2024-2025学年新世纪版选择性必修3物理上册阶段测试试卷667

2024-2025学年新世纪版选择性必修3物理上册阶段测试试卷667
考试试卷
考试范围：全部知识点；考试时间：120分钟
学校：______ 姓名：______ 班级：______ 考号：______
总分栏
题号一二三四五六总分
得分
评卷人得分
一、选择题(共6题，共12分)
1、2019年4月1日，在中国核能可持续发展论坛上，生态环境部介绍2019年会有核电项目陆续开工建设，某核电站获得核能的核反应方程为，已知铀核的质量为m1，钡核的质量为m2，氪核的质量为m3，中子的质量为m4，下列说法中正确的是（）
A. 该核电站通过核聚变获得核能
B. 铀核的中子数为143
C. 在上述核反应中x=2
D. 一个铀核发生上述核反应，释放的能量为
2、如图所示为某一定质量的气体分子在两种不同温度下的速率分布图象，下列说法中不正确的是（）
A. 图中状态①的气体分子平均动能比状态②的大
B. 图中状态①曲线下的面积比状态②曲线下的面积一样
C. 图中曲线给出了任意速率区间的某气体分子数占总分子数的百分比
D. 此气体若是理想气体，则在图中状态①的内能比状态②的内能小
3、现用波长为λ的光照射某金属，已知该金属的极限波长为，普朗克常量为h，光在真空中的传播速度为c，电子的电荷量为e，下列说法正确的是（）
A. 该金属的逸出功为
B. 用波长为λ的光照射该金属材料，不能发生光电效应
C. 用波长为λ的光照射该金属材料，逸出的光电子的最大初动能为
D. 此种情况下对应的遏止电压为
4、在利用光电管探究光电效应规律的实验中，当用不同波长的光照射光电管的阴极时，测出光电管的遏止电压
与对应入射光的波长。

以遏止电压为纵坐标，人射光波长倒数为横坐标，作出图像如图所示。

已知a、b为已知量，光电子的电荷量为e，光速为c；则下列说法正确的是（）
A. 光电管阴极材料的逸出功为be
B. 普朗克常量为
C. 波长的光照射光电管的阴极时，产生的光电流与成正比
D. 波长的光照射光电管的阴极时，一定能发生光电效应
5、关于光电效应，以下说法正确的是（）
A. 光电子的最大初动能与入射光的频率成正比
B. 光电子的最大初动能越大，形成的光电流越强
C. 能否产生光电效应现象，决定于入射光光子的能量是否大于或等于金属的逸出功
D. 用频率是的绿光照射某金属发生了光电效应，改用频率是v2的黄光照射该金属一定不发生光电效应
6、下列说法中正确的是（）
A. 碘131(即)核不稳定，会发生β衰变，其半衰期为8天，经过8天后，30个放射性碘131衰变的个数一定是15个
B. 用某种单色光照射容器中大量处于能级的氢原子，氢原子吸收这种关子后，能发出波长分别为的三种光子()，则照射光子的波长为
C. α射线，β射线，γ射线本质上都是电磁波，且γ射线的波长最短
D. 当某种单色光照射某金属表面时，能产生光电效应，则入射光的波长越大，产生的光电效应的最大初动能越大
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二、多选题(共8题，共16分)
7、一束复色光射向玻璃棱镜，在光屏上分成两束单色光a和b；下列说法正确的是（）
A. a光束通过棱镜的时间比b光束短
B. 在真空中，a光束的传播速度大于b光束的传播速度
C. 用同样的装置做双缝干涉实验，b光束的条纹间距小
E. 顺时针转动复色光，屏幕上a光束最先消失
E. 顺时针转动复色光，屏幕上a光束最先消失
8、关于液体，下列说法正确的是（）
A. 液体表面层分子较稀疏，分子间斥力大于引力
B. 液体分子的移动比固体分子的移动容易，故相同温度下液体扩散速度比固体要快一些
C. 由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在张力
D. 草叶上的露珠呈球形是表面张力作用的结果
9、如图是氧气分子在不同温度（0和100）下的速率分布规律图；横坐标表示速率，纵坐标表示某一速率内的分子数占总分子数的百分比，由图可知（）
A. 同一温度下，氧气分子呈现出“中间多，两头少”的分布规律
B. 随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大
C. 随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例增大
D. 温度越高，氧气分子热运动的平均速率越大
10、有关下列选项中的说法，正确的有（）
A. 已知理想气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，可估算一个分子直径
B. 大雾天气学生感觉到教室潮湿，说明教室内的相对湿度较大
C. 一定质量的单晶体在熔化过程中分子势能一定增大
D. 悬浮在水中的花粉颗粒的布朗运动反映了花粉分子的无规则热运动
11、氢原子的能级示意图如图甲所示，现有大量处于能级的氢原子向低能级跃迁共发出三种光子（a、b、c），用这三种光分别照射如图乙所示的实验装置，只有a、b两种光照射能引起电流计的指针偏转；其饱和电流与电压的变化关系如图丙所示。

