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2021年1月26日发(作者：网吧维护)

第一章

分子动理论


1.
分子动理论的基本内容


1.
把铜块中的铜分子看成球形，且它们 紧密排列，试估算铜分子的直径。铜的密度为
3
3
-2
×10
kg/ m
，铜的摩尔质量为×10
kg/mol
。

-2
2.标准状态下氧气分子间的平均距离是多少氧气的摩尔质量为×10
kg/mol
，
1mol
气体处于
-2
3
标准状态时的体积为×10
m
。< br>
3.
以下关于布朗运动的说法是否正确说明理由。

（
1
）布朗运动就是分子的无规则运动。

（
2
）布朗运动证明，组成固体小颗粒的分子在做无规则运动。

（
3
）向一锅水中撒一点胡椒粉，加热时发现水中的胡椒粉在翻滚。这说明温度越高布朗运
动越剧烈。

—

（
4
）
在显微镜下可以观察到 煤油中小粒灰尘的布朗运动，
这说明煤油分子在做无规则运动。

4.
小张在 显微镜下观察水中悬浮的细微粉笔末的运动。
他把小颗粒每隔一定时间的位置记录
在坐标纸上< br>（图）
，
于是得出结论：
固体小颗粒的无规则运动证明水分子的运动是无规则的 。
小李不同意小张的结论，
他认为：
“小颗粒沿着笔直的折线运动，
说明水分 子在短时间内的
运动是规则的，否则小颗粒怎么会沿直线运动”对此，说说你的看法。


5.
请描述：当两个分子间距离由
r
0
逐渐增大，直至远 大于
r
0
时，分子间的作用力表现为引
力还是斥力当两个分子间距离由
r
0
逐渐减小，分子间的作用力表现为引力还是斥力


2.
实验：用油膜法估测油酸分子的大小


1.
把一片很薄的均匀塑料 薄膜放在盐水中，
调节盐水的密度，
使薄膜能在盐水中悬浮，
此时
3
3
盐水的密度为×10
kg/m
。
用天平测出尺寸为
10cm×20 cm
的这种塑料薄膜的质量是
36g
，
请
计算薄膜的厚度。

2.“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，
有两个非常巧妙的设计，
请你借鉴这两个 设计思
路，完成以下实验：
（
1
）现需要在一个烧杯中倒入食盐供以后做实验 用，
但现有的电子秤最
小只能称
1g
的质量，怎么办请定量地具体说明操作的 步骤。
（
2
）有一小捆粗细均匀的细铁
丝，要较精确地测量细铁丝的横截面积 ，你认为应该怎样测量说出所需的器材和测量方法。

<

3.
在做 “用油膜法估测油酸分子的大小”实验时，每
10
mL
油酸酒精溶液中有纯油酸
1mL
。

3

用注射器测得
58
滴这样的溶液 为
1mL
。把
1
滴这样的溶液滴入盛水的浅盘里，等油膜形状
稳定后 ，
把玻璃板盖在浅盘上并描画出油膜的轮廓，
如图所示。
图中正方形小方格的边长为< br>1cm
。
（
1
）
1
滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的 体积是多少
（
2
）
油膜的面积是多少
（
3
）按以< br>上数据，估算油酸分子的大小。


3.
分子运动速率分布规律


1.
从宏观上看，一定质量的气体体积不 变仅温度升高或温度不变仅体积减小都会使压强增
大。从微观上看，这两种情况有没有区别
< br>2.
体积都是
1L
的两个容器，装着质量相等的氧气，其中一个容器内的温度是
0℃，另一个
容器的温度是
100℃。请说明：这两个容器中关于氧分子运动速率分布 的特点有哪些相同有
哪些不同

3.
有甲、乙、丙、丁四瓶氢气。甲的体积为
V
，质量为
m
，温度为
t
，压强为
p
。乙 、丙、丁
的体积、质量、温度如下所述。

（
1
）乙的体积大于
V
，质量、温度和甲相同。

（
2
）丙的温度高于
t
，体积、质量和甲相同。

?

