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高中物理人教版选修3-3课后习题整理

第七章 分子动理论 7.1

1. 把一片很薄的均匀薄膜放在盐水中，把盐水密度调节为1.2×10 3 kg/m 3 时薄膜能在盐水中悬浮。用天平测出尺寸为10 cm×20 cm的这种薄膜的质量是36 g，请计算 这种薄膜的厚度。

2. 在做“用油膜法估测分子的大小”实验时，每 10 4 mL 油酸酒精溶液中有纯油酸 6 mL。用注射器测得 75 滴这样的溶液为 1 mL。把 1 滴这样的溶液滴入盛水 的浅盘里，把玻璃板盖在浅盘上并描画出油酸膜轮廓，如图 7.1-4 所示。图中 正方形小方格的边长为 1 cm。

(1) 1 滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少？ (2) 油酸膜的面积是多少？

(3) 按以上数据，估算油酸分子的大小。

3. 把铜分子看成球形，试估算铜分子的直径。已知铜的密 度为8.9×10 3 kg/m 3 ， 铜的摩尔质量为6.4×10 - 2 kg/mol。 4. 在标准状态下，氧气分子之间的平均距离是多少？已知 氧气的摩尔质量为3.2×10 - 2 kg/mol，1 mol气体处于标准 状态时的体积是 2.24×10 - 2 m 3 。 7.2

2. 以下关于布朗运动的说法是否正确？说明道理。 (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) 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

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朗运动越激烈。

(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。 7.3

1. 请描述：当两个分子间的距离由小于r 0 逐渐增大，直至远大于r 0时，分子间的引力如何变化？分子间的斥力如何变化？分子间引力与斥力的合力又如何变化？ 2. 当两个分子间的距离由图 7.3-2 中的 r 0 逐渐增大时，分子间相互作用力的合力会出现一个极大值。你能否用实际生活中的例子说明分子间相互作用的合力的确存在着这样的极大值？

3. 为什么物体能够被压缩，但压缩得越小，进一步压缩就越困难？ 7.4

第八章 气 体 8.1

1. 一个足球的容积是2.5 L。用打气筒给这个足球打气，每打一次都把体积为125 mL、 压强与大气压相同的气体打进球内。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？

2. 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 768 mm 高的水银柱产生的压强时，这个水银气压计的读数 只有 750 mm，此时管中的水银面到管顶的距离为 80 mm。当这个气压计的读数 为 740 mm水银柱时，实际的大气压是多少？设温度保持不变。

3. 在验证玻意耳定律的实验中，实验小组记录了一系列数据。但是，仅就以下表格中 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 体现了玻意耳定律的规律，因为两组数据p和V的乘积几乎相等，说明p跟V成反 比；小李却认为，如果把这两组数据在纵坐标轴为p、横坐标轴为 的坐标系中描

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点，这两点连线的延长线将不经过坐标原点，因此这两组数据没有反映玻意耳定律 的规律。对此你有什么看法？ 8.2

1. 盛有氧气的钢瓶，在 17 ℃的室内测得氧气的压强是 9.31 × 10 6 Pa。当钢瓶搬到 － 13 ℃的工地上时，瓶内氧气的压强变为8.15 × 10 6 Pa。钢瓶是不是漏气？为什么？ 2. 如图 8.2-4，向一个空的铝制饮料罐（即易拉罐）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“气温计”。已知铝罐的容积是360 cm 3 ，均匀吸管内部的横截面积 为 0.2 cm 2 ，吸管的有效长度为 20 cm，当温度为 25 ℃时，油柱离管口 10 cm。 (1) 吸管上标刻温度值时，刻度是否应该均匀？ (2) 估算这个气温计的测量范围。 8.3

1. 对一定质量的气体来说，能否做到以下各点？ (1) 保持压强和体积不变而改变它的温度。 (2) 保持压强不变，同时升高温度并减小体积。 (3) 保持温度不变，同时增加体积并减小压强。 (4) 保持体积不变，同时增加压强并降低温度。

