沪科版高中物理选修3-53.3
2020-2021学年高中物理沪科版选修3-3：章末综合测评第1章含答案解析
【最新】高中物理沪科版选修3-3：章末综合测评第1章学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、多选题1．有关分子的热运动和内能，下列说法正确的是( )A．一定质量的物体，温度不变，物体的内能不变B．物体的温度越高，分子热运动越剧烈C．物体的内能是物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和D．布朗运动是液体(或气体)分子对悬浮微粒撞击的不平衡性产生的E.当物体的体积增大时，内能一定增大2．如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F>0为斥力，F<0为引力，a、b、c、d为x 轴上四个特定的位置，现把乙分子从a处由静止释放，若规定无限远处分子势能为零，则下列说法不正确的是( )A．乙分子在b处势能最小，且势能为负值B．乙分子在c处势能最小，且势能为负值C．乙分子在d处势能一定为正值D．乙分子在d处势能一定小于在a处势能E.乙分子在c处加速度为零，速度最大3．下列关于布朗运动的叙述，正确的是( )A．悬浮小颗粒的运动是杂乱无章的B．液体的温度越低，悬浮小颗粒的运动越缓慢．当液体的温度降到零摄氏度时，固体小颗粒的运动就会停止C．被冻结的冰块中的小炭粒不能做布朗运动，是因为在固体中不能发生布朗运动D．做布朗运动的固体颗粒越小，布朗运动越明显E.因为布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也叫热运动二、实验题4．油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL油酸酒精溶液中有油酸0.6 mL，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1 mL，若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成的油膜的形状如图所示．若每一小方格的边长为25 mm，试问(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，则形成的油膜可视为________油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的________。
沪科版物理选修3-3第3讲
(2010· 广东高考)如图1－3－1所示是密闭的汽 4． 缸，外力推动活塞P压缩气体，对缸内气体做 功800 J，同时气体向外界放热200 J，缸内气 体的 ( )． A．温度升高，内能增加600 J B．温度升高，内能减少200 J C．温度降低，内能增加600 J D．温度降低，内能减少200 J
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【变式2】
如图1－3－3所示，教室内用截面积为0.2 m2的绝热活塞， 将一定质量的理想气体封闭在圆柱汽缸内，活塞与汽缸之 间无摩擦．a状态是汽缸放在冰水混合物中气体达到的平 衡状态，活塞离汽缸底部的高度为0.6 m；b状态是汽缸从 容器中移出后达到的平衡状态，活塞离汽缸底部的高度为 0.65 m．设室内大气压强始终保持1.0×105 Pa，忽略活塞 质量．
体内能的减小为 ΔU＝α(T1－T0) 由热力学第一定律得，汽缸内气体放出的热量为 Q＝W＋ΔU 1 解得 Q＝ p0V＋αT0. 2 1 1 答案 (1) V (2) p0V＋αT0 2 2
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1．三种特殊情况 (1)若过程是绝热的，则Q＝0，W＝ΔU. (2)若过程中不做功，即W＝0，Q＝ΔU. (3)若过程的始、末状态物体的内能不变，即 ΔU＝0，则W＋Q＝0或W＝－Q.
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2．在热力学第二定律的表述中，“自发地”、“不产生其他 影响”的涵义 (1)“自发地”指明了热传递等热力学宏观现象的方向性， 不需要借助外界提供能量的帮助． (2)“不产生其他影响”的涵义是发生的热力学宏观过程只 在本系统内完成，对周围环境不产生热力学方面的影 响．如吸热、放热、做功等．
2017-2018学年高中物理沪科版选修3-3教师用书：第1章
1．6 物体的内能[先填空]1．分子间同时存在着相互作用的引力和斥力．它们的大小都跟分子之间的距离有关．2．分子间作用力与分子距离的关系分子间的引力和斥力都随分子间距离r的增大而减小，随分子间距离的减小而增大．但斥力比引力变化得快．3．平衡位置引力和斥力大小相等时，两分子间距离为r0，r0的数量级约为10－10 m.4．分子动理论一个宏观的热学系统是由大量分子组成的；分子永不停息地做着无规则运动；分子之间同时存在着引力和斥力．[再判断]1．当分子间距为r0时，它们之间既无引力也无斥力．(×)2．当物体被压缩时，分子间的引力增大，斥力减小．(×)3．当分子间的距离大于10r0时，分子力可忽略不计．(√)[后思考]当压缩物体时，分子间的作用力表现为斥力，物体反抗被压缩，这时候分子间还有引力吗？【提示】分子间同时存在分子引力和分子斥力，当物体被压缩时，分子斥力大于分子引力，分子力表现为斥力，分子间的引力仍然存在．1．分子力：在任何情况下，分子间总是同时存在着引力和斥力，而实际表现出来的分子力是分子引力和斥力的合力．2．分子力与分子间距离变化的关系：(1)平衡位置：分子间距离r＝r0时，引力与斥力大小相等，分子力为零．平衡位置即分子间距离等于r0(数量级为10－10 m)的位置．(2)分子间的引力和斥力随分子间距离r的变化关系：分子间的引力和斥力都随分子间距离r的增大而减小，但斥力减小得更快．(3)分子力与分子间距离变化的关系及分子力模型.1．下列现象不能说明分子之间有相互作用力的是()A．一般固体难于拉伸，说明分子间有引力B．一般液体易于流动和变成小液滴，说明液体分子间有斥力C．用打气筒自己给车胎打气，越打越费力，说明只有经过压缩的气体分子间才有斥力D．高压密闭的钢筒中的油沿筒壁溢出，这是钢分子对油分子的斥力E．两块铁经过高温加压会连成一整块，这说明铁分子间有吸引力【解析】固体难于拉伸，是分子间引力的表现，故A对；B中液体的流动性不能用引力、斥力来说明，它的原因是化学键的作用；C中是气体压强的作用；D中说明钢分子间有空隙，油从筒中溢出，是外力作用的结果，而不是钢分子对油分子的斥力所致；高温下铁分子运动非常激烈，两铁块上的铁分子间距很容易充分接近到分子力起作用的距离内，所以两块铁经过高温加压将很容易连成一整块，E正确．【答案】BCD2．关于分子力，正确的说法是()【导学号：35500010】A．分子间的相互作用力是万有引力的表现B．分子间的作用力是由分子内带电粒子相互作用和运动所引起的C．当分子间距离r>r0时，随着r的增大，分子间斥力和引力都减小，但斥力减小的更快，合力表现为引力D．当分子间距离大于10倍的r0时，分子间的作用力几乎等于零E．当分子间的距离为r0时，它们之间既没有引力，也没有斥力【解析】分子力是由于分子内带电粒子的相互作用和运动而引起的，由于分子的质量非常小，分子间的万有引力忽略不计，选项A错误，B正确；分子间同时存在着相互作用的斥力和引力，且斥力和引力都随着分子间距离的增大而减小，且分子力为短程力，当分子间距离r>r0时，分子间相互作用的斥力小于引力，分子力表现为引力，选项C、D正确；分子间同时存在着相互作用的引力和斥力，当两个分子间距离为r0时，每个分子受另一个分子的引力和斥力大小相等、方向相反、合力为零，而不是既无引力也无斥力，E错误．【答案】BCD3．对下列现象的解释正确的是()A．两块铁经过高温加压将连成一整块，这说明铁分子间有吸引力B．一定质量的气体能充满整个容器，这说明在一般情况下，气体分子间的作用力很微弱C．电焊能把二块金属连接成一整块是分子间的引力起作用D．破碎的玻璃不能把它们拼接在一起是因为其分子间斥力作用的结果E．两个相同的半球壳吻合接触，中间抽成真空(马德堡半球)，用力很难拉开，这是分子间存在引力的宏观表现【解析】高温下铁分子运动非常激烈，两铁块上的铁分子间距很容易充分接近到分子力起作用的距离内，所以两块铁经过高温加压将很容易连成一整块，电焊也是相同的原理，所以A、C项正确；通常情况下，气体分子间的距离大约为分子直径的10多倍，此种情况下分子力非常微弱，气体分子可以无拘无束的运动，从而充满整个容器，所以B项正确；玻璃断面凹凸不平，即使用很大的力也不能使两断面间距均匀接近到分子引力作用的距离，所以碎玻璃不能接合，若把玻璃加热，玻璃变软，亦可重新接合，所以D项错误；抽成真空的马德堡半球很难分开是大气压强作用的结果，E错；正确答案为A、B、C.【答案】ABC1．当拉伸物体时，组成物体的分子间的分子力表现为引力，以抗拒外界对它的拉伸．2．当压缩物体时，组成物体的分子间的分子力表现为斥力，以抗拒外界对它的压缩．3．大量的分子能聚集在一起形成固体和液体，说明分子间存在引力；固体有一定的形状，液体有一定的体积，而固体、液体分子间有空隙，且没有紧紧地吸在一起，说明分子间还同时存在着斥力．[先填空]1．定义在物理学中，把由分子间的相对位置决定的势能，叫做分子势能．2．分子势能的决定因素(1)宏观上：与物体的体积有关．(2)微观上：与分子间的距离有关．①若r＞r0，当r增大时，分子势能增加．②若r＜r0，当r减小时，分子势能增加．③若r＝r0，分子势能最小．[再判断]1．分子势能与体积有关．(√)2．当r＝r0时，分子势能最小为0.(×)3．分子势能与重力势能类似可以取负值．(√)[后思考]物体的体积增大时，其分子势能一定增大吗？【提示】不一定．当分子间距离r>r0时，分子间作用力表现为引力，物体的体积增大，分子间距离增大，分子力做负功，分子势能增大；当r<r0时，分子间作用力表现为斥力，物体的体积增大，分子间距离增大，分子力做正功，分子势能减小．1．分子势能与分子力做功的关系(1)分子力做正功，分子势能减少，分子力做了多少正功，分子势能就减少多少．(2)分子力做负功，分子势能增加，克服分子力做了多少功，分子势能就增加多少．2．分子势能与分子间距的关系如图1-6-1为分子间作用力F和分子势能E p随r变化的图像．可以看到：合图1-6-1(1)当r＝r0时，F合＝0，E p最小(若以分子间距无限远处为0势能点，则此时E p<0)．(2)当r>r0时，F合<0，即为引力，所以此时增大r，克服分子力做功，E p增大．(3)当r<r0时，F合>0即为斥力，所以此时减小r，克服分子力做功，E p增大．3．分子势能与体积的关系分子势能与体积有关，一般体积变化，势能就变化(气体除外)，但不能说体积变大，势能就变大．4．设r＝r0时分子间的作用力为零，则一个分子从远处以某一动能向另一个固定的分子靠近的过程中，下列说法中正确的是()A．r＞r0时，分子力做正功，动能不断增大，势能减小B．r＝r0时，动能最大，势能最小C．r＜r0时，分子力做负功，动能减小，势能增大D．r>r0时，分子势能是负的E．r<r0时，分子势能是正的【解析】当两个分子从远处开始靠近的过程中，r＞r0时两者之间是引力，引力对分子做正功，分子势能减小，由动能定理可知，分子动能增大，故A项正确．当r＜r0时两者之间是斥力，对分子做负功，分子势能增大，由动能定理可知，分子动能减小，故C项正确．由上两种情况分析可知，当r＝r0时，分子的动能最大，分子势能最小，B项正确．因没有说明分子零势能的位置，故D、E中的分子势能正、负不好确定，D、E错误．【答案】ABC5．如图1-6-2为两分子系统的势能E P与两分子间距离r的关系曲线，下列说法正确的是()图1-6-2A．当r>r1时，分子间的作用力表现为引力B．当r<r1时，分子间的作用力表现为斥力C．当r＝r2时，分子间的作用力为零D．在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功E．当r<r1时，随着r的减小，分子势能增大，分子间相互作用的引力和斥力也增大【解析】当r＝r2时，分子力为零，分子势能最小，则当r大于r2时，分子间的作用力表现为引力，故A错误，C正确；当r1<r<r2时，分子间的作用力表现为斥力，故B正确；E p在r由r1变到r2的过程中，分子力是斥力，则分子力做正功，故D错误；当r<r1时，随着r的减小，分子势能增大，分子间相互作用的引力和斥力也增大，E正确．【答案】BCE分子势能图像问题的解题技巧(1)首先要明确分子势能、分子力与分子间距离关系图像中拐点意义的不同．分子势能图像的最低点(最小值)对应的距离是分子平衡距离r0，而分子力图像的最低点(引力最大值)对应的距离大于r0.