（
3
）丁的质量大于
m
、温度高于
t
，体积和甲相同。试问：乙、丙、丁的压强是大于
p
还是
小于
p或等于
p
请用气体压强的微观解释来说明。

4.
我们知道，< br>大量随机事件的整体会表现出一定的规律性。
例如，
某一区域各辆共享单车的
行 驶方向是随机事件，
但大量随机事件的统计结果就能显示出一定的规律。
某人想利用共享
单车的大数据为本市规划的几条公交线路提供设计思路。
图显示了共享单车停放位置的分布
图 ，共享单车的数据系统中也能记录用户每次使用共享单车的时间、路程等信息（图）
。据
此可以 统计“在某区域、
某时段沿不同道路骑行的人数”“在某区域、
某时段沿某道路骑行
超 过
1km
、
2km
、
3km
的人数”等。
你认为还 可以统计哪些对规划公交线路有价值的统计数据
请说出利用这些统计数据的思路。




4.
分子动能和分子势能


1.
在一个密闭容器内有一滴
15℃的水，过一段时间后，水滴蒸发变成了水蒸气，温度还是
15℃ 。它的内能是否发生了变化为什么

2.
在一个真空的钟罩中，用不导热的细线悬吊一 个铁块，中午时铁块的温度是
28℃，晚上
铁块的温度是
23℃。铁块的内能是否发生 了变化为什么

3.
有人说：
“在高速列车的速度由小变大的过程中，
列车上所有物体的动能都在增大，
组成
这些物体的分子的平均动能也在增大。
既然温 度是分子平均动能的标志，
因此在这个过程中
列车上物体的温度是在升高的，
只是升高 得并不大，
我们感觉不到而已。
”你说对吗为什么

4.
有人说：< br>“当我们把一个物体举高时，
组成物体的每个分子的重力都做了负功，
因此分子
势能增大，
这就导致物体的内能增大，
我们举起物体所做的功，
就等于物体内能的增加 量。
”
你说对吗为什么



复习与提高
A
组

1.
为什么说任何物体都具有内能物体的体积不变，温度升高时，它的内能怎样变化

2.
当分子间距离为
r
0
时，分子间的作用力为
0
。分析当分子间的距离从增大到
10r
0
的过程
中，分子间的作用力及分子势 能的大小是如何变化的

3.
钻石是首饰和高强度的钻头、刻刀等工具中的主要材料。 设钻石的密度为
ρ
，摩尔质量
为
M
，阿伏加德罗常数为
N< br>A
，请写出质量为
m
的钻石所含有的分子数，推导钻石分子直径的
表达 式（计算时可认为组成钻石的分子是一个紧挨着一个的小球）
。

4.
气体分 子间的空隙很大，
可将单个气体分子平均占有的空间看作以下模型：
将气体所占的
整个 空间分成若干个小立方体，
气体分子位于每个小立方体的中心，
小立方体的边长为相邻
气体分子间的平均距离。请按这种模型，估算气体在标准状态下分子间的平均距离。

复习与提高
B
组


5
-2
3
3
1.
地球到月球的平均距离为×10
km
。
已知铁的摩尔质量为×1 0
kg/mol
，
密度为×10
kg/m
。
若把铁分子一个 紧挨一个地单列排起来，筑成从地球通往月球的“分子大道”。求：



，

（
1
）这条“分子大道”共需多少个铁分子

（
2
）这条“分子大道”的质量为多少

2.
甲、
乙、
丙三位同学分别在三个实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，
但都
发 生了操作错误。
甲在配制油酸酒精溶液时，
不小心把酒精倒多了一点，
导致油酸酒精溶 液
的实际浓度比计算值小一些。
乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，
不 小心拿
错了一个注射器把溶液滴在水面上，
这个拿错的注射器的针管比原来的粗，
每滴 油酸酒精溶
液的体积比原来的大。
丙在计算油膜面积时，
把凡是半格左右的油膜都算成 了一格，
导致计
算的面积比实际面积大一些。
请分析：
这三位同学的操作错误 会导致实验测得的油酸分子直
径偏大还是偏小说明道理。