2. 某柴油机的汽缸容积为0.83×10 －3 m 3 ，压缩前其中空气的温度为47 ℃、压强为 0.8 × 10 5 Pa。在压缩冲程中，活塞把空气压缩到原体积的 ，压强增大到 40 × 10 5 Pa，求这时空气的温度。

3. 在做托里拆利实验时，玻璃管内有些残存的空气，此时玻璃管竖直放置，如图8.3-3。假如把玻璃管竖直向上提起一段距离，玻璃管下端仍浸在水银中，则管内空气体积如何变化？管内水银柱长度如何变化？管内空气压强如何变化？ 8.4

2. 一定质量的某种理想气体，当它的热力学温度升高为原来的 1.5倍、体积增大为原

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来的 3 倍时，压强将变为原来的多少？请你从压强和温度的微观意义来说明。 第九章 物态和物态变化

1．晶体熔化时需要从外界吸热，而温度又不升高，这些热量消耗在哪里?

2．人的体温是由下丘脑中特殊神经细胞监察和控制的，这些神经就像一个温度传感器， 对人体血液的温度很敏感。当流过下丘脑的血液的温度高于正常值时，它促使人体 散热机制活跃起来，使人出汗。轻量级举重运动员参赛前常在高温、高湿的环境中 通过大量排汗达到减少体重的目的。如果一位体重60 kg的运动员某次训练的排汗 量是0.5 kg，而且这些汗水都从运动员身上蒸发掉了而没有流掉，这将导致运动员 的体温降低多少？已知常温下水的汽化热是2.4×10 6 J/kg。人体的主要成分是水， 可以认为人体的比热容与水的比热容相等。

3．某校研究性学习小组为估测太阳对地面的辐射功率，制作了一个直径0.2 m的0 ℃ 的冰球，在环境温度为0 ℃时，用黑布把冰球包裹后悬吊在弹簧测力计下放到太阳 光中。经过 40 min 后弹簧测力计的读数减少了 3.49 N。请你帮助这个小组估算太 阳光垂直照射在某一单位面积上的辐射功率。冰的熔化热为 3.35× 10 5 J/kg。 第十章 热力学定律 10.3

1. 用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做了 900 J的功，同时汽缸向外散热 210 J，汽缸 里空气的内能改变了多少？

2. 如图 10.3-2，在汽缸内活塞左边封闭着一定量的空气，压强和大气压相同。把汽缸和活塞固定，使汽缸内空气升高一定的温度，空气吸收的热量为 Q 1 。如果让活塞可以自由滑动（活塞与汽缸间无摩擦、不漏气），也使汽缸内空气温度升高相同温度，其吸收的热量为 Q 2 。 (1) Q 1 和Q 2 哪个大些？

(2) 气体在定容下的比热容与在定压下的比热容为什么会有不同？

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3. 为测算太阳射到地面的辐射能，某校科技实验小组的同学把一个横截面积 是300 cm 2的矮圆筒的内壁涂黑，外壁用保温材料包裹，内装水 0.6 kg。让阳光垂直圆筒口照射2 min后，水的温度升高了1℃。请由此估算在阳光直射时地面上每平方米每分钟接受的太阳能量。

4. 某风景区有一处约 20 层楼高的瀑布，甚为壮观。请估计：瀑布上、下水潭的水温 因瀑布的机械能转化成内能而相差多少？

5. 奶牛的心脏停止跳动后，大约在1 h内体温由37.0 ℃降低到33.5 ℃。请你由此估算，在这种环境下饲养奶牛，要维持一个体重400 kg奶牛的内能不变，每天喂养奶牛的食物至少要能为它提供多少热量？计算时，可以认为奶牛体内绝大部分为水。 6. 如果用 Q 表示物体吸收的能量，用 W 表示物体对外界所做的功，?U 表示物体内能 的增加，那么热力学第一定律可以表达为Q＝?U＋W。怎样解释这个表达式的物 理意义？

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