2025高考物理人教版選擇性必修第3冊(cè)專項(xiàng)復(fù)習(xí)第3

章學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)含答案學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)

本卷分第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分。

滿分100分，時(shí)間90分鐘。

第I卷（選擇題共40分）

一、選擇題（共12小題，其中第1?8小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，每小

題3分，第9?12小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得4分，選不全的

得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分）

1.（2024.吉林長(zhǎng)春高二階段練習(xí)）關(guān)于以下各圖中所示的熱學(xué)相關(guān)知識(shí)，描述

正確的是（C）

兩分子間距離r的關(guān)系

乙

各速率區(qū)間的分子數(shù)

占總分子數(shù)的百分比

廠、、1

分子

。,三速率

氣體分子速率分布

丙

A.圖甲中，微粒越大，單位時(shí)間內(nèi)受到液體分子撞擊次數(shù)越多，布朗運(yùn)動(dòng)

越明顯

B.圖乙中，在廠由ri變到正的過程中分子力做負(fù)功

C.圖丙中，曲線1對(duì)應(yīng)的分子平均動(dòng)能比曲線2對(duì)應(yīng)的分子平均動(dòng)能小

D.圖丁中，一定質(zhì)量的理想氣體完成A-B-C-A一個(gè)循環(huán)中其溫度始終

不變

答案：C

解析：圖甲中，微粒越大，單位時(shí)間內(nèi)受到液體分子撞擊次數(shù)越多，布朗運(yùn)

動(dòng)越不明顯，故A錯(cuò)誤；圖乙中，在「由門變到9的過程中，分子勢(shì)能減小，則

分子力做正功，故B錯(cuò)誤；圖丙中，曲線A對(duì)應(yīng)的分子速率大的分子數(shù)占總分子

數(shù)的百分比大一些，可知T2>TI,則曲線1對(duì)應(yīng)的分子平均動(dòng)能比曲線2對(duì)應(yīng)的

分子平均動(dòng)能小，故C正確；圖丁中，完成A-5-C-A一個(gè)循環(huán)，溫度先升高,

后降低，再升高，故D錯(cuò)誤。

2.如圖，密封的桶裝薯片從上海帶到拉薩后蓋子凸起。若兩地溫度相同，則

桶內(nèi)的氣體壓強(qiáng)p和分子平均動(dòng)能Ek的變化情況是（D）

（）上海（

A.p增大、Ek增大B.p增大、Ek不變

C.p減小、Ek增大D.2減小、Ek不變

答案：D

解析：由于溫度相同，體積變大，由華=C可知，氣體的壓強(qiáng)減小，由于溫

度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度相同分子平均動(dòng)能相等，故D正確。

3.（202年河北保定一模）馬蹄燈是上世紀(jì)在中國(guó)生產(chǎn)并在民間廣泛使用的一種

照明工具。它以煤油作燈油，再配上一根燈芯，外面罩上玻璃罩子，以防止風(fēng)將

燈吹滅。當(dāng)熄滅馬蹄燈后，燈罩內(nèi)空氣溫度逐漸降低，下列關(guān)于燈罩內(nèi)原有空氣

的說法中正確的是（設(shè)外界大氣壓恒定）（D）

通風(fēng)口

iTrffl—玻璃罩

g當(dāng)一燈芯調(diào)節(jié)

