选择性必修第三册 第二章 气体、固体和液体-【新课程暑假作业】2024-2025学年高二物理暑假作业

高二物理 梳 理 · 建 构 积 累 · 整 合 应 用 · 拓 展 势能增加 ， D 错误 。 6. A 第二章 气体 、 固体和液体 积累 · 整合 （ 一 ） 1. BD 2. C ［ 解析 ］ 要测量冰下水的温度 ， 必须使温度计与冰下的水达到热平衡 ， 再读出温度计的示数 ， 隔着冰又没法 直接读数 ， 把温度计取出来 ， 显示的不是原热平衡态下的温度 ， A 、 D 错误 ， C 正确 ； B 的做法也破坏了原来的热平 衡 ， 水瓶提出后 ， 再用温度计测 ， 这时周围空气也参与了热交换 ， 测出的温度不再是冰下水的温度了 。 3. ABC ［ 解析 ］ 双金属温度计是利用热膨胀系数不同的铜 、 铁两种金属制成的双金属片的弯曲程度随温度变化 的原理来工作的 ， A 、 B 是正确的 ； 如题图甲中 ， 加热时 ， 双金属片弯曲程度增大 ， 即进一步向上弯曲 ， 说明双金属 片下层热膨胀系数较大 ， 即铜的热膨胀系数较大 ， C 正确 ； 如题图乙 ， 温度计示数是顺时针方向增大 ， 说明当温度升 高时温度计指针顺时针方向转动 ， 则其双金属片的弯曲程度在增大 ， 故可以推知双金属片的内层一定是铁 ， 外层一 定是铜 ， D 错误 。 4. B 5. （ 1 ） T＝t＋273.15 K （ 2 ） 0 273 100 373 （ 3 ） 1 积累 · 整合 （ 二 ） 1. C 2. D 3. B 4. B 5. V （ M＋m ） g S （ pS-Mg ） ［ 解析 ］ 设活塞上升的距离为 x ， 气体的初态压强为 p 1 ， 末态压强为 p 2 。 初态时 ， 活塞受力分析如图甲所示 ， 由力学平衡条件可得 p 1 S＝pS＋mg ① 。 末态时 ， 汽缸受力 分析如图乙所示 ， 由力学平衡条件可得 pS＝p 2 S＋Mg ② ， 再选汽缸中的密封气体为研 究对象 ， 因为气体温度不变 ， 由玻意耳定律得 p 1 V＝p 2 （ V＋xS ） ③ ， 由 ①②③ 式得 x＝ V （ M＋m ） g S （ pS-Mg ） 。 积累 · 整合 （ 三 ） 1. AB 2. B 3. AD 4. B 5. 300 K ［ 解析 ］ 活塞向右缓慢移动过程中 ， 气体发生等压变化 ， 由盖 — 吕萨克定律得 3LS A +LS B T 1 = 4LS B T 2 ， 解得 T 2 =300 K 。 当温度降为 300 K 时活塞 A 恰好移到两圆筒连接处 。 6. （ 1 ） 56 cmHg 96 cmHg （ 2 ） 468 K ［ 解析 ］ （ 1 ） A 中气体初状态压强 p 1 =p 0 -ρgh=56 cmHg ， 末状态压强 p 2 =p 0 +ρgh=96 cmHg 。 （ 2 ） 由于 A 的体积很大而 B 管很细 ， 所以 A 容器的体积可认为不变 。 以 A 中气体为研究对象 ， 已知 T 1 =273 K ， 由 查理定律有 p 1 T 1 = p 2 T 2 ， 解得 T 2 =468 K 。 应用 · 拓展 （ 一 ） 1. D ［ 解析 ］ 明矾 、 石英 、 冰块为晶体 ， 塑料为非晶体 ， D 正确 。 2. D ［ 解析 ］ 晶体具有确定的熔点 ， 而非晶体则没有 ， D 正确 。 3. A ［ 解析 ］ 单晶体内部的结构有规则 ， 因而单晶体具有各向异性 ， A 正确 。 4. CD ［ 解析 ］ 石墨 、 石墨烯 、 金刚石都为晶体 ， 且都为单质 ， A 、 B 错误 ， C 正确 ； 两位科学家是通过物理变化 的方法获得石墨烯的 ， D 正确 。 