分子势能图像与r轴交点的距离小于r0，分子力图像与r轴交点表示平衡距离r0.(2)其次要把图像上的信息转化为分子间距离，再求解其他问题．[先填空]1．定义物理学中，把系统内所有分子的热运动动能和分子势能的总和，叫做系统的内能(热力学能)，用符号U表示．2．决定因素(1)微观上：分子的多少、分子热运动的速率、分子间相互作用．(2)宏观上：物体的质量、温度、体积．[再判断]1．任何物体都具有内能．(√)2．物体内能只与温度有关．(×)3．做功和热传递改变内能时，本质是相同的．(×)[后思考]温度升高，物体的内能一定增大吗？【提示】不一定．温度升高，物体内分子的平均动能增大．而分子势能与分子之间的距离有关，分子势能变化情况不确定，而物体的内能等于分子动能和分子势能之和，故温度升高，物体的内能不一定增大．1．内能的决定因素(1)从宏观上看：物体内能的大小由物体的物质的量、温度和体积三个因素决定．(2)从微观上看：物体的内能由组成物体的分子总数、分子热运动的平均动能和分子间的距离三个因素决定．2．内能与机械能的区别和联系6．有关分子的热运动和内能，下列说法正确的是()A．一定质量的气体，温度不变，分子的平均动能不变B．物体的温度越高，分子热运动越剧烈C．物体的内能是物体中所有分子热运动动能和分子势能的总和D．布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间的相互碰撞引起的E．外界对物体做功，物体的内能必定增加【解析】温度是分子平均动能的标志，所以温度不变，分子的平均动能不变，A正确；物体的温度越高，分子热运动越剧烈，B正确；物体的内能就是物体内部所有分子的动能和分子势能的总和，C正确；布朗运动是由液体分子的无规则运动引起的，D错误；改变内能的方式有做功和热传递，外界对物体做功，物体的内能不一定增加，E错误；故选ABC.【答案】ABC7．1 g 100 ℃的水和1 g 100 ℃的水蒸汽相比较，下述说法是否正确？(1)分子的平均动能和分子的总动能都相同．(2)它们的内能相同．【解析】(1)正确.1 g水与1 g水蒸汽的分子数一样多，两者的温度都是100 ℃，因温度是分子平均动能的标志，故两者分子的平均动能和分子的总动能都相同．(2)不正确．水变为水蒸汽时要吸收热量，吸收的热量转化为水蒸汽的内能，因此1 g 100 ℃的水蒸汽要比1 g 100 ℃的水的内能大．【答案】(1)正确(2)错误8．放在光滑水平面上的物体受到一个水平方向的作用力而做匀加速直线运动，有人说：“随着物体运动加快，物体内分子的运动也加快，因此分子的平均动能增大，物体的温度升高．”这种说法是否正确？为什么？【解析】这种说法是错误的．热运动是物体内分子的无规则运动，这种无规则的运动是相对于物体本身的运动．物体运动时，物体中所有分子在无规则运动的基础上又叠加了一个“整体有序”的运动．这个“整体有序”的运动就是物体的机械运动．而物体的无规则运动跟温度有关，物体的温度越高，无规则运动越剧烈，所以把这种运动叫热运动，物体的机械运动不会影响物体的温度，所以物体的温度不会因物体的运动速度增大而升高．分子的热运动和物体的机械运动是两种不同形式的运动，简单地说，热运动是物体内大量分子的无序运动，而机械运动则是由大量分子组成的整体的有序运动，这两种运动形式可以相互转化，这对应于与它们相联系的两种形式的能量之间的转化，即内能和机械能之间的转化．【答案】见解析。
【精品试卷】沪科版高中物理选修3-3章末综合测评第3章复习专用试卷
高中物理学习材料（精心收集**整理制作）章末综合测评(三)(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题包括8小题，每小题6分．在每小题给出的五个选项中有三项符合题目要求，选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分；选错1个扣3分，最低得分为0分)1．液体与固体相比较具有的不同特点是()A．没有确定的形状B．体积不易被压缩C．物质分子振动的位置不确定D．物质分子在某位置附近振动一段时间，又移动到新的位置振动E．具有分子势能【解析】液体没有确定的形状，不易被压缩，物质分子的位置不确定，有分子势能；固体有确定的形状，不易被压缩，物质分子在固定位置附近振动，有分子势能．因此液体与固体具有的不同特点，选项A、C、D.【答案】ACD2．下列叙述中正确的是()A．晶体的各向异性是由于它的微粒按空间点阵排列B．单晶体具有规则的几何外形是由于它的微粒按一定规律排列C．非晶体有规则的几何形状和确定的熔点D．石墨的硬度比金刚石的差很多，是由于它的微粒没有按空间点阵分布E．非晶体没有规则几何形状，也没有确定的熔点【解析】晶体内部微粒排列的空间结构决定着晶体的物理性质是否相同；也正是由于它的微粒按一定规律排列，使单晶体具有规则的几何形状．石墨与金刚石的硬度相差甚远是由于它们内部微粒的排列结构不同，石墨的层状结构决定了它的质地柔软，而金刚石的网状结构决定了其中碳原子间的作用力很强，所以金刚石有很大的硬度，故A、B、E正确．【答案】ABE3．新型金属材料有铝合金、镁合金、钛合金以及稀有金属，以下关于它们的说法正确的是()A．铝合金密度小，导电性好，可代替铜用作导电材料B．镁合金既轻又强，被誉为“未来的钢铁”，可制造超音速飞机和宇宙飞船C．稀有金属能改善合金性能，用于制造光电材料、磁性材料等D．钛合金是制造直升机某些零件的理想材料E．“镍钛诺”合金具有形状记忆的特点，可以制造铆钉【解析】被誉为“未来的钢铁”的是钛合金，可用于制造超音速飞机和宇宙飞船；而镁合金既轻又强，可用来制造直升机的某些零件，镍钛合金被称为形状记忆合金，故选项A、C、E正确．【答案】ACE4．下面说法错误的是()A．鸭子从池塘中出来，羽毛并不湿——毛细现象B．细玻璃棒尖端放在火焰上烧熔后尖端变成球形——表面张力C．粉笔能吸干纸上的墨水——浸润现象D．布做的雨伞，虽然纱线间有空隙，却不漏雨水——毛细现象E．雨伞的布料不粘水——不浸润现象【解析】A是不浸润现象，B是表面张力，C是毛细现象，D是表面张力，E是不浸润现象．【答案】ACD5．将不同材料制成的甲、乙两细管插入同一液体中，甲管内液面比管外液面低，乙管内液面比管外液面高，则下面说法正确的是()【导学号：35500038】A．液体对甲管是浸润的B．液体对甲管是不浸润的C．液体对乙管是浸润的D．乙管是毛细现象，甲管不是毛细现象E．甲、乙两管内发生的都是毛细现象【解析】若细管内的液面比管外液面高说明是浸润的，反之则是不浸润的，A 错误B正确；在细管内的液面与管外液面不等高的现象即为毛细现象，C正确，E正确，D错误．【答案】BCE6．下列哪些现象是由液体的表面张力引起的()A．小孩吹出的肥皂泡成球形B．船能浮在水上航行C．草叶上的露水呈球形D．稍高出酒杯的酒仍不流出来E．血液在血管里的循环【解析】船浮在水上是由于船受到水的浮力和重力相等，不是表面张力的结果，故B错；血液循环是由于心脏提供了动力，E错，A、C、D三项叙述正确．【答案】ACD7．下列说法正确的是()A．不论是何种液体，表面张力总是要使液体表面收缩B．表面张力的方向总是在液面的切面上，与设定的分界线垂直C．表面层内的液体分子没有斥力，只有引力D．表面层内的液体分子分布较液体内部稀疏，分子间作用力表现为引力E．浸润液体的表面没有表面张力【解析】表面张力是由于液体表面层分子间距离较大，因而分子间作用力表现为引力，表面张力的方向和液面相切，垂直于液面上的各条分界线．因而A、B、D 均正确，C、E错误．【答案】ABD8．用干净的玻璃毛细管做毛细现象的实验时，可以看到()A．毛细管插入水中，管越细，管内水面越高，管越粗，管内水面越低B．毛细管插入水银中，管越细，管内水银面越高C．毛细管插入水银中，管越细，管内水银面越低D．毛细管插入跟它浸润的液体中时，管内液面上升，插入跟它不浸润的液体中时，管内液面降低E．毛细管插入跟它不浸润的液体中时，管内液面上升，插入跟它浸润的液体中时，管内液面下降【解析】水浸润玻璃，附着层内分子之间表现为斥力，附着层扩张，液面上升，且管越细，液面上升得越高，水银不浸润玻璃，附着层内分子之间表现为引力，附着层收缩，毛细管中液面下降，故A、C、D正确．【答案】ACD二、非选择题(本题共5小题，共52分．按题目要求作答)9．(6分)如图1所示，一根竖直滴管的出口处附着一个小液滴，许久也不掉落，好像它被一个看不见的“弹性橡皮袋”兜住了，我们知道液体是没有固定形状的，液体的形状就是盛液体的容器的形状，但这小液滴没有容器却好像有着固定的形状．原因是．图1【解析】小液滴的表面存在表面张力，像张紧的橡皮膜，将内部液体兜住，流不下来；同时表面张力有使液面收缩到最小表面积的趋势，因而液滴呈球形．【答案】液体表面存在表面张力10．(12分)新棉布落水时要收缩，这是因为；黑布伞的纱线间虽有间隙却不漏水，这是因为．当液体与固体接触时，液体与固体的接触面有收缩的趋势，称为现象；若液体与固体接触面有扩大趋势，称为现象．毛细管插入浸润液体时，管中液面将；若液体不浸润毛细管时，管中液面将．【解析】新棉布吸收了水分，而水具有表面张力；布伞的纱线间因雨水的表面张力而使伞面显得致密而不漏水；液体与固体接触面的收缩现象，是两者不浸润造成的，反之则是浸润；当毛细管插入浸润液体时，跟固体接触的液面有扩展的趋势，管中液面将上升，反之液面将下降．【答案】表面张力表面张力不浸润浸润上升下降11．(11分)网孔较密的筛子里盛有少量水时，水不会从网孔中流出，试解释这一现象.【导学号：35500039】【解析】网孔较小的筛子里盛有少量水时，在每个网孔下面都有微微凸出的水滴，若将凸出的水滴从靠近根部的地方分隔为上下两部分，则在它们的分界线处，下部水滴要受到上部水滴根部表面张力的作用，如图所示：由于表面张力的竖直分力可与下部水滴的重力保持平衡，所以水不会从筛子的网孔中流出．【答案】见解析12．(11分)把细玻璃管插入水银中，为什么管内的水银面比容器里的水银面低？【解析】可以从附着层和表面层的分子共同作用来解释．水银对玻璃不浸润，附着层内的水银分子分布比内部稀，附着层中出现了像表面层一样的吸引力，使水银在管壁处的液面向下弯曲．液面弯曲后，表面积增加，表面张力的作用使液面收缩，于是带着表面层下的水银下降．水银下降后，在附着层内分子引力作用下，又使水银在管壁处下弯；在表面张力的作用下带着表面层下的水银继续下降．直到表面张力向下的拉引作用跟管内液柱下降后，因内外液面高度差产生的向上的液体的静压力相等时，液柱不再下降，达到平衡．所以，管内水银面比容器内水银面低，是附着层和表面层分子共同作用的结果．【答案】见解析图213．(12分)如图2所示，试说明晶体从开始加热到全部熔化为液体的过程中能量的转化情况(分熔化前、熔化时、熔化后三个阶段说明)．【解析】(1)熔化前，晶体从外界吸收能量，主要用来增加组成点阵结构的微粒的平均动能，使物体的温度升高，其体积一般也有所增大，只有小部分能量用来增加微粒的势能．(2)熔化时，当温度升高到熔点时，点阵结构中的一部分微粒已有足够的动能，能够克服其他微粒的束缚离开平衡位置，破坏点阵结构，开始熔化．继续加热，微粒所吸收的热量不再用来增加其平均动能，而完全消耗在破坏点阵结构所需的能量上，即用来增加势能．(3)熔化后，液体吸收的能量主要转变为分子动能，只要继续加热，温度就会升高．【答案】见解析。
沪科版高中物理选修3-3学业分层测评第2章2.1气体的状态+2.2玻意耳定律.docx