—燈座，油壺

A.所有氣體分子運(yùn)動(dòng)的速率都減小

B.壓強(qiáng)減小

C.體積不變

D.內(nèi)能減小

答案：D

解析：溫度降低，分子的平均速率減小，并不是所有氣體分子運(yùn)動(dòng)的速率都

減小，故A錯(cuò)誤；燈罩內(nèi)外由通風(fēng)口連通，所以燈罩內(nèi)外氣體壓強(qiáng)一直相等，即

氣體壓強(qiáng)不變，故B錯(cuò)誤；由B可知，燈罩內(nèi)原有空氣為等壓變化，溫度降低，

體積減小，故C錯(cuò)誤；燈罩內(nèi)原有空氣溫度降低，內(nèi)能減小，故D正確。

4.（2024.山東煙臺(tái)一模）如圖所示，某同學(xué)將空玻璃瓶開口向下緩慢壓入水中,

下降過程中瓶?jī)?nèi)封閉了一定質(zhì)量的空氣，瓶?jī)?nèi)空氣看作理想氣體，水溫上下均勻

且恒定不變，則（B）

-----空氣——水一

三三三三蹙三三

A.瓶?jī)?nèi)空氣對(duì)外界做功

B.瓶?jī)?nèi)空氣向外界放出熱量

C.瓶?jī)?nèi)空氣分子的平均動(dòng)能增大

D.單位時(shí)間內(nèi)與瓶壁單位面積上碰撞的空氣分子數(shù)不變

答案：B

解析：被淹沒的玻璃瓶在下降過程中，瓶?jī)?nèi)氣體溫度不變，水進(jìn)入瓶?jī)?nèi)，氣

體體積減小，可知外界對(duì)氣體做正功，故A錯(cuò)誤；由于水溫上下均勻且恒定不變，

所以瓶?jī)?nèi)氣體溫度不變，則氣體分子平均動(dòng)能不變，氣體內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)

第一定律可知，氣體向外界放熱，故B正確，C錯(cuò)誤；由于氣體體積減小，所以

單位時(shí)間內(nèi)與瓶壁單位面積上碰撞的空氣分子數(shù)變多，故D錯(cuò)誤。

5.一定質(zhì)量的理想氣體（分子間作用力不計(jì)），體積由V膨脹到V,。如果通

過壓強(qiáng)不變的過程實(shí)現(xiàn)，對(duì)外做功大小為Wi,傳遞熱量的值為Qi,內(nèi)能變化為

AUi；如果通過溫度不變的過程來實(shí)現(xiàn)，對(duì)外做功大小為牝，傳遞熱量的值為

Qi,內(nèi)能變化為八。2,則（B）

A.Wi>W2,QI<Q2,kUi>Mh

B.Wi>W2,QI>Q2,kUx>kU2

C.Wi<W2,QI=Q2,AUOklh

D.Wi=W2,QI>Q2,AC/i>At/2

答案：B

解析：壓強(qiáng)不變的方式：對(duì)外做功的過程壓強(qiáng)不變，做功的力不變，根據(jù)蓋

—呂薩克定律，溫度升高，內(nèi)能增加，A[/i>0,吸熱。i=Wi+AUi。溫度不變的

方式：由玻意耳定律，對(duì)外做功的過程壓強(qiáng)減小，做功的力減小，W1>W2O溫度

不變，內(nèi)能不變，A[/2=0,AC/I>A[/2,吸熱。2=/S+W2,QI>Q2,故B正確。

6.（2024.河南許昌一模）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)3,再變化

到狀態(tài)C,其狀態(tài)變化過程的p—V圖像如圖所示。已知該氣體在狀態(tài)A時(shí)的熱

力學(xué)溫度為450K,關(guān)于圖示熱力學(xué)過程中，下列說法正確的是(D)

5

Ap/10Pa

3——1A

2-」

?BC

1------->;

o-------i------1---------i——>W10-3m3

(123

A.該氣體在狀態(tài)B時(shí)的熱力學(xué)溫度為300K

B.該氣體在狀態(tài)C時(shí)的熱力學(xué)溫度為300K

C.該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C全程放出熱量

D.該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C與外界交換的熱量是200J

答案：D

解析：氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)3做等容變化，由查理定律有第=第，解得加

1A1B

VoVr

=150K,氣體從狀態(tài)3到狀態(tài)C做等壓變化，由蓋一呂薩克定律有元=方，解

1B1C

得Tc=450K,故A、B錯(cuò)誤；因?yàn)闋顟B(tài)A和狀態(tài)C溫度相等，且理想氣體的內(nèi)

能是所有分子的動(dòng)能之和，溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，所以在這個(gè)過程中AU

=0,由熱力學(xué)第一定律AU=Q+W,得。=一W,在整個(gè)過程中，氣體在5到C

過程對(duì)外做功，因此W=—PBAV=—200J,即。=—W=200J,是正值，所以氣

體從狀態(tài)A到狀態(tài)C過程中是吸熱，吸收的熱量。=200J,故C錯(cuò)誤，D正確。

7.如圖所示，柱形容器內(nèi)封有一定質(zhì)量的空氣，光滑活塞C(質(zhì)量為附與容器

用良好的隔熱材料制成。活塞橫截面積為S,大氣壓為po,另有質(zhì)量為M的物體

從活塞上方的A點(diǎn)自由下落到活塞上，并隨活塞一起到達(dá)最低點(diǎn)3而靜止，在這

一過程中，容器內(nèi)空氣內(nèi)能的改變量AE,外界對(duì)容器內(nèi)空氣所做的功W與物體

及活塞的重力勢(shì)能的變化量的關(guān)系是(C)