5. A ［ 解析 ］ 晶体和非晶体的微观结构不同 ， 晶体内部的微粒是有规则地排列的 ， 而非晶体内部的微粒是不规则 的 ， A 正确 ； 单晶体和多晶体具有固定的熔点 ， 非晶体没有确定的熔化温度 ， B 错误 ； 具有规则的几何外形的是单晶 p 1 S pS mg p 2 S pS Mg 甲 乙 第 5 题答图 73 暑 假 作 业 新课程 体 ， 否则是多晶体或者非晶体 ， C 错误 ； 物理性质各向同性的不一定是非晶体 ， 多晶体不显示各向异性 ， D 错误 。 应用 · 拓展 （ 二 ） 1. AD ［ 解析 ］ 若用烧热的针刺破 B 侧的薄膜 ， 由于 A 侧薄膜中表面张力作用 ， 棉线向 A 侧弯曲 ， A 正确 ， C 错 误 ； 若用烧热的针刺破一侧的薄膜 ， 不可能两侧都有张力 ， B 错误 ； 若用烧热的针刺破 A 侧的薄膜 ， 由于 B 侧薄膜 中表面张力作用 ， 棉线向 B 侧弯曲 ， D 正确 。 2. C 3. AC ［ 解析 ］ 粉笔和棉线内部有许多细小的孔道 ， 起着毛细管的作用 ， A 、 C 正确 ； 砖的内部也有许多细小的 孔道 ， 会起到毛细管的作用 ， 在砌砖的地基上铺一层油毡或涂过沥青的厚纸 ， 可以防止地下水分沿着夯实的地基以 及砖墙的毛细管上升 ， 以保持房屋干燥 ， B 错误 ； 土壤里面有很多毛细管 ， 地下的水分可沿着它们上升到地面 ， 如果 要保存地下的水分 ， 就要把地面的土壤锄松 ， 破坏这些土壤里的毛细管 ， 不是利用毛细现象 ， D 错误 。 4. AD 5. B 第三章 热力学定律 积累 · 整合 （ 一 ） 1. D 2. D 3. B 4. B 积累 · 整合 （ 二 ） 1. D 2. ACD 3. C 4. D 5. （ 1 ） 1.4×10 5 Pa （ 2 ） 600 K （ 3 ） 28 J ， 吸收热量 Q=68 J ［ 解析 ］ （ 1 ） 活塞从 A 到 B ， 以活塞为研究对象 ， 由平衡条件得 pS=p 0 S+mg ， 解得 p=p 0 + mg S =1.4×10 5 Pa 。 （ 2 ） 由图乙可知 V A =4×10 -4 m 3 ， V B =6×10 -4 m 3 ， T A =400 K 。 气体做等压变化 ， 则有 V A T A = V B T B ， 解得 T B = V B T A V A =600 K 。 （ 3 ） 已知内能的变化 ΔU=40 J ， 外界对气体做功 W=-p （ V B -V A ） =-28 J ， 所以气体对外界做的功为 W′=-W=28 J 。 由 热力学第一定律得 ΔU=Q+W ， 所以气体变化过程中从电热丝吸收的总热量为 Q=68 J 。 积累 · 整合 （ 三 ） 1. BCD 2. CD 3. B 4. BC 5. C 6. BC 7. 1.58×10 3 W/m 2 ［ 解析 ］ 冰球熔化掉重量为 3.49 N 的过程中需要吸收的能量 ： Q＝λm＝3.35×10 5 × 3.49 9.8 J＝1.19×10 5 J 。 此热量就是太 阳在 40 min 内照射在直径为 0.2 m 的冰球上的热量 ， 设太阳垂直照在单位面积上的辐射功率为 P ， 则 Q＝PtS ， P＝ Q tS = 1.19×10 5 40×60×3.14×0.1 2 W/m 2 =1.58×10 3 W/m 2 。 