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湖南武冈二中2024-2025学年高二下学期物理选择性必修第三册第二章气体.液体和固体单元测试试卷（人教版（2019）Word版，含答案）
考试范围：必修第三册第二章气体.液体和固体
考试时间：75分钟 命题人：邓老师
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
第I卷（选择题）
一、单选题(共28分)
1．(本题4分)下列叙述中错误的是（　　）
A．晶体的各向异性是由于它的微粒是按各自的规则排列着的
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．非晶体的内部微粒是无规则排列的
D．石墨的硬度与金刚石差很多，是由于它的微粒没有按空间点阵分布
2．(本题4分)一定质量的气体，保持体积不变，温度从1℃升高到5℃，压强的增量为2.0×103Pa，则（　　）
A．它从5℃升高到10℃，压强增量为2.0×103Pa
B．它从15℃升高到20℃，压强增量为2.0×103Pa
C．它在0℃时，压强为1.365×105Pa
D．每升高1℃，压强增量为Pa
3．(本题4分)下列说法正确的是（ ）
A．不同温度下水的汽化热都相同
B．游禽用嘴把油脂涂到羽毛上，使水能浸润羽毛
C．扩散现象中，分子一定只能从密度较大的区域向密度较小的区域扩散
D．夏天穿纯棉衣服比较舒服，是因为在棉纤维的内部有许多细小的孔道起到了毛细管的作用，便于排汗透气
4．(本题4分)达到热平衡的两个物体，其（　　）
A．动能相同 B．体积相同 C．温度相同 D．热量相同
5．(本题4分)下列说法中正确的是（　　）
A．压缩气体需要做功，说明气体分子间存在斥力
B．某物体内能增大时，其温度一定升高
C．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体
D． 和 时氧气分子的速率都呈现“中间多，两头少”的分布特点
6．(本题4分)下列说法中不正确的是（　　）
A．图1为氧气分子在不同温度下的速率分布图像，由图可知状态①的温度比状态②的温度高
B．图2为一定质量的理想气体状态变化的图线，由图可知气体由状态变化到的过程中，气体分子平均动能先增大后减小
C．图3为分子间作用力的合力与分子间距离的关系，可知当分子间的距离时，分子势能随分子间的距离增大而增大
D．液体表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离小；附着层内液体分子间的距离大于液体内部分子间的距离
7．(本题4分)根据下图判断，人们选择的温度计中的测量物质及其依据是（　　）
A．水，水的密度小 B．水，水的密度随温度变化明显
C．汞，汞的密度大 D．汞，汞的密度与温度呈规则的线性关系
二、多选题(共15分)
8．(本题5分)如图，竖直放置、开口向上的长试管内用水银密闭一段气体，若大气压强不变，管内气体（　　）
A．温度降低，则压强可能增大 B．温度升高，则压强可能减小
C．温度降低，则压强不变 D．温度升高，则体积增大
9．(本题5分)空气湿度对人们的生活有很大影响，当湿度与温度搭配得当，通风良好时，人们才会舒适。关于空气湿度，以下结论正确的是（　　）
A．绝对湿度大而相对湿度也一定大
B．相对湿度是，表明在当时的温度下，空气中的水汽已达到饱和状态
C．在绝对湿度一定的情况下，气温降低时，相对湿度将增大
D．在温度一定情况下，绝对湿度越大，相对湿度越小
10．(本题5分)下列关于热平衡定律的理解，说法正确的是（　　）
A．两系统的温度相同时，才能达到热平衡
B．A、B两系统分别与C系统达到热平衡，则A、B两系统也达到热平衡
C．甲、乙、丙物体温度不相等，先把甲、乙接触，最终达到热平衡，再将丙与乙接触最终也达到热平衡，则甲、丙是处于热平衡的
D．热平衡时，两系统的温度相同，压强、体积也一定相同
E.温度是决定两个系统是否达到热平衡状态的唯一物理量
第II卷（非选择题）
三、实验题(共20分)
11．(本题8分)在做“用DIS研究温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”实验时，得到一组压强p与体积V的数据，并计算出p、V的乘积，如下表所示：
实验次数 压强p（Pa） 体积 值
1 1.19
2 1.20
3 1.21
4 1.20
5 1.20
（1）实验时除需保持气体温度不变外，还需保持气体的______不变。实验数据表明，在实验允许的误差范围内，气体的压强p与体积V成______比。
（2）将表格中记录的p、V数据画在图中，如图所示，请将数据点连接成一根光滑的图像。（______）
（3）若保持纵轴p不变，横轴改为______，则得到的实验图像为一根过原点的直线。
12．(本题12分)用DIS研究一定质量气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图甲所示，实验步骤如下： ①把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接；②移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值；③用图像处理实验数据，得出如图乙所示图线：
(1)在做实验操作过程中，要采取以下做法：______是为了保证实验的恒温条件，____是为了保证气体的质量不变。（填入相应的字母代号）
A．用橡皮帽堵住注射器的小孔 B．移动活塞要缓慢
C．实验时，不要用手握住注射器 D．在注射器活塞上涂润滑油
(2)如果实验操作规范正确，但如图所示的图线不过原点，则代表_______。
四、解答题(共37分)
13．(本题6分)如图所示，总容积为3V0、内壁光滑的汽缸水平放置，一横截面积为S的轻质薄活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，活塞左侧由跨过光滑定滑轮的细绳与一质量为m的重物相连，汽缸右侧封闭且留有抽气孔。活塞右侧气体的压强为p0，活塞左侧气体的体积为V0，温度为T0。将活塞右侧抽成真空并密封，整个抽气过程中缸内气体温度始终保持不变。然后将密封的气体缓慢加热。已知重物的质量满足关系式mg＝p0S，重力加速度为g。求：
（1）活塞刚碰到汽缸右侧时气体的温度；
（2）当气体温度达到2T0时气体的压强。
14．(本题7分)如图所示，柱状导热气缸固定在水平地面上，一定质量的活塞把气缸分为A、B两部分，A、B内装有同种理想气体。初始系统平衡时，A、B两部分体积相同，B中压强是A中两倍。由于活塞与气缸间缓慢漏气，活塞缓慢下降，一段时间后A的体积变为B的3倍。已知：初始时刻A中气体压强为pA，不计活塞与气缸间摩擦，环境温度保持不变。求：
（1）初始A中气体质量与B中气体质量的比值；
（2）缓慢漏气，A的体积变为B的3倍时，A的压强为其最初压强pA的多少倍。
15．(本题10分)如图所示，内壁光滑、足够高的圆柱形汽缸竖直放置，内有一质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体。已知活塞横截面积为S，外界大气压强为p0，缸内气体温度为T0。现对汽缸内气体缓慢加热，使气体体积由V1增大到V2，该过程中气体吸收的热量为Q1，停止加热并保持体积V2不变，使其降温到T0，已知重力加速度为g，求：
（1）停止加热时缸内气体的温度；
（2）降温过程中气体放出的热量。
16．(本题14分)某天早晨，张老师到店为轿车调节胎内气压。调节前，（胎压监测系统）显示某一轮胎内气体压强为，温度为15℃；调节后，显示该轮胎内气体压强为，温度为15℃，不计胎内体积变化：
（1）求调节前、后该轮胎内气体的质量之比；
（2）若下午显示温度为30℃，求该轮胎内气体压强的显示值。
参考答案
1．D
【详解】
AB．晶体内部微粒排列的空间结构决定着晶体的物理性质不同，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外形，选项AB正确；
C．非晶体的内部微粒是无规则排列的，选项C正确；
D．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松软，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，选项D错误。本题选择不正确的。
故选D。
2．C
【详解】
ABD．根据查理定律可知压强的变化Δp与摄氏温度的变化Δt成正比。根据题意可知，每升高1℃，压强的增量为500Pa，故A、B、D错误；
C．由查理定律可得
代入数据解得
p1=1.37×105Pa
则它在0℃时，压强为
p0=p1-500Pa=1.365×105Pa
故C正确。
故选C。
3．D
【详解】
A．不同温度下水的汽化热不同，故A错误；
B．游禽用嘴把油脂涂到羽毛上，使水不能浸润羽毛，故B错误；
C．在扩散过程中，迁移的分子不是单一方向的，只是密度大的区域向密度小的区城迁移的分子数，多于密度小的区域向密度大的区域迁移的分子数，故C错误；
D．夏天穿纯棉衣服比较舒服，是因为在棉纤维的内部有许多细小的孔道起到了毛细管的作用，便于排汗透气。故D正确。
故选D。
4．C
【详解】
