、计算题9.(2022·常州一模)一束单色光由左侧射入盛有清水的薄壁圆柱形玻璃杯,如下图为过轴线的截面图,调整入射角α,光线恰好在水和空气的界面上发生全反射,水的折射率为,求sinα的值.10.(2022·南通一模)如下图,某种透明液体的折射率为,液面上方有一足够长的细杆,与液面交于O,杆与液面成θ=45°角.在O点的正下方某处有一点光源S,S发出的光经折射后有局部能照射到细杆上.光在真空中的速度为c,求:(1)光在该液体中的传播速度v.(2)能照射到细杆上折射光对应入射光的入射角.11.(2022·苏北四市三模)“雪碧〞的广告词中“晶晶亮,透心凉〞描述了光在水中发生全反射的现象.一个边长为L的正方形玻璃杯中盛有雪碧汽水,假设在玻璃杯正中间处有一个小气泡,一束从杯子左下角入射的光在小气泡处恰好发生全反射并从玻璃杯的右下角射出,如下图.θ=45°,光速为c,杯子厚度不计.求:(1)汽水的折射率n.(2)该束光在汽水中传播的时间t.12.(2022·苏锡常镇三模)如下图,光线经过圆心垂直入射到折射率为的半圆柱形玻璃砖上.现在让半圆柱形玻璃砖在纸平面内绕圆心O顺时针转过60°,入射光线的方向和入射点保持不变.那么:(1)在玻璃砖转动的过程中,光线从玻璃射出是否可能发生全反射?(2)如果发生全反射请通过计算说明理由.如果不发生全反射,那么出射光线与原来的出射光线相比,转过了多少角度?第4讲光的干预、衍射和偏振一、选择题1.(2022·江苏卷)某同学用单色光进行双缝干预实验,在屏上观察到如图甲所示的条纹,仅改变一个实验条件后,观察到的条纹如图乙所示.他改变的实验条件可能是 ()A.减小光源到单缝的距离B.减小双缝之间的距离C.减小双缝到光屏之间的距离D.换用频率更高的单色光源2.以下属于光的干预现象的是 ()ABCD3.如下图为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样,那么 ()甲乙丙丁A.甲为紫光的干预图样 B.乙为紫光的干预图样C.丙为红光的干预图样 D.丁为红光的干预图样4.用如下图的实验装置观察光的薄膜干预现象.图甲是点燃的酒精灯(在灯芯上撒些盐),图乙是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈.将金属丝圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转,观察到的现象是 ()甲乙A.当金属丝圈旋转30°时,干预条纹同方向旋转30°B.当金属丝圈旋转45°时,干预条纹同方向旋转90°C.当金属丝圈旋转60°时,干预条纹同方向旋转30°D.干预条纹保持原来形状不变5.以下现象中,属于光的衍射的是 ()A.雨后出现彩虹B.通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹C.海市蜃楼现象D.日光照射在肥皂膜上出现彩色条纹6.下面四种现象中,不是由光的衍射现象造成的有 ()A.通过游标卡尺观察两卡脚间狭缝中发光的日光灯管,会看到平行的彩色条纹B.不透光圆片后面的阴影中心出现一个亮斑C.太阳光照射下,架在空中的电线在地面上不会留下影子D.用点光源照射小圆孔,后面屏上会出现明暗相间的圆环7.如下图,偏振片正对工作的液晶显示器,透过偏振片看到显示器亮度正常.将镜片转动90°,透过镜片看到的屏幕漆黑,那么 ()A.显示器发出的光是纵波B.显示器发出的光是横波C.显示器发出的光是自然光D.显示器发出的光是偏振光8.如下图,白炽灯的右侧依次平行放置偏振片P和Q,A点位于P、Q之间,B点位于Q右侧.旋转偏振片P,A、B两点光的强度变化情况是 ()A.A、B均不变B.A、B均有变化C.A不变,B有变化D.A有变化,B不变9.光的偏振现象说明光是横波.以下现象中不能反映光的偏振特性的是 ()A.一束自然光相继通过两个偏振片,以光束为轴旋转其中一个偏振片,透射光的强度发生变化B.一束自然光入射到两种介质的分界面上,当反射光线与折射光线之间的夹角恰好是90°时,反射光是偏振光C.日落时分,拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景象更清晰D.通过手指间的缝隙观察日光灯,可以看到彩色条纹10.在双缝干预实验中,光源发射波长为6.0×10-7m的橙光时,在光屏上获得明暗相间的橙色干预条纹,光屏上A点恰好是距中心条纹的第二条亮纹.其他条件不变,现改用其他颜色的可见光做实验,光屏上A点是暗条纹位置,可见光的频率范围是3.9×1014~7.5×1014Hz,那么入射光的波长可能是A.8.0×10-7m B.C.4.0×10-7m D.3.4二、填空题11.(2022·苏锡常镇二模)如下图,将激光笔发出的激光水平射向凹透镜中心,经过凹透镜扩束后,变粗的激光正射到悬挂在针尖下方的小钢珠上,用光屏在小钢珠前方接收图样,屏上出现的图样如图,这是光的图样,该实验说明光具有.