第四章 原子结构和波粒二象性 积累 · 整合 （ 一 ） 1． A 2. B 3. AB 4. AC 5. C 6. C 7. ABC 积累 · 整合 （ 二 ） 1． B 2. A 3. B 4. B ［ 解析 ］ 当光电管两端加上反向截止电压光电流为 0 时 ， 则由动能定理得 1 2 mv 2 -0＝eU c ， 对同一光电管逸出 功 W 0 相同 ， 使用不同频率的光照射 ， 有 h淄-W 0 ＝ 1 2 mv 2 ， 两式联立可得 ， h淄-W 0 ＝eU c ； 丙光的反向截止电压最大 ， 则 丙光的频率最大 ， A 、 C 错误 ； 又 λ＝ c v 可知 ， λ 丙 <λ 乙 ， B 正确 ； 又由 h淄-W 0 ＝ 1 2 mv 2 -0＝eU c 可知 ， 丙光对应的光电子 最大初动能最大 ， D 错误 。 74 高二物理 第 周 年 月 日 梳 理 · 建 构 积 累 · 整 合 应 用 · 拓 展 第二章 气体 、 固体和液体 梳理 · 建构 构 # # # # # # # # # # " # # # # # # # # # # $ 成立条件 ： 表达式 ： 等温线 ： 构 # # # " # # # $ 玻意耳定律 （ 等温变化 ） 气体实验定律 构 # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # " # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # $ 气体 、 固体和液体 热平衡的特点 ： 热力学温度与摄氏温度之间的关系 ： ： 温度 T 体积 V 压强 p 构 # # # # # " # # # # # $ 气体状态参量 成立条件 ： 表达式 ： 等压线 ： 构 # # # " # # # $ 盖 — 吕萨克定律 （ 等压变化 ） 成立条件 ： 表达式 ： 等容线 ： 构 # # # " # # # $ 查理定律 （ 等容变化 ） 构 # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # " # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # $ 气体 理想气体 ： 理想气体的特点 ： 理想气体状态方程的成立条件 ： 方程 ： 或 构 # # # # # " # # # # # $ 理想气体状态方程 有规则的 有确定的 物理性质 ： 构 # # # " # # # $ 单晶体 的几何外形 的熔化温度 物理性质 ： 构 # # # " # # # $ 多晶体 晶体的微观结构 ： 构 # # # # # # # # " # # # # # # # # $ 晶体 无规则的 的熔化温度 物理性质 ： 构 # # # " # # # $ 非晶体 固体 构 # # # # # # # # " # # # # # # # # $ 液体的性质 ： 液体的应用 ： ： 液体 41 暑 假 作 业 新课程 第 周 年 月 日 1. （ 多选 ） 下列物体中处于平衡态的有 （ ） A. 冰水混合物处在 1 ℃ 的环境中 B. 将一铝块放入沸水中加热较长的时间 C. 冬天刚打开空调的教室内的气体 D. 将玻璃杯盛着的开水放在室内足够长时间 2. 严冬 ， 湖面上结了厚厚的冰 ， 但冰下面的鱼儿仍在游动 。 为了测出冰下水的温度 ， 徐 强同学在冰上打了一个洞 ， 拿来一支实验室温度计 ， 用下列四种方法测水温 ， 正确的做法是 （ ） A. 用线将温度计拴牢从洞中放入水里 ， 待较长时间后从水中提出 ， 读出示数 B. 取一塑料饮水瓶 ， 将瓶拴住从洞中放入水里 ， 水灌满瓶后取出 ， 再用温度计测瓶中水 的温度 C. 