达到热平衡的两个物体（或系统）的温度一定相同，其他状态参量不一定相同，故C正确，ABD错误。
故选C。
5．D
【详解】
A．气体分子距离很大，分子之间的斥力几乎可以忽略不计，压缩气体需要做功，是因为气体存在压强，A错误；
B．物体的内能增大，可能是分子势能增大导致的，分子的平均动能不一定增大，温度不一定升高，B错误；
C．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，由于云母片导热的各向异性，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明云母片是晶体，C错误；
D．同一温度下，气体分子速率分布总呈“中间多，两头少”的分布特点，即速率处中等的分子所占比例最大，速率特大特小的分子所占比例均比较小，D正确。
故选D。
6．D
【详解】
A．图像的峰值对应的速率较大，所以温度较高，所以状态①的温度比状态②的温度高。A正确，不符合题意；
B．图线中等温线是双曲线的一支，由图可知，气体由状态变化到的过程中，温度先升高后降低，则气体分子平均动能先增大后减小。B正确，不符合题意；
C．当分子间的距离时，分子力表现为引力，则分子间距离越大，分子引力做负功，分子势能增大。C正确，不符合题意；
D．液体表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大；当物体被浸润时，附着层内液体分子间的距离小于液体内部分子间的距离，当物体不能被浸润时，附着层内液体分子间的距离大于液体内部分子间的距离。D错误，符合题意。
故选D。
7．D
【详解】
由于水的密度和温度关系的曲线是不规则曲线，且不是单调变化的，如果选水为测量物质，则温度计刻度不均匀；汞的密度与温度呈规则的线性关系，选汞为测量物质，温度计刻度是均匀的，ABC错误，D正确。
故选D。
8．CD
【详解】
ABC．大气压不变，水银柱的长度也不变，所以封闭气体的压强不变，气体做等压变化，与温度无关，AB错误，C正确；
D．根据=C可知，温度升高，则体积增大，D正确。
故选CD。
9．BC
【详解】
A．相对湿度是指为湿空气中水蒸气分气压力与相同温度下水的饱和气压之比。相对湿度大，可能此温度下饱合气压更大，比值可能不大，也就是绝对湿度大而相对湿度可能不大，A错误；
B．相对湿度是100%，表明在当时的温度下，空气中的水汽已达到饱和状态，B正确；
C．水的饱和气压随温度的降低而减小，因此在绝对湿度一定的情况下，气温降低时，相对湿度将增大，C正确；
D．在温度一定情况下，水的饱和气压是确定的值，绝对湿度越大，相对湿度越大，D错误。
故选BC。
10．ABE
【详解】
AE．温度是决定两个系统是否达到热平衡状态的物理量，两个达到热平衡的系统具有相同的温度，故AE正确；
BC．由热平衡定律知，故B正确，C错误；
D．两个系统达到热平衡的标志是它们的温度相同，但压强、体积不一定相同，故D错误。
故选ABE。
11．质量 反比
【详解】
(1)研究一定质量的气体压强与体积的关系时，除需保持气体温度不变外，还需保持气体的质量不变。
在实验允许的误差范围内，气体的压强p与体积V乘积保持不变，即p与V成反比。
(2)用平滑曲线连接各点，如图所示
(3)由理想气体状态方程可得
整理可得
若保持纵轴p不变，横轴改为，则得到的实验图像为一根过原点的直线。
12．BC AD 注射器与压强传感器连接部位的气体体积
【详解】
(1)移动活塞要缓慢；实验时，不要用手握住注射器，都是为了保证实验的恒温条件，故选BC；用橡皮帽堵住注射器的小孔；在注射器活塞上涂润滑油是为了保证气体的质量不变，故选AD。
(2)由于注射器与压强传感器连接部位有气体，设注射器与压强传感器连接部位的气体体积为，根据（为定值）则有
如果实验操作规范正确，但如图所示的图线不过原点，结合图线可知
则代表注射器与压强传感器连接部位的气体体积。
13．（1）1.5T0；（2）p0
【详解】
（1）当活塞右侧的气体压强为p0时，左侧气体压强为p1，对活塞受力分析，有
p1＝＋p0＝2p0
右侧抽成真空时，左侧气体压强为p2，有
p2＝p0
设此时左侧气体体积为V2，由玻意耳定律有
p1V0＝p2V2
解得
V2＝2V0
缓慢加热气体，气体发生等压变化，活塞与汽缸右侧接触时，气体体积为
V3＝3V0
气体的温度为T3，由盖—吕萨克定律有
解得
T3＝1.5T0
（2）气体温度升高到1.5T0之后，气体发生等容变化，由查理定律有
解得
p4＝p0
14．（1）；（2）1.25倍
【详解】
（1）由于A、B装有同种气体，所以气体质量之比等于物质的量之比，有
分别对A、B气体，有
，
联立可解得
（2）经分析，末态时有体积关系
，
压强关系
对A中气体，初态
末态
对B中气体，初态
末态
两部分气体物质的量总量一定
联立解得
即1.25倍
15．（1）T0；（2）Q1－（V2－V1）
【详解】
（1）加热过程中气体等压膨胀，由盖—吕萨克定律
得
T＝T0
（2）设加热过程中，封闭气体内能增加ΔU，因气体体积增大，故此过程中气体对外做功，W<0。由热力学第一定律知
其中
由于理想气体内能只与温度有关，故再次降到原温度时气体放出的热量满足
整理可得
16．（1）111：125；（2）
【详解】
(1)若压强，体积为（轮胎容积）的气体，保持温度不变，压强变为调节后的压强时体积变为，由玻意耳定律得
设压强为、温度为时气体密度为，则有
解得
(2)设末态轮胎内气体压强为，温度为，初态和末态体积相同，由查理定律得
解得湖南武冈二中2024-2025学年高二下学期物理选择性必修第三册第三章热力学定律单元测试试卷
（人教版（2019）Word版，含答案）
考试范围：选择性必修第三册第三章热力学定律
考试时间：75分钟命题人：邓老师
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
第I卷（选择题）
一、单选题(共24分)
1．(本题4分)下列说法正确的是（　　）
A．图甲为中间有隔板的容器，隔板左侧装有温度为T的理想气体，右侧为真空。现抽掉隔板，气体的最终温度仍为T
B．图乙为布朗运动示意图，悬浮在液体中的微粒越大，在某一瞬间跟微粒相撞的液体分子越多，撞击作用的不平衡性表现的越明显
C．图丙为同一气体在0℃和100℃两种不同情况下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图像，两图线与横轴所围面积不相等
D．图丁中，液体表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大，液体表面层中分子间的作用力表现为斥力
2．(本题4分)关于热力学定律，下列说法正确的是（　　）
A．气体吸收热量后，内能一定增大
B．热量可能从低温物体传递到高温物体
C．空调机既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性
D．没有漏气、没有摩擦的理想热机，其效率可能是100%
3．(本题4分)下列说法正确的是（　　）
A．空调可以把热量从温度较低的室内传递到温度较高的室外而不引起其他变化
B．一定质量的单晶体在熔化过程中分子势能一定是增大的
C．清晨时阳光透过窗户射入房间，观察到空中飞舞的粉尘在做布朗运动
D．水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃板上却不能，这是油脂使水的表面张力增大的缘故
4．(本题4分)以下所述现象中，属于通过热传递改变了物体内能的是（　　）
A．将一段铁丝反复弯折，弯折处会发热 B．放在空气中的一杯热水会冷却
C．在转动的砂轮上磨车刀，车刀发热 D．电流通过电阻丝
5．(本题4分)对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是（　　）
A．该气体放出热量时，其内能一定减少
B．该气体膨胀对外做功时，其内能一定减少
C．该气体吸收热量同时对外膨胀做功，其内能可能增加
D．该气体放出热量同时膨胀对外做功，其内能可能不变
6．(本题4分)如图，两端开口、下端连通的导热汽缸，用两个轻质活塞封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦。在截面积为S的左端活塞上缓慢加细沙，当活塞下降h高度时，活塞上细沙的总质量为m。在此过程中，用外力F作用在右端活塞上，保持右端活塞位置不变。整个过程环境温度和大气压强p0保持不变，重力加速度为g。关于这个过程，下列说法正确的是（　　）
A．外力F做正功
B．理想气体从外界吸热
C．外界对理想气体做功，气体内能增大
D．理想气体与外界交换的热量小于
二、多选题(共15分)
7．(本题5分)CO2气体有个“怪脾气”，它几乎不吸收太阳的短波辐射，大气中CO2浓度增加能使地表温度因受太阳的辐射而上升；另外，它还有强烈吸收地面红外热辐射的作用，阻碍了地球周围的热量向外层空间的排放，使整个地球就像一个大温室一样，因此，大气中二氧化碳气体浓度的急剧增加已导致气温的逐步上升，使全球气候变暖。为了减缓大气中CO2浓度的增加，以下措施中可行且有效的是（　　）
A．禁止使用煤、石油和天然气
B．开发使用核能、太阳能
C．将汽车燃料由汽油改为液化石油气
D．植树造林