三、计算题12.利用薄膜干预的原理可以用干预法检查平面和制造增透膜,答复以下两个问题:(1)用如下图的装置检查平面时,是利用了哪两个外表反射光形成的薄膜干预图样?(2)为了减少光在透镜外表由于反射带来的损失,可在透镜外表涂上一层增透膜,一般用折射率为1.38的氟化镁,为了使波长为5.52×10-7m的绿光在垂直外表入射时使反射光干预相消13.如下图,在双缝干预实验中,S1和S2为双缝,P是光屏上的一点,P点与S1和S2距离之差为2.1×10-6m.今分别用A、(1)A光的波长λ1为6×10-7m,(2)B光的波长λ2为5.25×10-7m,(3)假设用A光照射时,把其中一条缝遮住,试分析光屏上能观察到的现象.第5讲电磁波与相对论一、选择题1.根据麦克斯韦的电磁场理论,以下说法中正确的选项是 ()A.电场周围一定产生磁场,磁场周围一定产生电场B.变化的电场周围一定产生变化的磁场,变化的磁场周围一定产生变化的电场C.均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场D.振荡的电场一定产生同频率的振荡的磁场2.电磁波与声波比拟 ()A.电磁波的传播不需要介质,声波的传播需要介质B.由空气进入水中时,电磁波速度变小,声波速度变大C.由空气进入水中时,电磁波波长变小,声波波长变大D.电磁波和声波在介质中的传播速度,都是由介质决定,与频率无关3.(2022·淮安5月模拟)以下说法中正确的选项是 ()A.地面附近有一高速水平飞过的火箭,地面上的人观察到“火箭长度〞要比火箭上的人观察到的短一些B.拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度C.在同种均匀介质中传播的声波,频率越高,波长也越长D.玻璃内气泡看起来特别明亮,是因为光线从气泡中射出的原因4.关于电磁场和电磁波,以下说法中正确的选项是 ()A.电磁场是一种物质,它只能在真空中传播B.电磁波在真空中传播时,它的电场强度和磁感应强度方向互相平行C.由于微波衍射现象不明显,所以雷达用它测定物体的位置D.大气对蓝光的吸收较强,所以天空看起来是蓝色的5.类比是一种有效的学习方法,通过归类和比拟,有助于掌握新知识,提高学习效率.在类比过程中,既要找出共同之处,又要抓住不同之处.某同学对机械波和电磁波进行类比,总结出以下内容,其中错误的选项是 ()A.机械波的频率、波长和波速三者满足的关系对电磁波也适用B.机械波和电磁波都能产生干预和衍射现象C.机械波的传播依赖于介质,而电磁波可以在真空中传播D.机械波既有横波又有纵波,而电磁波只有纵波6.关于生活中遇到的各种波,以下说法中正确的选项是 ()A.电磁波可以传递信息,声波不能传递信息B.在通话时涉及的波既有电磁波又有声波C.太阳光中的可见光和医院B超中的超声波传递速度相同D.遥控器发出的红外线波长和医院CT中的X射线波长相同7.关于电磁波,以下说法中正确的选项是 ()A.雷达是用X光来测定物体位置的设备B.电磁波是横波C.电磁波必须在介质中传播D.使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调8.以下关于紫外线的说法中,正确的选项是 ()A.一切物体都在对外辐射紫外线B.验钞机中利用的是紫外线的荧光效应C.利用紫外线可以进行医疗消毒D.紫外线的衍射现象比红外线更明显9.雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备,目前雷达发射的电磁波的频率多在200MHz至1000MHz的范围内.以下关于雷达的说法中,正确的选项是 ()A.真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在0.3B.