则下列说法正确的是（）
A. 实验装置中阴极材料的逸出功可能为
B. a为氢原子从跃迁到能级释放的光子
C. 光电效应的实验中，b光的光照强度比a光的强
D. 处于能级的氢原子至少需要吸收的能量才能电离
12、天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如图所示；由此可推知（）
A. ②来自于原子核外，其贯穿能力最强
B. ①的电离作用最强，来自原子核内
C. ③的电离作用最强，来自原子核内
D. ③的电离作用最弱，是一种电磁波
13、关于图中现象的说法不正确的是（）
A. 图甲中宇航员在天宫二号上展示的水珠成球形是因为不受地球的作用力
B. 图乙中屏蔽线使用金属网状编织层包裹着导线是为了减少信号衰减
C. 图丙中剪断细绳OA瞬间，两小球的速度和加速度都相同
D. 图丁中人用手接触起电机的金属球时头发竖起来，人体电势与金属球相同
14、能源是社会发展的基础，发展核能是解决能源问题的途径之一，下列释放核能的反应方程，表述正确的有（）
A. 是核聚变反应
B. 是衰变
C. 是核裂变反应
D. 是衰变
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三、填空题(共7题，共14分)
15、用活塞将一定质量的理想气体密闭在气缸内。

通过外界因素改变缸内气体的状态，气体从状态A经状态B 变化到状态C，再从状态C回到状态A，其体积的倒数与压强的变化关系图像如图所示，图中AB与横轴平行，BC与纵轴平行。

AC的连线过坐标原点。

从状态A到状态B的过程中，气体 ____ （填“吸热”“放热”或“绝热”）；从状态B到状态C的过程中，单位时间内碰撞器壁单位面积上的气体分子个数 ____ （填“增大”“减小”或“不变”）；从状态C到状态A的过程中，气体的内能 ____ （填“增大”“减小”或“不变”）。

16、从分子动理论来看，当气体的温度增加时，气体分子的 ___________ 增加；同时，如果气体体积不变，则单位时间里撞击器壁的分子次数也会增加，撞击器壁的平均作用力就会增大，使气体的 ____________ 变大。

17、氢原子光谱的实验规律。

（1）许多情况下光是由原子内部电子的运动产生的，因此光谱是探索 _______ 的一条重要途径。

（2）氢原子光谱的实验规律满足。

巴耳末公式：（n=3；4，5，…）
式中R为 ______ ，R∞=1.10×107m-1；n取整数。

（3）巴耳末公式的意义：以简洁的形式反映了氢原子的 _____ 光谱的特征。

18、热运动。

（1）定义： ______ 永不停息的 ______ 运动。

（2） ______ 是分子热运动剧烈程度的标志。

19、大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光，用这些光照射如图甲所示的光电管的阴极K。

已知氢原子的部分能级图如图乙所示，阴极K为金属钨，其逸出功为4.54eV。

这些氢原子最多发出 _________ 种不同频率的光，其中能使金属钨发生光电效应的光有 _________ 种。

20、借助量子力学，人们深入认识了 _______ （填“宏观”或“微观”）世界的组成、结构和属性。

21、（1）关于核衰变和核反应的类型，下列表述正确的有 ___________ 。

A．U→Th＋He是重核裂变。

B．N＋He→O＋H是轻核聚变。

C．H＋H→He＋n是α衰变。

D．Se→Kr＋2e是β衰变。

（2）现有四个核反应：
A.H＋H→He＋n
B.U＋n→X＋Kr＋3n
C.Na→Mg＋
D.He＋Be→C＋n
① ___________ 是发现中子的核反应方程， _________ 是研究原子弹的基本核反应方程， ___________ 是研究氢弹的基本核反应方程。