高中物理学习材料（鼎尚**整理制作）学业分层测评(五)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．对一定质量的气体，其中正确的是()A．温度发生变化时，体积和压强可以不变B．温度发生变化时，体积和压强至少有一个发生变化C．如果温度、体积和压强三个量都不变化，我们就说气体状态不变D．只有温度、体积和压强三个量都发生变化，我们才说气体状态变化了E．温度、体积、压强三个量中，有两个量发生了变化，则气体的状态就变化了【解析】p、V、T三个量中，可以两个量发生变化，一个量恒定，也可以三个量同时发生变化，而一个量变化，另外两个量不变的情况是不存在的，气体状态的变化就是p、V、T的变化．故B、C、E说法正确．【答案】BCE2．一定质量的气体，在温度不变的条件下，将其压强变为原来的2倍，则()A．气体分子的平均动能增大B．气体分子的平均动能不变C．气体的密度变为原来的2倍D．气体的体积变为原来的一半E．气体的分子总数变为原来的2倍【解析】温度是分子平均动能的标志，由于温度不变，故分子的平均动能不变，据玻意耳定律得p 1V 1＝2p 1V 2，解得：V 2＝12V 1，ρ1＝m V 1，ρ2＝m V 2可得：ρ1＝12ρ2，即ρ2＝2ρ1，故B 、C 、D 正确．【答案】 BCD3．在“探究气体等温变化的规律”实验中，下列说法中对实验的准确性影响较大的是( )A ．针筒封口处漏气B ．采用横截面积较大的针筒C ．针筒壁与活塞之间存在摩擦D ．实验过程中用手去握针筒E ．实验过程中缓慢推动活塞【解析】 “探究气体等温变化的规律”实验前提是气体的质量和温度不变，针筒封口处漏气，则质量变小，用手握针筒，则温度升高，所以A 、D 符合题意；针筒的横截面积大，会使封闭的气体的体积大，结果更精确，B 不符合；活塞与筒壁的摩擦影响活塞对气体的压强，影响实验的准确性，C 符合；缓慢推动活塞，以保持温度不变，E 不符合．【答案】 ACD4．在室内，将装有5 atm 的6 L 气体的容器的阀门打开后，与从容器中逸出的气体相当(设室内大气压强p 0＝1 atm)，下列说法不正确的是( )A ．5 atm,3 LB ．1 atm,24 LC ．5 atm,4.8 LD ．1 atm,30 LE ．5 atm,1.2 L【解析】 当气体从阀门跑出时，温度不变，所以p 1V 1＝p 2V 2，当p 2＝1 atm 时，得V 2＝30 L ，逸出气体30 L －6 L ＝24 L ，B 正确．据p 2(V 2－V 1)＝p 1V 1′得V 1′＝4.8 L ，所以逸出的气体相当于5 atm 下的4.8 L 气体，C 正确．【答案】 ADE5．各种卡通形状的氢气球，受到孩子们的喜欢，特别是年幼的小孩，若小孩一不小心松手，氢气球会飞向天空，上升到一定高度会胀破，其原因的下列说法中正确的是( )A．球内氢气温度升高B．球内氢气压强增大C．球外空气压强减小D．球内气体体积增大E．球内外的压力差超过球的承受限度【解析】氢气球上升时，由于高空处空气稀薄，球外空气的压强减小，球内气体要膨胀，到一定程度时，气球就会胀破．【答案】CDE6．如图2-1-11所示，图线1和2分别表示一定质量的气体在不同温度下的等温线．下列说法正确的是()【导学号：35500018】图2-1-11A．图线1对应的温度高于图线2B．图线1对应的温度低于图线2C．气体由状态A沿图线1变化到状态B的过程中，分子间平均距离增大D．气体由状态A沿图线1变化到状态B的过程中，分子间平均距离减小E．气体由状态A沿图线1变化到状态B的过程中，气体分子的平均速率不变【解析】p-V图中，图线1在图线2外侧，其对应温度较高，图线1中，气体由状态A变为B为等温膨胀过程，体积增大，气体分子间的平均距离将增大，故选A、C、E.【答案】ACE7．(2016·西安高二检测)如图2-1-12所示是一定质量的某气体状态变化的p-V 图像，则下列说法正确的是()图2-1-12A．气体做的是等温变化B．气体的压强从A到B一直减小C．气体的体积从A到B一直增大D．气体的三个状态参量一直都在变E．从A到B温度先降低后升高【解析】一定质量的气体的等温过程的p-V图像即等温线是双曲线中的一支，显然题图所示AB图线不是等温线，AB过程不是等温变化过程，选项A错误；从AB图线可知气体从A状态变为B状态的过程中，压强p在逐渐减小，体积V在不断增大，选项B、C正确；又因为该过程不是等温变化过程，所以气体的三个状态参量一直都在变化，选项D正确；从A到B温度先升高后降低，E 错误．【答案】BCD8．(2016·长春高二检测)如图2-1-13所示，竖直放置的弯曲管A端开口，B 端封闭，密度为ρ的液体将两段空气封闭在管内，管内液面高度差分别为h1、h2和h3，则B端气体的压强为(已知大气压强为p0) ．图2-1-13【解析】由题意知p B＋ρgh1＝p0－ρgh3，则p B＝p0－ρg(h1＋h3)．【答案】p0－ρg(h1＋h3)[能力提升]9．如图2-1-14所示，D→A→B→C表示一定质量的某种气体状态变化的一个过程，则下列说法正确的是()图2-1-14A．D→A是一个等温过程B．A→B是一个等温过程C．A与B的状态参量不同D．B→C体积减小，压强减小，温度不变E．B→C体积增大，压强减小，温度不变【解析】D→A是一个等温过程，A对；A、B两状态温度不同，A→B的过程中1V不变，则体积V不变，此过程中气体的压强、温度会发生变化，B错、C对；B→C是一个等温过程，V增大，p减小，D错、E对．【答案】ACE10．如图2-1-15所示，水银柱上面封闭一段气体，管内外水银面高度差h ＝72 cm，大气压强为76 cmHg，下列说法不正确的是()【导学号：35500019】图2-1-15A．将管稍上提，h不变B．将管稍上提，h变大C．将管下插至管顶与管外水银面高度差为70 cm时，管内外水银面高度差也是70 cmD．将管下插至C项所述位置时，管内外水银面高度差小于70 cmE．将管下插至C项所述位置时，管内封闭气体的压强大于76 cmHg【解析】由pV＝C知，将管稍上提，体积变大，压强变小，内外液面差变大，A错，B对．同样下插时，体积变小，压强变大，内外液面差变小，D对，C、E错．【答案】ACE11．如图2-1-16所示，粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U型管竖直放置，右端与大气相通，左端封闭气柱长l1＝20 cm(可视为理想气体)，两管中水银面等高．现将右端与一低压舱(未画出)接通，稳定后右管水银面高出左管水银面h＝10 cm.(环境温度不变，大气压强p0＝75 cmHg)图2-1-16求稳定后低压舱内的压强(用“cmHg ”作单位)．【解析】 设U 型管横截面积为S ，右端与大气相通时，左管中封闭气体压强为p 1，右端与一低压舱接通后，左管中封闭气体的压强为p 2，气柱长度为l 2，稳定后低压舱内的压强为p .左管中封闭气体发生等温变化，根据玻意耳定律得p 1V 1＝p 2V 2①p 1＝p 0②p 2＝p ＋p h ③V 1＝l 1S ④V 2＝l 2S ⑤由几何关系得h ＝2(l 2－l 1)⑥联立①②③④⑤⑥式，代入数据得p ＝50 cmHg.【答案】 50 cmHg12．(2016·郑州高二检测)如图2-1-17所示，一个上下都与大气相通的直圆筒，内部横截面积为S ＝0.01 m 2，中间用两个活塞A 和B 封住一定质量的气体．A 、B 都可沿圆筒无摩擦地上下滑动，且不漏气．A 的质量不计，B 的质量为M ，并与一劲度系数为k ＝5×103 N/m 的较长的弹簧相连．已知大气压p 0＝1×105 Pa ，平衡时两活塞之间的距离l 0＝0.6 m ，现用力压A ，使之缓慢向下移动一段距离后，保持平衡．此时用于压A 的力F ＝500 N ，求活塞A 下移的距离．图2-1-17【解析】 设活塞A 下移距离为l ，活塞B 下移的距离为x ，对圆筒中的气体：初状态：p 1＝p 0 V 1＝l 0S末状态：p 2＝p 0＋F SV 2＝(l 0＋x －l )S由玻意耳定律得：p 1V 1＝p 2V 2即p 0l 0S ＝(p 0＋F S )·(l 0＋x －l )·S ①根据胡克定律，x ＝F k ②代入数据解①②得：l ＝0.3 m.【答案】0.3 m。
沪科物理选修3-5全册精品课件 第1章1.3
思考感悟 坦克作为“陆战之王”，通常都具有较大的吨位， 可即使世界上最大的重型坦克，在其进行射击训 练时，我们总能看到其塔座剧烈的震动，你能解 释这是为什么吗？ 提示：在坦克发射炮弹的瞬间，坦克和炮弹发生 强烈的相互作用，炮弹向前飞出后，坦克必然会 产生向后运动的趋势，因为二者组成的系统在水 平方向的动量是守恒的．
特别提醒： (1) 内力的存在，不会影响系统的动
量守恒．
(2)内力做的功往往会改变系统的总动能．
即时应用 (即时突破，小试牛刀) 2 ．一辆小车置于光滑水平桌面上，车左端固 定一水平弹簧枪，右端安一网兜，若从弹簧枪 中发射一粒弹丸，恰好落在网兜内，结果小车 将(空气阻力不计)( ) A．向左移动一段距离停下 B．在原位置没动 C．向右移动一段距离停下 D．一直向左移动
即时应用 (即时突破，小试牛刀) 1．质量为3 kg 的小球A在光滑水平面上以 6 m/s 的速度向右运动，恰遇上质量为 5 kg 的小球B以4 m/s 的速度向左运动，碰撞后B球恰好静止，求碰 撞后A球的速度．
解析：碰撞前两球动量已知，碰撞后 B 球静止， 取 A 球初速度方向为正，由动量守恒定律有： mAvA－mBvB＝mAvA′ mAvA－mBvB 3×6－5×4 vA′＝ ＝ m/s mA 3 ＝－0.67 m/s.
【思路点拨】
子弹射穿 A 的过程极短，因此
车对 A 的摩擦力作用可略去，即认为子弹和 A 组成的系统水平方向动量守恒，同时，由于作 用时间极短，可认为A的位置没有发生变化．
2 ．牛顿第二定律有一定的局限性，只适用于低 速宏观物体．动量守恒定律，不仅适用于低速宏 观物体，而且适用于高速微观粒子，具有普遍 性． 3 ．牛顿第二定律应用时要注意细节，而应用动 量守恒定律时，只需考虑物体初、末状态的动量， 所以动量守恒定律比牛顿运动定律更简便．
2020-2021学年高中物理沪科版选修3-3：模块综合测评含答案解析
【最新】高中物理沪科版选修3-3：模块综合测评学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、多选题1．关于固体、液体和气体，下列说法正确的是( )A．固体可以分为晶体和非晶体两类，非晶体和多晶体都没有确定的几何形状B．液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些多晶体相似，具有各向同性C．在围绕地球运行的“天宫一号”中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果D．空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的压强越接近同一温度时水的饱和汽压E.大量气体分子做无规则运动，速率有大有小，但分子的速率按“中间少，两头多”的规律分布2．下列说法正确的是( )A．分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小B．布朗运动就是气体或液体分子的无规则运动C．食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性D．高原地区水的沸点较低是，这是高原地区温度较低的缘故E.即使科技再进步，第二类永动机也不可能制成3．如图所示，一定质量的理想气体，由状态a经过ab过程到达状态b或者经过ac过程到达状态c.设气体在状态b和状态c的温度分别为T b和T c，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Q ab和Q ac则下列选项不正确的是( )A．T b＞T c，Q ab＞Q ac B．T b＞T c，Q ab＜Q acC．T b＝T c，Q ab＞Q ac D．T b＝T c，Q ab＜Q acE.气体在b、c状态内能相等4．如图所示，绝热的汽缸与绝热的活塞A、B密封一定质量的理想气体后水平放置在光滑地面上，不计活塞与汽缸壁的摩擦，现用电热丝给汽缸内的气体加热，在加热过程中下列说法中正确的是( )A．汽缸仍保持静止B．活塞A、B均向左移动C．密封气体的内能一定增加D．汽缸中单位时间内作用在活塞A和活塞B上的分子个数相同E.汽缸中单位时间内作用在活塞A和活塞B上的分子个数不同5．关于分子运动，下列说法中正确的是( )A．扩散现象说明了分子间存在着空隙B．悬浮在液体中的微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数越多，布朗运动越不明显C．悬浮在液体中的固体微粒的布朗运动是固体颗粒分子无规则运动的反映D．布朗运动的剧烈程度跟温度有关，因此也可以叫做热运动E.扩散现象、布朗运动和分子热运动都随温度的升高而变得剧烈6．下列说法中正确的是（）A．尽管技术不断进步，但热机的效率仍不能达到100%，而制冷机却可以使温度降到热力学零度B．雨水没有透过布雨伞是液体表面张力的作用导致的C．气体温度每升高1 K所吸收的热量与气体经历的过程有关D．空气的相对湿度定义为水的饱和蒸汽压与相同温度时空气中所含水蒸气压强的比值E.悬浮在液体中的微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数越多，布朗运动越不明显7．如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，其中A→B和C→D为等温过程，B→C为等压过程，D→A为等容过程，则在该循环过程中，下列说法正确的是( )A．A→B过程中，气体放出热量B．B→C过程中，气体分子的平均动能增大C．C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多D．D→A过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化E.若气体在B→C过程中内能变化量的数值为2 kJ，与外界交换的热量为7 kJ，则在此过程中气体对外做的功为5 kJ二、实验题8．关于热力学定律，下列说法正确的是________．A．