电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的C.测出从发射电磁波到接收反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离D.波长越短的电磁波,反射性能越强10.在狭义相对论中,以下说法中正确的有 ()A.一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速B.质量、长度的测量结果都与物体相对观察者的相对运动状态有关C.时间的测量结果与物体相对观察者的运动状态无关D.在某一惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件,在其他一切惯性系中也是同时发生的11.如下图,假设强强乘坐速度为0.9c(c为光速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮,壮壮的飞行速度为0.5c,A.0.4C.0.9c 12.关于公式m=,以下说法中正确的选项是 ()A.公式中的m0是物体以速度v运动时的质量B.当物体运动速度v>0时,物体的质量m>m0,即物体的质量改变了,故经典力学不适用C.当物体以较小的速度运动时,质量变化十分微弱,经典力学理论仍然适用,只有当物体以接近光速运动时,质量变化才明显,故经典力学适用于低速运动,而不适用于高速运动D.通常由于物体的速度太小,质量的变化引不起我们的感觉,在分析地球上物体的运动时,不必考虑质量变化13.假设地面上有一火车以接近光速的速度运行,车内站立着一个中等身材的人,站在路旁边的人观察车里的人.观察的结果是 ()A.这个人是一个矮胖子 B.这个人是一个瘦高个子C.这个人矮但不胖 D.这个人瘦但不高14.有两只时刻显示相同的标准钟,一只留在地面上,另一只放在高速飞行的飞船上.经过一段时间后,以下说法中正确的选项是 ()A.飞船上的人看到自己的钟比地面上的钟走得慢B.地面上的人看到自己的钟比飞船上的钟走得慢C.地面上的人看到自己的钟比飞船上的钟走得快D.因为是两只时刻显示相同的标准钟,所以两钟走时快慢相同15.某火箭在地面上的长度为L0,发射后它在地面附近高速(约0.3c)飞过.关于地面上的人和火箭中的人观察到的现象,以下说法中正确的选项是A.下方地面上的人观察到火箭上的时间进程变快了B.下方地面上的人观察到火箭变短了C.火箭上的人观察到火箭变短了D.火箭上的人看到下方地面上的所有物体都变短了16.如下图,质量与身高均相同的甲、乙两人分别乘坐速度为0.6c和0.8c(c为光速)甲乙A.乙观察到甲身高变高B.甲观察到乙身高变低C.假设甲向乙挥手,那么乙观察到甲动作变快D.假设甲向乙发出一束光进行联络,那么乙观察到该光束的传播速度为c二、填空题17.(2022·海安、金陵、南外三校联考)一飞船以速度v沿图示方向飞行,地面观测者测得飞船经过相距为L0的A、B两点经历时间为t1,而飞船驾驶员测量经过A、B两点时间是t2,那么有t1(填“>〞“=〞或“<〞)t2,原因是飞船驾驶员观测到A、B两点距离L(填“>〞“=〞或“<〞)L0.

18.如下图,某车沿水平方向高速行驶,车厢中央的光源发出一个闪光,闪光照到了车厢的前、后壁,那么地面上的观察者认为该闪光(填“先到达前壁〞“先到达后壁〞或“同时到达前后壁〞),同时他观察到车厢的长度比静止时变(填“长〞或“短〞)了.

19.(2022·南通、扬州、泰州三模)1971年,屠呦呦等获得了青蒿乙醚提取物结晶,研究人员通过X射线衍射分析确定了青蒿素的结构.X射线衍射是研究物质微观结构的最常用方法,用于分析的X射线波长在0.05nm~0.25nm范围之间,因为X射线的波长(填“远大于〞“接近〞或“远小于〞)晶体内部原子间的距离,所以衍射现象明显.分析在照相底片上得到的衍射图样.便可确定晶体结构.X射线是(填“纵波〞或“横波〞).

