1.3分子动理论 内能 课时提升练(含解析)
一、选择题
1.关于温度,下列说法中正确的是( )
A.0 K即
B.分子运动越剧烈,分子的温度越高
C.温度是大量分子热运动剧烈程度的宏观反映
D.温度越高,物体的动能一定越大
2.下列例子中通过热传递改变物体内能的是( )
A.用砂轮磨刀具的时候,刀具的温度升高
B.灼热的火炉使周围物体的温度升高
C.手感到冷时,搓搓手就会觉得暖和些
D.擦火柴时,火柴头上的易燃物质燃烧起来
3.关于热现象和热学规律,说法正确的是( )
A.布朗运动表明,构成悬浮微粒的分子在做无规则运动
B.两个分子的间距从极近逐渐增大的过程中,分子间的引力和斥力都在减小
C.温度高的物体内能大
D.物体的摄氏温度变化了1℃,其热力学温度变化了273K
4.一杯水含有大量的水分子,若杯中水的温度升高,则( )
A.水分子的平均动能增大 B.只有个别水分子动能增大
C.所有水分子的动能都增大 D.水分子动能不变
5.温度不同的两块金属接触,达到热平衡后,相同的物理量是( )
A.内能 B.分子势能 C.分子平均动能 D.热量
6.下列说法正确的是( )
A.显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动,间接说明了液体分子在不停地做无规则运动
B.随着分子间距离的增大,分子间的相互作用力一定先减小后增大
C.不计分子之间的分子势能,质量和温度相同的氢气和氧气具有相同的内能
D.当温度升高时,物体内每一个分子热运动的速率都增大
7.下列说法不正确的是( )
A.热平衡定律是温度计能够用来测量温度的基本原理
B.如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡,那么这两个系统也必定处于热平衡
C.温度是决定两个系统是否达到热平衡状态的唯一物理量
D.两个系统处于热平衡时,它们一定具有相同的热量
8.下列生活实例中通过热传递改变物体内能的是( )
A.野外生存中利用钻木取火
B.暖手宝可以使手变得暖和
C.搓搓手可以让手变得暖和
D.铁钉被锤子敲打后会升温
9.关于热力学温度和摄氏温度,下列说法中正确的是( )
A.某物体的摄氏温度为,则热力学温度为10 K
B.热力学温度升高1 K,对应摄氏温度升高
C.摄氏温度升高,对应热力学温度升高283.15 K
D.热力学温度和摄氏温度对应的温标不同,两者表示的温度无法比较
10.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
11.下列有关热现象和内能的说法中正确的是( )
A.把物体缓慢举高,其机械能增加,内能增加
B.电流通过电阻后电阻发热,它的内能增加是通过“做功”方式实现的
C.盛有气体的容器做加速运动时,容器中气体的内能必定会随之增大
D.分子间引力和斥力相等时,分子势能最大
12.如图所示,横轴表示两分子间的距离,纵轴表示两分子间引力、斥力的大小,图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系,为两曲线的交点。下列说法错误的是( )
A.为引力曲线,为斥力曲线
B.若两分子间的距离增大,分子间的斥力减小的比引力更快
C.若,则分子引力等于分子斥力,分子力表现为零
D.当分子间距从开始增大时,分子势能先减小再增大
13.关于分子动理论和物体的内能,下列说法正确的是( )
A.某种物体的温度为0℃,说明该物体中分子的平均动能为零
B.物体的温度升高时,分子的平均动能一定增大,但内能不一定增大
C.气体如果失去了容器的约束就会散开,这是因为气体分子之间斥力大于引力
D.10g100℃水的内能小于10g100℃水蒸气的内能
E.一切达到热平衡的系统都具有相同的温度
14.下列说法正确的是( )