为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量B．对某物体做功，必定会使该物体的内能增加C．可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功D．不可能使热量从低温物体传向高温物体E.功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程9．在“用油膜法估测分子的大小”实验中，用a mL的纯油酸配制成b mL的油酸酒精溶液，再用滴管取1 mL油酸酒精溶液，让其自然滴出，共n滴．现在让其中一滴落到盛水的浅盘内，待油膜充分展开后，测得油膜的面积为S cm2，则：（1）估算油酸分子的直径大小是________cm.（2）用油膜法测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油滴的________．A．摩尔质量B．摩尔体积C．质量D．体积三、解答题10．如图所示，U形管右管横截面积为左管横截面积的2倍，在左管内用水银封闭一段长为26 cm、温度为7℃的空气柱，左、右两管水银面高度差为36 cm，外界大气压为76 cmHg ．若给左管的封闭气体加热，使管内气柱长度变为30 cm ，则此时左管内气体的温度为多少摄氏度？11．某同学估测室温的装置如图所示．气缸导热性能良好，用绝热的活塞封闭一定质量的理想气体．室温时，气体的体积V 1＝66 mL ，将气缸竖起放置于冰水混合物中，稳定后封闭气体的体积V 2＝60 mL.不计活塞重力、活塞与缸壁间的摩擦，室内大气压p 0＝1.0×105 Pa.问：(1)室温是多少？(2)上述过程中，外界对气体做的功是多少？12．如图所示，一个绝热的气缸竖直放置，内有一个绝热且光滑的活塞，中间有一个固定的导热性良好的隔板，隔板将气缸分成两部分，分别密封着两部分理想气体 A 和 B ．活塞的质量为m ，横截面积为S ，与隔板相距h ．现通过电热丝缓慢加热气体，当A 气体吸收热量Q 时，活塞上升了h ，此时气体的温度为T 1．已知大气压强为P 0，重力加速度为g ．①加热过程中，若A 气体内能增加了E ∆1，求B 气体内能增加量E ∆2②现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当活塞恰好回到原来的位置时A 气体的温度为T 2．求此时添加砂粒的总质量m ∆．参考答案1．ACD【详解】固体可以分为晶体和非晶体两类，晶体又分为单晶体和多晶体，非晶体和多晶体都没有确定的几何形状，A 正确；液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些单晶体相似，具有各向异性，B 错误；凡作用于液体表面，使液体表面积缩小的力，称为液体表面张力．它产生的原因是液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力，在围绕地球运行的天宫一号中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果，C 正确；空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，水蒸发越慢，D 正确；大量分子做无规则运动的速率有大有小，分子速率分布有规律，即统计规律．分子数百分率呈现“中间多，两头少”统计规律，E 错误．2．ACE【解析】【详解】分子间的引力和斥力都随分子间距离增大而减小，选项A 对；布朗运动是固体小颗粒的运动，不是气体或液体分子的运动，选项B 错；晶体的原子、分子都是按一定的规则排列的，具有空间上的周期性，选项C 对；高原地区水的沸点较低，是高原地区大气压较低的缘故，选项D 错；第二类永动机违背了热力学第二定律，一定不能制成，选项E 对．故选ACE. 3．ABD【解析】【详解】 由理想气体状态方程可知a a c c b b a c b p V p V p V T T T ==，即00002?·2c bp V p V T T =，得T c ＝T b ，则气体在b 、c 状态内能相等，E 正确；因a 到b 和a 到c 的ΔU 相同，而a 到c 过程中气体体积不变，W ＝0，a 到b 过程中气体膨胀对外做功，W ＜0，根据热力学第一定律：ΔU ＝Q ＋W 可知a 到b 的吸热Q ab 大于a 到c 的吸热Q ac ，即Q ab ＞Q ac ，选项C 正确，ABD 错误．此题选择不正确的选项，故选ABD.4．ACE【解析】对汽缸整体分析，外部各个方向上受到大气的压力相等，所以汽缸保持静止，A对；用电热丝给汽缸内的气体加热后，汽缸内的气体温度升高，内能增大，压强变大，活塞A、B均向外运动，B错，C正确；活塞A的面积大于活塞B的面积，单位时间内作用在活塞A和活塞B上的分子个数不同，D错，E对；故选ACE．【点睛】本题根据气缸和活塞的受力情况，判断它们的移动方向，抓住一定质量的理想气体的内能只跟温度有关，分析内能的变化．5．ABE【解析】【详解】扩散现象是分子间的渗透，说明分子间存在间隙，A正确．悬浮在液体中的微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数越多，布朗运动越不明显，B正确．布朗运动是悬浮在液体中固体微粒的无规则运动，是由大量液体分子撞击形成的，是液体分子无规则运动的反映，布朗运动是固体微粒的无规则运动，不是热运动，选项C、D错误；扩散现象、布朗运动和分子热运动都随温度的升高而变得剧烈，E正确．故选ABE.6．BCE【详解】A.根据热力学第二定律，热机的效率不可能达到100%；温度是分子热运动平均动能的标志，分子热运动的平均动能与物体的温度成正比，故绝对零度是不可能达到的，故A错误；B.液体表面分子较为稀薄，分子间距大，表现为引力；雨水没有透过布雨伞是液体表面张力的作用导致的，故B正确；C.做功和热传递都可以改变物体的内能，所以气体温度每升高1 K所吸收的热量与气体经历的过程有关，故C正确；D.空气的相对湿度定义为空气中所含水蒸气压强与相同温度时的水的饱和蒸汽压的比值，故D错误；E.布朗运动是悬浮在液体中的微粒受到液体分子的各个方向的撞击而产生的不规则的运动，微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数越多，各个方向的撞击越趋向均衡，布朗运动越不明显，故E正确．故选BCE．热力学第二定律，不可能从单一热源吸热而不引起其他变化；液体表面存在张力；空气的相对湿度定义为空气中所含水蒸气压强与相同温度时的水的饱和蒸汽压的比值；布朗运动是固体微粒的运动，是液体分子无规则热运动的反应，固体微粒越大布朗运动越不明显，温度越高运动越明显．7．ABE【详解】因为A、B为等温过程，压强变大，体积变小，故外界对气体做功，根据热力学第一定律有ΔU＝W＋Q，温度不变，则内能不变，故气体一定放出热量，选项A正确；B→C为等压过程，因为体积增大，由理想气体状态方程pVT＝C可知，气体温度升高，内能增加，故气体分子的平均动能增大，选项B正确；C→D为等温过程，压强变小，体积增大，因为温度不变，故气体分子的平均动能不变，压强变小说明单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少，选项C错误；D→A为等容过程，体积不变，压强变小，由pVT＝C可知，温度降低，气体分子的平均动能减小，故气体分子的速率分布曲线会发生变化，选项D错误；B→C为等压过程，体积增大，气体对外做功，该过程中气体的温度升高，则气体的内能增加2 kJ，气体从外界吸收的热量为7 kJ，气体对外界做功为5 kJ，故选项E正确．故选ABE.【点睛】本题是图象问题，解题的关键从图象判断气体变化过程，利用理想气体状态方程，然后结合热力学第一定律进行分析判断即可解决．8．ACE【解析】做功和热传递是改变物体内能的两种方法，故A正确；做功和热传递是改变物体内能的两种方法，仅对物体做功，物体内能不一定增加，故B错误；热力学第二定律可以表示为：不可能制成一种循环动作的热机，从单一热源取热，使之完全变为功而不引起其它变化．这句话强调的是不可能“不产生其它变化”；即在引起其他变化是可能的；故C正确，D错误；热力学第二定律的实质：一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的，故E正确．故选ACE．9．anSbB【详解】（1）[1]据题得：油酸酒精溶液的浓度为a b ，一滴酸酒精溶液的体积为1mL n ，一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为1a a V mL n b bn ==，则油酸分子的直径为V a d cm S bnS == （2）[2]设一个油酸分子的体积为1V ，则3116V d π=，由1mol A V N V =可知，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油滴的摩尔体积，B 正确。
2018-2019年高中物理沪科版《选修3-3》《第四章热力学定律与能量守恒》《选修三》《4.3热
2018-2019 年高中物理沪科版《选修3-3》《第四章热力学定律与能量守恒》《选修三》《 4.3热力学第二定律》优选专题试卷【 4】含答案考点及分析班级 :___________姓名： ___________分数： ___________ 题号一二三四五六总分得分注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上评卷人得分一、选择题 1.真空中有两个静止的、可视为点电荷的带电小球，它们之间的静电力为F，若保持它们所带的电量不变，将它们之间的距离增大到本来的二倍，则它们之间作用的静电力大小等于 A ．FB．2FC． F/2D．F/4【答案】 D 【分析】试题剖析 :由点电荷库仑力的公式 F=能够获得，电量不变，当距离增大一倍后，库仑力将变成本来的，所以 D 正确考点：库仑定律 2.依据电荷守恒定律，使两个同样的金属球 A、B 分别带 +5q 和 -q 的电荷，把它们接触后分开，则 A 带电量为（） A．-4q B．+2q C．+4q D．-2q 【答案】 B【分析】试题剖析：两个金属球所带电荷量先中和再均分。
应选 B 考点：接触起电评论：简单题。
完好相同的两个带电体接触，净电荷均匀分派． 3.静电场和磁场对照：（）A．电场线和磁感线都是闭合的B．静电场是由运动电荷产生的C．静电场和磁场都可使运动电荷加快D．静电场和磁场都可使运动电荷偏转【答案】 D【分析】 A.电场线不是闭合的，磁感线都是闭合的 A 错误；静电场是由静止电荷产生的B 错误；磁场不可以使电荷加快， C错误 4.在真空中的 A 点固定一个带电量大小为Q 的正点电荷，有一个质量为 m 的带电油滴恰巧是在 A 点正下方距离为 r 的 B点处保持静止，油滴带电量大小q，则（） A．油滴必定带正电B．油滴必定带负电C． B 点处的电场强度大小等于mg/q 2D． B 点处的电场强度大小等于 KQ/r【答案】 BCD【解析】油滴受电场力与重力方向相反，竖直向上，与场强方向相反，油滴必定带负电， A错 B 对。
沪科版课件高中物理选修3-5第3章3.2
特别提醒：(1)α粒子与原子核之间的万有引力远 小于两者间的库仑斥力，因而可以忽略不 计．(2)在处理α粒子等微观粒子时一般不计重 力．
即时应用(即时突破，小试牛刀) 2.在图3－2－2中画出了α粒子散射实验中的一些 曲线，这些曲线中可能是α粒子的径迹的是( )
图3－2－2
A．a
B．b
C．c
2．用核式结构模型对α粒子散射分析 (1)分布情况：正电荷和几乎全部质量集中在原 子核内，原子中绝大部分是空的． (2)受力情况：①少数α粒子靠近原子核时，受到 的库仑斥力大；②大多数α粒子离原子核较远， 受到的库仑斥力较小．
(3)偏转情况：①少数α粒子可能发生大角度偏转， 甚至被弹回；②绝大多数α粒子运动方向不会发 生明显变化(因为电子的质量相对于α粒子很小)； ③如果α粒子几乎正对着原子核射来，偏转角就 几乎达到180°，这种机会极少． (4)分析结论：核式结构模型符合α粒子散射的实 际情况．
三、卢瑟福的原子核式结构模型 在原子的中心有一个很小的核，叫做_原__子__核_， 原子的全部_正__电_荷__和几乎全部质量都集中在原 子核上，带负电的_电__子_在核外空间里绕着核旋 转． 四、原子核的电荷与尺度 原子是由带正电的原子核与带负电的电子组成， 元素的原子核__电__荷__数非常接近它们的原子序 数．
核心要点突破
一、α粒子散射实验
图3－2－1
1．实验装置 (1)整个实验必须在真空中进行． (2)金箔很薄，α 粒子(42He)很容易穿过．
2．实验结果：绝大多数 α 粒子穿过金箔 后基本上仍沿原来的方向前进，但是有 少数 α 粒子发生了较大角度的偏转，偏 转的角度甚至大于 90°.