8．(本题5分)天然气水合物是20世纪科学考察中发现的一种新的矿产资源．它是水和天然气在高压和低温条件下混合时产生的一种固态物质，外貌极像冰雪或固体酒精，点火即可燃烧，有“可燃水”、“固体瓦斯”之称，开采时只需将固体的“天然气水合物”升温减压就可释放出大量的甲烷气体，可燃冰的形成过程可简化为把甲烷气体压缩到低温的“容器”中，开采时通过升温再把甲烷气体从“容器”中释放出来，甲烷可视为理想气体，以下说法中正确的是（　　）
A．可燃冰在开采时甲烷气体对外做功，内能变小
B．可燃冰在开采时甲烷气体对外做功，又从外界吸热，内能变大
C．可燃冰在形成时外界对气体做功，内能变大
D．可燃冰在形成时外界对气体做功，气体又对外放热，内能变小
9．(本题5分)关于物体的内能，下列说法正确的是（　　）
A．夏天从室内冰箱里取一杯水去晒太阳，过一段时间水的温度升高，这是通过热传递的方式改变物体的内能
B．热传递可以改变物体的内能
C．做功可以改变物体的内能
D．一块0 ℃的冰熔化成0 ℃的水，内能减小
第II卷（非选择题）
三、实验题(共20分)
10．(本题8分)一定质量的理想气体从状态A经过B、C、D等状态回到状态A的p-V图像如图所示，其中状态变化过程A→B、B→C、C→D、D→A分别简称为①、②、③、④过程，且②、④过程为等温过程，温度分别为T2和T4，则T2___________（填“大于”“小于”或“等于”）T4，下列说法正确的是___________（填正确答案标号）。
A．①过程中气体从外界吸热
B．②过程中外界对气体做的功等于气体向外界散发的热量
C．③过程中外界对气体做的功等于气体向外界散发的热量
D．④过程中外界对气体做的功等于气体向外界散发的热量
11．(本题12分)现代科学技术的发展与材料科学、能源的开发密切相关，下列关于材料、能源的说法正确的是______________（填选项前的编号）
①化石能源为清洁能源
②纳米材料的粒度在1-100μm之间
③半导体材料的导电性能介于金属导体和绝缘体之间
④液晶既有液体的流动性，又有光学性质的各向同性
四、解答题(共41分)
12．(本题6分)如图所示，一个小铁块沿半径为R=0.2m的半球内壁自上端由静止下滑，当滑至半球底部时，速度为1m/s，设此过程中损失的机械能全部变为内能，并有40%被铁块吸收，已知铁的比热容c=0.64×103J/（kg·℃），重力加速度g取10m/s2。求铁块升高的温度。
13．(本题8分)如图甲所示，一圆柱形绝热汽缸开口向上竖直放置，通过绝热活塞将一定质量的理想气体密封在汽缸内，活塞质量m=2kg、横截面积S=5×10-4m2，原来活塞处于A位置。现通过电热丝缓慢加热气体，直到活塞缓慢到达新的位置B，在此过程中，缸内气体的V-T图像如图乙所示，已知大气压强p0=1.0×105Pa，忽略活塞与汽缸壁之间的摩擦，重力加速度g=10m/s2。
（1）求活塞到达位置B时缸内气体的体积？
（2）活塞从A位置缓慢到B位置的过程中，气体对外做功多少？
（3）若缸内气体原来的内能U0=70J，且气体内能与热力学温度成正比。求缸内气体变化过程中从电热丝吸收的总热量为多少？
14．(本题12分)如图所示，封闭有一定质量的理想气体的内壁光滑的导热汽缸固定在水平桌面上，且开口向右放置；活塞的横截面积为S，其到汽缸底部的距离为；活塞通过轻绳连。接了一个质量为的小物体，轻绳跨在定滑轮上。开始时汽缸内、外压强相同，均为大气压（，为重力加速度）。汽缸内气体的温度为时，轻绳恰好处于伸直状态，滑轮左侧细绳水平，连接小物体的细绳竖直。不计摩擦，现缓慢降低汽缸内气体的温度。
（1）小物体对地面的压力恰好为零时，求气体的温度。
（2）继续缓慢降低气体的温度，当活塞到汽缸底部的距离为时，气体放出的热量为，则气体的内能变化了多少？
15．(本题15分)如图所示，一定质量的理想气体经历了的状态变化过程，在此过程中气体的内能增加了135J，外界对气体做了90J的功。已知状态时气体的体积。求：
（1）从状态到状态的过程中，气体与外界热交换的热量，是吸热还是放热；
（2）状态时气体的压强。
参考答案
1．A
【详解】
A．因为右侧为真空，抽掉隔板后气体向右扩散不需要做功，所以气体内能不变，则温度不变，选项A正确；
B．做布朗运动的颗粒越大，在某一瞬间跟它相撞的液体分子越多，撞击作用力越趋近于零，不平衡性表现得越不明显，选项B错误；
C．因为同一气体分子总数一定，所以两图线与横轴所围成的面积应相等，选项C错误；
D．液体表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大，液体表面层中分子间的作用力表现为引力，选项D错误。
故选A。
2．B
【详解】
A．根据
气体吸收热量后，物体对外做功内能可能不变，A错误
B．根据热力学第二定律，热量可以从低温物体传递到高温物体，但不能自发的从低温物体到高温物体，B正确
C．空调机在制冷时，热量从低温物体传向高温物体，在电机做功的情况下。所以热传递存在方向性，C错误
D．虽然没有漏气和摩擦，但是会有热传递，效率不会100%，D错误
故选B。
3．B
【详解】
A．空调可以把热量从温度较低的室内传递到温度较高的室外，但是要消耗电能，即能够引起其他变化，选项A错误；
B．一定质量的单晶体在熔化过程中，吸收热量，温度不变，即分子平均动能不变，则分子势能一定是增大的，选项B正确；
C．布朗运动用肉眼是观察不到的，即清晨时阳光透过窗户射入房间，观察到空中飞舞的粉尘不是布朗运动，选项C错误；
D．水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃板上却不能，这是水对油脂是不浸润的，而水相对于玻璃是浸润的，故D错误。
故选B。
4．B
【详解】
弯折铁丝是用力对物体做功，在转动的砂轮上磨车刀是摩擦力做功，电流通过电阻丝做功，三者都是通过做功改变物体的内能，热水放在空气中，通过热辐射等方式向外传递了热量，自身的内能减少，温度下降，是通过热传递方式改变的内能。
故选B。
5．C
【详解】
A．由可知，改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，该气体放热，，但做功未知，所以内能不一定减少，故A错误；
B．该气体对外做功，，但未知，所以内能不一定减少，故B错误；
C．该气体吸收热量，，同时对外做功，，可能是正值也可能是负值，所以内能可能增加，故C正确；
D．该气体放出热量，，同时对外做功，，所以，即气体内能一定减少，故D错误。
故选C。
6．D
【详解】
A．外力F作用在右端活塞上，活塞位置不变，可知在F作用下没有位移，可知外力F做功为零，故A错误；
BCD．气缸为导热汽缸，环境温度不变，所以气体状态变化过程中温度不变，温度是分子平均动能的标志，所以分子平均动能不变，对于定质量的理想气体，内能只与分子平均动能有关，所以内能也不变，即有
此过程外界大气通过活塞对封闭气体做功为
活塞下降过程，因缓慢加细沙，故细沙通过活塞对气体做功为
所以外界对气体做功
根据可得
即理想气体向外界释放的热量，向外界释放的热量小于，故BC错误，D正确；
故选D。
7．BD
【详解】
BD．可行且行之有效的措施是开发新能源以便减少对常规能源的利用，减少CO2的排放或植树造林也可以吸收空气中的CO2，故BD正确；
AC．禁止使用煤、石油和天然气或将汽车燃料由汽油改为液化石油气虽然有效，但是并不可行，故AC错误。
故选BD。
8．BD
【详解】
AB．由题意可知，可燃冰在开采过程中要对其加热升温，气体体积变大对外做功，同时内能变大，从外界吸热，故A错误，B正确；
CD．可燃冰形成条件是低温压缩，所以形成可燃冰过程中外界对气体做功，同时内能减少，则气体对外放热，故 C错误，D正确。
故选BD。
9．ABC
【详解】
A．晒太阳使温度较低的水升温，是通过热传递的方式改变物体的内能，故A正确；
B．物体吸收热量，内能增大，放出热量，内能减小，所以热传递可以改变物体的内能，故B正确；
C．物体对外做功，物体的内能减小，外界对物体做功，物体的内能增大，所以做功可以改变物体的内能，故C正确；
D．冰熔化成水，吸收热量，内能增大，故D错误。
故选ABC。
10．大于 AB
【详解】
状态B的pV乘积大于状态A的pV乘积，所以T2> T4；
A．①过程中V不变，T增加，内能增加，气体对外不做功，所以气体应吸热。A项正确；
B．②过程中T不变，V减小，内能不变，外界对气体做功，同时气体对外放热，二者相等，B项正确；
C．③过程中V减小，T减小，内能减小，外界对气体做功，气体对外放热，但对外放出的热量大于外界对气体所做的功，C项错误；
D．④过程中T不变，内能不变，V增大，气体对外界做功，故要吸收热量，且吸收的热量等于气体对外所做的功，D项错误；
故选：AB。
11．③
【详解】
①．化石能源燃烧时产生二氧化碳，造成温室气体效应；煤碳和石油中含有硫，燃烧时产生二氧化硫等物质使雨水的酸度增高等等，说明化石能源不是清洁能源；①错误；
②．纳米材料的粒度在1-100nm，而不是1-100μm，②错误；
③．半导体材料的导电性能介于金属导体和绝缘体之间，③正确；
④．液晶既有液体的流动性，又有光学性质的各向异性（不是同性），④错误。
故选③。
12．
【详解】
设小铁块质量为m，铁块滑到底部时产生的内能为
则铁块升高的温度为
13．（1）6×10-4m3；（2）28J；（3）63J
【详解】
（1）由盖一吕萨克定律有
解得
