第一章 分子动理论 情境题专项&感知高考-【新课程能力培养】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册练习手册（人教版）

高中物理选择性必修第三册（人教版） 能与静止物体的内能无法比较，C错误；温度是分子平 均动能的标志，只要温度相同，分子平均动能就相同， D正确。 10.AB【解析】机械能是指宏观物体动能、重力势 能、弹性势能之和，内能是指分子动能、分子势能之 和，有本质的区别，A错误；物体的分子运动永不停 息，内能不能为0，但物体机械能可以为0，B错误，C 正确；机械能、内能是不同性质的能量，在一定条件下 可相互转化，但没有必然的联系，机械能变化是因为重 力和弹力以外的力对物体做了功，物体温度、体积、状 态、物质量不变，内能就不变，D正确。 提升练习 11.AC【解析】由于从10ro处到ro处，分子力一直 做正功，分子势能不断减小，分子动能不断增大，选项 A正确；到=处分子势能最小，但分子势能不一定为 0,选项B错误；时，分子力为斥力，随着两分子间 距离进一步减小，分子力做负功，分子势能增大，分子 动能减小，选项C正确：对于单个分子而言，温度没有 任何意义，温度是分子平均动能的标志，选项D错误。 12.d:(d+L)【解析】由功能关系，产生的内能等 于阻力与两者相对位移大小的乘积，即Q=F,子弹损 失的动能等于它克服阻力所做的功，在子弹受到阻力的 过程中，它发生的位移等于打入深度d与木块移动的距 离L之和，则有E=Fd+L),所以Q:E=d:(d+L)。 >“情境题专项 1.D【解析】a克拉钻石的质量为0.2ag,得物质的 量为0,24(mol),所含分子数为0.2a,故选项A、B M 正确；每个钻石分子的体积V=10(m),固体分子看 PNA 作球休，测专R号=号。山，联立解得分子 、直径6x0《(m,故选项C正确；a克拉钻石的 体积为02ax10(m),选项D错误。 2.ACD【解析】布朗运动是悬浮在液体或气体中的 固体小颗粒的无规则运动，所以气溶胶微粒的运动是布 朗运动，故选项A正确；气溶胶微粒能长时间悬浮在空 气中是因为周围空气分子对气溶胶微粒的不平衡碰撞引 起的布朗运动，而不是空气的浮力作用，故选项B错 误：气溶胶微粒越小，在某一瞬间跟它相撞的液体分子 越少，撞击作用的不平衡性就表现得越明显，因而其运 动越明显，故选项C正确：根据布朗运动特点，环境温 度越高，气溶胶微粒的运动越明显，故选项D正确。 3.BD【解析】PM5是指直径小于或等于2.5m的 颗粒物，PM25的尺寸远大于空气中氧分子的尺寸的数量 级，故选项A错误；PM25在空气中的运动是固体颗粒 46 的运动，属于布朗运动，故选项B正确：PM受到大 量空气分子的无规则碰撞，温度越高，PM5的运动越 剧烈，故选项C错误；空气分子对PM5中小一些的颗 粒的撞击更不均衡，这些颗粒的运动比其他颗粒更为剧 烈，故选项D正确。 4.D【解析】蜡烛燃烧后，灯笼内温度升高，部分 气体分子将从灯笼内部跑到外部，所以灯笼内分子总数 减少，故分子密集程度减小，故选项A错误；灯笼内温 度升高，分子的平均速率增大，故选项B错误：灯笼始 终与大气连通，压强不变，灯笼内气体为灯笼的容积， 体积不变，故选项C错误：温度升高，气体分子的平均 速率增大，单位时间内、单位面积上分子对器壁碰撞的 平均作用力增大，而气体压强不变，所以单位时间内， 与单位面积器壁碰撞的分子数减少，故选项D正确。 