3．实验解释：α粒子散射实验令卢瑟福万分惊 奇，按照汤姆生的枣糕模型：带正电的物质均 匀分布，带负电的电子质量比α粒子的质量小得 多，α粒子碰到电子就像子弹碰到一粒尘埃一样， 其运动方向不会发生什么改变．但实验结果出 现了像一枚炮弹碰到一层薄薄的纸被反弹回来 这一不可思议的现象．实验现象表明原子绝大 部分是空的．
沪科版本高中物理选修3-53.docx
本学期总第课时第1课时 课题名称3.1电子的发现及其重大意义时间 年 月 日课型主备课人目标1. 知道阴极射线的产生及其对原子物理学发展的作用.2. 了解汤姆生发现电子的研究方法及电子发现的意义.重点 知道阴极射线的产生及其对原子物理学发展的作用 二次 难点 了解汤姆生发现电子的研究方法及电子发现的意义备课关于阴极射线的争论［先填空］1 •阴极射线的产生将阴极射线管的阴极和阳极接上电源后，用真空泵逐渐抽去管内空气，管内就会产生现象，并发出光來.当气压降得很低时， 管内变暗，不再发光，但此时由阴极发岀的射线能使发光.2 •阴极射线研究的成果对阴极射线的研究，引发了 19世纪末物理学的三大发现：（1）1895年发现了 X 射线：（2）1896 年发现了放射性；（3）1897年发现了电子.1再判断］1.阴极射线是由真空玻璃管屮的感应圈发出的.（）自 2.阴极射线撞击玻璃管壁会发出荧光.（）主 3.阴极射线在真空中沿直线传播.（）学 ［后思考］习产生阴极射线的玻璃管为什么是真空的？汤姆生的发现 电子发现的重大意义［先填空］1.汤姆生的探究方法（1）让阴极射线通过偏转，进入集电圆筒，用静申.计检测，证明阴极射线是•（2）①让阴极射线通过匀强发生偏转，测出偏转角&,推导11!与相关量的关系， p e l 得到tan 0—鴛.②再加一电场方向的，使粒子不发生偏转，则o E =矛由此求得粒子的比荷命C/kg.(3)改变阴极材料，测得的比荷都表明这种粒子是的共有成分.(4)这种粒子所带电荷量与氢离子的电荷量接近则证明它的质量小于氢原子质量的(5)这种粒子是一种的质量的粒子，称之为电子.2•电子发现的意义申子的发现，打破了的传统观念.人们对的认识进入了—个新时代.3.电子的有关数据⑴电子比荷:厂(2)电子的电荷Ae=⑶电子的质量加=［再判断］1.阴极射线实际上是高速运动的电子流・()2.电子的电荷量是汤姆生首先精确测定的.()3.带电体的电荷量可以是任意值.()［后思考］汤姆生怎样通过实验确定阴极射线是带负电的粒子？精讲互动1 •对阴极射线本质的认识两种观点(1)电磁波说，代表人物赫兹，他认为这种射线是一种电磁辐射.(2)粒子说，代表人物汤姆生，他认为这种射线是一种带电粒子流.2.阴极射线带电性质的判断方法(1)方法一：在阴极射线所经区域加上电场，通过打在荧光屏上的亮点的变化和电场的情况确定带电的性质.(2)方法二：在阴极射线所经区域加一磁场，根据亮点位置的变化和左手定则确定带电的性质.3.实验结果根据阴极射线在电场屮和磁场屮的偏转情况，判断出阴极射线是粒子流，并且带负电.4.阴极射线的本质是电子，在电场(或磁场)中所受电场力(或洛伦兹力)远大于所受重力，故研究电磁力对电子运动的影响时，一般不考虑重力的影响.(1)在阴极射线所经区域加上电场，通过打在荧光屏上的亮点的变化或电场的情况确定带电的性质.(2)在阴极射线所经区域加一磁场，根据亮点位置的变化和左手定则确定带电的性质.6.比荷的测泄方法(1)让某一速率的电子垂直进入某一电场屮，在荧光屏上亮点位置发生变化.(2)在电场区域加一与其垂直的大小合适的磁场，抵消阴极射线的偏转.由此可知EqE—qoB — O,则(3)去掉电场，只保留磁场，磁场方向与射线运动方向垂直，阴极射线在有磁场的区域将会形成一个半径为厂的圆弧，根据磁场情况和轨迹偏转情况，由几何知识求出2其半径匕则由卿—丫得盒—念达标训练1.如图3-1-1所示，在阴极射线管正下方平行放置一根通有足够强直流电流的长直导线，且导线中电流方向水平向右，则阴极射线将会向偏转.------ ------------ 巧-------J图3-1-12.如图3亠2是电子対线管示意图.接通电源后，电子射线由阴极沿x轴方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线•要使荧光屏上的亮线向下(z轴负方向)偏转，可釆用加磁场或电场的方法.狭缝图3-1-2若加一磁场，磁场方向沿方向，若加一电场，电场方向沿方向.3.如图所示，一只阴极射线管，左侧不断有电子射出，若在管的正下方放一通电直导线时，发现射线径迹向下偏转，贝9() 阴极一^阳极A.导线中的电流由/流向3 +••B.导线中的电流由B流向/ A BC.若要使电子朿的径迹往上偏转，可以通过改变屮的电流方向来实现D.电子束的径迹与AB中的电流方向无关E.若将直导线放在管的正上方，电流方向不变，则电子束的径迹将向上偏4.带电粒子的比磴是一个重要的物理量.某中学物理兴趣小组设计了一个实验，成长资源探允电场和磁场对电子运动轨文示.其中两正対极板Mi、胚之I'EJ /的影响，以〉可的距离为d,尺得电子的比荷，实验装置如图3・1-4所极板长度为L.F 荧烦V# ____ 胚二二/电子束业图3-1-4他们的主要实验步骤如下：A.首先在两极板M】、之间不加任何电场、磁场，开启阴极射线管电源，发射的电子束从两极板中央通过，在荧光屏的正中心处观察到一个亮点；B.在Mi、M2两极板间加合适的电场：加极性如图所示的电压，并逐步调节增大，使荧光屏上的亮点逐渐向荧光屏下方偏移，直到荧光屏上恰好看不见亮点为止，记下此时外加电压为请问本步骤的目的是什么？C.保持步骤B中的电压U不变，对M］、M区域加一个大小、方向合适的磁场使荧光屏正中心处重现亮点.试问外加磁场的方向如何？作业教学反思板书设计。
沪科版高中物理选修3-3：第5章能源测试(选修3-3).docx
高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）一、选择题(本题共8小题，每小题5分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分)1．下列现象中属于能量耗散的是()A．利用水流能发电变成电能B．电能通过灯泡中的电阻丝转化为光能C．电池的化学能转化为电能D．火炉把房子烤暖解析：选D.能量耗散是指其他形式的能转化为内能，最终流散在周围环境中无法重新收集又加以利用的现象，能够重新收集，并加以利用的能不能称为能量耗散．本题中的电能、光能都可以重新收集，并加以利用，如用光作能源的手表等．只有当用电灯照明时的光被墙壁吸收之后变为周围环境的内能，才无法重新吸收并加以利用，但是本题中没有告诉这光能用来做什么，故不能算能量耗散．答案为D.2．关于能源的利用和节能，下列说法，不正确的是()A．根据能量的守恒定律，能源的利用率应该是100%B．由于能量不会凭空消失，也不会凭空创生，总是守恒的，所以节约能源意义不大C．节约能源只要提高节能意识就行，与科技进步无关D．在能源的利用中，总会有一部分能源未被利用而损失掉解析：选ABC.在能源的利用中，总有部分能量因为各种原因(如燃烧不完全、热量散失等)而损失，利用率总低于100%，则A错误；D正确；能量耗散虽然不会使能的总量减少，却会导致能量品质的降低，它实际上将能量从高度有用的形式降级为不大可用的形式，故B 错误，科技进步可以发明新技术、新设备，采用更节省能源的方法，开发新能源，有效提高能源利用率，故C错误．3．处理污水时要不要除去磷(化合态)，有以下几种意见，你认为正确的是()A．磷是生物的营养元素，不必除去B．含磷的污水是很好的肥料，不必处理C．含磷的污水排放到自然水中，能引起藻类繁殖，使水变质，必须除去D．磷对人无毒，除去与否都无关紧要解析：选C.污水中含有化合态的磷，而磷是生物的营养元素，如不加处理，排放到自然水中，为藻类提供丰富的养料，引起藻类大量繁殖，使水变质，所以必须除去，应选C. 4．能源利用的过程实质上是()A．能量的消失过程B．能量的创造过程C．能量的转化和转移过程D．能量的转化、传递并且逐渐消失的过程解析：选C.能源利用的过程是做功或热传递的过程，前者是能量的转化，后者是能量的转移．5．下列各项中对能源的认识不正确的是()A．自然界的能源是守恒的，永不枯竭B．太阳的能量给地球带来了云、雨、风浪C．自然界可以长期为人类提供煤、石油、天然气等可再生能源D．剧烈的核反应会发生强烈的爆炸，人类无法利用核能解析：选ACD.根据能量守恒定律，能量总量不变，但能源利用后变为无法收集的内能，故要节约能源，故A错；云、雨、风浪都是水吸收了太阳能后产生的，故B正确；煤、石油、天然气等储量有限，短期内不可再生，故C错；在核反应堆中能发生可控核反应，可平稳的释放核能，故D错．6．核电站发电的过程中，能量的转化过程为()A．核能→机械能→内能→电能B．核能→内能→机械能→电能C．核能→电能→内能→机械能D．核能→电能→机械能→内能解析：选B.在核电站中，释放的核能转化为内能，使水变为水蒸气，推动蒸汽轮机变为机械能，再带动发电机变为电能，故选B.7．“能源危机”是当今世界各国共同面临的问题．对此，以下措施不可行的是() A．人人都要自觉做到节约用水、节约用电，不浪费和人为毁坏物品B．关闭现有的火力发电站C．各地都要新建水力和风力发电站D．停止使用石油资源，而以核能和太阳能取代解析：选BCD.节约能源，提高效率，可有效应对能源危机，故A正确；风力、水力发电站受地域环境的限制，不能推广，因而不能关闭火力发电站，故B、C错，而核能和太阳能受技术限制，尚未大规模利用，所以石油也不能停止使用．8．柴油机使柴油燃料在它的汽缸中燃烧、产生高温高压的气体、燃料的化学能转化为气体的内能，高温高压的气体推动活塞做功，气体的内能又转化为柴油机的机械能．燃烧相同的燃料．输出的机械能越多，表明柴油机越节能．是否节能，是衡量机器性能好坏的重要指标．有经验的柴油机维修师傅，不用任何仪器，只要将手伸到柴油机排气管附近．去感知一下尾气的温度，就能够判断出这台柴油机是否节能．真是“行家伸伸手，就知有没有”，关于尾气的温度跟柴油机是否节能之间的关系，你认为正确的是()A．尾气的温度越高，柴油机越节能B．尾气的温度越低，柴油机越节能C．尾气的温度高低与柴油机是否节能无关D．以上说法均不正确解析：选B.气体的内能不可能完全转化为柴油机的机械能，柴油机使柴油燃料在它的汽缸中燃烧，产生高温高压的气体，是一个高温热源；而柴油机排气管排出的尾气是一个低温热源．根据能量守恒，这两个热源之间的能量差就是转换的机械能．燃烧相同的燃料，要想输出的机械能越多，尾气的温度就要越低．二、非选择题(本题共5小题，共60分．按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程式或重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)9．(10分)党的十六届三中全会明确提出：“坚持以人为本，树立全面、协调、可持续的发展观，促进经济社会和人的全面发展”．氢能源是21世纪极具开发前景的新能源之一，它既是绿色能源，又可循环使用．请在图5－1的两个空框中填上循环过程中反应物和生成物的分子式，以完成理想的氢能源循环体系图(循环中接收太阳能的物质在自然界中广泛存在)．从能量转换的角度看，过程Ⅱ主要是______________能转化为________能．图5－1解析：H 2是一种绿色能源，因为它燃烧的产物为H 2O ，对环境没有污染；H 2O 在一定条件下分解又可以得到H 2，所以H 2是一种可循环使用的可再生能源．在合适的催化剂存在时，H 2O 可以吸收太阳能，发生分解得到H 2和O 2.H 2、O 2通过燃烧电池可以提供电能． 答案：完成的氢能源循环体系图如图所示；化学 电10．(10分)(2011年上海综合能力测试)我国自古有“昼涨称潮，夜涨称汐”的说法．潮汐主要是由太阳和月球对海水的引力造成的，以月球对海水的引力为主．(1)世界两大观潮胜地，一处是亚马孙河北河口，另一处是我国的________入海口．(2)如图5－2所示为双水库潮汐电站原理示意图．图5－2两个水库之间始终保持着水位差，可以全天发电．涨潮时，闸门的开关情况是________；落潮时，闸门的开关情况是______．从能量的角度说，该电站是将海水________转化为水轮机的动能，再推动发电机发电的．解析：(1)钱塘江是世界著名的观潮胜地，有“八月十八潮，壮观天下无”的说法．(2)涨潮时，高水位水库储存水，因此闸门的开关情况为A 关B 开；落潮时，低水位水库放水，所以闸门应B 关A 开，从能量转化的角度来说，该电站是将海水的重力势能转化为水轮机的动能．动能再转化为电能．答案：(1)钱塘江 (2)A 关B 开 B 关A 开 重力势能11．(12分)新疆某地山口的风速可达15 m/s ，山口处横截面积为1000 m 2，设通过山口的风能全部用于使风力发电机转动，且风能的20%转化为电能，则通过这个山口的风的发电功率多大？(设空气密度ρ＝1.3 kg/m 3)解析：通过山口的风能即风的动能，设为E ，则E ＝12(ρS v t )v 2＝12ρS v 3t . P ＝W t ＝E ×20%t ＝12ρS v 3t ×20%t＝110ρS v 3＝110×1.3×153×1000 W ＝438750 W ＝438.75 kW.答案：438.75 kW12．(14分)某海湾共占面积1.0×107m 2，涨潮时平均水深20 m ，此时关上水坝闸门，可使水位保持在20 m 不变．退潮时，坝外水位降至18 m ．利用此水坝建立一座水力发电站，重力势能转化为电能的效率为10%.每天有两次涨潮，该发电站每天能发出多少电能？(g 取10m/s 2)解析：打开闸门后，坝内的水流出，但和外面相比，水量太小，可以认为外面的水位不升高，所以水位下降(20－18) m ＝2 m.减少的重力势能(要用重心下降的高度)ΔE p ＝mgh ＝ρVgh ＝1.0×103×1.0×107×2×10×1 J ＝2×1011J转化为电能ΔE 电＝ΔE p ×10%＝2×1010 J ．每天有两次涨潮，故E 电＝2ΔE 电＝4×1010J. 答案：4×1010J13．(14分)现代典型的燃煤发电厂，总效率一般为40%.有一座大型燃煤发电厂，如果发出1.0×109W 的电力，可供一个大城市使用．如图5－3所示表示这座发电厂的能量流向．请回答：(1)燃煤提供的能量应等于哪几项能量之和？(2)图中烟囱废气所带走的能量没有标出，请你算出来，在图中补上．(3)算出这座发电厂的总效率．(4)根据图5－3中所表示的电厂能量流向，你认为在哪些地方作些改进，可以提高发电厂的总效率？燃煤发电厂中的能量流向图图5－3解析：(1)燃煤提供的能量等于进入涡轮机的能量和通过烟囱排出的能量之和．(2)根据(1)中的解析可得通过烟囱废气所带走的能量E ＝2.5×109W －2.2×109W＝0.3×109W.(3)由能量流向图可知送达用户的电能为9.0×108W.消耗的总能量为2.5×109W ，所以总效率η＝9.0×1082.5×109×100%＝36%. (4)从能量流向图中可以看出，该热电厂的损耗共达到了1.6×109W ，即达到了60%，最主要的损耗是涡轮机的损耗，由冷凝器排出，所以这个地方应作为改造的重点，降低通过冷凝器时能量的消耗，以此提高涡轮机的效率，进而提高整个电厂的效率，另外，也要尽可能降低另外两条途径的损耗，一是通过烟囱废气带走的能量，对燃煤锅炉及其烟囱进行改造；二是输电过程中的电能损耗．答案：见解析。