（2）活塞从A位置缓慢到B位置，活塞受力平衡，气体为等压变化，以活塞为研究对象
解得
气体对外界做功
（3）由气体的内能与热力学温度成正比
解得
由热力学第一定律
得气体变化过程中从电热丝吸收的总热量为
14．（1）；（2）
【详解】
（1）小物体对地面的压力恰好为零，汽缸内气体压强
气体从开始到小物体对地面的压力恰好为零的过程中，气体做等容变化，有
解得
（2）继续缓慢降低气体温度，小物体离开地面后气体做等压变化，外界对气体做的功
根据热力学第一定律可知，气体的内能变化量
15．（1）45J；吸热；（2）
【详解】
（1）的状态变化过程中，，，由热力学第一定律
得
即气体从外界吸收45J的热量；
（2）从状态到状态为等容变化过程，根据查理定律有
代入数据可得
从状态到状态为等压变化过程，根据盖-吕萨克定律有
代入数据可得
从状态到状态，外界对气体不做功；从状态到状态，外界对气体做的功为
可得
由，可得状态时气体的压强为湖南武冈二中2024-2025学年高二下学期物理选择性必修第三册第四章原子结构和波粒二象性试卷（人教版（2019）Word版，含答案）
考试范围：选择性必修第三册第四章原子结构和波粒二象性
考试时间：75分钟命题人：邓老师
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
第I卷（选择题）
一、单选题(共28分)
1．(本题4分)如图所示，蓝光光盘（BD）可用以储存高品质的影音以及高容量的数据。它采用波长约为的蓝色激光进行读写操作，高密度数字视频光盘（DVD）则采用波长约为的红色激光进行读写操作。若BD和DVD由相同材料制成，则（　　）
A．蓝光在光盘里传播速度比红光大
B．蓝光光子的能量比红光光子能量小
C．蓝光比红光波长短，聚焦后焦点直径更小，因此BD容量更大
D．相同尺寸的空盘最大存储数据能力由写入方式决定，与采用蓝光还是红光写入无关
2．(本题4分)用频率为的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为、和的三条谱线，且，则（　　）
A． B． C． D．
3．(本题4分)近年来，无线光通信技术（不需光纤，利用红外线在空间的定向传播来传递信息的通信手段）在局域网、移动通信等多方面显示出巨大的应用前景。以下说法正确的是（　　）
①光通信就是将文字、数据、图像等信息转换成光信号从一地传向另一地的过程
②光纤通信中的光信号在光纤中传输，无线光通信的光信号在空气中传输
③红外线的频率比可见光的频率高
④红外光子的能量比可见光子的能量大
A．①② B．③④ C．①③ D．②④
4．(本题4分)关于粒子散射实验及核式结构模型，下列说法正确的是（　　）
A．实验装置从粒子源到荧光屏的空间处于真空环境中
B．绝大多数粒子穿过金箔后发生大角度偏转
C．粒子接近金原子核时，受到很强的吸引力才可能发生大角度偏转
D．粒子散射实验否定了原子的核式结构模型
5．(本题4分)以下说法符合物理学史的是（　　）
A．为了解释黑体辐射规律，康普顿提出了电磁辐射的能量是量子化的
B．德布罗意把光的波粒二象性推广到实物粒子，认为实物粒子也具有波动性
C．汤姆孙通过α粒子散射实验，提出了原子具有核式结构
D．普朗克将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱的特征
6．(本题4分)如图所示是黑体的辐射强度与其辐射光波长的关系图象，则下列说法错误的是（　　）
A．T1>T2
B．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关
C．普朗克提出的能量量子化理论很好的解释了黑体辐射的实验规律
D．如果在一个空腔壁上开一个很小的孔，射入小孔的电磁波在空腔内表面经多次反射和吸收，最终不能从小孔射出，这个小孔就成了一个黑体
7．(本题4分)如图所示，甲图为演示光电效应的实验装置；乙图为、、三种光照射下得到的三条电流表与电压表读数之间的关系曲线；丙图为氢原子的能级图；丁图给出了几种金属的逸出功和极限频率。以下说法正确的是（　　）
几种金属的逸出功和极限频率
金属
钠 2.29 5.53
钾 2.25 5.44
铷 2.13 5.15
A．若光为绿光，光可能是紫光
B．光的光照强度一定大于光的光照强度
C．若光光子能量为，用它照射由金属铷构成的阴极，产生的大量具有最大初动能的光电子去轰击大量处于激发态的静止的氢原子，一定可以产生6种不同频率的光
D．若光光子能量为，用它直接照射大量处于激发态的氢原子，可以产生6种不同频率的光
二、多选题(共10分)
8．(本题5分)关于康普顿效应，下列说法正确的是（　　）
A．康普顿在研究射线散射时，发现散射光的波长发生了变化，为波动说提供了依据
B．射线散射时，波长改变的多少与散射角有关
C．发生散射时，波长较短的射线或射线入射时，产生康普顿效应
D．爱因斯坦的光子说能够解释康普顿效应，所以康普顿效应支持粒子说
9．(本题5分)下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是（　　）
A．原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径是任意的
B．光电效应实验说明了光具有粒子性
C．电子束穿过铝箔后的衍射图样证实了电子具有波动性
D．极少数粒子发生大角度偏转，说明原子的质量和正电荷绝大部分集中在很小空间
第II卷（非选择题）
三、实验题(共20分)
10．(本题8分)某研究性学习小组设计了利用光电效应测量普朗克常量的实验，实验原理图如图甲所示，实验中通过测定遏止电压UC和对应入射光频率v的数据，即可求出普朗克常量h。该小组的一次实验数据记录如下：
频率v（1014Hz） 8.213 7.408 6.879 5.490 5.196
遏止电压UC（V） 1.600 1.278 1.074 0.488 0.378
（1）建立UC-v的坐标系，根据表中的数据，在图乙中描绘UC随v变化的图线______；
（2）已知元电荷e=1.6×10-19C，利用图乙画出的图线求出普朗克常量h______J·s（保留两位有效数字）；
（3）由于多种因素的影响，各条谱线对应的遏止电压和理论值相比都相差了ΔU，试分析对普朗克常量h的测量有没有大的影响：______。
11．(本题12分)研究光电效应实验的电路如甲图所示，实验中光电流与电压的关系如乙图所示。乙图中①、②两束入射光较强的是光束___________（选填“①”“②”）；用光束①照射K极时，逸出的光电子的最大初动能Ek=___________（已知电子电量为e）；若把光束①换成光束③照射K极，则K极的逸出功___________（选填“变大”“变小”“不变”）。
四、解答题(共42分)
12．(本题8分)图甲为研究光电效应现象的实验电路图。现用频率为ν0的光照射阴极K，其光电流与光电管两端电压的关系图线如图乙所示，遏止电压大小为Uc，饱和光电流大小为I0。已知电子电量为e，普朗克常量h。求：
（1）阴极K中逸出的光电子的最大初动能Ekm；
（2）阴极材料的逸出功W0；
（3）照射到阴极上的光的最小功率P。
13．(本题8分)电子撞击一群处于基态的氢原子，氢原子激发后能放出6种不同频率的光子，氢原子的能级图如图所示，则：
(1)氢原子处于量子数n为多少的激发态？
(2)电子的能量至少为多大？
(3)观测到氢原子发射的不同波长的光中，其中波长最长的光子能量为多少？
14．(本题12分)已如某种紫光的波长是440nm。若将电子加速，使它的物质波波长是这种紫光波长的。
(1)求电子的动量大小。
(2)已知电子质量，电子电荷量，普朗克常量，试推导加速电压跟物质波波长的关系，并计算加速电压的大小。（结果保留1位有效数字）
15．(本题14分)光是一种电磁波，可见光的波长的大致范围是。、电磁波辐射的能量子的值各是多少？（结果均保留3位有效数字）
参考答案
1．C
【详解】
AB．蓝光频率大，在光盘内传播速度小，光子能量大，A、B错误；
CD．蓝光波长短，聚焦后焦点直径更小，可以缩短轨距，记录单元——凹槽也更小，大大增加储存容量，C正确、D错误。
故选C。
2．B
【详解】
大量氢原子跃迁时只有三个频率的光谱，这说明是从能级向低能级跃迁，能级向能级跃迁时
能级向能级跃迁时
能级向能级跃迁时
整理得
解得
根据氢原子理论可知，入射光频率
可得B正确，ACD错误。
故选B。
3．A
【详解】
无线光通信技术是光信号在空气中直接传输，光纤通信中的光信号是在光纤中传输，不论哪种方式，传输的都是文字、数据、图像等信息。由电磁波谱可知红外线的频率比可见光的频率低，又
则红外光子的能量比可见光子的能量小。
故选A。
4．A
【详解】
A．实验装置从粒子源到荧光屏的空间处于真空环境中，A正确；
B．绝大多数粒子穿过金箔后不改变方向，只有极少数的粒子偏转角超过了90°，B错误；
C．粒子接近金原子核时，受到很强的排斥力才可能发生大角度偏转，C错误；
D．粒子散射实验建立了原子的核式结构模型，D错误。
故选A。
5．B
【详解】
A．为了解释黑体辐射规律，普朗克提出了电磁辐射的能量是量子化的，故A错误；
B．德布罗意把光的波粒二象性推广到实物粒子，认为实物粒子也具有波动性，故B正确；
C．卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了原子具有核式结构，故C错误；
