1.3气体分子运动的统计规律 同步练习（Word版含解析）

粤教版（2019）选择性必修三 1.3 气体分子运动的统计规律
一、单选题
1．下列关于分子运动和热现象的说法正确的是（　　）
A．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存在势能的缘故
B．一定质量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，其分子间势能增加
C．一个气体分子的内能等于其热运动动能和分子势能的和
D．如果气体温度升高，那么所有分子的速率都增加
2．若一气泡从湖底上升到湖面的过程中，温度保持不变，体积增大，则在此过程中关于气泡中的气体，下列说法中正确的是（　　）
A．气体分子间的作用力增大
B．气体分子的平均速率增大
C．气体分子的平均动能减小
D．气体分子的平均动能不变
3．从宏观上看，气体分子平均动能的标志是气体的（　　）
A．压强 B．温度 C．体积 D．密度
4．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
5．一定质量的乙醚液体全部蒸发，变为同温度的乙醚气体，在这一过程中乙醚的（　　）
A．分子间作用力保持不变 B．分子平均动能保持不变
C．分子平均势能保持不变 D．内能保持不变
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．下列说法正确的是（　　）
A．当分子间距离减小时，分子势能一定减小
B．分子间的引力和斥力是不能同时存在的，有引力就不会有斥力
C．对气体加热，气体的内能不一定增大
D．物体温度升高，分子热运动加剧，所有分子的动能都会增大
8．关于温度与内能的说法正确的是（　　）
A．每个分子的内能等于它的势能和动能的总和
B．一个分子的运动速度越大，它的温度就越高
C．物体内能变化时，它的温度可以不变
D．同种物质，温度较高时的内能一定比温度较低时的内能大
9．下列说法正确的是（　　）
A．物体自由下落时速度增大，所以物体内能也增大
B．物体的机械能为零时内能也为零
C．物体的体积减小温度不变时，物体内能不一定减小
D．某种物体的温度为0℃，说明该物体中分子的平均动能为零
10．以下说法正确的是（　　）
A．在国际单位制中温度的单位为摄氏度
B．0℃的水和冰的分子平均动能可能不同
C．如果两个系统均与第三个系统处于热平衡状态，则这两个系统也处于热平衡状态
D．在没有外界影响的情况下，密闭容器内的气体静置足够长时间后，每个分子的速度大小均相等
11．关于热平衡，下列说法错误的是（　　）
A．用温度计测量温度是根据热平衡的原理
B．温度相同的棉花和石头相接触，需要经过一段时间才能达到热平衡
C．若a与b、c分别达到热平衡，则b、c之间也达到了热平衡
D．两物体温度相同，可以说两物体达到了热平衡
12．关于分子动理论，下列说法正确的是（　　）
A．相同质量的水和冰在0℃时，分子平均动能一定相等
B．若仅知道氦气的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就能算出氦气分子的体积
C．当分子间的作用力表现为斥力时，分子间的距离越小，分子势能越小
D．用“油膜法”估测分子直径时，滴在水面的油酸酒精溶液体积为V，铺开的油膜面积为S，则可估算出油酸分子的直径为
13．下列关于物体内能的说法正确的是（　　）
A．同一个物体，运动时比静止时的内能大
B．一定质量的0℃的水的内能比相同质量的0℃的冰的内能大
C．静止的物体的分子平均动能为零
D．物体被举得越高，其分子势能越大
14．下列说法中正确的是（　　）
A．布朗运动就是液体分子的无规则运动
B．温度越高，扩散进行的越快
C．若分子间距离增大，则引力增大，斥力减小
D．温度高的物体内能一定比温度低的物体内能大
15．下列说法中正确的是（　　）
A．不浸润现象说明固体分子对液体分子的吸引力大于液体分子之间的吸引力
B．液体的饱和汽压随温度的升高而增大
C．做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动能也越来越大
D．扩散现象与布朗运动的本质相同，都是分子的无规则热运动产生的
二、填空题
16．热平衡定律：如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于_______。
17．填写下列空格：
（1）某物体的温度为，用热力学温度表示为________；
（2）对水加热，温度升高了，则升高了________K；
（3）某物体温度为，用热力学温度表示为________；