A.温度高的物体内能不一定大,但分子平均动能一定大
B.外界对物体做功,物体内能一定增加
C.温度越高,布朗运动越显著
D.当分子间的距离增大时,引力增大斥力减小
E.当分子间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的减小而增大
15.下列关于温度及内能的说法中正确的是( )
A.物体的内能不可能为零
B.温度高的物体比温度低的物体内能大
C.一定质量的某种物质,即使温度不变,内能也可能发生变化
D.内能不相同的物体,它们的分子平均动能可能相同
二、解答题
16.小李想估测燃气灶烧水时的效率。他在开水壶里装了的水,测得烧水前的水温是,水烧开后便停止加热。烧水前后燃气表的示数如图所示。为了得出燃气灶烧水的效率,他还要知道什么数据?请用字母表示相关数据,指出所用的单位,列出计算效率的表达式。
17.用气筒给自行车轮胎打了气时,气筒筒壁的温度会升高。请你对这种现象的原因提出两种解释,并分析哪种原因是主要的。
参考答案
1.C
【详解】
A.热力学温标与摄氏温标之间的关系是T=t+273.15 K,故A错误;
BC.温度是大量分子热运动的宏观反映,对单个分子运动而言没有意义,故B错误,C正确;
D.物体的动能与温度无关,故D错误。
故选C。
2.B
【详解】
A.用砂轮磨刀具的时候,刀具的温度升高,是通过做功的方式改变物体内能,故A不符合题意;
B.灼热的火炉使周围物体的温度升高,是通过热传递的方式改变物体内能,故B符合题意;
C.手感到冷时,搓搓手就会觉得暖和些,是通过做功的方式改变物体内能,故C不符合题意;
D.擦火柴时,火柴头上的易燃物质燃烧起来,是通过做功的方式改变物体内能,故D不符合题意。
故选B。
3.B
【详解】
A.布朗运动是指微粒的运动,只能反映撞击微粒的分子在做无规则运动,故A错误;
B.分子间的引力和斥力均随分子间距离的增大而减小,故B正确;
C.温度是分子平均动能的标志,温度高,分子平均动能一定大,但内能不一定大,物体的内能由物体的体积,温度和物质的量共同决定,故C错误;
D.摄氏温度变化1℃,热力学温度变化1K,故D错误。
故选B。
4.A
【详解】
温度是物体平均动能的标志,当杯中水的温度升高,则水分子的平均动能增大,但并不是每个水分子的动能都增大,个别水分子的动能也可能减小。
故选A。
5.C
【详解】
温度不同的两块金属接触,达到热平衡后,温度相同,即分子平均动能相同。
故选C。
6.A
【详解】
A.显微镜中观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动,是由于液体分子不断撞击小炭粒引起的,这反映了液体分子运动的无规则性,故A正确;
B.分子间的相互作用力,当r=r0时,分子力等于零,如果初始时rr0,则可能先增大再减小,也可能一直减小,故B错误;
C.不计分子之间的分子势能,质量和温度相同的氢气和氧气分子数不同,所以具有的内能不相同,故C错误;
D.温度是平均动能的标志,当温度升高时物体内分子热运动的平均速度一定增大,但并不是物体内每一个分子热运动的速率都增大,故D错误。
故选A。
7.D
【详解】
AB.由热平衡定律可知,若物体与A处于热平衡,它同时也与B达到热平衡,则A的温度便等于B的温度,这也是温度计用来测量温度的基本原理,故A、B正确;
CD.热平衡的系统都具有相同的状态参量——温度,故D错误,C正确。
本题选不正确的,故选D。
8.B
【详解】
A.野外生存中利用钻木取火是做功改变内能,选项A错误;
B.暖手宝可以使手变得暖和是热传递改变内能,选项B正确;
C.搓搓手可以让手变得暖和是做功改变内能,选项C错误;
D.铁钉被锤子敲打后会升温是做功改变内能,选项D错误;
故选B。
9.B
【详解】
BC.热力学温度与摄氏温度的关系为
知