D．波尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱的特征，故D错误。
故选B。
6．B
【详解】
A．由图可知，随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，所以T1>T2，故A正确，不符合题意；
B．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关外，与黑体的材料及表面状况无关，故B错误，符合题意；
C．普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，很好的解释了黑体辐射的实验规律,故C正确，不符合题意；
D．如果在一个空腔壁上开一个很小的孔，射入小孔的电磁波在空腔内表面经多次反射和吸收，最终不能从空腔射出，就相当于吸收了所有电磁波，这个小孔就可以近似为一个绝对黑体，故D正确。
故选B。
7．B
【详解】
A．由动能定理及光电效应方程可得
由乙图可知，b光与c光对应的遏止电压相同，故光的频率相同，为同一颜色的光，A错误；
B．入射光越强，饱和光电流越大，由乙图可知，b光对应的饱和光电流大于c光对应的饱和光电流，故光的光照强度一定大于光的光照强度，B正确；
C．铷的逸出功为2.13eV，用b光照射该阴极，由光电效应方程可得，光电子的最大初动能为
去轰击大量处于激发态的静止的氢原子，由于3、4能极差为
电子撞击过程有能量损失，故无法跃迁到n=4能级，即无法产生6种不同频率的光，C错误；
D．若光光子能量为，用它直接照射大量处于激发态的氢原子，由于
与任何一个能级对应的能量不相等，故无法发生跃迁，不可能产生6种不同频率的光，D错误。
故选B。
8．BCD
【详解】
AD．康普顿在研究射线散射时，发现散射光波长发生了变化，这种现象用波动说无法解释，用光子说却可以解释，故A错误，D正确；
B．波长改变的多少与散射角有关，故B正确；
C．当波长较短时发生康普顿效应，较长时发生光电效应，故C正确。
故选BCD。
9．BCD
【详解】
A．原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径是量子化的，只能是某些特定值，选项A错误；
B．光电效应实验说明了光具有粒子性，选项B正确；
C．衍射是波的特性，电子束穿过铝箔后的衍射图样证实了电子具有波动性，选项C正确；
D．极少数粒子发生大角度偏转，说明原子的质量和正电荷主要集中在很小的核上，否则不可能发生大角度偏转，选项D正确。
故选BCD。
10． 6.0×10-34~6.8×10-34 见解析
【详解】
（1）根据表格数据，通过一一描点，并作出图象，如图所示：
（2）由爱因斯坦的光电效应方程可得
可得
由图可知，斜率为
解得
h=6.0×10-34J·s
（3）各条谱线对应的遏止电压和理论值相比都增加ΔU，相当于在描出的图线向一侧平移了些许，不影响图像的斜率计第，对h的测量没有大的影响。
11．① 不变
【详解】
由乙图可知，光束①照射K极产生的光电流比②的大。根据光电效应规律：用光照射金属发生光电效应时，光的强度越强，产生的光电子数目就越多，对应的光电流就越大，所以可判断光束①的光强度较强；
由乙图可知，光束①的遏止电压为，则根据功能关系可得：用光束①照射K极时，逸出的光电子的最大初动能为
K极的逸出功由金属本身性质决定，与照射光无光，故若把光束①换成光束③照射K极，K极的逸出功仍保持不变。
12．（1）eUc；（2）hν0 - eUc；（3）
【详解】
（1）由动能定理可知
Ekm = eUc
（2）由光电效应方程
Ekm = hν0 - W0
解得
W0 = hν0 - eUc
（3）设光照时间为t照射光的能量为
E = Pt，E = n hν0
又
I0t = n e
解得
P =
13．(1)4；(2)12.75eV；(3)0.66eV
【详解】
(1)氢原子激发后能放出6种不同频率的光子，则氢原子处于量子数n=4的激发态；
(2)电子的能量至少为
ΔE=E4-E1
解得
ΔE=12.75eV
(3)能级差最小时，辐射的光子频率最小，波长最长，则波长最长的光子能量为
ΔE'=E4-E3=-0.85eV+1.51eV=0.66eV
14．(1)；(2)，
【详解】
(1)由物质波的波长公式可得，电子的动量大小为
(2)设加速电压为U，由动能定理得
电子的动量为
又
联立可得，加速电压跟物质波波长的关系为
代入数据可解得加速电压的大小为。
15．；
【详解】
根据公式和可知：
电磁波辐射的能量子
电磁波辐射的能量子湖南武冈二中2024-2025学年高二下学期物理选择性必修第三册第五章原子核单元测试试卷
（人教版（2019）Word版，含答案）
考试范围：选择性必修第三册第五章原子核
考试时间：75分钟命题人：邓老师
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
第I卷（选择题）
一、单选题(共28分)
1．(本题4分)放射性元素氡经衰变成为钋，半衰期约为3.8天；但勘测表明，经过漫长的地质年代后，目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素的矿石，其原因是（　　）
A．目前地壳中的主要来自其他放射性元素的衰变
B．在地球形成的初期，地壳中的含量足够高
C．当衰变产物积累到一定量以后，的增加会减慢的衰变进程
D．主要存在于地球深处的矿石中，温度和压力改变了它的半衰期
2．(本题4分)有下列4个核反应方程，核反应类型依次属于（ ）
① ②
③ ④
A．衰变、裂变、人工转变、聚变 B．裂变、裂变、聚变、聚变
C．衰变、衰变、聚变、聚变 D．衰变、人工转变、人工转变、聚变
3．(本题4分)下列说法中正确的是（　　）
A．丹麦物理学家玻尔进行了α粒子散射实验并首先提出了原子的核式结构模型
B．一群处于能级的氢原子，最终跃迁到能级状态，在此过程中能放出6种不同频率的光子
C．钍的半衰期为24天，1g钍经过120天后还剩0.2g钍
D．核反应方程中的为质子
4．(本题4分)山东海阳核电站建成并实现并网发电，有效缓解了山东电力不足的情况，为建设生态山东做出了贡献。核电站核反应堆中，用中子轰击原子核的核反应方程为，、、、X的质量分别为、、、，其中是不稳定的，其衰变的周期为T，真空中的光速为c，以下说法正确的是（　　）
A．X原子核中含有的中子数为50
B．该反应属于人工转变核反应
C．该反应中释放的能量为
D．经过2T，一定质量的原子核衰变了的质量占开始时的
5．(本题4分)下列关于中子研究的说法正确的是（　　）
A．α粒子轰击N，生成O，并产生了中子
B．U经过4次α衰变，2次β衰变，新核与原来的原子核相比，中子数少了6个
C．放射性β射线其实质是高速中子流，可用于医学的放射治疗
D．核电站可通过控制中子数目来控制核反应剧烈程度
6．(本题4分)下列说法正确的时（　　）
A．光的波动性是光子之间的相互作用引起的
B．α、β、γ三种射线中，γ射线的电离能力最强
C．卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子核式结构模型，并据此估计原子的半径
D．气体导电时发光机理是：气体的原子受到高速运动的电子撞击，有可能向上跃迁到激发态。因处于高能级的原子不稳定，会自发地向低能级跃迁，放出光子，最终回到基态
7．(本题4分)关于下列四幅图的表述，正确的是（　　）
A．图甲表示随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
B．图乙中为了不影响行车安全，所有的汽车前窗玻璃的透振方向和前灯玻璃的透振方向都是斜向右上45°
C．图丙中若将电子改为质子，以相同电压加速时质子的衍射现象更明显
D．图丁中镉棒的作用是使快中子变成慢中子，从而影响链式反应速度
二、多选题(共15分)
8．(本题5分)天然放射性元素 （钍）经过一系列α衰变和β衰变之后，变成 （铅）。下列判断中正确的是（　　）
A．衰变过程共有6次α衰变和4次β衰变
B．铅核比钍核少8个质子
C．β衰变所放出的电子来自原子核外
D．钍核比铅核多24个中子
9．(本题5分)在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，静止的原子核发生衰变，释放的粒子与反冲核Y都做匀速圆周运动，轨迹如图所示，圆周运动方向均为顺时针。衰变放出的光子的动量可忽略，则下列分析正确的是（　　）
A．衰变为α衰变
B．衰变为β衰变
C．反冲核Y与释放的粒子在磁场中运动轨迹半径之比为1:45
D．反冲核Y与释放的粒子在磁场中运动轨迹半径之比为117:14
10．(本题5分)一种典型的铀核裂变时生成钡和氪，同时放出3个中子，核反应方程是，已知部分原子核的比结合能与质量数的关系如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．核反应方程中，X粒子是中子
B．核反应方程中，X粒子是质子
C．、、相比，的比结合能最大，它最稳定
D．、、相比，的核子数最多，它的结合能最大
第II卷（非选择题）
三、实验题(共20分)
11．(本题8分)小明用某种金属作为阴极的光电管观测光电效应现象，实验装置示意如图甲所示.已知普朗克常量方=6.63×10-34J·s.
