物理选择性必修第三册(配人教版)第一章进阶突破

第一章进阶突破1．(2021年江苏模拟)据研究发现，新冠病毒传播途径之一是气溶胶传播．气溶胶是指悬浮在气体介质中的固态或液态颗粒所组成的气态分散系统．这些固态或液态颗粒的大小一般在10－3～103μm之间．已知布朗运动微粒大小通常在10－6m数量级．A．布朗运动是气体介质分子的无规则运动B．在布朗运动中，固态或液态颗粒越小，布朗运动越剧烈C．在布朗运动中，颗粒无规则运动的轨迹就是分子的无规则运动的轨迹D．当固态或液态颗粒很小时，能很长时间悬浮在气体中，颗粒的运动属于布朗运动，能长时间悬浮是因为气体浮力作用【答案】B【解析】布朗运动是气溶胶颗粒的无规则运动，不是气溶胶分子的无规则运动，A错误；悬浮在气体中的颗粒越小，布朗运动越剧烈，B正确；布朗运动反映了分子运动的无规则性，布朗运动的轨迹是固态或液态颗粒的轨迹，C错误；当固态或液态颗粒很小时，受到气体的浮力作用微乎其微，这些颗粒之所以能很长时间都悬浮在气体中，是因为空气分子对它们的撞击作用，D错误．2．给一定质量的温度为0℃的水加热，在水的温度由0℃上升到4℃的过程中，水的体积随着温度的升高反而减小，我们称之为“反常膨胀”．某研究小组通过查阅资料知道：水分子之间存在着一种结合力，这种结合力可以形成多分子结构，在这种结构中，水分子之间也存在着相互作用的势能．在水反常膨胀的过程中，体积减小是由于水分子之间的结构发生了变化，A．水分子的平均动能减小，吸收的热量一部分用于分子间的结合力做正功B．水分子的平均动能减小，吸收的热量一部分用于克服分子间的结合力做功C．水分子的平均动能增大，吸收的热量一部分用于分子间的结合力做正功D．水分子的平均动能增大，吸收的热量一部分用于克服分子间的结合力做功【答案】D【解析】温度升高，水分子的平均动能增大，体积减小，分子间的结合力做负功，水分子间的总势能增大，D正确．3．(2020年晋城二模)将一个分子P固定在O点，另一个分子Q从图中的A点由静止释放，两分子之间的作用力与间距关系的图像如图所示，则下列说法错误的是()A．分子Q由A运动到C的过程中，先加速再减速B．分子Q在C点时分子势能最小C．分子Q在C点时动能最大D．分子Q由A点释放后运动到C点左侧的过程中，加速度先增大后减小再增大【答案】A【解析】分子Q由A运动到C的过程中，一直受引力作用，速度一直增加，动能增加，分子势能减小，在C点的分子势能最小，A错误，B正确；分子Q在C点时受到的分子力为零，故Q在C点时分子动能最大，C正确；分子Q由A点释放后运动到C点左侧的过程中，分子间的引力先增大后减小，然后到C点左侧时分子力为斥力逐渐变大，故加速度先增大后减小再增大，D正确．4．对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法错误的是()A．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大B．温度越高，布朗运动越显著C．当分子间的距离增大时，分子间作用力就一直减小D．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大【答案】C【解析】温度高的物体分子平均动能一定大，内能不一定大，A正确；温度越高，布朗运动越显著，B正确；当分子间的距离增大时，分子间作用力可能先增大后减小，C错误；当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大，D正确．5．下面关于分子力的说法中正确的有()A．铁丝很难被拉长，这一事实说明铁丝分子间存在斥力B．水很难被压缩，这一事实说明水分子间存在斥力C．将打气管的出口端封住，向下压活塞，当空气被压缩到一定程度后很难再压缩，这一事实说明这时空气分子间表现为斥力D．磁铁可以吸引铁屑，这一事实说明分子间存在引力【答案】B【解析】根据分子动理论可知，B正确、A错误．无论怎样压缩，气体分子间距离一定大于r0，所以气体分子间一定表现为引力．空气压缩到一定程度很难再压缩不是因为分子斥力的作用，而是气体分子频繁撞击活塞产生压强的结果，应该用压强增大解释，C错误．磁铁吸引铁屑是磁场力的作用，不是分子力的作用，D错误．6．(多选)如图所示为某实验器材的结构示意图，金属内筒和隔热外筒间有一定体积的空气，内筒中有水，在水加热升温的过程中()A．被封闭的空气内能增大B．被封闭的空气分子的无规则运动更剧烈了C．被封闭的空气分子间引力和斥力都减小D．被封闭的空气的所有分子运动速率都增大【答案】AB【解析】水加热升温使空气温度升高，故封闭空气的内能增大，A正确；温度是分子热运动平均动能的标志，温度升高，故分子热运动的平均动能增加，即被封闭的空气分子的无规则运动更剧烈了，B正确；气体体积不变，故分子的平均距离不变，故被封闭的空气分子间引力和斥力都不变，C错误；温度是分子热运动平均动能的标志，温度升高，故分子热运动的平均动能增加，但不是每个分子的动能均增加，即不是所有分子运动速率都增大，故D错误．7．(多选)奥运祥云火炬的燃烧系统由燃气罐(内有液态丙烷)、稳压装置和燃烧器三部分组成，当稳压阀打开以后，燃气以气态形式从气罐里出来，经过稳压阀后进入燃烧室进行燃烧，以下说法中正确的是()A．燃气由液态变为气态的过程中要对外做功B．燃气由液态变为气态的过程中分子的分子势能减少C．燃气在燃烧后释放在周围环境中的能量很容易被回收再利用D．