2017-2018学年高中物理沪科版选修3-3教师用书：第4章
章末分层突破[自我校对]①ΔU＝W ②ΔU＝Q ③热辐射④Q＋W ⑤不可能⑥不可能热传递在改变物体内能上是等价的．1．热力学第一定律揭示了内能的增量(ΔU)与外界对物体做的功(W)和物体从外界吸收的热量(Q)之间的关系，即ΔU＝W＋Q，正确理解公式的意义及符号含义是解决本类问题的关键．(1)外界对物体做功，W＞0；物体对外界做功，W＜0；(2)物体从外界吸热，Q＞0；物体向外界放热，Q＜0；(3)ΔU＞0，物体的内能增加；ΔU＜0，物体的内能减少．解题思路：分析题干，确定改变内能的方式(W、Q)→判断W、Q的符号→代入公式ΔU＝W＋Q→得出结论2．注意的问题(1)只有绝热过程时Q＝0，ΔU＝W，用做功可判断内能的变化．(2)只有在气体体积不变时，W＝0，ΔU＝Q，用吸热放热情况可判断内能的变化．(3)若物体内能不变，即ΔU＝0，W和Q不一定等于零，而是W＋Q＝0，功和热量符号相反，大小相等，因此判断内能变化问题一定要全面考虑．(4)对于气体，做功W的正负一般要看体积变化，气体体积缩小，W＞0；气体体积增加，W＜0.3．应用热力学定律和能量守恒时的步骤(1)认清有多少种形式的能(例如动能、势能、内能、电能、化学能、光能等)在相互转化．(2)分别写出减少的能量ΔE减和增加的能量ΔE增的表达式．(3)列出能量守恒方程：ΔE减＝ΔE增．如图4-1所示，p－V图中，一定质量的理想气体由状态A经过程Ⅰ变至状态B时，从外界吸收热量420 J，同时膨胀对外做功300 J．当气体从状态B经过程Ⅱ回到状态A时，外界压缩气体做功200 J，求此过程中气体吸收或放出的热量是多少？图4-1【解析】一定质量的理想气体由状态A经过程Ⅰ变至状态B时，从外界吸收的热量Q1大于气体膨胀对外做的功W1，气体内能增加，由热力学第一定律，气体内能增加量为ΔU＝Q1＋W1＝420 J＋(－300) J＝120 J气体由状态B经过程Ⅱ回到状态A时，气体内能将减少120 J，而此过程中外界压缩气体做了W2＝200 J的功，因而气体必向外界放热，放出的热量为Q2＝ΔU－W2＝(－120) J－200 J＝－320 J.【答案】放出热量320 J1.(1)热传递具有方向性：两个温度不同的物体进行接触时，热量会自发地从高温物体传给低温物体，而低温物体不可能自发地将热量传给高温物体．要实现低温物体向高温物体传递热量，必须借助外界的帮助，因而产生其他影响或引起其他变化．(2)气体的扩散现象具有方向性：两种不同的气体可以自发地进入对方，最后成为均匀的混合气体，但这种均匀的混合气体，绝不会自发地分开，成为两种不同的气体．(3)机械能和内能的转化过程具有方向性：物体在水平面上运动，因摩擦而逐渐停止下来，但绝不可能出现物体吸收原来传递出去的热量后，在地面上重新运动起来．(4)气体向真空膨胀具有方向性：气体可自发地向真空容器膨胀，但绝不可能出现气体自发地从容器中流出，容器变为真空．2．热力学第二定律的微观解释一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行，即在任何自然过程中，一个孤立系统的熵总不会减小．下列说法正确的是()A．冰箱能使热量从低温物体传递到高温物体，因此不遵循热力学第二定律B．空调工作时消耗的电能比室内温度降低所放出的热量要多C．自发的热传导是不可逆的D．不可能通过给物体加热而使它运动起来，因为这违背热力学第一定律E．气体向真空膨胀具有方向性【解析】有外界的帮助和影响，热量可以从低温物体传递到高温物体；空调消耗的电能必大于室内温度降低所放出的热量，A错误、B正确；不可能通过给物体加热而使它运动起来，这违背了热力学第二定律，D错误，C正确；气体可自发地向真空容器膨胀，E正确．【答案】BCE地球上有很多的海水，它的总质量约为1.4×1018吨，如果这些海水的温度降低0.1 ℃，将要放出5.8×1023焦耳的热量，有人曾设想利用海水放出的热量使它完全变成机械能来解决能源危机，但这种机器是不能制成的，关于其原因下列说法中不正确的是()A．内能不能转化成机械能B．内能转化成机械能不满足热力学第一定律C．只从单一热源吸收热量并完全转化成机械能的机械不满足热力学第二定律D．机械能可全部转化为内能，内能不可能全部转化为机械能，同时不引起其他变化E．上述原因都不正确【解析】本题考查热力学第一定律和热力学第二定律的应用，内能可以转化成机械能，如热机，A错误；内能转化成机械能的过程满足热力学第一定律，即能量守恒定律，B错误；热力学第二定律告诉我们：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化，C、D正确．【答案】ABE(1)自然界中一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性，都是不可逆的.(2)理解的关键是“自发”和“不引起其他变化”.1.关于热力学定律，下列说法正确的是()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E．如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡【解析】根据热力学定律，气体吸热后如果对外做功，则温度不一定升高，说法A错误．改变物体内能的方式有做功和传热，对气体做功可以改变其内能，说法B正确．理想气体等压膨胀对外做功，根据pVT＝恒量知，膨胀过程一定吸热，说法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，说法D正确．两个系统达到热平衡时，温度相等，如果这两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡，说法E正确．故选B、D、E.【答案】BDE2．一定量的理想气体从状态a开始，经历等温或等压过程ab、bc、cd、da 回到原状态，其p-T图像如图4-2所示，其中对角线ac的延长线过原点O.下列判断正确的是()图4-2A．气体在a、c两状态的体积相等B．气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能C．在过程cd中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功D ．在过程da 中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功E ．在过程bc 中外界对气体做的功等于在过程da 中气体对外界做的功【解析】 由ac 的延长线过原点O 知，直线Oca 为一条等容线，气体在a 、c 两状态的体积相等，选项A 正确；理想气体的内能由其温度决定，故在状态a 时的内能大于在状态c 时的内能，选项B 正确；过程cd 是等温变化，气体内能不变，由热力学第一定律知，气体对外放出的热量等于外界对气体做的功，选项C 错误；过程da 气体内能增大，从外界吸收的热量大于气体对外界做的功，选项D 错误；由理想气体状态方程知：p a V a T a ＝p b V b T b ＝p c V c T c ＝p d V d T d＝C ，即p a V a ＝CT a ，p b V b ＝CT b ，p c V c ＝CT c ，p d V d ＝CT d .设过程bc 中压强为p 0＝p b ＝p c ，过程da 中压强为p ′0＝p d ＝p a .由外界对气体做功W ＝p ·ΔV 知，过程bc 中外界对气体做的功W bc ＝p 0(V b －V c )＝C (T b －T c )，过程da 中气体对外界做的功W da ＝p ′0(V a －V d )＝C (T a －T d )，T a ＝T b ，T c ＝T d ，故W bc ＝W da ，选项E 正确(此选项也可用排除法直接判断更快捷)．【答案】 ABE3．关于气体的内能，下列说法正确的是( )．A ．质量和温度都相同的气体，内能一定相同B ．气体温度不变，整体运动速度越大，其内能越大C ．气体被压缩时，内能可能不变D ．一定量的某种理想气体的内能只与温度有关E ．一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加【解析】 气体的内能由物质的量、温度和体积决定，质量和温度都相同的气体，内能可能不同，说法A 错误．内能与物体的运动速度无关，说法B 错误．气体被压缩时，同时对外传热，根据热力学第一定律知内能可能不变，说法C 正确．一定量的某种理想气体的内能只与温度有关，说法D 正确．根据理想气体状态方程，一定量的某种理想气体在压强不变的情况下，体积变大，则温度一定升高，内能一定增加，说法E 正确．【答案】 CDE4．如图4-3，内壁光滑、导热良好的汽缸中用活塞封闭有一定质量的理想气体．当环境温度升高时，关于缸内气体的下列说法正确的是( )图4-3A．内能增加B．对外做功C．压强不变D．分子间的引力和斥力都增大E．分子间的引力和斥力都减小【解析】当环境温度升高时，压强不变，缸内气体膨胀对外做功，对理想气体不考虑分子力，内能仅由物质的量和温度决定，温度升高，气体的内能增加，正确选项为A、B、C.【答案】ABC我还有这些不足：(1)________________________________________________________(2)________________________________________________________我的课下提升方案：(1)________________________________________________________(2)________________________________________________________。
2013高二物理沪科版选修3-5课件 第3章3-3
2．使原子能级跃迁的两种粒子——光子与实物 粒子 (1)原子若是吸收光子的能量而被激发，其光子 的能量必须等于两能级的能量差，否则不被吸 收，不存在激发到n能级时能量有余，而激发到 n＋1时能量不足，则可激发到n能级的问题．
(2)原子还可吸收外来实物粒子(例如自由电子) 的能量而被激发，由于实物粒子的动能可全部 或部分地被原子吸收，所以只要入射粒子的能 量大于或等于两能级的能量差值(E＝En－Ek)， 就可使原子发生能级跃迁．
hν＝Em－En.
3．轨道假设：玻尔在上述假设的基础上， 计算了氢原子的电子轨道半径(叫做玻 尔半径)与电子在各条轨道上运动时氢 原___rn_＝__n_子2_r_1，__E__n的＝__n_12_E_1_(_n能_＝__1_,2_,_3量_，__…__)_．_：_
二、能级 原子光谱 1．能级：原子在各定态的___能__量_叫值做原子的 能级． 2．基态和激发态：在正常状态下，原子处于能 级最低的状态，这时电子在离核最近的轨道上 运动，这一定态叫做____基．态电子在其他轨道上 运动时的定态叫做____激__发．态
3．3 量子论视野下的原子模型
3．3
课标定位 课前自主学案 核心要点突破 课堂互动讲练 知能优化训练
课标定位
学习目标：1.了解玻尔原子模型及能级的概 念． 2．理解原子发射和吸收光子的频率与能级 差的关系． 3．知道玻尔对氢光谱的解释以及玻尔理论 的局限性． 重点难点：理解玻尔理论的基本假设；电子 的跃迁及能级辐射
3．氢原子能级图 氢原子的能级图如图3－3－1所示．
图3－3－1
4．原子光谱：原子吸收或辐射的能量____等发于生 在相应跃迁的两个能级的能量差．由于原子的 能级是不连续的，所以辐射或吸收的光子的能 量也是____不__连的续．从光谱上看，原子辐射光波 的频率只有若干____分的立值．理论计算跟实验观 察的结果符合得很好，而且还预言了一些新的 谱线．
(沪科版)高中物理选修3-5教师用书：第1章 1