5.D【解析】温度是分子平均动能的标志，因为负 压病房的温度和外界温度相同，负压病房内气体分子的 平均动能等于外界环境中气体分子的平均动能，但是负 压病房内每个气体分子的动能不一定都小于外界环境中 每个气体分子的动能，选项A、B错误；负压救护车速 度大，指机械运动的速度大，即机械运动的动能大，而 分子的平均动能是指分子热运动的动能，只与温度有 关，与物体宏观运动快慢无关，选项C错误；负压病房 内的压强较小，温度与外界相同，则分子密集程度较 小，即负压病房内单位体积气体分子的个数小于外界环 境中单位体积气体分子的个数，选项D正确。 6.A【解析】充气过程中，壶内气体温度不变，气 体分子数目增加，所以壶内气体内能增加，A正确；将 阀门打开后壶内气体膨胀，压强减小，选项B错误；将 阀门打开后壶内气体的分子数目减少，内能减少，选项 C错误；从喷壶中喷出的水雾是小水滴的运动，不属于 分子运动，即不属于扩散现象，选项D错误。 7.(1)5×10kg(2)2×1024个(3)3×10-9m 【解折】()一个氨气分子的质量m=兴，代入数字， 解得m≈5×10-kg。 (2)设气囊内氮气的物质的量为n,则有n=pV M N=n.NA,解得V≈2x104个。 (3)气体分子间距较大，可以认为每个分子占据一 个边长为r的立方体，则有户产大，解得3x10°m。 >"感知高考 1.C【解析】分子间距离大于时，分子间作用力 表现为引力，A错误；分子从无限远靠近到距离处 过程中，引力做正功，分子势能减小，则在处分子 势能最小，B错误，C正确；继续减小距离，分子间作 用力表现为斥力，分子力做负功，分子势能增大，D 错误。 2.D【解析】密闭容器中的氢气质量不变，分子个 数不变，根据n=产，可知当体积增大时，单位体积的 个数变小，分子的密集程度变小，A错误；气体压强 产生的原因是大量气体分子对容器壁的持续的无规则 撞击产生的；压强增大并不是因为分子间斥力增大，B 错误；普通气体在温度不太低、压强不太大的情况下 才能看作理想气体，C错误；温度是气体分子平均动 能的标志，大量气体分子的速率呈现“中间多，两边 少”的规律，温度变化时，大量分子的平均速率会变 化，即分子速率分布中各速率区间的分子数占总分子 数的百分比会变化，D正确。 3.B【解析】温度是分子平均动能的标志，温度升 高，分子的平均动能增大，故热水分子的平均动能比水 蒸气的小，故选项A错误；内能与物质的量、温度、体 第二章 气体 >1.温度和温标 基础练习 1.A【解析】如果一个系统达到了平衡态，系统内 各部分的状态参量，如温度、压强和体积等不再随时间 发生变化，A正确，B、D错误；温度达到稳定值，分 子仍然是运动的，不可能达到所谓的“凝固”状态，C 错误。 2.ACD【解析】两系统达到热平衡时的标志是它们 的温度相同，或冷热程度相同，A、C、D正确，标准状 态下冰水混合物与0℃的水温度相同，达到了热平衡， B错误。 3.BC【解析】由于两个系统原来处于热平衡状态， 故温度相同，升高相同的温度后，温度仍相同，故A错 误，B正确；由于温度发生了变化，系统的状态也发生 了变化，故C正确，D错误。 4.ACD【解析】当温度计的液泡与被测物体紧密接 触时，如果两者的温度有差异，它们之间就会发生热交 换，高温物体将向低温物体传热，最终使二者的温度达 到相等，即达到热平衡，A、D正确；温度相同，不会 进行热传递，B错误；若a与b、c分别达到热平衡，三 者温度就相等了，所以b、c之间也达到了热平衡，C 正确。 5.A【解析】温标不同，测量同一系统的温度数值 一般不同，A正确，B错误；每一种温标的规定都有一 定意义，如摄氏温标的0℃表示一个标准大气压下冰的 熔点，100℃为一个标准大气压下水的沸点，C错误； 热力学温标和摄氏温标的数值关系是T=+273K,D 错误。 6.A【解析】由热力学温标与摄氏温标的关系式T= 参考答案与解析。 