取一塑料饮水瓶 ， 将温度计悬吊在瓶中 ， 再将瓶拴住从洞中放入水里 ， 水灌满瓶后待 较长时间 ， 然后将瓶提出 ， 立即从瓶外观察温度计的示数 D. 手拿温度计 ， 从洞中将温度计插入水中 ， 待较长时间后取出立即读出示数 3. （ 多选 ） 实际应用中 ， 常用到一种双金属温度计 ， 它是利用铜片与铁片铆合在一起的双金属片的弯曲程度随 温度变化的原理制成的 ， 如图所示 。 已知图甲中双金属片 被加热时 ， 其弯曲程度会增大 ， 则下列各种相关叙述中正 确的有 （ ） A. 该温度计的测温物质是铜 、 铁两种热膨胀系数不同的金属 B. 双金属温度计是利用测温物质热胀冷缩的性质来工作的 C. 由图甲可知 ， 铜的热膨胀系数大于铁的热膨胀系数 D. 由图乙可知 ， 其双金属片的内层一定为铜 ， 外层一定为铁 4. 某同学取出一支示数为 39.6 ℃ 的体温计 ， 没有将水银甩回玻璃泡就直 接测量自己的体温 ， 若他的实际体温是 36.6 ℃ ， 则测出来的体温是 （ ） A. 36.6 ℃ B. 39.6 ℃ C. 3 ℃ D. 76.2 ℃ 5. 一般实验室里常用的一种摄氏温度计 ， 如图所示 。 摄氏温标 ： 在 1954 年以前 ， 标准温度的间隔是用两个定点确定的 。 它们是水在标准大气压下的 沸点 （ 汽化点 ） 和冰在标准大气压下与饱和空气的水相平衡时的熔点 （ 冰 点 ）。 摄氏温标 （ 以前称为百分温标 ） 是由瑞典物理学家摄尔修斯设计的 。 如 积累 · 整合 （ 一 ） 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 -10 -20 水的沸点 室温 冰的熔点 第 5 题图 铁 铜 第 3 题图 甲 乙 42 高二物理 第 周 年 月 日 梳 理 · 建 构 积 累 · 整 合 应 用 · 拓 展 图所示 ， 将冰点定为 0 ℃ ， 汽化点定为 100 ℃ ， 因此在这两个固定点之间共为 100 ℃ ， 即 100 等份 ， 每等份代表 1 度 ， 用 1 ℃ 表示 ， 用摄氏温标表示的温度叫作摄氏温度 。 摄氏温标 用 “ 度 ” 作单位 ， 常用 “ t ” 表示 。 热力学温标由英国科学家威廉 · 汤姆逊 （ 开尔文 ） 创立 ， 把 -273.15 ℃ 作为零度的温标 ， 叫作热力学温标 （ 或绝对温标 ）。 热力学温标用 “ K ” 表示单 位 ， 常用 “ T ” 表示 。 试回答 ： （ 1 ） 热力学温标与摄氏温标之间的关系为 。 （ 2 ） 如果可以粗略地取 -273 ℃ 为绝对零度 。 在一标准大气压下 ， 冰的熔点为 ℃ ， 即为 K ， 水的沸点是 ℃ ， 即 K 。 （ 3 ） 如果物体的温度升高 1 ℃ ， 那么 ， 物体的温度将升高 K 。 1. 一定质量的气体发生等温变化时 ， 若体积增大为原来的 2 倍 ， 则压强变为原来的 （ ） A. 2 倍 B. 1 倍 C. 1 2 D. 1 4 2. 如图所示 ， 一端封闭 ， 一端开口 ， 截面积相同的 U 形管 AB ， 管内灌有水 银 ， 两管内水银面高度相等 ， 管 A 内封有一定质量的理想气体 ， 气体压强为 72 cmHg 。 今将开口端 B 接到抽气机上 ， 抽尽 B 管上面的空气 ， 结果两水银柱产 生 18 cm 的高度差 ， 则 A 管内原来空气柱长度为 （ ） A. 18 cm B. 12 cm C. 6 cm D. 3 cm 3. 在 “ 探究气体等温变化的规律 ” 实验中 ， 下列四个因素中对实验的准确性影响最小的 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 4. 