（1）图甲中电极K为光电管的___________（填“阴极”或“阳极”）；
（2）小明给光电管加上正向电压，在光照条件不变时（入射光的频率大于金属铷的截止频率），小明将滑片P从最左端向右慢慢滑动过程中，电流表的读数变化情况是______________________．
（3）实验中测得铷的遏止电压UC与入射光频率v之间的关系如图乙所示，逸出功W0=___________J，如果实验中入射光的频率v=7.00×1014Hz，则产生的光电子的最大初动能Ek=___________J（结果保留3位有效数字）．
12．(本题12分)用气体压强传感器探究一定质量气体在温度不变时压强与体积关系的实验装置如图所示，实验步骤如下：
A．将注射器活塞移动到适当的位置，逐一连接注射器、压强传感器、数据采集器和计算机；
B．手握住注射器筒的空气柱部分，开始缓慢推拉活塞改变气体体积；
C．记录此时注射器内封闭气体的体积V1和由计算机显示的气体压强值p1；
D．多测几组V、p数据，记录并作出相应图像，分析得出结论。
(1)该同学对器材操作错误的步骤是_____，因为该操作会直接影响气体的_____。（选填“温度”“压强”或“体积”）
(2)某小组在一次实验过程中，环境温度明显升高，其它操作均规范，则该小组最后得到的关系图像可能是_____。
A． B． C． D．
(3)在不同温度环境下，某小组重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确。环境温度分别为T1、T2，且T1>T2.在如图所示的四幅图中，可能正确反映相关物理量之间关系的是_____（选填选项的字母）。
A． B． C． D．
四、解答题(共37分)
13．(本题4分)已知中子质量mn=1.6749×10-27kg，质子质量mP=1.6726×10-27kg，氚核的质量mT=5.0080×10-27kg，（已知：e=1.60×10-19c，c=3.0×108m/s），求：氚核的比结合能E0为多少MeV。
14．(本题6分)已知氘核的质量为m1，中子的质量为m2，的质量为m3，真空中的光速为c。
（1）写出两个氘核聚变为一个的核反应方程，并计算释放的能量；
（2）质量为M的氘核完全聚变为，释放的能量相当于多少煤完全燃烧放出的能量？已知煤的燃烧值为q（题中所用物理量的单位均为国际单位）。
15．(本题12分)铀核裂变的许多核反应中的其中一个是U＋n→Ba＋Kr＋3n。
（1）试计算一个铀235原子核裂变后释放的能量（U、Ba、Kr、n的质量分别为235.043 9 u、140.913 9 u、91.897 3 u、1.008 7 u，1 u相当于931.5 MeV能量）；
（2）1 kg铀235原子核发生上述裂变时能放出多少核能？这相当于完全燃烧多少煤释放的能量？（煤的热值为2.94×107 J/kg）
16．(本题15分)已知氘核（H）质量为2.013 6 u，中子（n）质量为1.008 7 u，氦核（He）质量为3.015 0 u，1 u相当于931.5 MeV。
（1）写出两个氘核聚变成He的核反应方程；
（2）计算上述核反应中释放的核能（保留三位有效数字）；
（3）若两个氘核以相同的动能0.35 MeV做对心碰撞即可发生上述反应，且释放的核能全部转化为新核的动能，则反应后生成的氦核（He）动能大小是多少？
参考答案
1．A
【详解】
AB．因为放射性元素氡的半衰期比较短，目前地壳中的氡主要来自其他放射性元素的衰变，故A正确，B错误；
CD．半衰期的大小与温度、压力等无关，由原子核内部因素决定，故CD错误。
故选A。
2．A
【详解】
①反应中，自发的放出一个电子，是衰变，②该反应是吸收一个中子后裂变为两个中等质量的原子核，是重核的裂变，③反应中是用粒子轰击，属于原子核的人工转变，④反应中是两个质量较小的原子核聚变为中等质量核的过程，属于轻核的聚变，故四个核反应类型依次属于衰变、裂变、人工转变、聚变。
故选A。
3．B
【详解】
A．物理学家卢瑟福进行了α粒子散射实验并首先提出了原子的核式结构模型，选项A错误；
B．一群处于能级的氢原子，最终跃迁到能级状态，在此过程中能放出种不同频率的光子，选项B正确；
C．钍的半衰期为24天，1g钍经过120天后还剩钍
选项C错误；
D．根据质量数和电荷数守恒可知，核反应方程
中的质量数为1，电荷数为0，为中子，选项D错误。
故选B。
4．D
【详解】
A．根据核反应方程中质量数、电荷数守恒可写出该核反应方程为
可知X原子核中含有的中子数为53，故A错误；
B．该核反应为重核裂变反应，故B错误；
C．该核反应中释放的能量为
故C错误；
D．根据半衰期公式
可知，经过2T
所以一定质量的原子核衰变了的质量占开始时的，故D正确。
故选D。
【命题意图】
本题以核电站为背景，考查核反应特点、种类、元素半衰期和质能方程等知识，主要考查理解能力、推理能力，体现科学思维，突出对基础性、应用性的考查要求。
5．D
【详解】
A．α粒子轰击N，生成O，并产生了质子，选项A错误；
B．每次α衰变，质量数少4，电荷数少2，所以中子数少2，每次β衰变一个中子转化成一个质子和一个电子，所以中子数少1，所以经过4次α衰变，2次β衰变，新核与原来的原子核相比，中子数少4×2+2×1=10，故B错误；
C．放射性β射线其实质是高速电子流；放射性γ射线可用于医学的放射治疗，故C错误；
D．核电站可通过控制慢中子的数目来控制核反应剧烈程度，故D正确。
故选D。
6．D
【详解】
A．光是一种概率波，光的波动性是光子的一种属性，即单个光子也有波动性，跟光子的数量和光子之间是否有相互作用是无关的。选项A错误；
B．α、β、γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱；选项B错误。
C．卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子核式结构模型，可以估算原子核的半径，选项C错误；
D．气体导电时发光机理是气体的原子受到高速运动的电子撞击，有可能向上跃迁到激发态。因处于高能级的原子不稳定，会自发地向低能级跃迁，放出光子，最终回到基态。选项D正确。
故选D。
7．B
【详解】
A．图甲表示随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故A错误；
B．图乙中为了不影响行车安全，所有的汽车前窗玻璃的透振方向和前灯玻璃的透振方向都是斜向右上45°，对方车辆的光与自己前窗玻璃正好是90°，对方的光就不能通过前窗玻璃射到你的眼中，不会发生眼花，故B正确；
C．以相同电压加速的电子和质子，获得的动能一样，由动能和动量的关系
可知，电子的动量小，由
可知，电子的波长更长一些，衍射现象更明显，故C错误；
D．图丁中镉棒的作用是吸收中子，从而影响链式反应速度，故D错误。
故选B。
8．AB
【详解】
由于β衰变不会引起质量数的减少，故可先根据质量数的减少确定α衰变的次数
x==6
再结合核电荷数的变化情况和衰变规律来判定β衰变的次数
2x-y=90-82=8
y=2x-8=4
即衰变过程共有6次α衰变和4次β衰变；钍232核中的中子数为232-90=142，铅208核中的中子数为208-82=126，所以钍核比铅核多16个中子，铅核比钍核少8个质子，由于物质的衰变与元素的化学状态无关，所以β衰变所放出的电子来自原子核内，所以AB正确，CD错误。
故选AB。
9．AC
【详解】
AB．静止的原子核发生衰变，释放的粒子与反冲核遵循动量守恒定律，所以速度方向相反，轨迹外切，表明粒子与反冲核带同种电荷，所以衰变为α衰变。A正确，B错误；
CD．衰变时，动量守恒，有
在磁场中，根据牛顿第二定律得
解得
根据电荷数守恒，可知反冲核Y与释放的粒子的电荷量之比为
则在磁场中运动轨迹半径之比为
C正确，D错误。
故选AC。
10．AD
【详解】
AB．根据质量数和电荷数守恒可得，X粒子质量数为1，电荷数为0，为，是中子，A正确，B错误；
C．从题图中可知的比结合能最大，C错误；
D．原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量，则原子核的核子越多，它的结合能越高，D正确。
故选AD。
11．阳极 电流增加但达到一定值后不再增加 3.41×10-19J 1.23×10-19J
【详解】
（1）电子从金属板上射出后被电场加速，由此可知A板为正极即为阳极．
（2）滑动变阻器的滑片向右滑动，加速度电场增强，电流增加但达到一定值后不再增加．
（3）由Ekm=hv-W0和eUC=EKm得：eUC=hv-W0，因此当遏制电压为零时，hvc=W0，根据图象可知，铷的截止频率vC=5.15×1014Hz，根据hvc=W0，则可求出该金属的逸出功大小W0=6.63×10-34×5.15×1014=3.41×10-19J．根据Ekm=hv-W0=hv-hv0，由图可知v0=5.15×1014Hz，则EK=h（v-v0）代入数据求得：EK=1.23×10-19J．