积有关，相同质量的热水和水蒸气，热水变成水蒸气， 温度升高，体积增大，吸收热量，故热水的内能比相同 质量的水蒸气的小，故选项B正确：温度越高，分子热 运动的平均速率越大，45℃的热水中的分子平均速率比 100℃的水蒸气中的分子平均速率小，由于分子运动是 无规则的，并不是每个分子的速率都小，故选项C错 误：温度越高，分子热运动越剧烈，故选项D错误。 4.小于不变【解析】①机场地面温度与高空客 舱温度相同，分子平均速率相同，下飞机后发现矿泉水 瓶变瘪，矿泉水瓶内气体体积减小，分子密集程度增 加，矿泉水瓶内气体压强增大，即说明高空客舱内的气 体压强小于机场地面的大气压强。②温度是分子平均 动能的标志，机场地面温度与高空客舱温度相同，故 从高空客舱到机场地面，瓶内气体的分子平均动能 不变。 固体和液体 t+273K和t=-271℃得T=2K,故A正确。 7.AB【解析】中学常用的两种表示温度的方法就 是摄氏温标和热力学温标，A正确；两者关系是T=+ 273.15K,所以用两者表示温度的变化时，两者变化的 数值相等，B正确；当温度变化1℃时，也可说成温度 变化1K,不能说1K就是1℃，只能是1K的温差等于 1℃的温差，C、D错误。 8.CD【解析】因不考虑外界大气压的变化，所以 细长颈的球形瓶内的气体的压强不变，当温度发生变化 时，瓶内气体将发生热胀冷缩，体积发生变化，细管中 的液面将发生变化，从而可反映出温度的变化，制成了 温度计。所以测温物质是瓶内的空气，该温度计的原理 是利用测温物质热胀冷缩的性质，A、B错误，C、D 正确。 提升练习 9.C【解析】小明自定的新温标把冰点和沸点等分 200格，则每一格对应的摄氏温度为0.5℃，冰点的温 度定为50p,测量一杯水的温度为150p,则水的温度比 冰点温度大100p,对应的升高的摄氏温度为0.5℃× 100=50℃，则这杯水的摄氏温度为50℃。故选C 0.c=号(-32)℃【解析】设y为华氏温度，x 为摄氏温度tc。根据表格数据可知，y与x是一次函数 关系，设y=kx+b,把x=0、y=32和x=10、y=50代入函 数关系式，得b=32,10k+b=50,解得k=1.8,所以函数 关系式为y=1.8x+32,即t=1.8t+32,摄氏温度tc和华氏 温度的关系式为t=号(r-32)℃。 47N 高中物理选择性必修第三册（人教版） 情境是 1.钻石是高强度钻头和刻刀等工具中的主要 材料，设钻石的密度为p(单位为kgm), 摩尔质量为M(单位为gmol),阿伏加德 罗常数为NA。已知1克拉=0.2g,则下列 选项不正确的是（) A.a克拉钻石物质的量为0.2a(单位为 M mol) B.a克拉钻石所含有的分子数为0.2a M C.每个钻石分子直径的表达式为 礻/6Mx103 VNAPT (单位为m) D.a克拉钻石的体积为a(单位为m) D 2.(多选)在空气中含病毒气溶胶微粒的运 动取决于空气分子的不平衡碰撞，在公 共场所佩戴口罩可减少病毒传染。下列 关于含病毒气溶胶微粒运动的说法中正 确的是（) A.气溶胶微粒的运动是布朗运动 B.气溶胶微粒能长时间悬浮在空气中是 因为空气浮力的作用 C.气溶胶微粒越小，其运动越明显 D.环境温度越高，气溶胶微粒的运动越 明显 3.(多选)北方的冬季，多个城市的PM5数 值曾经突破警戒线，雾霾笼罩，大气污 染严重。PM5是指空气中直径等于或小 于2.5m的悬浮颗粒物，其悬浮在空中 (10)练 题专项 做无规则运动，很难自然沉降到地面， 吸入后对人体形成危害。矿物燃料燃烧 排放的废气是形成PM5的主要原因。下 列关于PM25的说法中正确的是() A.PM5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的 数量级相当 B.PM2s在空气中的运动属于布朗运动 C.