故热力学温度升高1 K,对应摄氏温度升高;摄氏温度升高,对应热力学温度升高10 K,故B正确,C错误;
A.对应热力学温度283.15 K,故A错误;
D.两温度可以比较,故D错误。
故选B。
10.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。
11.B
【详解】
AC.内能是分子无规则运动能量总和的统计平均值,分子无规则运动的能量包括分子的动能、分子间相互作用势能以及分子内部运动的能量,物体的内能不包括这个物体整体运动时的动能和它在重力场中的势能,故AC错误;
B.电流通过电阻后电阻发热,是因为导体内电场对自由电子做功所致,故B正确;
D.分子间引力和斥力相等时,分子势能最小,故 D错误;
故选B。
12.D
【详解】
A.在F r图线中,随着距离的增大斥力比引力变化的快,所以ab为引力曲线,cd为斥力曲线,A正确,不符合题意;
B.由图线可知,若两分子间的距离增大,分子间的斥力减小的比引力更快,B正确,不符合题意;
C.若,则分子引力等于分子斥力,分子的合力是零,C正确,不符合题意;
D.当分子间距从开始增大时,分子力是引力,随分子距离的增大,分子力做负功,分子势增大,D错误,符合题意。
故选D。
13.BDE
【详解】
A.物体的温度为0℃时热力学温度为273K,所以物体中分子的平均动能不为零。A错误;
B.物体的温度升高时,分子的平均动能一定增大,但内能不一定增大,因为内能不仅跟温度有关,还跟体积有关。B正确;
C.气体如果失去了容器的约束就会散开,这是因为气体分子在做热运动。此时分子间距离较大,分子力可忽略。C错误;
D.因为10g100℃水变成10g100℃水蒸气需要吸热,所以10g100℃水的内能小于10g100℃水蒸气的内能。D正确;
E.一切达到热平衡的系统都具有相同的温度。E正确。
故选BDE。
14.ACE
【详解】
A.温度是分子平均动能的标志,温度高的物体分子平均动能一定大,但是内能还与物质的多少、体积、状态等有关,故内能不一定大,故A正确;
B.外界对物体做功,若散热,物体内能不一定增加,故B错误;
C.温度越高,分子运动越剧烈,小颗粒受到分子撞击越剧烈,布朗运动越显著,故C正确;
D.当分子间的距离增大时,引力和斥力均减小,故D错误;
E.当分子间作用力表现为斥力时,分子间作用力随分子间距离的减小而增大,所以分子势能随分子间距离的减小而增大,故E正确。
故选ACE。
15.ACD
【详解】
A.内能是物体内所有分子无规则热运动的动能和分子势能的总和,分子在永不停息的做无规则运动,所以内能永不为零,A正确;
B.物体的内能除与温度有关外,还与物体的种类、物体的质量、物体的体积有关,温度高的物体的内能可能比温度低的物体的内能大,也可能与温度低的物体的内能相等,也可能低于温度低的物体的内能,B错误;
C.一定质量的某种物质,即使温度不变,内能也可能发生变化,比如零摄氏度的冰融化为零摄氏度的水,内能增加,C正确;
D.内能与温度、体积、物质的多少等因素有关,而分子平均动能只与温度有关,故内能不同的物体,它们分子热运动的平均分子动能可能相同,D正确。
故选ACD。
16.还要知道煤气的燃烧值q,其单位是J/m3,水的比热容c,单位是J/(kg ℃),水的密度ρ,单位kg/m3。表达式
【详解】
设水的体积为V1,密度为ρ,则水的质量为m=ρV1,消耗煤气的体积为V2,烧水的效率为η,则有
cρV1(t2-t1)=ηqV2
故
则要想计算效率;则还要知道煤气的燃烧值q,其单位是J/m3,水的比热容c,单位是J/(kg ℃),水的密度ρ,单位kg/m3。
17.见解析
【详解】
一种原因是气筒活塞与筒壁的摩擦使温度升高;另一种原因是活塞对筒中的气体做功使温度升高。第二种原因可能是主要的,因为活塞和筒壁之间有润滑油,摩擦并不严重。