3.
全班每人都把
4
枚硬币握在手中，在桌面上随意投掷
10
次，统计
10
次 投掷中有
0
，
1
，
2
，
3
，
4< br>枚硬币正面朝上的次数，并将所得数据按下表的要求记录下来。你发现有什么规律


第二章

气体、固体和液体


1.
温度和温标


1.
“在测定某金属块的比热容时，
先把质量

已知的金属块放在沸水中加热。
经过一段时间

后把它迅速放入质量已知、温度已知的水中，

并用温度计测量水的温度。当水温不再上升
时，

这就是金属块与水的共同温度。
根据实验数据

就可以计算金属块的比热容。
”在这样
的叙述中，

哪个地方涉及了“热平衡”的概念


|

2.
天气预报某地某日的最高气温是

27
℃，

它是多少开尔文进行低温物理的研究时，热

力学温度是
K
，它是多少摄氏度


3.
已知某物理量

X

与热力学温度
T
成正比，

请把这个关系式用等式表示出来。现在用
摄氏

温度

t
来表示温度，这个关系式又该怎么写

分别画出

X-T

图像和

X-t

图像的草
图。
4.
图

甲表示某金属丝的电阻

R

随摄

氏温度

t

变化的情况。把这段金属丝与电池、

电流表串联起来（图


乙）
，用这段金属丝

做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的

温度刻度，
就得到了一个简单的电阻温度计。

请判断

：
如果电池的电动势和内阻都是不变
的，

电流表上代表

t
1
、
t
2

的两点，哪个应该标在电

流比较大的刻度上




2.
气体的等温变化


1.
在做“探究气体等温变化的规律”的实验中 ，
实验小组记录了一系列数据。
但是，
仅就以
下表中的两组数据来看，
小王和小李却有完全不同的看法：
小王认为，
这两组数据很好地体
现了
p< br>跟
V
成反比的规律，
因为两组数据
p
和
V
的 乘积几乎相等；
小李却认为，
如果把这两
组数据在纵坐标轴为
p
、< br>横坐标轴为
V
1
的坐标系中描点，
这两点连线的延长线将不经过坐标< br>原点，因此这两组数据没有反映
p
跟
V
成反比的规律。对此你有什么看 法


2.
一定质量的气体，
不同温度下的等温线是不同的。
图中的两条等温线，
哪条等温线表示的
是温度比较高时的情形请你尝试给出判断，并说明理由 。

(


3.
一个足球的容积是。用打气筒给这个足球打 气，每打一次都把体积为
125mL
、压强与大气
压相同的气体打进足球内。如果在打 气前足球就已经是球形并且里面的压强与大气压相同，
打了
20
次后足球内部空气的压 强是大气压的多少倍你在得出结论时考虑到了什么前提实际
打气时的情况能够满足你的前提吗

4.
水银气压计中混入了一个气泡，
上升到水银柱的上方，
使水银柱上方不再 是真空。
当实际
大气压相当于
768mm
高的水银柱产生的压强时，这个水银 气压计的读数只有
750mm
，此时管
中的水银面到管顶的距离为
80mm< br>。当这个气压计的读数为
740mm
水银柱时，实际的大气压
相当于多高水银柱 产生的压强设温度保持不变。

3.
气体的等压变化和等容变化


例题某种气体的压强为
2×105Pa，体积为
1m3
，温度为
20 0K
。它经过等温过程后体积变为
2m3
。随后，又经过等容过程，温度变为
300K
，求此时气体的压强。

6
1.
盛有氧气的钢瓶，在
17℃的室内测得钢瓶内的压强是×10
Pa
。当钢瓶搬到－13℃的工地
6
上时，瓶内的压强变为×10
Pa
。钢瓶是不是漏气为什么

2
． “拔火罐”是我国传统医学的一种治疗手段。操作时，医生用点燃的酒精棉球加热一个
小罐内的空气，< br>随后迅速把小罐倒扣在需要治疗的部位，
冷却后小罐便紧贴在皮肤上
（图）
。< br>设加热后小罐内的空气温度为
80℃，当时的室温为
20℃，大气压为标准大气压，小罐 开口
部位的直径请按照片中的情境估计。
当罐内空气变为室温时，
小罐对皮肤的压力大 概有多大
不考虑因皮肤被吸入罐内导致空气体积变化的影响。