A.Mgh+mgA/z=AE+W

B.AE=W,W—Mgh+mgA/z+p^S/\h

C.AE=W,W<Mgh+mgA/z+poSAh

D.A￡WW，W=Mgh+mg^+poSAh

答案：c

解析：由于系統(tǒng)隔熱，所以氣體與外界沒有熱交換，活塞對(duì)氣體做正功，所

以由熱力學(xué)第一定律知?dú)怏w的內(nèi)能增加，且而從能量守恒的角度考慮，

機(jī)和M減少的機(jī)械能即重力勢(shì)能和大氣壓做功共Mgh+mgA/z+poS^.h,這部分損

失的能量一部分使氣體的內(nèi)能增加，另一部分損失到碰撞過程中冽和M的內(nèi)能

上，所以W<Mg/i+機(jī)gA/z+poSA/?,故選C。

8.如圖所示，絕熱的容器內(nèi)封閉一定質(zhì)量的氣體（不考慮分子間的相互作用

力，外界大氣壓恒定），用電阻絲對(duì)其加熱時(shí)，絕熱活塞緩慢地?zé)o摩擦地上升，下

列說法正確的是（C）

|電源|

A.活塞上升，氣體體積增大，溫度降低

B.電流對(duì)氣體放熱，氣體又對(duì)外做功，氣體內(nèi)能可能不變

C.電流對(duì)氣體放的熱一定大于氣體對(duì)外做的功

D.氣體體積增大，單位時(shí)間內(nèi)打到器壁單位面積的分子數(shù)減少，氣體壓強(qiáng)

一定減小

答案：C

解析：活塞可無摩擦滑動(dòng)，外界大氣壓強(qiáng)不變，故氣體為等壓變化；由理想

氣體的狀態(tài)方程可知，活塞上升的過程中氣體體積增大，故溫度一定升高，A錯(cuò)

誤；電阻絲向氣體放熱氣體溫度升高，而理想氣體內(nèi)能只取決于分子動(dòng)能，故氣

體的內(nèi)能一定增大，B錯(cuò)誤；因內(nèi)能增大，由熱力學(xué)第一定律可知，電阻絲向氣

體放出的熱量一定大于氣體對(duì)外做的功，C正確；氣體體積變大，故氣體單位體

積內(nèi)的分子數(shù)減小，故單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對(duì)活塞的碰撞次數(shù)減小，但由前面分

析知?dú)怏w壓強(qiáng)不變，D錯(cuò)誤。故選C。

9.（2024.天津一模）下列有關(guān)熱學(xué)問題說法正確的是（C）

T各速率區(qū)間的分子數(shù)

占總分子數(shù)的百分比?

一;

分子的速率I

A.圖甲是理想氣體分子速率的分布規(guī)律，氣體在①狀態(tài)下的分子平均動(dòng)能

小于②狀態(tài)下的分子平均動(dòng)能

B.圖乙是分子勢(shì)能Ep與分子間距r的關(guān)系示意圖，在r＞n時(shí)分子力表現(xiàn)為

引力

C.圖丙為壓力鍋示意圖，在關(guān)火后打開壓力閥開始放氣的瞬間，鍋內(nèi)氣體

對(duì)外界做功，內(nèi)能減少

D.圖丁為一定質(zhì)量的理想氣體分別在Ti、T2溫度下發(fā)生的等溫變化，由圖

可知T1＜T2

答案：CD

解析：圖甲是理想氣體分子速率的分布規(guī)律，氣體在①狀態(tài)下分子速率占總

分子數(shù)的百分比的極大值的速率較大，則氣體在①狀態(tài)下分子平均動(dòng)能大于②狀

態(tài)下的分子平均動(dòng)能，故A錯(cuò)誤；圖乙是分子勢(shì)能Ep與分子間距廠的關(guān)系示意圖，

在廠=f2時(shí)分子力表現(xiàn)為零，可知在廠2＞廠＞r1時(shí)分子力表現(xiàn)為斥力，故B錯(cuò)誤；圖

丙為壓力鍋示意圖，在關(guān)火后打開壓力閥開始放氣的瞬間，鍋內(nèi)氣體體積變大，

對(duì)外界做功，因來不及與外界進(jìn)行熱交換，則氣體的內(nèi)能減少，故C正確；圖丁

為一定質(zhì)量的理想氣體分別在Ti、T2溫度下發(fā)生的等溫變化，由圖可知距離原點(diǎn)

越遠(yuǎn)的曲線上?丫乘積越大，可知溫度越高，即為＜72,故D正確。

10.（2024.河北石家莊高二階段練習(xí)）如圖所示為一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)