若将两个丙烷气体分子从远处逐渐靠近，直到不能再靠近为止的过程中，分子间相互作用的合力先变大、后变小，再变大【答案】AD【解析】燃气由液态变为气态的过程中体积增大对外做功，分子势能增大，A正确，B错误；燃气在燃烧后释放在周围环境中的能量变为品质低的大气内能，能量耗散了，很难再被利用，C错误；从远处逐渐靠近，直到不能再靠近为止的过程中，分子间作用力先表现为引力，随距离的减小而增大，之后随距离的减小再减小，当分子力合力为零后，随距离减小过程中，分子力表现为斥力，随距离的减小再增大，D正确．8．(多选)夏天，如果将自行车内胎充气过足，又放在阳光下暴晒(暴晒过程中内胎容积几乎不变)，车胎极易爆裂．关于这一现象有以下描述，其中正确的是()A．车胎爆裂，是车胎内气体温度升高，气体分子间斥力急剧增大的结果B．在爆裂前的过程中，气体温度升高，标志着每一个气体分子速率都增大了C．在爆裂的过程中，气体分子的势能增加D．在车胎突然爆裂的瞬间，气体内能减少【答案】CD【解析】在判断内能变化过程中若不能直接从内能的决定因素进行判断，则可从做功与能量的转化关系进行判断．车胎爆裂是车胎内气体温度升高，压强增大的原因，A错误；气体温度升高，只能是平均速率增大，对于其中个别分子速率可能会减小，B错误；爆裂的过程中，气体分子间距增大，由于气体分子之间的距离远大于平衡位置间的距离，故此过程势能增加，C正确；车胎突然爆裂的瞬间，气体要对外做功，根据做功与能量变化关系可知，气体的内能减小，D正确．9．(多选)下列说法正确的是()A．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性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．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大D．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【答案】ACD【解析】布朗运动是固体颗粒在液体中的运动，反映液体分子的运动，A正确；r<r0时，随r增大分子力减小，分子势能减小，r＝r0时，分子力等于零，分子势能最小，r>r0时，随r增大分子力先增大再减小，分子势能增大，故B错误，C正确；分子之间存在间隙，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，故D正确．10．(2021年西城区校级模拟)某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中f(v)表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比，所对应的温度分别为TⅠ、TⅡ、TⅢ，下列说法错误的是()A．气体速率均呈“中间多、两头少”的分布，但是最大比例的速率区间是不同的B．TⅠ＞TⅡ＞TⅢC．温度高的气体，速率大的分子比例较多D．从图像中可以直观体会到温度越高，分子运动越剧烈【答案】B【解析】由图知，气体速率均呈“中间多、两头少”的分布，但是最大比例的速率区间是不同的，A正确；气体的温度越高，速率较大的分子所占的比例越大，故TⅠ＜TⅡ＜TⅢ，B错误；随着温度的升高，气体分子中速率大的分子所占的比例增大，C正确；由图像知，温度越高，气体分子中速率大的分子所占的比例增大，分子运动越剧烈，D正确．11．在“用油膜法估测分子大小”的实验中，现有油酸和酒精按体积比为n∶m配制好的油酸酒精溶液置于容器中，还有一个盛有约2cm深水的浅盘，一支滴管，请补充下述实验步骤：(1)________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(需测量的物理量用字母表示)(2)用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘，等油酸薄膜稳定后，将薄膜轮廓描绘在坐标纸上，如图所示，则油膜面积为________(已知坐标纸上每个小方格面积为S，求油膜面积时，半个以上方格面积记为S，不足半个舍去)．(3)估算油酸分子直径的表达式为d＝________.【答案】(1)用滴管向量筒内加注N滴油酸酒精溶液，读出其体积V(2)115S(3)eq\f(nV,115NSm＋n)【解析】(1)用滴管向量筒内加注N滴油酸酒精溶液，读出其体积V.(2)1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V′＝eq\f(V,N)·eq\f(n,m＋n)，油膜面积S′＝115S.(3)由d＝eq\f(V′,S′)，得d＝eq\f(nV,115NSm＋n).12．空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少，人会感觉干燥．某空调工作一段时间后，排出液化水的体积V＝1.0×103cm3.已知水的密度ρ＝1.0×103kg/m3、摩尔质量M＝1.8×10－2kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.0×10(1)该液化水中含有水分子的总数N；(2)一个水分子的直径d.解：(1)V＝1.0×103cm3，水的物质的量n＝