3.
如图，
向一个空的铝制饮料罐中插入一根透明吸管，
接口用蜡密封，在吸管内引入一小段
油柱（长度可以忽略）
。如果不计大气压的变化，这就是一个简易的气 温计。已知罐的容积
3
是
360cm
，吸管内部粗细均匀，横截面积为，吸管 的有效长度为
20cm
，当温度为
25℃时，
油柱离管口
10cm< br>。若给吸管上标刻温度值，刻度是否均匀试估算这个气温计的测量范围。

，


4.
一个容器内部呈不规则形状，
为测量它的容积，
在容器上插入 一根两端开口的玻璃管，
接
口用蜡密封。
玻璃管内部横截面积为
S
，
管内一静止水银柱封闭着长度为
l
1
的空气柱，
如图，
此时 外界的温度为
T
1
。现把容器浸在温度为
T
2
的热水中，水 银柱静止时下方的空气柱长度
变为
l
2
。实验过程中认为大气压没有变化，请 根据以上数据推导容器容积的表达式。


4.
固体


1.
某人为了检验一块薄片物质是否为晶体，做了一个实验。他以薄片的正中央
O为坐标原
点，建立
Oxy
平面直角坐标系，在两个坐标轴上分别取两点
x
1
和
y
1
，使
x
1
和
y
1
到
O
点的距
离相等。在
x1
和
y1
上分 别固定一个测温元件，再把一个针状热源放在
O
点，发现
x
1
点和< br>y
1
点的温度在缓慢升高，但两点温度的高低没有差异。于是得出结论：这块薄片是非晶 体。
请说明：以上结论科学吗为什么

2.
食盐晶体的结构可以用钠离子和氯 离子空间分布的示意图表示（图）
，图中相邻离子的中
心用线连起来了，
组成了一个个 大小相等的立方体。
现在要估算相邻两个钠离子中心的距离，
3
3
除了知道食 盐的密度
ρ
为×10
kg/m
外，还要知道哪些数据请用字母表示这些已知数 据，
推导出相邻两个钠离子中心距离的表达式。提示：图中最小立方体的个数与离子数目相等。

3.
内陆盐矿中开采的氯化钠称为岩盐，
岩盐的颗粒很大，
我们能清楚地看出 它的立方体形状。
把大颗粒的岩盐敲碎后，小颗粒的岩盐仍然呈立方体形状。图表示了岩盐晶体的平面结 构：


粉红点为氯离子，
灰点为钠离子，
如果把它们用直线连起来 ，
将构成一系列大小相同的正方
形，作分界线
AA
1
，使它平行于正 方形的对角线，作分界线
BB
1
，使它平行于正方形的一边。
在两线的左侧各 取一个钠离子
M
和
N
，
为了比较这两个钠离子所受分界线另一侧的离 子对它
作用力的大小，
分别以
M
、
N
为圆心，
作两 个相同的扇形，
不考虑扇形以外远处离子的作用。

（
1
）如果F
表示两个相邻离子之间引力的大小，问：
M
、
N
所受扇形范围 内的正负离子对它
作用力的合力是
F
的多少倍为使问题简化，
设所有离子都是 质点，
而且它们之间的相互作用
遵从“平方反比”规律。

&
（
2
）根据计算结果解释：为什么敲碎的岩盐总是呈立方形状，而不会沿图中
AA 1
分界线断
开提示：实际晶体中的作用力要复杂得多，但这里的分析对理解自然现象还是有用的 。


5.
液体


1.
把玻璃管的裂 口放在火焰上烧熔，它的尖端就会变钝（图）
。这是什么缘故


2.
在玻璃的蒸发皿中，较小的水银滴接近球形，较大的水银滴呈扁平形（图）
。那么，在处
于失 重状态的宇宙飞船中，一大滴水银会呈什么形状


3.
把一枚缝衣针在手上 蹭一蹭，
然后放到一张餐巾纸上。
用手把餐巾纸轻放在水面上。
餐巾
纸浸湿下 沉，而缝衣针会停在水面。把针按入水下，针就不再浮起。做这个实验，并解释上
述现象。