A到狀態(tài)B再到狀態(tài)C的?一T圖，下列說法正確的是（C）

A.狀態(tài)A到狀態(tài)3過程，氣體密度變大

B.狀態(tài)3到狀態(tài)C過程，氣體先放熱再吸熱

C.A、C兩狀態(tài)氣體分子單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積的次數(shù)不相等

D.A、C兩狀態(tài)氣體分子對(duì)容器壁上單位面積的平均撞擊力相等

答案：CD

解析：根據(jù)牛=?？芍獱顟B(tài)A到狀態(tài)5過程，壓強(qiáng)減小，溫度升高，則體積

變大，氣體密度變小，故A錯(cuò)誤；狀態(tài)5到狀態(tài)C過程，氣體體積一直減小，外

界對(duì)氣體做功，即卬＞0；溫度先升高后降低，則內(nèi)能先增加后減小，根據(jù)AU=

W+Q可知，氣體在前一階段的吸熱放熱不能確定，后一階段氣體一定放熱，故

B錯(cuò)誤；A、C兩狀態(tài)壓強(qiáng)相等，氣體分子對(duì)容器壁上單位面積的平均撞擊力相等,

但是溫度和體積不等，則氣體分子單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積的次數(shù)不相等，故C、

D正確。

11.(2023?青島二中高二期中)如圖所示，由導(dǎo)熱材料制成的汽缸和活塞將一

定質(zhì)量的理想氣體封閉在汽缸內(nèi)，活塞與汽缸壁之間無摩擦，活塞上方存有少量

液體，將一細(xì)管插入液體，活塞上方液體會(huì)緩慢流出，在此過程中，大氣壓強(qiáng)與

外界的溫度保持不變，則關(guān)于這一過程中汽缸內(nèi)的氣體(C)

o

o

o

O

A.單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對(duì)活塞撞擊的次數(shù)增多

B.氣體分子間存在的斥力是活塞向上運(yùn)動(dòng)的原因

C.氣體分子的速率分布情況不變

D.氣體對(duì)外界做的功等于氣體從外界吸收的熱量

答案：CD

解析：活塞上方液體逐漸流出，對(duì)活塞受力分析可得，汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小,

因?yàn)槠變?nèi)氣體溫度不變，則單位時(shí)間氣體分子對(duì)活塞撞擊的次數(shù)減少，故A錯(cuò)

誤；氣體分子對(duì)活塞的碰撞是活塞向上運(yùn)動(dòng)的原因，故B錯(cuò)誤；外界的溫度保持

不變，導(dǎo)熱材料制成的汽缸內(nèi)氣體溫度不變，氣體分子的速率分布情況不變，故

C正確；汽缸內(nèi)氣體溫度不變，汽缸內(nèi)氣體內(nèi)能不變；汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，體

積變大，氣體對(duì)外界做功；據(jù)熱力學(xué)第一定律，氣體對(duì)外界做功等于氣體從外界

吸收的熱量，故D正確。故選CD。

12.（2023?山東萊州一中高二上月考）如圖所示，絕熱隔板K把絕熱的汽缸分

隔成體積相等的兩部分，K與汽缸壁的接觸面是光滑的。兩部分中分別盛有相同

質(zhì)量、相同溫度的同種氣體a和b,氣體分子的分子勢(shì)能可忽略?，F(xiàn)通過電熱絲

對(duì)氣體a加熱一段時(shí)間后，a、b各自達(dá)到新的平衡，則（B）

A.a的體積增大了，壓強(qiáng)變小了

B.b的溫度升高了

C.加熱后a的分子的熱運(yùn)動(dòng)比b的分子的熱運(yùn)動(dòng)更劇烈

D.a增加的內(nèi)能大于b增加的內(nèi)能

答案：BCD

解析：對(duì)a加熱時(shí)，氣體a的溫度升高，壓強(qiáng)增大，由于K與汽缸壁的接觸

面是光滑的，可以自由移動(dòng)，所以a、b兩部分的壓強(qiáng)始終相同。氣體b被壓縮，

外界對(duì)氣體b做功，又因氣體與外界沒有發(fā)生熱交換，所以b的內(nèi)能增大，溫度

升高。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程華=C,可知b體積減小，溫度升高，壓強(qiáng)一定增