②B项中X的质量数为 ___________ ，中子数为 ___________ 。

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四、作图题(共2题，共10分)
22、根据气体分子动理论，气体分子运动的剧烈程度与温度有关，下列表格中的数据是研究氧气分子速率分布规律而列出的。

按速率大小划分的区间(m/s) 各速率区间的分子数占总分子数的百分比(%)
100 ℃100 ℃
100以下 1.4 0.7 100～200 8.1 5.4
200～300 17.0 11.9
300～400 21.4 17.4
400～500 20.4 18.6
500～600 15.1 16.7
600～700 9.2 12.9
700～800 4.5 7.9
800～900 2.0 4.6
900以上0.9 3.9
试作出题中的分子运动速率分布图像。

23、用连线连结起左边列出的科学家和右边列出的他所测定的物理量或证实过的物理事实。

A、布朗a；热功当量。

B、卡文迪许b；电磁波的存在。

C、焦耳c；万有引力恒量。

D、赫兹 d；分子不断作热运动。

E、法拉第 e；原子的有核结构。

F、牛顿f、电子电量
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五、实验题(共1题，共2分)
24、某同学用如图所示装置探究气体做等温变化的规律。

(1)下列各项要求中，属于本实验必须要做到的是 _________ 。

A．在等温条件下操作。

B．注射器的密封性良好。

C．测量所封闭气体的质量。

D．气体的压强和体积必须用国际单位。

(2)某小组某次实验只记录了如下面表格所示的两组数据。

小王认为，这两组数据很好地体现了玻意耳定律的规律，因为两组数据p和V的乘积几乎相等，说明p跟V成反比；小李却认为，如果把这两组数据在纵坐标轴为
p、横坐标轴为的坐标系中描点，这两点连线的延长线将不经过坐标原点，因此这两组数据没有反映玻意尔定
律的规律。

对此你有什么看法？ ________________ 。

数据序号均匀玻璃管内空气柱长度l/cm 空气柱的压强p/105Pa
1 39.8 1.024
2 40.
3 0.998
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六、解答题(共2题，共18分)
25、如图所示，固定在水平地面上的气缸，用一个不漏气的活塞封闭了一定质量理想气体，活塞可以无摩擦地移动，活塞的面积S=100 cm2，活塞与在另一水平平台上的物块A用水平轻杆连接，在平台上有另一物块B，A、B的质量均为m=12.5 kg，物块与平台间的动摩擦因数μ=0.8，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．两物块间距d=5 c m．开始时活塞距缸底L1=10cm，缸内气体压强p l等于外界大气压强p0，温度t1=27℃，现对气缸内的气体缓慢加热。

(p0=1.0×105Pa，g=10 m／s2)求：
（1）使物块A刚开始移动时；气缸内的温度为多少K；
（2）使物块B刚开始移动时；气缸内的温度为多少K。

26、太阳能的光热转化是目前技术最为成熟、应用最广泛的太阳能利用形式，从有关资料获悉，在晴天时，垂直于阳光的地球表面接收到的光辐射为。

如图所示，有一台太阳能热水器，可将接收到的光辐射的50%用来升高水温，如果该热水器接受阳光垂直照射的有效面积始终是2m2，晴天晒1h，其水箱中50kg 水的温度能升高多少摄氏度？[水的比热容]
参考答案
一、选择题(共6题，共12分)
1、B
【分析】
【详解】
A．该核电站利用核裂变获得核能；故A错误；
B．铀核的核子数为235，质子数为92，所以中子数为
故B正确；
C．根据电荷数守恒、质量数守恒，可知
x=3
故C错误；
D．核反应后的中子数是3个，所以中子增加2个，则一个铀核发生上述核反应，释放的能量为
故D错误。