20.(2022·南京、盐城一模)如下图,宽度为l的宇宙飞船沿其长度方向以速度u(u接近光速c)远离地球,飞船发出频率为ν的单色光.地面上的人接收到光的频率(填“大于〞“等于〞或“小于〞)ν,看到宇宙飞船宽度(填“大于〞“等于〞或“小于〞)l.

21.如下图,沿平直铁路线有间距均为L的三座铁塔A、B和C,三座铁塔高也均为L.假想有一列车沿AC方向以接近光速行驶,列车上的观测者测得塔高(填“小于〞“等于〞或“大于〞)相邻塔间的间距.当铁塔B发出一个闪光,列车上的观测者测得铁塔(填“A〞或“C〞)先被照亮.

22.宇航员在地面上将两只钟校准到零时刻(如图甲所示),其中一只留在地面上,另一只跟随宇航员一起乘坐上高速运行的飞船.从零时刻开始计时,宇航员根据随身携带的手表指示,经过了0.5h,宇航员观察飞船内钟的分针指示可能是图,宇航员观察地面上钟的分针指示可能为图.

甲乙丙丁

选修3-3模块总结提升1.(1)BC(2)ΔU+p0SL(3)理想气体的分子数n=NA,代入数据得n=6.8×1024个.2.(1)BD(2)降低减小(3)1×1024个【解析】(1)液体外表分子间的引力和斥力同时存在,分子力表现为引力,A项错误;外表张力表现为引力,会阻碍气泡的膨胀,B项正确;金属是多晶体,冷凝过程中温度不变,D项正确;冷凝过程中,气体的温度与铝的温度相同,内能不变,C项错误.(2)喷水阶段,气体体积变大,对外做功,根据热力学第一定律得出气体的温度降低;根据=恒量可知内部气体压强变小,单位面积上所受气体分子撞击的作用力减小.(3)由p1V1=p0V0,得V0==50L,分子数n=NA=×6.0×1023个=1×1024个.3.(1)AC(2)不变①(3)见解析【解析】(1)温度越高,水蒸气的饱和汽压越大.在冷却过程中,局部水蒸气变成水,水蒸气的压强变小,但水蒸气一直是饱和状态,A、C选项正确,B、D选项错误.(2)B→C过程,气体的体积不变,而气体的总分子数目也是不变的,故单位体积中的气体分子数目不变.根据理想气体状态方程得出TA<TD,温度越高,速率大的气体分子占总分子数的百分比大,故状态A对应①.(3)完成一次循环气体内能不变,ΔU=0,吸收的热量Q=(20+12-4-20)JW=-8J,气体对外做功为8J.4.(1)AD(2)增大不变(3)见解析【解析】(1)晶体熔化过程中温度不变,A项正确;熔化的蜂蜡成椭圆形,说明云母片的导热性能表现各向异性,与蜂蜡无关,B项错误;天然石英表现为各向异性,是由于微粒在空间上排列规那么,C项错误;石墨和金刚石中的碳原子排列结构不同,物理性质不同,D项正确.(2)缓慢加压过程中,袋内气体的温度不变,故内能不变.由于温度不变,分子平均动能不变.由气体体积变小,根据理想气体状态方程得出内部气体的压强变大,根据气体压强的微观解释可知单位面积上单位时间内碰撞的次数变多,撞击的作用力变大.(3)假设不漏气,设加压后的体积为V1由等温过程得p0V0=p1V1,代入数据得V1=0.因为0.45L<0

第十二章选修3-3第1讲分子动理论内能1.BD【解析】布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规那么运动,反映了分子的无规那么运动,A错误;液体的温度越高,悬浮颗粒越小,布朗运动越剧烈,B正确;布朗运动是由于液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用不平衡引起的,C错误,D正确.2.A【解析】摄氏温度变化1℃,热力学温度变化1K,A正确.温度越高,那么分子平均动能越大,但不可能每个分子的动能都增加,所以B错误.当某物体的内能增加时,也有可能对外做功,所以温度可能降低,C错误.