大，故A錯(cuò)誤，B正確；a、b氣體的壓強(qiáng)始終相同，a的體積較大，則氣體a的

溫度較高，所以加熱后a的分子的熱運(yùn)動(dòng)比b的分子的熱運(yùn)動(dòng)更劇烈，故C正確；

由于a氣體的溫度較高，所以a氣體內(nèi)能增加較多，故D正確。

第n卷（非選擇題共60分）

二、填空題（本題共2小題，共14分。把答案直接填在橫線上）

13.（4分）兩個(gè)內(nèi)壁光滑、完全相同的絕熱汽缸A、B,汽缸內(nèi)用輕質(zhì)絕熱活

塞封閉完全相同的理想氣體，如圖1所示，現(xiàn)向活塞上表面緩慢倒入細(xì)沙，若A

中細(xì)沙的質(zhì)量大于B中細(xì)沙的質(zhì)量，重新平衡后，汽缸A內(nèi)氣體的內(nèi)能

（填“大于”“小于”或“等于”）汽缸B內(nèi)氣體的內(nèi)能，圖2為重新平

衡后A、B汽缸中氣體分子速率分布圖像，其中曲線（填圖像中曲線標(biāo)號(hào)）

表示汽缸B中氣體分子的速率分布規(guī)律。

各速率區(qū)間的分子數(shù)

占總分子數(shù)的百分比

圖1圖2

答案：大于①

解析：對(duì)活塞分析有p=管，因?yàn)锳中細(xì)沙的質(zhì)量大于B中細(xì)沙的質(zhì)量，故

穩(wěn)定后有PA>PB；所以在達(dá)到平衡過程中外界對(duì)氣體做功有WA>WB,則根據(jù)AU

=W+Q,因?yàn)槠缀突钊际墙^熱的，故有AUA>AUB,即重新平衡后A汽缸內(nèi)

的氣體內(nèi)能大于B汽缸內(nèi)的氣體內(nèi)能；由圖2中曲線可知曲線②中分子速率大的

分子數(shù)占總分子數(shù)百分比較大，即曲線②的溫度較高，所以由前面分析可知B汽

缸溫度較低，故曲線①表示汽缸B中氣體分子的速率分布規(guī)律。

14.（10分）（2024?上海徐匯高三期中）小明同學(xué)設(shè)計(jì)了一種測(cè)溫裝置，用于測(cè)量

室內(nèi)的氣溫（室內(nèi)的氣壓為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，相當(dāng)于76cm汞柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)），結(jié)

構(gòu)如圖所示，大玻璃泡A內(nèi)有一定量的氣體，與A相連的B管插在水銀槽中，

管內(nèi)水銀面的高度x可反映泡內(nèi)氣體的溫度，即環(huán)境溫度，將這個(gè)簡(jiǎn)易溫度計(jì)放

入冰箱，靜置一段時(shí)間后

（1）玻璃泡內(nèi)的氣體分子平均動(dòng)能,氣體壓強(qiáng)（選填“變

大”“變小”或“不變”），請(qǐng)用分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)從微觀角度解釋氣體壓強(qiáng)變化

的原因：當(dāng)氣體體積不變時(shí)，溫度降低，分子熱運(yùn)動(dòng)程度降低，可知分子與容器

碰撞的次數(shù)減少，故壓強(qiáng)降低______________________________。

(2)溫度計(jì)放入冰箱后，B管內(nèi)水銀柱液面會(huì)_____(選填“升高”“降低”或

“不變”)。設(shè)玻璃泡內(nèi)氣體內(nèi)能變化的絕對(duì)值為AU,氣體做功的絕對(duì)值為W,

則氣體在這個(gè)過程中(選填“吸熱”或“放熱”)，變化的熱量大小為

(3)冰箱能夠不斷地把熱量從溫度較低的冰箱內(nèi)部傳給溫度較高的外界空氣，

這說明(D)

A.熱量能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體

B.熱量不可以從低溫物體傳到高溫物體

C.熱量的傳遞過程不具有方向性

D.熱量從低溫物體傳到高溫物體，必然引起其他變化

答案：(1)變小變小當(dāng)氣體體積不變時(shí)，溫度降低，分子熱運(yùn)動(dòng)程度降低，

可知分子與容器碰撞的平均作用力減小，故壓強(qiáng)降低

(2)升高放熱W+AU(3)D

解析：(1)溫度降低，可知分子平均動(dòng)能減小，分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度降低，分

子與容器碰撞的平均作用力減小，故壓強(qiáng)變小。

(2)溫度降低，水銀柱液面會(huì)上升，溫度降低，內(nèi)能降低，△。為負(fù)值，液面

升高，外接對(duì)氣體做正功，氣體放熱，根據(jù)一Q,則。=皿十4。。

(3)考查熱力學(xué)第二定律：熱傳遞的方向性，熱量自發(fā)的從高溫物體傳到低溫

物體，但可以在外界的影響使得熱量從低溫物體傳到高溫物體，由于外界的影響

也即引起了其他變化，故D正確。

三、論述、計(jì)算題(本題共4小題，共46分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、

方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必

須明確寫出數(shù)值和單位)