故选B。

2、D
【分析】
【详解】
A．由图可知；①中速率大分子占据的比例较大，则说明①对应的平均动能较大，故A正确，不符题意；
B．因气体分子的总量一定；则按照各速率区间的分子数百分比分布的总和为100%，故图中状态①曲线下的面积和状态②曲线下的面积相等为1，故B正确，不符题意；
C．图中曲线给出了任意速率区间的某气体分子数占总分子数的百分比；故C正确，不符题意；
D．此气体若是理想气体；则内能只与温度有关，而①对应的温度较高，所以在图中状态①的内能比状态②的内能大，故D错误，符合题意。

故选D。

3、C
【分析】
【详解】
A．逸出功
故A错误；
B．由于光的波长为λ，小于这种金属的极限波长，可知此光的频率大于这种金属的极限频率，用波长为λ的光照射该金属材料；能够发生光电效应，故B错误；
C．根据爱因斯坦光电效应方程
入射光子的频率
可得逸出的光电子的最大初动能为；故C正确；
D．根据
可得此种情况下对应的截止电压为；故D错误。

故选C。

4、B
【分析】
【详解】
A．由光电效应方程
故光电管阴极材料的逸出功为-be；故A错误；
B．由光电效应方程整理得
图像的斜率为
可求得
故B正确；
C．波长的光照射光电管的阴极时，发生光电效应，产生的光电流与成反相关；不成正比，C错误。

D．波长的光；则频率小于截止频率，照射光电管的阴极时，一定不能发生光电效应，D 错误。

故选B。

5、C
【分析】
【详解】
根据E km=hγ-W逸出功可知，光电子的最大初动能随入射光的频率增大而增大，但不是成正比，故A 错误；光电流的强弱与入射光的光强有关，与光电子的最大初动能无关，故B错误；根据光电效应的规律，能否产生光电效应现象，决定于入射光光子的能量是否大于或等于金属的逸出功，故C正确；绿光的频率大于黄光，则用频率是ν1的绿光照射某金属发生了光电效应，改用频率是ν2
的黄光照射该金属不一定发生光电效应；故D错误.
故选C.
6、B
【分析】
【详解】
A．半衰期是对大量原子核的一个统计规律；对少数粒子不适用，故A错误；
B．处于激发态的氢原子并不稳定，能够自发向低能级跃迁并发射光子，氢原子只发出三种不同频率的色光，知氢原子处于能级。

所以某种单色光照射容器中大量处于能级的氢原子，跃迁到氢原子处于能级。

氢原子吸收这种光子后，能发出波长分别为，的三种光子，（）根据光子频率
得光子波长越小，频率越大。

从跃迁到则照射光光子的波长为；故B正确；
C．α射线是氦核；β射线是高速运动的电子，只有γ射线本质上是电磁波，故C错误；
D．根据光电效应方程
可知能产生光电效应时；入射光的波长越大，产生的光电效应的最大初动能越小。

故D错误。

故选B。

二、多选题(共8题，共16分)
7、A:C:D
【分析】
【详解】
A．根据折射率定义公式
从空气斜射向玻璃时，入射角相同，光线a对应的折射角较大，故光线a的折射率较小，即
根据公式
故可得
a光路程小于b光路程；故A正确；
B．a光束与b光束在真空中具有相同大小的传播速度，都是3×108m/s；故B错误；
C．根据条纹间距公式
可知，双缝干涉条纹间距与波长成正比，因为
可得两种单色光的波长
所以a光束的条纹间距大；故C正确；
D．a光的折射率小于b光的折射率，则a光的频率小于b光的频率，若a光能使某金属发生光电效应，b光也一定能使该金属发生光电效应；故D正确；
E．由临界角公式
可知折射率越大，临界角越小，则b光的临界角较小，当顺时针方向转动复色光，入射角增大时，b光先发生全反射，则出射光线最先消失的是b光；故E错误；
故选ACD。

8、B:C:D
【分析】
【分析】
【详解】
A．液体表面层分子分布比液体内部稀疏；液体表面层分子间的相互作用力为引力，即分子间的引力比斥力大，A错误；
B．液体分子的相互作用力比固体分子的相互作用力小；所以液体分子更易摆脱分子间的相互束缚，所以相同温度下液体扩散速度比固体要快一些，B正确；
C．液体表面存在张力是由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离；分子力表现为引力，C正确；
D．表面张力的存在使液体表面像被拉伸的弹簧一样；总有收缩的趋势，草叶上的露珠呈球形是表面张力作用的结果，D正确。