温度越低，PM25活动越剧烈 D.PM2s中小一些的颗粒的运动比其他颗 粒更为剧烈 4.如图所示，元宵佳节，室外 经常悬挂红灯笼烘托喜庆的 气氛。若忽略空气分子间的 作用力，大气压强不变，当灯 笼里的蜡烛燃烧一段时间后， 第4题图 灯笼内的空气（) A.分子密集程度增大 B.分子的平均速率不变 C.压强不变，体积增大 D.单位时间与单位面积内与器壁碰撞的 分子数减少 5.随着我国医疗事业的发展，“负压病房” “负压救护车”走进了大众视野。负压病 房是指病房内的气压低于病房外的气压， 只能是外面新鲜的空气流进病房，病房里 被患者污染过的空气不会直接泄露出去， 而是通过专门的管道及时排放到废气处理 设备。若负压病房的温度和外界温度相 同，则以下说法正确的是（) A.负压病房内气体分子的平均动能小于 外界环境中气体分子的平均动能 B.负压病房内每个气体分子的动能都小 于外界环境中每个气体分子的动能 C.负压救护车在高速驰骋时，车内所有 气体分子具有了负压救护车的速度，： 所以车内分子的平均动能增加 D.负压病房内单位体积气体分子的个数 小于外界环境中单位体积气体分子的 个数 6.图甲是浇花的一种喷壶，图乙是喷壶的切 面简化图，假设喷壶中装有水但未装满， 里面有一部分压强为Po的空气。现将喷 壶的盖盖好并密封阀门，通过打气筒向喷 壶内充入一部分压强也为的气体，假 设此充气过程中壶内气体温度保持不变。 若不考虑水的蒸发，下列说法正确的是 阀门 打气筒 喷嘴 第6题图 第一章分子动理论。 A.充入气体后壶内气体的内能增加 B.将阀门打开后壶内气体的压强保持不变 C.将阀门打开后壶内气体的内能不变 D.从喷壶中喷出的水雾在空中飞舞，水 雾的运动属于扩散现象 7.安全气囊系统是一种被动安全性的保护系 统，它与座位安全带配合使用，可以为驾 乘人员提供有效的生命保障。汽车在发生 一定强度的碰撞时，叠氮化钠（亦称“三 氮化钠”，化学式NaN)受撞击完全分解 产生钠和氮气而充入气囊。若充入氮气后 安全气囊的容积V=56L,气囊中氮气的 密度p=1.25kg/m3,已知氮气的摩尔 质量M=28g/mol,阿伏加德罗常数Na= 6×103mo尸，请估算：（结果保留一位有 效数字) (1)一个氮气分子的质量m。 (2)气囊中氮气分子的总个数N。 (3)气囊中氮气分子间的平均距离r。 练(11 N 高中物理选择性必修第三册（人教版） 感知 1.(2023·海南)下列关于分子力和分子势能 的说法正确的是( ) 第1题图 A.分子间距离大于o时，分子间作用力 表现为斥力 B.分子从无限远靠近到距离处过程中 分子势能变大 C.分子势能在r处最小 D.分子间距离小于o且减小时，分子势 能在减小 2.(2022·江苏)自主学习活动中，同学们对 密闭容器中的氢气性质进行讨论，下列 说法中正确的是() A.体积增大时，氢气分子的密集程度保 持不变 B.压强增大是因为氢气分子之间斥力增大 C.因为氢气分子很小，所以氢气在任何 (12)练 高考 情况下均可看成理想气体 D.温度变化时，氢气分子速率分布中各 速率区间的分子数占总分子数的百分 比会变化 3.(2021·北京)比较45℃的热水和100℃的 水蒸气，下列说法正确的是() A.热水分子的平均动能比水蒸气的大 B.热水的内能比相同质量的水蒸气的小 C.热水分子的速率都比水蒸气的小 D.热水分子的热运动比水蒸气的剧烈 4.(2021·广东)在高空飞行的客机上某乘客 喝完一瓶矿泉水后，把瓶盖拧紧。下飞 机后发现矿泉水瓶变瘪了，机场地面温 度与高空客舱内温度相同。由此可判断， 高空客舱内的气体压强 (填 “大于”“小于”或“等于”)机场地面大 气压强；从高空客舱到机场地面，矿泉水 瓶内气体的分子平均动能 (填 “变大”“变小”或“不变”)。