学习目标知识脉络1.知道探究物体碰撞时动量变化规律的思路和方法．2．知道系统、内力、外力的概念．3．理解动量守恒定律的内容及表达式，理解其守恒的条件．(重点)4．了解动量守恒定律的普遍意义，会用动量守恒定律解决实际问题．(重点、难点)探究物体碰撞时动量的变化规律1．实验目的：探究物体碰撞前后总动量有何关系．2．实验器材：气垫导轨、滑块2块、天平、光电门、数字毫秒计等．3．实验步骤(1)用天平测出两滑块质量m1、m2填入表格．(2)调整导轨使之处于水平状态，并使光电计时器系统开始工作．(3)导轨上一滑块静止，用另一滑块与其碰撞．记录两滑块的速度变化．(v1、v1′、v2′填入下表中)碰撞前碰撞后质量m1m2m1m2速度v1v2v1′v2′m v m1v1＋m2v2m1v1′＋m2v2′(4)在一小车上帖上双面胶，用另一小车碰撞它，二者相碰后粘在一起．观察两小车碰撞前后的速度变化．(5)改变小车质量，重复步骤(1)～(4)．4．结论两物体在碰撞前后总动量的大小、方向均不变．1．如图121所示，在实验室用两端带竖直挡板C、D的气垫导轨和有固定挡板的质量都是M的滑块A、B，做“探究碰撞中的不变量”的实验，实验步骤如下：图121(1)把两滑块A、B紧贴在一起，在A上放质量为m的砝码，置于导轨上，用电动卡销卡住A、B，在A、B的固定挡板间放入一弹簧，使弹簧处于水平压缩状态．(2)按下电钮使电动卡销放开，同时起动两个记录两滑块运动时间的电子计时器，A、B与挡板C、D碰撞的同时，电子计时器自动停表，记下A至C的运动时间t1和B至D的运动时间t2.(3)重复几次取t1、t2的平均值．①在调整气垫导轨时应注意______________________________________；②应测量的数据还有____________________________________________；③只要关系式________成立，即可得出碰撞中守恒的量是mv的矢量和．【解析】(3)①用水平仪测量使导轨水平；②A端至C的距离L1，B端至D的距离L2；③由于滑块和气垫导轨间的摩擦力很小，因此可以忽略不计，可认为滑块在导轨上做匀速直线运动，因此两滑块作用后的速度可分别表示为：vA＝，vB＝.若(M＋m)＝M成立，则(M＋m)vA＝MvB成立，即碰撞中守恒的量是mv的矢量和．【答案】(3)①用水平仪测量使导轨水平②A端至C的距离L1，B端至D的距离L2③(M＋m)vA＝MvB2．某同学设计了一个用打点计时器“探究碰撞中的不变量”的实验，在小车A的前端粘有橡皮泥，设法使小车A做匀速直线运动，然后与原来静止的小车B相碰并黏在一起继续做匀速运动，如图122所示．在小车A的后面连着纸带，电磁打点计时器的频率为50 Hz.图122(1)若已得到打点纸带如图123所示，并测得各计数点间的距离．则应选图中__________段来计算A碰前的速度，应选________段来计算A和B碰后的速度．动量守恒定律[先填空]1．系统、内力和外力(1)系统把几个有相互作用的物体合称为系统．(2)内力系统内物体间的相互作用力．(3)外力系统外的物体对系统内物体的作用力．2．动量守恒定律(1)内容如果一个系统不受外力，或者所受合外力为零，那么这个系统的总动量保持不变．(2)成立条件①系统不受外力作用．②系统受外力作用，但合外力为零．③系统受外力作用，合外力也不为零，但合外力远小于内力．这种情况严格地说只是动量近似守恒，但却是最常见的情况．④系统所受到的合外力不为零，但在某一方向上合外力为零，或在某一方向上外力比内力小得多，则系统在该方向上动量守恒．3．动量守恒定律的适用范围它是自然界最普遍，最基本的规律之一．不仅适用于低速、宏观领域，而且适用于高速、微观领域．[再判断]1．对于由几个物体组成的系统，物体所受的重力为内力．(×) 2．某个力是内力还是外力是相对的，与系统的选取有关．(√) 3．一个系统初、末状态动量大小相等，即动量守恒．(×)4．只要合外力对系统做功为零，系统动量就守恒．(×)5．系统动量守恒也就是系统的动量变化量为零．(√)[后思考]1．系统总动量为零，是不是组成系统的每个物体的动量都等于零？【提示】不是．系统总动量为零，并不一定是每个物体的动量都为零，还可以是几个物体的动量并不为零，但它们的矢量和为零．2．动量守恒定律和牛顿第二定律的适用范围是否一样？【提示】动量守恒定律比牛顿运动定律的适用范围要广．自然界中，大到天体的相互作用，小到质子、中子等基本粒子间的相互作用都遵循动量守恒定律，而牛顿运动定律有其局限性，它只适用于低速运动的宏观物体，对于运动速度接近光速的物体，牛顿运动定律不再适用．[核心点击]1．对系统“总动量保持不变”的理解(1)系统在整个过程中任意两个时刻的总动量都相等，不仅仅是初、末两个状态的总动量相等．(2)Δp1＝－Δp2或m1Δv1＝－m2Δv2(系统内一个物体的动量变化量与另一物体的动量变化量等大反向)．(3)Δp＝p′－p＝0(系统总动量的变化量为零)．4．应用动量守恒定律的解题步骤明确研究对象，确定系统的组成↓受力分析，确定动量是否守恒↓规定正方向，确定初、末状态动量↓根据动量守恒定律，建立守恒方程↓代入数据，求出结果并讨论说明3．(多选)关于动量守恒的条件，下面说法正确的是( )A．只要系统内有摩擦力，动量就不可能守恒B．只要系统所受合外力为零，系统动量就守恒C．系统加速度为零，系统动量一定守恒D．只要系统所受合外力不为零，则系统在任何方向上动量都不可能守恒【解析】动量守恒的条件是系统所受合外力为零，与系统内有无摩擦力无关，选项A错误、B正确．系统加速度为零时，根据牛顿第二定律可得系统所受合外力为零，所以此时系统动量守恒，选项C正确．系统合外力不为零时，在某方向上合外力可能为零，此时在该方向上系统动量守恒，选项D错误．【答案】BC4．(多选)如图124所示，A、B两个小球在光滑水平面上沿同一直线相向运动，它们的动量大小分别为p1和p2，碰撞后A球继续向右运动，动量大小为p1′，此时B球的动量大小为p2′，则下列等式成立的是( )【导学号：060920xx】图124A．p1＋p2＝p1′＋p2′B．p1－p2＝p1′＋p2′C．p1′－p1＝p2′＋p2D．－p1′＋p1＝p2′＋p2【解析】因水平面光滑，所以A、B两球组成的系统在水平方向上动量守恒．取向右为正方向，由于p1、p2、p1′、p2′均表示动量的大小，所以碰前的动量为p1－p2，碰后的动量为p1′＋p2′，B 对．经变形得－p1′＋p1＝p2′＋p2，D对．【答案】BD5．如图125所示，A、B两物体的质量比mA∶mB＝3∶2，它们原来静止在平板车C上，A、B间有一根被压缩了的弹簧，A、B与平板车上表面间动摩擦因数相同，地面光滑．当弹簧突然释放后，若A、B 两物体分别向左、右运动，则有( )图125A．A、B系统动量守恒B．B、C系统动量守恒C．A、B、C系统动量守恒D．小车向右运动【解析】弹簧释放后，C对A的摩擦力向右，大小为μmAg，C对B的摩擦力向左，大小为μmBg，所以A、B系统所受合外力方向向右，动量不守恒，选项A错误．由于力的作用是相互的，A对C的摩擦力向左，大小为μmAg，B对C的摩擦力向右，大小为μmBg，所以C 所受合外力方向向左而向左运动，选项D错误．由于地面光滑，A、B、C系统所受合外力为零，动量守恒，选项B错误，C正确．【答案】C6．如图126所示，游乐场上，两位同学各驾着一辆碰碰车迎面相撞，此后，两车以共同的速度运动；设甲同学和他的车的总质量为150 kg，碰撞前向右运动，速度的大小为4.5 m/s，乙同学和他的车的总质量为200 kg.碰撞前向左运动，速度的大小为4.25 m/s，则碰撞后两车共同的运动速度为(取向右为正方向)________.【导学号：060920xx】图126【解析】两车碰撞过程动量守恒．m1v1－m2v2＝(m1＋m2)v，得v ＝＝ m/s＝－0.5 m/s.【答案】－0.5 m/s7．a、b两球在光滑的水平面上沿同一直线发生正碰，作用前a球动量pa＝30 kg·m/s，b球动量pb＝0，碰撞过程中，a球的动量减少了20 kg·m/s，则碰撞后b球的动量为________．【解析】碰撞过程中，a球的动量减少了20 kg·m/s，故此时a球的动量是10 kg·m/s，a、b两球碰撞前后总动量保持不变，仍为30 kg·m/s，则碰撞后b球的动量为20 kg·m/s.【答案】20 kg·m/s8．一辆质量m1＝3.0×103 kg的小货车因故障停在车道上，后面一辆质量m2＝1.5×103 kg的轿车来不及刹车，直接撞入货车尾部失去动力．相撞后两车一起沿轿车运动方向滑行了s＝6.75 m停下．已知车轮与路面间的动摩擦因数μ＝0.6，求碰撞前轿车的速度大小．(重力加速度取g＝10 m/s2)【解析】由牛顿第二定律得a＝＝μg＝6 m/s2v＝＝9 m/s由动量守恒定律得m2v0＝(m1＋m2)vv0＝v＝27 m/s.【答案】27 m/s关于动量守恒定律理解的三个误区(1)误认为只要系统初、末状态的动量相同，则系统动量守恒．产生误区的原因是没有正确理解动量守恒定律，系统在变化的过程中每一个时刻动量均不变，才符合动量守恒定律．(2)误认为两物体作用前后的速度在同一条直线上时，系统动量才能守恒．产生该错误认识的原因是没有正确理解动量守恒的条件，动量是矢量，只要系统不受外力或所受合外力为零，则系统动量守恒，系统内各物体的运动不一定共线．(3)误认为动量守恒定律中，各物体的动量可以相对于任何参考系．出现该误区的原因是没有正确理解动量守恒定律，应用动量守恒定律时，各物体的动量必须是相对于同一惯性参考系，一般情况下，选地面为参考系．。
2020-2021学年高中物理沪科版选修3-3：章末综合测评第2章含答案解析
【最新】高中物理沪科版选修3-3：章末综合测评第2章学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、多选题1．对一定质量的理想气体，下列说法不正确的是( )A．气体体积是指所有气体分子的体积之和B．气体分子的热运动越剧烈，气体的温度就越高C．当气体膨胀时，气体的分子势能减小，因而气体的内能一定减少D．气体的压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁产生的E. 气体的压强是由气体分子的重力产生的，在失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁没有压强2．关于空气湿度，下列说法正确的是( )A．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大B．当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小C．空气的绝对湿度用空气中所含水蒸汽的压强表示D．空气的相对湿度定义为水的饱和汽压与相同温度时空气中所含水蒸汽的压强之比E.空气的相对湿度定义为空气中所含水蒸汽的压强与相同温度时水的饱和汽压之比3．由饱和汽与饱和汽压的概念判断下列说法哪些是正确的( )A．气体和液体之间的动态平衡是指汽化和液化同时进行的过程，且进行的速率相等B．一定温度下饱和汽的密度为一定值，温度升高饱和汽密度增大C．一定温度下的饱和汽压随饱和汽的体积增大而增大D．一定温度下的饱和汽压随饱和汽的体积增大而减小E.一定温度下的饱和汽压与饱和汽的体积无关4．如图所示是一定质量的某种气体的等压线，比较等压线上的a、b两个状态，下列说法正确的是( )A．在相同时间内撞在单位面积上的分子数b状态较多B．在相同时间内撞在单位面积上的分子数a状态较多C．a状态对应的分子平均动能小D．单位体积的分子数a状态较多E.单位体积的分子数b状态较多5．如图所示，内径均匀、两端开口的V形管，B支管竖直插入水银槽中，A支管与B 支管之间的夹角为θ，A支管中有一段长为h的水银柱保持静止，下列说法中不正确的是（）A．B管内水银面比管外水银面高hB．B管内水银面比管外水银面高hcos θC．B管内水银面比管外水银面低hcos θD．管内封闭气体的压强比大气压强小hcos θ高汞柱E.管内封闭气体的压强比大气夺强大hcos θ高汞柱6．如图所示，用活塞把一定质量的理想气体封闭在导热汽缸中，用水平外力F作用于活塞杆，使活塞缓慢向右移动，由状态①变化到状态②.如果环境保持恒温，分别用p、V、T表示该理想气体的压强、体积、温度．气体从状态①变化到状态②，此过程可用下图中哪几个图像表示( )A．B．C．D．E.7．如图所示，在一个圆柱形的导热气缸中，用活塞封闭了一部分空气，活塞与气缸壁间是密封而光滑的，一弹簧秤挂在活塞上，将整个气缸悬吊在天花板上，当外界气温升高(大气压不变)时( )A．弹簧秤示数变大B．弹簧秤示数变小C．弹簧秤示数不变D．气缸的底部下降E. 活塞位置不变8．用如图所示的实验装置来研究气体等容变化的规律．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某种气体，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，应将A管向上移B．将烧瓶浸入热水中，应将A管向下移动C．将烧瓶浸入冰水中，应将A管向上移动D．将烧瓶浸入冰水中，应将A管向下移动E.将该装置移到高山上做实验，应将A管向上移二、实验题9．为了测试某种安全阀在外界环境为一个大气压时所能承受的最大内部压强，某同学自行设计制作了一个简易的测试装置．该装置是一个装有电加热器和温度传感器的可密闭容器．测试过程可分为如下操作步骤：a．记录密闭容器内空气的初始温度t1；b．当安全阀开始漏气时，记录容器内空气的温度t2；c．用电加热器加热容器内的空气；d．将待测安全阀安装在容器盖上；e．盖紧装有安全阀的容器盖，将一定量空气密闭在容器内．(1)将每一步骤前的字母按正确的操作顺序排列：______；(2)若测得的温度分别为t1＝27 ℃，t2＝87 ℃，已知大气压强为1.0×105 Pa，则测试结果是：这个安全阀能承受的最大内部压强是________．三、填空题10．如图所示，内壁光滑的圆柱型金属容器内有一个质量为m、面积为S的活塞．容器固定放置在倾角为θ的斜面上．一定量的气体被密封在容器内，温度为T0，活塞底面与容器底面平行，距离为h.已知大气压强为p0，重力加速度为g.(1)容器内气体压强为________．(2)由于环境温度变化，活塞缓慢下移h/2时气体温度为________．四、解答题11．如图所示，两气缸AB粗细均匀，等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通；A的直径为B的2倍，A上端封闭，B上端与大气连通；两气缸除A顶部导热外，其余部分均绝热．两气缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、b，活塞下方充有氮气，活塞a上方充有氧气；当大气压为P0，外界和气缸内气体温度均为7℃且平衡时，活塞a离气缸顶的距离是气缸高度的14，活塞b在气缸的正中央．①现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b恰好升至顶部时，求氮气的温度；②继续缓慢加热，使活塞a上升，当活塞a上升的距离是气缸高度的116时，求氧气的压强．12．扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象；如图，截面积为S的热杯盖扣在水平桌面上，开始时内部封闭气体的温度为300K，压强为大气压强P0．当封闭气体温度上升至303K时，杯盖恰好被整体顶起，放出少许气体后又落回桌面，其内部压强立即减为P0，温度仍为303K．再经过一段时间，内部气体温度恢复到300K．整个过程中封闭气体均可视为理想气体．