温度的微观意义是分子平均动能的标志,温度越高,那么分子平均动能越大,由于分子质量未知,D错误.3.BC【解析】根据分子动理论的知识可知,混合均匀主要是由于水分子做无规那么运动,使得碳粒无规那么运动造成的布朗运动,由于布朗运动的剧烈程度与颗粒大小和温度有关,所以使用碳粒更小的墨汁,布朗运动会越明显,那么混合均匀的过程进行得更迅速,应选B、C.4.C【解析】原子在永不停息运动,不可能保持静止,A项错误;甲下外表的铅原子与乙上外表相邻铅原子间同时存在引力和斥力,对其中一对原子分析没有意义,只能说整体来看,所有原子间引力的合力大于斥力的合力,B、D选项错误,C项正确.5.AC【解析】根据NA=知,A正确;气体分子间距离远大于分子大小,其摩尔体积除以阿伏加德罗常数,结果是分子占据的空间,远远大于分子体积,B错误;根据布朗运动特点,微粒越小,布朗运动越明显,温度越高,布朗运动越剧烈,C正确;分子间的引力和斥力均随分子间距离的增大而减小,D错误.6.D【解析】物体温度越高,内能增加,所有分子的平均动能也越大,故A错误;布朗运动是悬浮颗粒的无规那么运动,不是液体分子的运动,故B错误;空气容易被压缩说明分子间有间隙,故C错误;气体的压强是由大量气体分子无规那么运动频繁对器壁碰撞而产生的,故D正确.7.AC【解析】布朗运动是固体小颗粒的运动,间接反映了液体分子运动的无规那么性,A项正确;由于开始两分子相距的距离未知,故无法判断分子力的变化情况,B项错误;可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素,C项正确;气体很容易充满整个容器的原因是分子在做无规那么运动,D项错误.8.BD【解析】碎玻璃不能拼合在一起,说明分子间作用力为零,故A错误;将两块铅压紧以后能连成一块,说明分子间存在引力,故B正确;水和酒精混合后的体积小于原来体积之和,说明分子间存在间隙,故C错误;固体很难被拉伸,也很难被压缩,说明分子间既有引力又有斥力,故D正确.9.CD【解析】氢气的摩尔质量,未给出氢气的体积,无法计算出密度,A错,C对;B选项求出的是氢气分子密度,与宏观的氢气密度是两个概念,B错;由氢气分子的质量及阿伏加德罗常数可得氢气的摩尔质量,又氢气的摩尔体积,可计算出氢气密度,D对.10.A【解析】温度升高,分子平均动能增加,反之,温度降低,分子平均动能减小,而体积与分子势能间关系复杂,因而选A.11.B【解析】由图象可知r0是分子的平衡距离,当r大于平衡距离时,分子力表现为引力,F做正功,分子动能增加,势能减小,故A正确;当r小于r0时,分子间的作用力表现为斥力,F做负功,分子动能减小,势能增加,故B错误;分子动能和势能之和在整个过程中不变,当r等于r0时,分子势能最小,动能最大,故C正确;分子间同时存在斥力和引力,在r>r0阶段,当分子间的距离增大时,分子间的引力和斥力均减小,但斥力减小得更快,所以分子间的作用力表现为引力,故D正确.12.CD【解析】1个铜原子的质量为,1个铜原子占有的体积为=.由1个铜原子的体积大小即可计算1m3铜所含原子的数目为=,1kg铜所含原子的数目为13.a=【解析】设大气层中气体的质量为m,由大气压强产生,mg=p0S,即m=分子数n===,假设每个分子占据一个小立方体,各小立方体紧密排列,那么小立方体边长即为空气分子平均间距,设为a,大气层中气体总体积为V,a=,而V=4πR2h,所以a=14.(1)NA(2)1×10-5【解析】(1)气体的摩尔数为,那么气体分子的个数为n=NA.(2)气体完全变为液体时体积为V0=n·πD3=NA·πD3=,那么比值为=,把D的数量级10-10m代入得出比值为1×10-15.(1)设氙气的物质的量为n,那么n=,氙气分子的总个数N=NA≈4×1022个.(2)每个分子所占的空间为V0=,设分子间平均距离为a,那么有V0=a3,即a=≈3×10-916.(1)1L(2)3×1022个【解析】(1)由p1V1=p2V2得V2=1L.(2)由n=NA得n=×6.0×1023个=3×1022个.