故选BCD。

9、A:D
【分析】
【详解】
A．同一温度下；中等速率的氧气分子数所占的比例大，即呈现出“中间多，两头少”的分布规律，A正确；
BD．温度升高使得氧气分子的平均速率增大；不一定每一个氧气分子的速率都增大，B错误D 正确；
C．温度越高；一定速率范围内的氧气分子所占的比例有高有低，C错误.
故选AD。

10、B:C
【分析】
【分析】
【详解】
A．气体分子所占空间的体积
这里的V0是指一个分子所占空间的平均体积；而不是一个分子的实际体积，所以已知气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，不可估算一个分子直径，故A错误；
B．相对湿度为某一被测蒸汽压与相同温度下的饱和蒸汽压的比值的百分数；大气中相对湿度越大，水蒸发也就越慢，人就感受到越潮湿，故大雾天气学生感觉到教室潮湿，说明教室内的相对湿度较大，故B正确；
C．一定质量的单晶体在熔化过程中温度不变；分子的平均动能不变，所吸收的热量全部用来增大分子势能，故C正确；
D．悬浮在水中花粉颗粒的布朗运动反映了水分子做无规则的热运动；不能反映花粉分子的无规则运动，故D错误；
故选BC。

11、B:C:D
【分析】
【详解】
A．大量处于能级的氢原子向低能级跃迁产生的3中光子能量分别为由跃迁到的光子能量
由跃迁到的光子能量
由跃迁到的光子能量
由于只有两种光照能引起电流计的指针偏转，因此该实验装置中阴极材料的逸出功
即
故A错误；
B．由图丙可知a光的遏制电压大于b光，根据光电效应方程
及遏制电压与最大初动能的关系
可知a为氢原子从跃迁到能级释放的光子；故B正确；
C．由于b光的遏制电压大于a光，因此b光的光照强度比a光的强；故C正确；
D．要使处于能级的氢原子电离，则氢原子吸收的能量
故D正确。

故选BCD。

12、B:D
【分析】
【详解】
A．天然放射性元素放出的三种射线都是原子核发生衰变造成的，射线能贯穿几毫米厚的铝板，其贯穿能力较强，故②是射线；来自于原子核内部，是原子核中的一个中子转化成一个质子，同时释放出一个高速电子，故A错误；
B．射线贯穿能力很弱，电离作用很强，一张纸就能把它挡住，故①是射线。

射线是高速氦核流；来自原子核内。

故B正确；
CD．射线穿透本领最强，甚至能穿透几厘米厚的铅板，但几乎没有电离本领。

故③是射线，它的电离作用最弱，是原子核发生衰变时释放的能量以光子的形式辐射出来。

是一种电磁波；故C错误，D正确。

故选BD。

13、A:B:C
【分析】
【详解】
A．水珠成球形是因为水珠处于完全失重状态；在液体表面张力的的作用下使液面收缩到最小面积，仍受重力作用，A说法错误，符合题意；
B．使用金属网状编织层包裹着导线是为了屏蔽外接信号的干扰；B说法错误，符合题意；
C．剪断细绳瞬间；弹簧弹力不突变，A球在重力和弹力作用下产生向下的加速度，加速度不为零，B球此时加速度为零，C说法错误，符合题意；
D．人与金属球接触后；成为等势体，人体电势与金属球相同，D说法正确，不符合题意。

故选ABC。

14、A:C
【分析】
【详解】
AB. 是核聚变反应；故A正确，B错误；
CD. 和都是核裂变反应；故C正确，D错误。

故选AC。

三、填空题(共7题，共14分)
15、略
【分析】
【详解】
[1]由可得
斜率的倒数和温度成正比，根据图像可知，从状态A到状态B的过程中；气体的体积不
变，不对外做功，气体温度减小，内能减小，由热力学第一定律知气体向外界放热；
[2]从状态B到状态C的过程中；气体体积增大，单位体积内分子数减小，单位时间内碰撞器壁单位面积上的气体分子个数减小；
[3]状态C到状态A的过程中斜率不变，气体温度不变，内能不变。