求：（ⅰ）当温度上升到303K且尚未放气时，封闭气体的压强；（ⅱ）当温度恢复到300K时，竖直向上提起杯盖所需的最小力．参考答案1．ACE【解析】A、由于气体分子间的距离较大，分子间距离不能忽略，所以气体体积要比所有气体分子的体积之和要大，A错误；B、气体分子的热运动越剧烈，分子的平均速率就越大，平均动能越大，温度就越高，B正确；C、理想气体的内能只与气体的温度有关，只要气体的温度不变，则内能不变，C错误；D、E、气体压强是由气体分子对容器壁频繁地撞击而产生的，与气体的重力没有关系，所以在失重的情况下，气体对器壁仍然有压强，D正确，E错误．故选ACE.【点睛】解答本题的关键熟悉理想气体模型、气压的微观解释，及内能的决定因素，基础题．2．BCE【详解】当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定较大，当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小，这是因为无论空气的绝对湿度多大，只要比饱和汽压小得越多，液体就越容易蒸发，这时人身上分泌的液体越容易蒸发，人感觉就越干燥，选项A错误，B正确；空气的绝对湿度用空气中所含水蒸汽的压强表示，空气的相对湿度定义为空气中所含水蒸汽的压强与相同温度时水的饱和汽压之比，选项C、E正确，D错误．故选BCE.3．ABE【分析】掌握饱和汽的动态平衡规律，知道什么是动态平衡；饱和汽压是物质的一个重要性质，它的大小取决于物质的本性和温度．饱和汽压越大，表示该物质越容易挥发．饱和汽压与温度有关；【详解】当气体汽化和液化同时进行的过程中进行的速率相等时，饱和汽和液体之间的达到动态平衡，A正确；饱和汽压是物质的一个重要性质，它的大小取决于物质的本性和温度；故一定温度下的饱和汽的分子数密度是一定值，相同温度下不同液体的饱和汽压一般是不同的；但饱和汽压不是与热力学温度成正比，B正确；饱和汽压与温度有关，一定温度下的饱和汽压和汽体的体积无关，CD错误E正确．【点睛】该题考查对饱和汽和饱和汽压的理解，解决本题的关键是知道饱和汽压的大小取决于物质的本性和温度，与体积无关．4．BCD【解析】由题图可知一定质量的气体a、b两个状态的压强相等，而a状态温度低，分子平均动能小，平均每个分子对器壁的撞击力小，而压强不变，则相同时间内撞在单位面积上的分子数a状态一定较多，故A错，B、C对；一定质量的气体，分子总数不变，V b>V a，单位体积的分子数a状态较多，故D对、E错误．故选BCD．【点睛】从微观上说，气体的压强与单位时间内撞击单位面积的分子数和分子平均动能有关，a状态的温度较低，则分子平均动能较小，而二者压强相等，故a 状态在相同时间内撞在单位面积上的分子数较多．5．ACE【解析】以A管中的水银为研究对象，则有pS＋h cos θ·S＝p0S，B管内压强p＝p0－h cos θ，显然p<p0，且B管内水银面要比槽内水银面高出h cos θ.故B、D正确．本题选错误的故选ACE．【点睛】此类题目的关键是选择合适的研究对象，结合受力分析和理想气体状态方程求解．6．ADE【解析】【详解】由题意知，由状态①到状态②过程中，温度不变，体积增大，根据pVT＝C可知压强将减小．对A图像进行分析，p-V图像是双曲线即等温线，且由状态①到状态②体积增大，压强减小，故A项正确；对B图像进行分析，p-V图像是直线，温度会发生变化，故B项错误；对C 图像进行分析，可知温度不变，但体积减小，故C项错误；对D、E图像进行分析，可知温度不变，压强减小，体积增大，D、E项正确；故选ADE．7．CDE【解析】【详解】对活塞受力分析，可知F =mg +p 0S −pS现在需要讨论一下气体压强的变化．以气缸为研究对象受力分析，如图所示则有p 0S =Mg +pS ，解得p =p 0−Mg S ，因为M 、S 、p 0均为不变量，在气体温度变化时，气体的压强不变．而气体在此过程中做等压膨胀．由此而知，弹簧秤的示数不变．气缸的底部下降，活塞位置不变，CDE 正确．8．ADE【解析】将烧瓶浸入热水中，气体温度升高，压强增大，要维持体积不变，应将A 管向上移动，增大A 、B 管中的水银面的高度差，故选项A 正确，选项B 错误；将烧瓶浸入冰水中，气体温度降低，压强减小，要维持体积不变，应将A 管向下移动，增大A 、B 管中的水银面的高度差，故选项D 正确，选项C 错误；将该装置移到高山上做实验，大气压减小，气体压强大于外界大气压，要维持体积不变，应将A 管向上移动，E 正确．故选ADE ．【点睛】气体做的是等容变化，直接根据查理定律分析即可，也可以写出查理定律的公式，结合公式分析．比较简单．9．d 、e 、a 、c 、b 1.2×105 Pa【解析】（1）将安全阀安装在容器盖上，然后密封空气，记录其初始温度t 1，然后加热密封空气，待漏气时记录容器内空气的温度t 2，故正确操作顺序为d 、e 、a 、c 、b ．（2）已知T 1＝300K ，T 2＝360K ，p 0＝1.0×105Pa ，由于密封空气的体积不变，再根据查理定律可得012p p T T =，代入数据解得：51.210a p P =⨯．10．p 0+mgcosθS T 02【解析】(1)容器内气体的压强与大气压和活塞的重力有关．活塞对气体产生的压强为p ′=mgcosθS ，则容器内气体的压强p =p 0+p ′=p 0+mgcosθS(2)环境温度变化，活塞缓慢下移，可认为是等压变化，则V 0T 0=V1T 1，且V 0＝2V 1， 解得T 1=T02【点睛】此类题目要注意研究对象的选取，有时是活塞，有时是气体，结合理想气体状态方程求解．11．（2）320K;【解析】试题分析：现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b 升至顶部的过程中，a 活塞不动，活塞a 、b下方的氮气经历等压过程，分析出初态和末态的体积和温度，由盖•吕萨克定律求解；继续缓慢加热，使活塞a 上升，活塞a 上方的氧气经历等温过程，根据玻意耳定律求解即可．（1）活塞b 升至顶部的过程中，活塞a 不动，活塞a 、b 下方的氮气经历等压过程．设气缸A 的容积为V 0，氮气初态体积为V 1，温度为T 1，末态体积为V 2，温度为T 2，按题意，气缸B 的容积为04V , 则有：00013714248V V V V =+⋅= 0020344V V V V ==+ 根据盖•吕萨克定律得：1212V V T T = 代入数据解得：2320T K =（2）活塞b 升至顶部后，由于继续缓慢加热，活塞a 开始向上移动，直至活塞上升的距离是气缸高度的116时，活塞a 上方的氧气经历等温过程，设氧气初态体积为V 1′，压强为P 1′，末态体积为V 2′，压强为P 2′， 由题给数据有，014V V ''= 10P P '= 02316V V =' 由玻意耳定律得：1122P VP V ''''=本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。
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(1)有可能放出几种能量的光子？
(2)在哪两个能级间跃迁时，所发出的光子的波长最长？波长是多少？
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2.根据玻尔理论，氢原子核外电子在n＝1和n＝2的轨道上运动时，其运动的()
A.轨道半径之比为1∶4B.动能之比为4∶1C.速度大小之比为4∶1
D.周期之比为1∶8E.向心加速度之比为8∶1
3.氢原子在电子轨道半径r1＝0.53×10－10m时，能量E1＝－13.6 eV.求：
(1)电子的动能；
(2)氢原子的电势能；
(3)原因：保留了经典粒子的观念，把电子的运动仍然看作经典力学描述下的轨道运动.
达
标
训
练
1.由玻尔理论可知，下列说法中正确的是()
A.电子绕核运动有加速度，就要向外辐射电磁波
B.处于定态的原子，其电子做变速运动，但它并不向外辐射能量
C.原子内电子的可能轨道是连续的
D.原子的轨道半径越大，原子的能量越大E.原子的能量是不连续的
2.能量量子化
(1)电子在可能轨道上运动时，虽然是变速运动，但它并不释放能量，原子是稳定的，这样的状态也称之为定态.
(2)由于原子的可能状态(定态)是不连续的，具有的能量也是不连续的.氢原子的电子在各条轨道上运动时氢原子的能量En＝ E1(n＝1,2,3…)
E1代表电子在离核最近的可能轨道上运动时氢原子的能量E1＝－13.6 eV.
原子吸收或辐射能量，等于发生相应跃迁时两个能级的能量差.
3.电子云
用疏密不同的点表示电子在各处出现的，玻尔原子理论中的电子轨道是电子出现概率的地方.
[再判断]
1.不同原子的发光频率是不一样的.()
2.氢原子能级的量子化是氢光谱不连续的成因.()
3.玻尔理论能很好地解释氢光谱为什么是一些分立的亮线.()
4.当氢原子由能量为E的定态向低能级跃迁时，其发光频率为ν＝ .()
5.电子云就是原子核外电子的分布图.()
[后思考]
玻尔理论是如何解释氢原子光谱特征的？
精
讲
互
动
1.轨道量子化：轨道半径只能够是一些不连续的、某些分立的数值.
氢原子各条可能轨道上的半径rn＝n2r1(n＝1,2,3…)
其中n是正整数，r1是离核最近的可能的轨道半径，r1＝0.53×10－10m.其余可能的轨道半径还有0.212 nm、0.477 nm…不可能出现介于这些轨道半径之间的其他值.这样的轨道形式称为轨道量子化.
本学期总第____课时
第1课时
课题名称
3.3量子论视野下的原子模型
时间
年月日
课型
主备课人
目标
1.知道卢瑟福核式结构模型存在的弱点以及玻尔理论的主要内容.
2.掌握氢原子的轨道半径的规律、氢原子能级及电磁辐射的规律.
3.了解原子光谱及其意义.
4.了解玻尔理论的成就与局限性.
重点
知道卢瑟福核式结构模型存在的弱点以及玻尔理论的主要内容
能级差越大，放出光子的频率就越高.
6.使原子能级跃迁的两种粒子——光子与实物粒子
(1)原子若是吸收光子的能量而被激发，其光子的能量必须等于两能级的能量差，否则不被吸收，不存在激发到n能级时能量有余，而激发到n＋1时能量不足，则可激发到n能级的问题.
(2)原子还可吸收外来实物粒子(例如，自由电子)的能量而被激发，由于实物粒子的动能可部分地被原子吸收，所以只要入射粒子的能量大于两能级的能量差值(E＝En－Ek)，就可使原子发生能级跃迁.
4.能级跃迁：处于激发态的原子是不稳定的，它会自发地向较低能级跃迁，经过一次或几次跃迁到达基态.所以一群氢原子处于量子数为n的激发态时，可能辐射出的光谱线条数为N＝ ＝C .
5.光子的发射：原子由高能级向低能级跃迁时以光子的形式放出能量，发射光子的频率由下式决定.
hν＝Em－En(Em、En是始末两个能级且m＞n)
(2)激发态：电子在除基态外的上运动时的定态.
(3)把氢原子所有可能的能量值画在一张图上，就得到了氢原子的能级结构图(如图3 3 1).
图3 3 1
(4)原子的能级跃迁
①原子处于基态时最，处于较高能级的激发态时会地向的激发态或跃迁，这一过程以的形式辐射能量.
②原子从基态或较低能级的激发态向的激发态跃迁的过程能量.
(3)电子在核外旋转的等效电流.(已知电子质量m＝9.1×10－31kg)
4.欲使处于基态的氢原子激发或电离，下列措施可行的是()
A.用10.2 eV的光子照射B.用11 eV的光子照射C.用14 eV的光子照射
D.用10 eV的光子照射E.用12.09 eV的光子照射
5.(2015·海南高考)氢原子基态的能量为E1＝－13.6 eV.大量氢原子处于某一激发态.由这些氢原子可能发出的所有的光子中，频率最大的光子能量为－0.96E1，频率最小的光子的能量为______eV(保留2位有效数字)，这些光子可具有______种不同的频率.
3.玻尔理论认为电子绕核运转的半径可以取一系列不连续的任意值.()
[后思考]
请思考原子核式结构模型与经典电磁理论的矛盾是什么.
能级原子光谱
[先填空]
1.能级
在玻尔模型中，原子的能量状态是不连续的，各定态的能量只能取一些，各定态的能量值叫做原子的能级.
2.氢原子能级结构图
(1)基态：原子处于能量的状态电子在离核的轨道上运动的定态.
7.原子的电离：若入射光子的能量大于原子的电离能，如处于基态的氢原子电离能为13.6 eV，则原子也会被激发跃迁，这时核外电子脱离原子核的束缚成为自由电子，光子能量大于电离能的部分成为自由电子的动能.
8.玻尔理论的成就及局限性
(1)成就：成功解释了氢原子光谱的实验规律.
(2)局限性：不能解释复杂原子的光谱现象.
2.玻尔理论的内容
(1)玻尔理论的主要假设
①原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的，这些状态叫做定态.处于定态的原子并不能量，只有当原子在之间跃迁时，才产生电磁辐射.
②原子从能量为Em的定态跃迁到能量为En的定态时，一定频率的光子，光子的能量由两个定态的决定，即hν＝.
(2)玻尔理论的结果
二次
备课
难点
掌握氢原子的轨道半径的规律、氢原子能级及电磁辐射的规律
自
主
学
习
玻尔的原子模型
[先填空]
1.玻尔理论的建立背景
(1)经典理论的困难：电子绕原子核高速运转，必然辐射电磁波，辐射能量后的电子将因作用而沿螺旋线运动，最终落入，原子寿命很短，但事实并非如此.
(2)玻尔的工作
玻尔在的基础上，把普朗克的量子论引入了原子系统，建立了玻尔理论.
(3)原子的能量包括：原子的原子核与电子所具有的电势能和电子运动的动能.
3.能级图中n称为量子数，E1代表氢原子的基态能量，即量子数n＝1时对应的能量，其值为－13.6 eV.En代表电子在第n个轨道上运动时的能量.
作能级图时，能级横线间的距离和相应的能级差相对应，能级差越大，间隔越宽，所以量子数越大，能级越密，竖直线的箭头表示原子跃迁方向，长度表示辐射光子能量的大小，n＝1是原子的基态，n→∞是原子电离时对应的状态.
①氢原子的电子轨迹半径为rn＝(n＝1,2,3，…)
②氢原子的能量为En＝ E1(n＝1,2,3，…)
r1、E1为电子的第一条轨迹半径以及对应的能量，且r1＝0.53×10－10m，
E1＝.
[再判断]
1.玻尔理论全面否定了原子的核式结构模型.()
2.玻尔认为原子是稳定的，电子绕核旋转但不向外辐射能量.()