15.(8分)(2024.安徽黃山二模)一定質(zhì)量的某種理想氣體初始溫度為To=400

K,壓強(qiáng)po=IX105Pa,體積為Vo。經(jīng)等容變化放出400J熱量，溫度降低到Ti

=300K；若經(jīng)等壓變化，則需要放出600J的熱量才能使溫度降低到300K。求:

(1)等壓過程中外界對(duì)氣體做的功W；

(2)初始狀態(tài)下氣體的體積Voo

答案：(1)200J(2)8Xlorn?

解析：(1)等容過程中，氣體做功為零，即AU=—Q=-400J

等壓過程，內(nèi)能減小400J,放出600J熱量，則Q=200J。

(2)根據(jù)等壓變化可得%得

W=po(Vo-Vi)

33

聯(lián)立解得Vo=8X10-m0

16.(10分)(2024.山東濱州高二期中)如圖所示，質(zhì)量為膽、內(nèi)部高為”的絕

熱汽缸內(nèi)部帶有加熱裝置，用絕熱活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體。汽缸頂部有擋

板，用繩將活塞懸掛在天花板上。已知汽缸的底面積為S,活塞質(zhì)量為mo開始

時(shí)缸內(nèi)理想氣體溫度為300K,活塞到汽缸底部的距離為0.5H。用電流大小為1

的電流通過圖中阻值為R的電阻絲緩慢加熱時(shí)間/后，汽缸內(nèi)氣體的溫度升高到

700Ko已知大氣壓強(qiáng)恒為po,重力加速度為g。忽略活塞和汽缸壁的厚度，不計(jì)

一切摩擦。求：

(1)溫度從300K升高到700K的過程中，缸內(nèi)氣體內(nèi)能的增加量；

(2)溫度為700K時(shí)缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)。

答案:⑴產(chǎn)出一冷⑦oS-Mg)(2)如?！?/p>

解析：(1)假設(shè)在活塞碰到擋板前，氣體一直做等壓變化，當(dāng)為=300K時(shí)，

體積為0.5HS；當(dāng)T2=700K時(shí)，設(shè)活塞到汽缸底部的距離為九則寫”=州

1112

7

解得h=-^H>H

故假設(shè)不成立，氣體先做等壓變化，活塞碰到擋板后氣體做等容變化。在等

壓變化過程中，設(shè)氣體的壓強(qiáng)為p,對(duì)汽缸有Mg+pS=poS

此過程氣體對(duì)外做功為W=pSXQ.5H

由熱力學(xué)第一定律有^=I2Rt-W

解得kU=產(chǎn)~一二(poS-Mg)。

(2)設(shè)T2=700K時(shí)氣體的壓強(qiáng)為p',由理想氣體狀態(tài)方程得*^=

p'HS

T2

解得“—器)。

17.(12分)(2024.江蘇南通高二階段練習(xí))一容器內(nèi)部空腔呈不規(guī)則形狀，為測(cè)

量它的容積，在容器上豎直插入一根兩端開口且粗細(xì)均勻的玻璃管，接口用蠟密

封。玻璃管內(nèi)部橫截面積為S,管內(nèi)用一長(zhǎng)為人的水銀柱封閉著長(zhǎng)為/i的空氣柱,

如圖。此時(shí)外界的溫度為Tio現(xiàn)把容器浸在溫度為T2的熱水中，水銀柱緩慢上升,

靜止時(shí)管內(nèi)空氣柱長(zhǎng)度變?yōu)闄C(jī)已知水銀密度為重力加速度為g,大氣壓強(qiáng)為

(1)求溫度為Ti時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)pi；

(2)求容器的容積V；

⑶若該過程封閉氣體的內(nèi)能增加了AU,求氣體從外界吸收的熱量。。

答案：(l)po+pgh⑵-T2—T1一

(3)A[/+(po+/>g/z)(/21/i)5

解析：(1)對(duì)液柱受力分析有piS=poS+/)g/zS

解得pi=po+pgha

(2)設(shè)容器的容積為V,對(duì)封閉氣體，其初態(tài)的體積為Vi=V+/iS

其末態(tài)體積為V2=V+hS

由于該過程中氣體壓強(qiáng)不變，即發(fā)生等壓變化，琮專

“S(TIZ-72/I)