【解析】
放热；减小；不变；
16、略
【分析】
【分析】
【详解】
[1][2]从分子动理论来看，当气体的温度增加时，气体分子的平均速率（或平均动能）增加；同时，如果气体体积不变，则单位时间里撞击器壁的分子数目也会增加，这样平均撞击器壁的作用力就会增大，使气体的压强变大。

【解析】
平均速率（或平均动能）压强
17、略
【分析】
【分析】
【详解】
（1）[1]许多情况下光是由原子内部电子的运动产生的；因此光谱是探索原子结构的一条重要途径。

（2）[2]氢原子光谱的实验规律满足巴耳末公式
（n=3，4，5，…）
式中R为里德伯常量，R∞=1.10×107 m-1，n取整数。

（3）[3]巴耳末公式的意义：以简洁的形式反映了氢原子的线状光谱的特征。

①. 原子结构②. 里德伯常量③. 线状
18、略
【分析】
【分析】
【详解】
略
【解析】
分子无规则温度
19、略
【分析】
【详解】
[1]大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时，根据
可知这些氢原子最多发出6种不同频率的光；
[2]由氢原子能级图可知
故能使金属钨发生光电效应的光有3种。

【解析】
20、略
【分析】
【分析】
【详解】
略
【解析】
微观
21、略
【分析】
【分析】
【详解】
（1）[1]A．核反应方程式。

U→Th＋He 为α衰变；故A错误；
B．核反应方程式。

N＋He→O＋H 为原子核的人工转变；故B错误；
C．核反应方程式。

H＋H→He＋n
为轻核聚变；故C错误；
D．核反应方程式。

Se→Kr＋2 e
为β衰变；故D正确。

（2）①[2][3][4]D为查德威克发现中子的核反应方程；B是研究原子弹的基本核反应方程；A是研究氢弹的基本核反应方程；C是一种衰变反应。

②[5][6]X的质量数为。

X的质子数为。

X的中子数为。

【解析】
D D B A 144 88
四、作图题(共2题，共10分)
22、略
【分析】
【详解】
分子运动速率分布图像如图所示：
横坐标：表示分子的速率。

纵坐标：表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。

【解析】
见解析
23、略
【解析】
五、实验题(共1题，共2分)
24、略
【分析】
【详解】
(1)［1］ABC．气体状态方程的使用条件是一定质量的气体；因此要求注射器的密封性良好，但不需要测量所封闭气体的质量，在研究温度不变时的气体压强与体积的关系时，气体的温度要保持不变，故AB符合题意，C不符合题意；
D．本实验研究的是气体压强与体积的比例关系；单位无需统一为国际单位，故D不符合题意。

故选AB。

(2)［2］两组数据的乘积近似相等，因此可能会出现不过原点的情况，两位同学的方法都有问题，应取多组数据，在数据乘积近似相等的情况下描绘图像，在图像误差范围内过原点直线即可验证。

【解析】
AB 以p为纵坐标，以V为横坐标，作出p-V图是一条曲线，但曲线未必表示反比关系，所以应再作出图，看是否是过原点的直线，才能最终确定p与V是否成反比，因此小李的看法正确。

六、解答题(共2题，共18分)
25、略
【分析】
【详解】
（1）物块A开始移动前气体做等容变化，则有
p2＝p0+＝1.1×105Pa
由查理定律有,
解得
T2＝330K
（2）物块A开始移动后，气体做等压变化，到A与B刚接触时
p3＝p2＝1.1×105 Pa
V3＝(L1＋d)S
由盖—吕萨克定律有
解得
T3＝495K
之后气体又做等容变化，设物块A和B一起开始移动时气体的温度为T4
p4＝p0＋＝1.2×105Pa
V4＝V3
由查理定律有
解得
T4＝540K
【点睛】
本题考查了理想气体方程方程，对于此类问题，要把握各个状态下的状态参量，然后利用公式求解即可．
【解析】
（1）330K（2）540K
26、略
【分析】
【详解】
依题意，可求得1h太阳能热水器可以接受的太阳能为
水吸收的热量为
则水箱中50kg水升高的温度为
【解析】
20.6。