（4）对某物体降温，则降低了________K。
18．改变物体内能的途径有____________。某实验中测得一质量为的带电粒子，在的匀强电场中，仅在电场力作用下由静止加速。当其移动时，速度达到，由此推测该带电粒子的带电量可能为_____________（用科学计数法表示，保留小数点后1位）。
三、解答题
19．（1）1 kg的 的水跟1 kg的 的水哪个内能多？
（2）1 kg的的水跟2 kg的的水哪个内能多？
（3）一杯 的开水跟一池塘常温下的水哪个内能多？
（4）1 kg的的水跟1 kg的的水蒸气哪个内能多？
20．内燃机汽缸里的混合气体，在吸气冲程之末，温度为50℃，压强为1.0×105Pa，体积为0.93L．在压缩冲程中，把气体的体积压缩为0.155L时，气体的压强增大到1.2×106Pa.这时混合气体的温度升高到多少摄氏度？
21．用铁锤反复敲击铁棒，铁棒的温度会升高，把铁棒放在炭火上烧，铁棒的温度也会升高，这说明了什么问题？
22．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？
统计对象 统计项目
总共投掷的次数 4枚硬币中正面朝上的硬币枚数
0 1 2 3 4
我的实验数据
我所在小组（3~4人一组）的数据
我所在大组（按座位划分）的数据
全班的数据
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．气体分子之间的距离很大分子力近似为零，分子势能也近似为零，气体如果失去了容器的约束就会散开，是由于分子杂乱无章运动的结果，故A错误；
B．一定量100℃的水变成100℃的水蒸气时，吸收热量，内能增加，由于分子平均动能不变，因此分子势能增加，故B正确；
C．组成气体的所有分子的动能和分子之间势能的总和是气体的内能，内能是对大量分子而言的，内能不是对一个分子而言的，故C错误；
D．如果气体温度升高，气体分子平均动能增大，气体分子平均速率增加，并不是所有分子的速率都增加，有的分子速率可能会减小，故D错误。
故选B。
2．D
【解析】
【详解】
A．气泡中气体体积增大，气体分子间平均距离增大，所以分子间作用力减小，故A错误；
BCD．由于气体温度不变，所以气体分子的平均速率、平均动能均不变，故BC错误，D正确。
故选D。
3．B
【解析】
【详解】
从宏观上看，温度是气体分子平均动能的标志。
故选B。
4．B
【解析】
【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。
5．B
【解析】
【详解】
A．乙醚液体蒸发过程，分子间的距离变大，分子间的引力和斥力都会减小，则分子间作用力发生变化，故A错误。
B．由于温度是分子平均动能的标志，故分子平均动能不变，故B正确；
C．蒸发过程中乙醚分子要克服分子间的引力做功，分子势能增加，故C错误；
D．一定质量的乙醚液体全部蒸发，变为同温度的乙醚气体过程中，要从外界吸收热量，由于温度不变，故分子平均动能不变，而蒸发过程中乙醚分子要克服分子间的引力做功，分子势能增加，故内能增加，故D错误。
故选B。
6．A
【解析】
【分析】
【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．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．当分子间作用力表现为斥力时，分子之间的距离减小，则分子力做负功，分子势能增大，A错误；
B．分子间的引力和斥力是同时存在的，B错误；
C．对气体加热，若气体同时对外做功，则气体的内能不一定增大，C正确；
D．物体温度升高，分子热运动加剧，分子的平均动能会增大，但并非每个分子的动能都增大，D错误。
故选C。
8．C
【解析】
【详解】
A．组成物质的所有分子动能与分子势能之和是物体的内能，对单个分子不能谈内能，故A错误；
B．分子的平均动能越大，物体的温度越高，单个分子的运动速度大小，对物体温度高低没有意义，故B错误；
C．物体的内能与物质的量、温度和体积有关，物体内能变化时，它的温度可能不变，故C正确；
D．物体的内能不光受温度的影响，还与物体的质量以及体积有关，所以温度高的物体内能不一定大，故D错误。
故选C。
9．C
【解析】
【分析】
【详解】
ABD．物体的机械能和内能是两个完全不同的概念，物体的动能由物体的宏观速率决定，而物体内分子的动能由分子热运动的速率决定，分子动能不可能为零（温度不可能达到绝对零度），而物体的动能可能为零，故ABD错误；
C．物体体积减小时，分子间距离减小，但分子势能可能增加，内能增加，故C正确。
故选C。