解得v=-----2----------

72-T1

(3)由于該過程中等壓變化，其體積變化為AV=V2-Vi=(/2-/i)5

該過程外界對(duì)系統(tǒng)做功為W=-/?i-AV

設(shè)吸收熱量為Q,由熱力學(xué)第一定律有AU=W+Q

解得Q=AU+(/x)+/g〃)(/21/i)S。

18.(16分)一太陽能空氣集熱器，底面及側(cè)面為隔熱材料，頂面為透明玻璃

板，集熱器容積為Vo,開始時(shí)內(nèi)部封閉氣體的壓強(qiáng)為po。經(jīng)過太陽曝曬，氣體溫

度由7b=300K升至Ti=350Ko

(1)求此時(shí)氣體的壓強(qiáng)。

(2)保持Ti=350K不變，緩慢抽出部分氣體，使氣體壓強(qiáng)再變回到小。求集

熱器內(nèi)剩余氣體的質(zhì)量與原來總質(zhì)量的比值。判斷在抽氣過程中剩余氣體是吸熱

還是放熱，并簡(jiǎn)述原因。

答案：⑴%。(2)與吸熱原因見解析

解析：(1)由題意知，氣體體積不變，由查理定律得

區(qū)=包

To~Ti°

所以此時(shí)氣體的壓強(qiáng)Z?1=^P°=3OO/7o=6po0

(2)抽氣過程可等效為等溫膨脹過程，設(shè)膨脹后氣體的總體積為丫2,由玻意耳

定律可得piVo=poV2

可得.=*=*

所以集熱器內(nèi)剩余氣體的質(zhì)量與原來總質(zhì)量的比值為/^=牛=冬

P-6VQ

因?yàn)槌闅膺^程中剩余氣體溫度不變，故內(nèi)能不變，而剩余氣體的體積膨脹對(duì)外做

功。由熱力學(xué)第一定律AU=W+Q可知，氣體一定從外界吸收熱量。第四章

1.

存基提能作業(yè)

基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練

1.（多選）關(guān)于“能量量子化”，下列說法正確的是（）

A.認(rèn)為帶電微粒輻射或吸收能量時(shí)，是一份一份的

B.認(rèn)為能量值是連續(xù)的

C.認(rèn)為微觀粒子的能量是量子化的

D.認(rèn)為微觀粒子的能量是分立的

答案：ACD

解析：普朗克的理論認(rèn)為帶電微粒輻射或吸收能量時(shí)，是一份一份的，微觀

粒子的能量是量子化的，是分立的，故A、C、D正確。

2.（多選）（2023?甘肅張掖臨澤縣第一中學(xué)高二期中）根據(jù)黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)

律，以下判斷正確的是（）

A.在同一溫度下，波長(zhǎng)越短的電磁波輻射強(qiáng)度越大

B.在同一溫度下，輻射強(qiáng)度最大的電磁波波長(zhǎng)不是最大的，也不是最小的,

而是處在最大波長(zhǎng)與最小波長(zhǎng)之間

C.溫度越高，輻射強(qiáng)度的極大值就越大

D.溫度越高，輻射強(qiáng)度最大的電磁波的波長(zhǎng)越短

答案：BCD

解析：在同一溫度下，輻射強(qiáng)度最大的電磁波波長(zhǎng)不是最大的，也不是最小

的，而是處在最大波長(zhǎng)與最小波長(zhǎng)之間，故A錯(cuò)誤，B正確；黑體輻射強(qiáng)度與溫

度有關(guān)，溫度越高，黑體輻射的強(qiáng)度越大，則輻射強(qiáng)度的極大值也就越大，故C

正確；隨著溫度的升高，黑體輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)，故D正

確。

3.關(guān)于黑體及黑體輻射，下列說法正確的是（）

A.黑體是真實(shí)存在的

B.普朗克引入能量子的概念，得出黑體輻射的強(qiáng)度按波長(zhǎng)分布的公式，與

實(shí)驗(yàn)符合得非常好，并由此開創(chuàng)了物理學(xué)的新紀(jì)元

C.隨著溫度升高，黑體輻射的各波長(zhǎng)的強(qiáng)度有些會(huì)增強(qiáng)，有些會(huì)減弱

D.黑體輻射無任何實(shí)驗(yàn)依據(jù)

答案：B

解析：黑體并不是真實(shí)存在的，故A錯(cuò)誤；普朗克引入能量子的概念，得出

黑體輻射的強(qiáng)度按波長(zhǎng)分布的公式，與實(shí)驗(yàn)符合得非常好，并由此開創(chuàng)了物理學(xué)