12．B 温度 C AC
【详解】
（1）探究气体等温变化的规律，需要保持不变的量是气体的质量和温度，手握住注射器筒的空气柱部会改变气体的温度，所以操作错误的步骤是手握住注射器筒的空气柱部分，开始缓慢推拉活塞改变气体体积。
故选B。
探究气体等温变化的规律，需要保持不变的量是气体的质量和温度,B操作会影响气体的温度。
（2） 由理想气体状态方程
可知
对于一定量的气体，温度T越高 图像的斜率越大，ABD错误C正确。
故选C。
（3）AB．由理想气体状态方程
可知
对于一定量的气体，温度T越高越大，即图像离坐标轴越远，已知，，B错误A正确；
CD．由理想气体状态方程
可知
对于一定量的气体，温度T越高 图像的斜率越大，已知，，D错误C正确。
故选AC。
13．2.7MeV
【详解】
核反应方程为
质量的减小量为
释放的核能为
氚核的比结合能为
14．（1）H+H→He+n，(2m1-m2-m3)c2；（2）(2m1-m2-m3)c2
【详解】
(1)核反应方程式为
H+H→He+n
两个氘核聚变前后的质量亏损为
Δm=2m1-(m2+m3)
根据质能方程，释放的能量
ΔE=Δmc2
联立解得
ΔE=(2m1-m2-m3)c2
(2)质量为M的氘所含氘核数
N=
完全聚变为氦3所释放的能量
E=(2m1-m2-m3)c2
相当于完全燃烧
(2m1-m2-m3)c2
的煤放出的能量。
15．（1）200.6 MeV；（2）5.14×1026MeV； 2 797.3 t
【详解】
（1）裂变反应的质量亏损为
Δm＝（235.043 9＋1.008 7－140.913 9－91.897 3－3×1.008 7） u＝0.215 3 u
一个铀235原子核裂变后释放的能量为
ΔE＝0.215 3×931.5 MeV≈200.6 MeV
（2）1 kg铀235原子核中含原子核的个数为
N＝≈2.56×1024个
1 kg铀235原子核发生裂变时释放的总能量
ΔEN＝N·ΔE＝2.56×1024×200.6 MeV≈5.14×1026 MeV
设完全燃烧的煤的质量为m，有
ΔEN＝qm
所以
m＝ kg≈2 797.3 t
16．（1）；（2）；（3）
【详解】
（1）核反应方程
（2）根据
可知释放的核能
（3）碰撞的过程中满足动量守恒，因此
又由于能量守恒可知
整理得（He）动能大小为湖南武冈二中2024-2025学年高二下学期物理选择性必修第三册第一章分子动理论单元测试试卷
（人教版（2019）Word版，含答案）
考试范围：选择性必修第三册第一章分子动理论
考试时间：75分钟命题人：邓老师
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
第I卷（选择题）
一、单选题(共28分)
1．(本题4分)在用油膜法测分子大小的实验中，取体积为V1的纯油酸用酒精稀释，配成体积为V2的油酸酒精溶液，现将体积为V0的一滴油酸酒精溶液滴在水面上，稳定后油膜的面积为S，已知油酸的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏伽德罗常数为NA，则下列说法不正确的是（　　）
A．该实验中假设油酸分子是球模型，油酸在水面形成了单分子油膜
B．实验中使用酒精的目的是为了稀释油酸
C．由题目中数据可知油酸分子的直径为
D．这一滴溶液中所含的油酸分子数为
2．(本题4分)下列说法正确的是（　　）
A．可视为理想气体的相同质量和温度的氢气与氧气相比，平均动能一定相等，内能一定不相等
B．某理想气体的摩尔体积为，阿伏加德罗常数为，则该理想气体单个的分子体积为
C．甲、乙两个分子仅在分子力的作用下由无穷远处逐渐靠近直到不能再靠近的过程中，分子引力与分子斥力都增大，分子势能先增大后减小
D．扩散现象与布朗运动都是分子热运动
3．(本题4分)下列说法正确的是（　　）
A．布朗运动是固体小颗粒分子的无规则运动
B．颗粒越小，布朗运动越明显
C．已知铜的摩尔质量和铜分子的体积，可以计算出阿伏加德罗常数
D．已知1cm3铜的质量和铜分子的质量，可以计算出阿伏加德罗常数
4．(本题4分)一定质量理想气体的温度为某一确定值，则该气体（　　）
A．各速率区间的分子数占总分子数的比例稳定
B．各速率区间的分子数占总分子数的比例相等
C．所有分子的速率都相等
D．每个分子的速率不变化
5．(本题4分)已知阿伏加德罗常数为NA（mol-1），某气体物质的摩尔质量为M（kg/mol），该物质的密度为ρ（kg/m3），则下列叙述中正确的是（　　）
A．该物质1个分子的质量是 B．该物质1个分子大小是
C．1 kg该物质所含的分子个数是ρNA D．1 kg该物质所含的分子个数是NA
6．(本题4分)下列说法中正确的是（　　）
A．一定质量的理想气体压强不变时，气体分子单位时间内对器壁单位面积的平均碰撞次数随着温度升高而增大
B．温度相同的氢气和氧气，氢气分子和氧气分子的平均速率相同
C．物体由大量分子组成，其单个分子的运动是无规则的，大量分子的运动也是无规律的
D．可看作理想气体的质量相等的氢气和氧气，温度相同时氧气的内能小
7．(本题4分)关于密封容器中气体的压强，下列说法中正确的是（　　）
A．是由于气体受到重力作用而产生
B．是由于气体分子间的相互作用的分子斥力产生的
C．是由容器器壁对气体分子的排斥而产生的
D．是由大量气体分子频繁碰撞器壁所产生的
二、多选题(共15分)
8．(本题5分)在用油膜法测分子大小的实验中，取体积为的纯油酸用酒精稀释，配成体积为的油酸酒精溶液.现将体积为的一滴油酸酒精溶液滴在水面上，稳定后油膜的面积为S，已知油酸的摩尔质量为M，密度为，阿伏加德罗常数为，则下列说法中正确的是（　　）
A．该实验中假设形成油膜的油酸分子是按照单分子层排列的
B．在计算面积时，如果将油膜轮廓中包含的所有格数（包括不完整的）都按整数格计算在内，那么计算分子直径数值会偏大
C．由题目中数据可知油酸分子的直径为
D．这一滴油酸酒精溶液中所含的油酸分子数为
9．(本题5分)以下关于布朗运动的说法错误的是（　　）
A．布朗运动就是分子的无规则运动
B．布朗运动证明，组成固体小颗粒的分子在做无规则运动
C．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激烈
D．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
E.扩散现象和布朗运动都证明分子在做永不停息的无规则运动
10．(本题5分)根据分子动理论，下列关于气体的说法中正确的是（　　）
A．气体的温度越高，气体分子无规则运动越剧烈
B．气体的压强越大，气体分子的平均速率越大
C．气体的温度越高，气体分子的平均速率越大
D．气体的体积越大，气体分子之间的相互作用力越大
第II卷（非选择题）
三、实验题(共20分)
11．(本题12分)利用油膜法估测油酸分子的直径，实验器材有：浓度为0.05%（体积分数）的油酸酒精溶液、分度值为0.1mL的量筒、盛有适量清水的45×40cm2的浅盘、爽身粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸。
（1）下面是实验步骤，请填写所缺的步骤C。
A．用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1mL油酸酒精溶液时的滴数N；
B．将爽身粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液，从低处向水面中央一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止，记下滴入的滴数n；
C．________________；
D．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为1cm的正方形为单位，数得轮廓内正方形的个数，算出油酸薄膜的面积S；
（2）用已给的和测得的物理量表示单个油酸分子的直径为________（单位：cm）。
12．(本题8分)某实验小组用“油膜法”实验估测油酸分子的大小。他们先取1mL纯油酸溶于20L的酒精中，制成油酸酒精溶液。用滴管从该溶液中取50滴滴入量筒中测得其体积为2 mL，取一滴该溶液滴入水深约4cm的水槽中，将一边长为1 cm的正方形小格的玻璃板水平放在水槽上，在玻璃板描绘出散开的油膜轮廓如图所示。该油膜面积为S=_______cm2，由此可以估算油酸的分子直径约为d=_________m（结果保留一位有效数字）。
四、解答题(共37分)