为了将空气装入气瓶内 ， 现将一定质量的空气等温压缩 ， 空气可视为理想气体 。 下列 图像能正确表示该过程中空气的压强 p 和体积 V 关系的是 （ ） 5. 如图所示 ， 一个圆筒形汽缸静置于地面上 。 汽缸筒的质量为 M ， 活塞 （ 连同手柄 ） 的质量为 m ， 汽缸内部的横截面积为 S ， 大气压强为 p ， 平衡时汽缸内的容积为 V ， 现用手握住活塞手柄缓慢向上提 。 设汽缸足够 长 ， 在整个上提过程中 ， 气体的温度保持不变 ， 并不计汽缸内气体的质量 第 2 题图 A B CBA D 1 V p O 1 V p O 1 V p O 1 V p O 第 5 题图 积累 · 整合 （ 二 ） 43 暑 假 作 业 新课程 第 周 年 月 日 及活塞与汽缸间的摩擦 。 求将汽缸刚提离地面时活塞上升的距离 。 1. （ 多选 ） 一定质量的气体在等压变化中体积增大了 1 2 ， 若气体原来的温度是 27 ℃ ， 则温度的变化有 （ ） A. 升高到 450 K B. 升高了 150 ℃ C. 升高到 40.5 ℃ D. 升高到 450 ℃ 2. 对于一定质量的气体 ， 在体积不变时 ， 压强增大到原来的 2 倍 ， 则气体温度的变化情 况是 （ ） A. 气体的摄氏温度升高到原来的 2 倍 B. 气体的热力学温度升高到原来的 2 倍 C. 气体的摄氏温度降为原来的 1 2 D. 气体的热力学温度降为原来的 1 2 3. （ 多选 ） 对一定质量的理想气体 （ ） A. 若保持气体的温度不变 ， 则当气体的压强减小时 ， 气体的体积一定会增大 B. 若保持气体的压强不变 ， 则当气体的温度减小时 ， 气体的体积一定会增大 C. 若保持气体的体积不变 ， 则当气体的温度减小时 ， 气体的压强一定会增大 D. 若保持气体的温度和压强都不变 ， 则气体的体积一定不变 4. 如图所示 ， 一定质量的理想气体由状态 A 沿平行于纵轴的直线变化到状态 B ， 则它的 状态变化过程是 （ ） A. 气体的温度不变 B. 气体的内能增加 C. 气体分子的平均速率减小 D. 气体分子在单位时间内与器壁单位面积上碰撞的次数不变 5. 一个水平放置的汽缸 ， 由两个截面积不同的圆筒连接而成 。 活塞 A 、 B 用一长为 4L 的刚性细杆连接 ， L=0.5 m ， 它们可以在筒内无摩擦地左右滑动 。 A 、 B 的截面积分别为 S A =40 cm 2 ， S B =20 cm 2 ， A 、 B 之间封闭着一定质量的理想气体 ， 两活塞外侧 （ A 的左方和 B 的右方 ） 是压强为 p 0 =1.0×10 5 Pa 的大气 。 当汽缸内气体温度为 T 1 =525 K 时两活塞静止于如 第 4 题图 A B p V O 积累 · 整合 （ 三 ） 44 高二物理 第 周 年 月 日 梳 理 · 建 构 积 累 · 整 合 应 用 · 拓 展 图所示的位置 。 现使汽缸内气体的温度缓慢下降 ， 当温度降为多少时活塞 A 恰好移到两圆筒 连接处 ？ 6. 如图所示 ， A 是容积很大的玻璃容器 ， B 是内径很小的玻璃管 （ 忽略玻璃管体积 ）， B 的左端与 A 相通 ， 右端开口 ， B 中有一段水银柱将一定质量的理想气体封闭在 A 中 。 当把 A 放在冰水混合物里 ， 开始时 B 的左管比右管中水银高 20 cm 。 当 B 的左管比右管的水银面 低 20 cm 时 ： （ 1 ） A 中气体前后的气压分别是多少 ？ （ 2 ） 当 B 的左管比右管的水银面低 20 cm 时 ， A 中气体的温度是多少 ？ （ 设大气压强 p 0 =76 cmHg ） 第 5 题图 第 6 题图 A B L 4L A B h 1. 如图所示 ， 四块固体中 ， 属于非晶体的是 （ ） A. 明矾 B. 石英 C. 冰块 D. 塑料管 2. 如图是 a 、 b 两种不同物质的熔化曲线 ， 根据曲线判断 ， 下列说法正确的是 （ ） 第 2 题图 t/℃ Q/J O a b t/℃ Q/J O 应用 · 拓展 （ 一 ） 45 暑 假 作 业 新课程 第 周 年 月 日 A. a 是单晶体 ， b 是多晶体或非晶体 B. a 是多晶体 ， b 是单晶体或非晶体 C. a 是非晶体 ， b 是晶体 D. a 是晶体 ， b 是非晶体 3. 如果某固体在某一物理性质上表现出各向异性 ， 那么下述结论正确的是 （ ） A. 它一定是单晶体 B. 它一定是多晶体 C. 它一定是非晶体 D. 它不一定是非晶体 4. （ 多选 ） 2010 年诺贝尔物理学奖授予安德烈 · 海姆和康斯坦丁 · 诺沃肖洛夫 ， 以表彰他 们在石墨烯材料方面的卓越研究 。 他们通过透明胶带对石墨进行反复的粘贴与撕开使得石墨 片的厚度逐渐减小 ， 最终寻找到了厚度只有 0.34 nm 的石墨烯 ， 是碳的二维结构 。 如图所示 为石墨 、 石墨烯的微观结构 ， 根据以上信息和已学知识判断 ， 下列说法正确的有 （ ） A. 石墨是晶体 ， 石墨烯是非晶体 B. 石墨是单质 ， 石墨烯是化合物 C. 石墨 、 石墨烯与金刚石都是晶体 D. 他们是通过物理变化的方法获得石墨烯的 5. 关于晶体和非晶体 ， 正确的说法是 （ ） A. 它们的微观结构不同 ， 晶体内部的微粒是有规则地排列的 ， 而非晶体内部的微粒排 列是不规则的 B. 单晶体具有固定的熔点 ， 多晶体和非晶体熔点不固定 C. 具有规则的几何外观的是单晶体 ， 否则是非晶体 D. 物理性质各向异性的是晶体 ， 各向同性的一定是非晶体 第 4 题图 石墨的微观结构 石墨烯的微观结构 1. （ 多选 ） 把一条细棉线的两端系在铁丝环上 ， 棉线处于松弛状态 。 将铁丝环浸入肥皂 液里 ， 拿出来时环上留下一层肥皂液的薄膜 ， 这时薄膜上的棉线仍是松弛的 ， 如图所示 。 用 烧热的针刺破某侧的薄膜 ， 观察到棉线的形状 ， 图中所标的箭头方向合理的有 （ ） 2. 把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔 ， 它的尖端就变成球形了 ， 产生这一现象的原因是 （ ） A. 玻璃是非晶体 ， 熔化后再凝固变成晶体 B. 玻璃是晶体 ， 熔化后再凝固变成非晶体 C. 熔化后的玻璃表面分子间的作用力表现为引力使其表面绷紧 A B C D A B 第 1 题图 应用 · 拓展 （ 二 ） 46 高二物理 第 周 年 月 日 梳 理 · 建 构 积 累 · 整 合 应 用 · 拓 展 D. 熔化后的玻璃表面分子间的作用力表现为斥力使其表面扩张 3. （ 多选 ） 下列现象中 ， 哪些利用了毛细现象 （ ） A. 用粉笔吸干纸上的墨汁 B. 建房时 ， 在砌砖的地基上铺一层油毡或涂过沥青的厚纸 C. 用棉线做酒精灯的灯芯 D. 想保存地下的水分 ， 把地面的土壤锄松 4. （ 多选 ） 水对玻璃是浸润液体 ， 而水银对玻璃是不浸润液体 ， 它们在毛细管中将发生 上升或下降的现象 。 现把粗细不同的三根毛细管插入水和水银中 ， 如图所示 。 现象应有 （ ） 5. 下列属于液晶态的分子示意图的是 （ ） 水 水 水银水银 A B C D A B C D 47