的新紀(jì)元，故B正確；隨著溫度的升高，各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都有增加，故C錯(cuò)

誤；黑體輻射是有實(shí)驗(yàn)依據(jù)的，故D錯(cuò)誤。

4.（多選）如圖所示為關(guān)于黑體輻射的圖像，下列判斷正確的是（）

A.T1<T2<T3<T4

B.TI>72>73>74

C.測(cè)量某黑體輻射強(qiáng)度最強(qiáng)的光的波長(zhǎng)可以得知其溫度

D.測(cè)量某黑體輻射的任一波長(zhǎng)的光的輻射強(qiáng)度可以得知其溫度

答案：BCD

解析：因隨著溫度的升高，黑體輻射強(qiáng)度增強(qiáng)，同時(shí)輻射強(qiáng)度的極大值向波

長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)，所以T1>T2>T3>A,故A錯(cuò)誤，B正確；測(cè)量某黑體輻射強(qiáng)

度最強(qiáng)的光的波長(zhǎng)可以得知其溫度，故C正確；由題圖可知，黑體輻射的任一波

長(zhǎng)的光的輻射強(qiáng)度對(duì)應(yīng)唯一的溫度，故D正確。

5.（多選）不能正確解釋黑體輻射實(shí)驗(yàn)規(guī)律的是（）

A.能量的連續(xù)經(jīng)典理論

B.普朗克提出的能量量子化理論

C.以上兩種理論體系任何一種都能解釋

D.牛頓提出的能量微粒說

答案：ACD

解析：根據(jù)黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，隨著溫度的升高，一方面各種波長(zhǎng)的輻射

強(qiáng)度都增加；另一方面，輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)，只有用普朗

克提出的能量量子化理論才能得到較滿意的解釋，只有B能正確解釋，故選ACD。

6.人眼對(duì)綠光最為敏感，正常人的眼睛接收到波長(zhǎng)為530nm的綠光時(shí)，只

要每秒有6個(gè)綠光的光子射入瞳孔，眼睛就能察覺。普朗克常量力為6.63X10-4

J-s,光速為3.0X108m/s,則人眼能察覺到綠光時(shí)所接收到的最小功率是（）

A.2.3X10-18WB.3.8X10T9W

C.7.0X10-1°WD.1.2X10-18w

答案：A

解析：因?yàn)槊棵胗?個(gè)綠光的光子射入瞳孔眼睛就能察覺，所以察覺到綠光

Ec

所接收的最小功率P=],式中E=6c,t=ls,又s=hv=hj,可解得P=

348

6.63X10X3.0X10l8人工丁互

6X--------l§-------------------------------------W^2.3X10-18WO故A項(xiàng)正確。

33UA1U

7.關(guān)于對(duì)熱輻射的認(rèn)識(shí)，下列說法中正確的是()

A.溫度高的物體向外輻射電磁波，溫度低的物體只吸收不輻射電磁波

B.愛因斯坦為解釋黑體輻射的規(guī)律，提出了“能量子”

C.黑體輻射電磁波輻射強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布情況只與溫度有關(guān)

D.常溫下我們看到物體是因?yàn)槲矬w在不斷輻射電磁波

答案：C

解析：溫度高的物體和溫度低的物體都向外輻射電磁波，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；普朗

克為解釋黑體輻射的規(guī)律，提出了“能量子”，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；黑體輻射電磁波輻

射強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布情況只與溫度有關(guān)，選項(xiàng)C正確；常溫下我們看到物體是因

為物體在不斷反射可見光，不是物體輻射電磁波，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

8.經(jīng)測(cè)量，人體表面輻射強(qiáng)度的最大值在波長(zhǎng)為9.4Rm處。根據(jù)電磁輻射

的理論得出，物體輻射強(qiáng)度最大時(shí)對(duì)應(yīng)的電磁波波長(zhǎng)與物體的絕對(duì)溫度的關(guān)系近

似為T4m=2.90X10-3m-K,請(qǐng)由此估算人體表面的溫度和輻射的能量子的值各

是多少。(/z=6.63X10-34J-s,T=273K+r)

答案：36℃2.12X1O-20J

2gox]()—3

解析：人體表面的溫度為r=-7-7—77FT309K=36℃

zx1U

人體輻射的能量子的值為

￡=hv=^=2.12XIO-20Jo

Am

能力提升練

9.關(guān)于黑體輻射，下列說