第2讲固体、液体和气体1.D【解析】多晶体显示各向同性,但具有确定的熔点,A错;晶体熔化时,其温度虽然不变,但其体积和内部结构可能发生变化,那么内能就可能发生变化,故B错;金属材料虽然显示各向同性,并不意味着一定是非晶体,可能是多晶体,故C错,D对.2.C【解析】液晶既具有液体的流动性,又具有光学的各向异性,C错误.3.BD【解析】多晶体属于晶体,有确定的熔点,A项错误;气体对容器的压强由气体分子的密集程度和平均动能共同决定,与分子密度无关,C项错误.4.D【解析】气体的压强与两个因素有关,一是气体分子的平均动能,二是气体分子的密集程度,或者说,一是温度,二是体积.密集程度增大或平均动能增大,都只强调问题的一方面,也就是说,平均动能增大的同时,气体的体积可能也增大,使得分子密集程度减小,所以压强可能增大,也可能减小.同理,当分子的密集程度增大时,分子平均动能也可能减小,压强的变化不能确定.综上所述D正确.5.B【解析】温度越高,饱和汽压越大,B项正确.6.A【解析】由题图可知,a→b过程是一个等容升压变化过程,b→c过程是一个等温降压变化过程,由此可知A正确.7.AC【解析】假设单位体积内分子个数不变,当分子热运动加剧时,压强一定变大,A正确,B错误;假设气体的压强不变而温度降低时,那么单位体积内分子个数一定增加,C正确,D错误.8.D【解析】对于p-图象,过原点的直线代表等温线,故A、B两点温度相同,A错;A到B过程气体体积减小,故单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多,D对;B到C是等容变化,压强p变小,那么温度T降低,分子平均动能降低,B错;C到A是等压变化,体积变大,气体平均密度变小,C错.9.CD【解析】由于气体分子间距离较大,气体分子的体积远小于每个气体分子平均占有的空间体积,A错;气体对容器壁的压强由单位体积内的分子数和分子平均动能决定,与失重无关,B错;气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力,其大小跟气体的分子数、体积和温度都有关系,C正确;等压膨胀,温度升高,D正确.10.C【解析】气体做等温变化,设充入V'的气体,p0V+p0V'=pV,所以V'=V,C正确.11.AD【解析】由=C(常数)可知,在体积不变的情况下,温度升高,气体压强增大,右管A水银面要比左管B水银面高,故A正确.同理可知D正确.12.降低C【解析】液态乙醚消失而成为气态,吸收热量,此时注射器中的温度降低.乙醚气体分子的速率分布呈“中间多、两头少〞分布,最接近图乙中的C线.13.少于大于【解析】刚拧紧瓶盖时,水和上方气体间还没有到达动态平衡,单位时间内进入水中的水分子数少于从水面飞出的分子数;当形成饱和汽时,瓶内气体压强变大,大于外界大气压.14.根据玻意耳定律得出(p0-h1)l1S=(p'0-h2)l2S,l2=h1-h2+l1,联立解得p'0=768mm.15.(1)由=,解得p2=2.0×105Pa.(2)活塞受力平衡,故封闭气体压强为p3=p0+=1.2×105Pa,根据理想气体状态方程,有=,解得L3=18cm.16.拔去销钉,待活塞稳定后,pA'=pB',根据玻意耳定律,对A局部气体,pAVA=pA'(VA+ΔV),对B局部气体,pBVB=pB'(VB-ΔV),由三式联立:pA'=3.0×105Pa.第3讲热力学定律与能量守恒1.BD【解析】气体吸热,假设同时对外做功,那么温度可能降低,故A错误;改变气体的内能的方式有两种:做功和热传递,故B正确;理想气体等压膨胀过程是吸热过程,故C错误;根据热力学第二定律,热量不可能自发地从低温物体传到高温物体,故D正确.2.D【解析】由于气体膨胀,气体对外界做功,W为负.因为ΔU=Q+W,Q不变,所以气体内能降低,又由于气体分子间的势能可忽略,故气体温度降低,平均动能减少.故只有D正确.3.BC【解析】用一根与绝热活塞相连的细线将绝