(

4.
要想把凝固在衣料上的蜡迹去掉，
可以把两层棉纸分别放在 蜡迹处衣服的上面和下面，
然


后用热熨斗在棉纸上来回烫熨。为什么这样做可以去掉衣料上的蜡迹

5.
若 你和家人要外出度假一段时间，
家里的盆栽又需要时常浇少量的水。
你能否利用毛细现
象设计一种自动浇水装置呢请绘制一个设计图。

6.
在一次小发明讨论会上，
某同学有一个创意。
他发现厨房碗柜里酱油瓶的下面总是有黑乎
乎的酱油痕迹，
这是 由于每次倒酱油的时候总会有一些酱油沿着瓶口流淌下来并渗透所造成
的。他想，只要选择恰当的材料做 酱油瓶的瓶口，就能保持瓶子清洁。于是，他把酱油分别
滴在不同的材料上进行实验。
请观察图 ，
为实现上述目的，
你认为应该选择哪一种材料请解
释这项创意的道理。


复习与提高
A
组

1.
在完全失重的情况下气体对器壁是否还有压强为什么请设计实验验证你的猜想。

2.
如图
2-1
，某自动洗衣机洗衣缸的下部与一控水装置的竖直均匀细管相 通，细管的上部封
闭，并和一压力传感器相接。洗衣缸进水时，
细管中的空气被水封闭，
随着洗衣缸中水面的
升高，
细管中的空气被压缩，
当细管中空气压强达到一定数值时 ，
压力传感器使进水阀门关
闭，达到自动控水的目的。假设刚进水时细管被封闭的空气柱长度为
50cm
，当空气柱被压
缩到
48cm
时压力传感器使洗衣机停止进 水，
此时洗衣缸内水位有多高大气压取
105Pa
，
g
取
2
10m/s
。

）


3.
今有一质量为
m
的汽缸，
用活塞封着一定质量的理想气体，
当汽缸水平横放时，
汽 缸内空
气柱长为
l
0
（如图
2-2
甲所示）
，现把 活塞按如图乙那样悬挂，汽缸悬在空中保持静止。

求此时汽缸内空气柱长度为多少已知大气压 强为
p
0
，活塞的横截面积为
S
，它与汽缸之间无
摩擦且不 漏气，气体温度保持不变。




4.
一定质量的理想气 体由状态
A
经状态
B
变为状态
C
，其中
A→B过程为等压变化，
B→C
过
程为等容变化。已知状态
A
的体积< br>V
A
为，状态
A
的温度
T
A
与状态
C
的温度
T
C
相同，都为
300K
，状态
B
的温度
T
B
为
400K
。

（
1
）求气体在状态
B
时的体积。

（
2
）说明
B→C
过程压强变化的微观原因。

5 .
有一教室，上午
8
时温度为
17℃，下午
2
时的温度为< br>27℃，假定大气压强无变化，则下
午
2
时与上午
8
时教室内 的空气质量的比值为多大

6.
在一次科学晚会上，
胡老师表演了一个“马德 堡半球实验”。
他先取出两个在碗底各焊接
了铁钩的不锈钢碗，
在一个碗里烧了一些纸 ，
然后迅速把另一个碗扣上，
再在碗的外面浇水，
使其冷却到环境温度。
用两 段绳子分别钩着铁钩朝相反的方向拉，
试图把两个碗拉开
（图
2-
3
）
。
当两边的人各增加到
5
人时，
才把碗拉开。
已知碗口的 直径为
20cm
，
环境温度为
15℃，
实验过程中碗不变形，
也不漏气，
设每人平均用力为
200N
。
请你估算一下，
两个不锈 钢碗刚
被扣上时，里面空气的温度是多少

，


7.如图
2-4
所示，
一定质量的理想气体从状态
A
开始，
经历两个状态变化过程，
先后到达状
态
B
和
C
。已知状态< br>A
的温度
T
A
为
300K
，求状态
C
的温度。