13．(本题5分)金刚石俗称“金刚钻”，也就是我们常说的钻石，它是一种由纯碳组成的矿物，也是自然界中最坚硬的物质。已知金刚石的密度ρ=4560 kg/m3碳原子的摩尔质量为1.2×10-2 kg/mol，现有一块体积V=5.7×10-8 m3的金刚石，阿伏加德罗常数为6.02×1023 mol-1（计算结果保留2位有效数字）
（1）它含有多少个碳原子？
（2）假如金刚石中碳原子是紧密地堆在一起的，把金刚石中的碳原子看成球体，试估算碳原子的直径。
14．(本题12分)肺活量是在标准大气压下人一次尽力呼出空气的体积。
（ⅰ）某实验小组在学习气体实验定律后，设计了“吹气球法”的小实验来粗测肺活量，如图。甲同学通过气球口用力一口气向气球内吹气（吹气前气球内部的空气可忽略不计）。气球没有被吹爆，此时气球可近似看成球形，半径为r，球内空气的压强为，空气可看作理想气体，设整个过程温度保持不变，球体体积计算公式为。求甲同学的肺活量是多少？
（ⅱ）某游泳运动员的肺活量为。在标准谁状态下。空气的摩尔体积为，阿伏加德罗常数，则该运动员一次能呼出的空气分子数为多少？（计算结果保留两位有效数字）
15．(本题8分)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？
16．(本题12分)如图是氧分子在不同温度（ 和 ）下的速率分布规律图，由图可得出哪些结论？（至少答出两条）
参考答案
1．D
【详解】
A．该实验中把油膜看成单分子层油膜，不考虑各分子间的间隙，将油酸分子看成球形，A正确，不符合题意；
B．该实验中酒精的作用是对油酸起稀释作用，使油酸分子尽可能少的在竖直方向上重叠，更能保证其形成单层分子油膜，B正确，不符合题意；
C．取体积为V1的纯油酸用酒精稀释，配成体积为V2的油酸酒精溶液，单位体积的油酸酒精溶液中的纯油酸的体积为
一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积
由于分子是单分子紧密排列的，因此分子直径为
C正确，不符合题意；
D．一滴油酸酒精溶液中纯油酸的质量为
这一滴溶液中所含的油酸分子数为
D错误，符合题意。
故选D。
2．A
【详解】
A．温度是分子平均动能的标志，则可视为理想气体的相同质量和温度的氢气与氧气相比，平均动能一定相等，但是由于分子数不等，则内能一定不相等，故A正确；
B．某理想气体的摩尔体积为V0，阿伏加德罗常数为NA，则该理想气体单个分子占据的空间的体积为，故B错误；
C．甲、乙两个分子仅在分子力的作用下由无穷远处逐渐靠近直到不能再靠近的过程中，分子引力与分子斥力都增大；分子力先做正功，后做负功，则分子势能先减小后增大，故C错误；
D．扩散现象是分子的热运动，布朗运动不是分子的热运动，故D错误。
故选A。
3．B
【详解】
A．布朗运动是悬浮在液体表面的固体小颗粒的无规则运动，不是小颗粒的分子运动，选项A错误；
B．颗粒越小，布朗运动越明显，选项B正确；
C．根据
则已知铜的摩尔质量和铜分子的体积，铜的密度未知，不可以计算出阿伏加德罗常数，选项C错误；
D．已知1cm3铜的质量和铜分子的质量，但是没有铜的摩尔质量，不可以计算出阿伏加德罗常数，选项D错误。
故选B。
4．A
【详解】
A．温度确定的理想气体处于动态平衡，每个分子的速率都可能会发生变化，但大量分子的运动在宏观上的表现是占各速率区间的分子比例稳定，A正确；
BC．气体处于热平衡时符合麦克斯韦分布，即
BC错误；
D．对于单个分子来说，由于时刻会和别的分子发生碰撞，所以速率随时发生变化，D错误。
故选A。
5．D
【详解】
A．该物质1个分子的质量是，选项A错误；
B．该物质1个分子运动占据的空间的大小是，选项B错误；
CD．1 kg该物质所含的分子个数是NA，选项C错误，D正确。
故选D。
6．D
【详解】
A．温度升高，分子对器壁的平均撞击力增大，要保证压强不变，分子单位时间对器壁单位面积平均碰撞次数必减少，故A错误；
B．温度相同，分子的平均动能就相等，氧气的分子的质量大于氢气的分子质量，那么氧气分子的平均速率小于氢气分子的平均速率，故B错误；
C．分子动理论告诉我们，物质是由分子组成的，分子永不停息地做无规则运动，但大量分子的运动遵从一定的统计规律，如温度升高，所有分子的平均动能增大，故C错误；
D．氧气和氢气的摩尔质量不同，质量相等的氧气和氢气的摩尔数不同，所以氧气的分子数比氢气分子数少，分子平均动能相同，所以氧气的内能要比氢气的内能小，故D正确。
故选D。
7．D
【详解】
气体对容器壁的压强，是由大量气体分子永不停息地、频繁地碰撞器壁产生的。
故选D。
8．ACD
【详解】
A．该实验中假设油酸分子是按照单分子层排列的，A项正确；
B．在计算面积时，如果将油膜轮廓中包含的所有格数（包括不完整的）都按整数格计算在内，那么计算得到的油膜的面积偏大，则测得的分子直径数值会偏小，B项错误；
C．体积为的纯油酸用酒精稀释，配成体积为的油酸酒精溶液，单位体积的油酸酒精溶液中的纯油酸的体积为，一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为，由于分子是单分子紧密排列的，因此分子直径
C项正确；
D．一滴油酸酒精溶液中纯油酸的质量
这一滴溶液中所含的油酸分子数为
D项正确。
故选ACD.
9．ABC
【详解】
AB．布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动，是液体分子的无规则运动的表现，间接说明了液体分子在做无规则运动，选项AB错误，符合题意；
C．一锅水中撒一点胡椒粉，加热时发现水中的胡椒粉在翻滚，胡椒粉的运动不是布朗运动，也不能说明温度越高布朗运动越激烈，选项C错误，符合题意；
D．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，选项D正确，不符合题意；
E．扩散现象和布朗运动都证明分子在做永不停息的无规则运动，选项E正确，不符合题意。
故选ABC。
10．AC
【详解】
A．由分子动理论知：气体的温度越高，气体分子无规则的热运动就越剧烈，A正确；
B．而气体压强越大，只能反映出单位面积的器壁上受到的撞击力越大，可能是分子平均速率大的原因，也可能是单位时间内撞击的分子数目多的原因，B错误；
C．温度越高，分子的热运动越剧烈，平均速率越大，C正确；
D．气体分子间的距离基本上已超出了分子作用力的作用范围，D错误。
故选AC。
11．将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上
【详解】
（1）将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上
（2）每滴油酸酒精溶液的体积为
cm3
n滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积为
V＝×0.05% cm3
所以单个油酸分子的直径为
d＝＝＝ cm
12．58 3×10-10
【详解】
由图示可知，油膜所占坐标纸的格数为58个，则油膜的面积为
S=58 cm2=58×10-4 m2
一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为
V=
油分子的直径
代入数据，可得
d = 3×10-10m
13．（1）1.3×1022个；（2）2.0×10-10 m
【详解】
（1）金刚石的质量
m=ρV=4560×5.7×10-8 kg≈2.6×10-4 kg
碳的物质的量
n=≈2.2×10-2 mol
金刚石所含碳原子数
N=n·NA=2.2×10-2×6.02×1023=1.3×1022个
（2）一个碳原子的体积
V0==4.4×10-30 m3
把金刚石中的碳原子看成球体，则由公式
V0=
可得碳原子直径为
=2.0×10-10 m
14．（ⅰ）；（ⅱ）（个）
【详解】
（ⅰ）甲同学呼出气体作等温变化，设肺活量为，有
将代入可得
（ⅱ）空气的摩尔数
含有的分子数
解得
（个）
15．见解析
【详解】
因为一定质量的气体的压强是由单位体积内的分子数和气体的温度决定的，气体温度升高体积不变，气体分子运动加剧，分子的平均速率增大，分子撞击器壁的作用力增大，故压强增大。气体体积减小温度不变时，虽然分子的平均速率不变，分子对容器的撞击力不变，但单位体积内的分子数增多，单位时间内撞击器壁的分子数增多，故压强增大，所以这两种情况下在微观上是有区别的。
16．见解析
【详解】
（1）一定温度下，氧气分子的速率呈现出“中间多，两头少”的分布规律；
（2）温度越高，氧气分子热运动的平均速率越大（或温度越高，氧气分子运动越剧烈）。

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