8.
菜农在一种蔬菜完全收割之后往往会将地翻松，
在适合的时 节再种植新的蔬菜。
据菜农说，
翻松的土层可以防止土壤中的水分散失，这是什么道理

复习与提高
B
组

1.
有人设计了一种测温装置，
其结构如图
2-5
所示。
玻璃泡
A
内封有一定量气体，
与< br>A
相连
的
B
管插在水银槽中，
管内水银面的高度
x< br>即可反映泡内气体的温度，
即环境温度，
并可由
B
管上的刻度直接读出 。设
B
管的体积与
A
泡的体积相比可略去不计。

（
1
）
在标准大气压下对
B
管进行温度刻度
（标准大气压相当于76cm
高的水银柱所产生的压
强）
。当温度
t
1
为< br>27℃时，管内水银面高度为
16cm
，此高度即为
27℃的刻度线。问
t
为－
3℃的刻度线在
x
为多少厘米处


< br>（
2
）如果对以上
B
管标注
27℃刻度线时，环境真实压强比 标准大气压小（例如在高山上实
验）
，
但实验者当成了标准大气压来设计。
若 此温度计显示为“－3℃”，
则显示温度比实际
温度高还是低为什么认为环境大气压没有随温度 变化。

。


2.
超市中有一种“强力吸盘挂钩”如图< br>2-6
所示。图
2-7
是它的工作原理示意图。使用时，
按住锁扣把吸 盘紧压在墙上（图
2-7
甲）
，吸盘中的空气被挤出一部分。然后要把锁扣扳下
（图
2-7
乙）
，让锁扣以盘盖为依托把吸盘向外拉出。在拉起吸盘的同时，锁扣对 盘盖施加
压力，
致使盘盖以很大的压力压住吸盘。
为什么锁扣扳下后，
盘盖对 吸盘会产生很大的压力


3.
为了测量一些形状不规则而又不便浸入液体的 固体体积，
可用图
2-8
所示的装置测量。
操
作步骤和实验数据如下 。
a.
打开阀门
K
，使管
A
、容器
C
、容 器
B
和大气相通。上下移动
D
，
使左侧水银面到达刻度
n< br>的位置；
b.
关闭
K
，向上举
D
，使左侧水银面达到 刻度
m
的位置。
这时测得两管水银面高度差为；
c.
打开
K
，把被测固体放入
C
中，上下移动
D
，使左侧水银
面重新到 达位置
n
，然后关闭
K
；
d.
向上举
D
， 使左侧水银面重新到达刻度
m
处，这时测得
两管水银面高度差为。已知容器
C
和管
A
的总体积为
1000cm3
，求被测固体的体积。




4.
汽车行驶时轮胎的胎压太高或太低容易造成安全隐患。已 知某型号轮胎能在－
40
〜
100℃
5
温度下正常工作，为使轮胎在 此温度范围内工作时的最高胎压不超过×10
Pa
，最低胎压不
5
低于×10
Pa
。设轮胎容积不变，若在温度
t
为
20℃时给该轮胎充气，充气 后的胎压在什么
范围内比较合适

5.
图
2-9
是一定质量 的理想气体由状态
A
经过状态
B
变为状态
C
的
V- T
图像。已知气体在
5
状态
A
时的压强是×10
Pa
。请你建立一个坐标系，并在该坐标系中，作出气体由状态
A
经
过
B
变为
C
的
p-T
图像，并标出
A
、
B
、
C
的坐标值。


6.
细长玻璃管用长
l
0
为的水银柱封闭一定质量的空气。当玻璃管开口向下竖直放置时，空
气柱长度
l1
为
33cm
；当玻璃管水平放置时，空气柱长度
l
2
为
30cm
。求玻璃管开口向上竖直
放置时空气柱的长度。

《

7.
把上端
A
封闭、
下端
B
开口的玻璃管插入水中。
放掉适当的空气后放手，
让玻璃管竖直地
浮在水中，
A
端露出在水面上，如图
2-10
所示。现将玻璃管往下压一点，放手后玻璃管会返回原来的平衡位置，请解释发生这种现象的原因。


第三章

热力学定律


1.
功、热和内能的改变


1.
在图和图所示焦耳的两个实验中，各是什么形式的能转化为系统的内能

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