10．C
【解析】
【详解】
A．在国际单位制中温度的单位为开尔文，故A错误；
B．温度是分子平均动能的标志，温度相同的物体其分子平均动能相同，故B错误；
C．根据热平衡定律知，如果两个系统均与第三个系统处于热平衡状态，则这两个系统也处于热平衡状态，故C正确；
D．分子的热运动是杂乱无章的，每个分子的速度大小不会均相等，故D错误。
故选C。
11．B
【解析】
【详解】
AD．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传递，高温物体将向低温物体传热，最终使二者的温度达到相同，即达到热平衡，AD正确，不符合题意；
B．两个物体的温度相同时，不会发生热传递，B错误，符合题意；
C．若a与b、c分别达到热平衡，三者温度一定相同，则b、c之间也达到了热平衡，C正确，不符合题意。
故选B。
12．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．由于温度相同，则水与冰的分子平均动能相等，故A正确；
B．由于气体分子之间距离较大，则仅知道氦气的摩尔体积和阿伏加德罗常数，不能算出氦气分子的体积，故B错误；
C．当分子间的作用力表现为斥力时，分子间的距离减小时，分子间作用力做负功，则势能增大，故C错误；
D．估算油酸分子的直径时，应该用油酸酒精溶液中所含油酸的体积，不可用油酸酒精溶液体积，故D错误。
故选A。
13．B
【解析】
【分析】
不理解内能与机械能的区别是解答本题失误的原因。牢固掌握内能与机械能两个概念的不同：内能是所有分子的动能和分子势能的总和，机械能是物体宏观机械运动的动能和势能的总和，机械能的改变与内能的改变没有必然的联系。
【详解】
A．物体的内能与宏观状态的机械能无关，A错误；
B．0℃的冰熔化成同温度的水要吸收热量，则一定质量的0℃的水的内能比相同质量的0℃的冰的内能大，B正确；
C．分子做永不停息的无规则的运动，所以静止的物体其分子的平均动能不为零，C错误；
D．物体被举得越高，其重力势能越大，与微观的分子势能无关，D错误。
故选B。
14．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．布朗运动是固体颗粒的运动，它间接反映了液体分子的无规则运动，故A错误；
B．温度越高，分子运动的越剧烈，所以扩散进行的越快，故B正确；
C．若分子间距离增大，则引力、斥力均减小，故C错误；
D．内能大小与温度、质量、状态和材料等有关，故D错误。
故选B。
15．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．不浸润现象说明固体分子对液体分子的吸引力小于液体分子之间的吸引力，A错误；
B．温度升高时，液体分子的平均动能增大，单位时间里从液面飞出的分子数增多，原来的动态平衡被破坏，液体继续蒸发，蒸汽的压强继续增大，直至达到新的动态平衡，故液体的饱和汽压随温度的升高而增大，B正确；
C．做加速运动的物体，速度越来越大，但物体分子的平均动能不一定增大，因为分子的平均动能是由温度决定，与物体的宏观运动无关，C错误；
D．扩散现象和布朗运动的本质不同，D错误。
故选B。
16．热平衡
【解析】
【分析】
【详解】
略
17． 323.15 K 50 253.15 K 20
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]]由于
当 时
（2）[2]由于
所以温度升高时，温度升高50 K
（3）[3] 由于
当 时
（4）[4]由于
物体降温时降低了20 K。
18． 做功和热传递
【解析】
【分析】
【详解】
[1]改变物体内能的两种方式为做功和热传递。
[2]根据动能定理可得
代入数据解得
19．（1）1 kg的的水的内能多；（2）2 kg的的水内能多；（3）一池塘常温下的水；（4）1 kg的的水蒸气
【解析】
【分析】
【详解】
（1）两者质量一样，同种物质，所以分子数目一样，而的水比的水的水分子平均动能大，若不考虑水的膨胀引起的体积微小变化，则1 kg的的水的内能多。
（2）1 kg的的水跟2 kg的的水比较，2 kg的的水内能多，因为后者分子数目多。
（3）虽然的开水的水分子平均动能较大，但池塘的水的分子数比一杯水的分子数多得多，故一池塘常温下的水的内能比一杯的开水的内能多。
（4）它们的质量相等，因而所含分子数相等，分子的平均动能也相同，但的水蒸气分子势能比的水的分子势能大，故1 kg的的水蒸气的内能比1 kg的的水的内能多。
20．373℃
【解析】
【详解】
找出汽缸内混合气体初、末状态的参量，运用理想气体状态方程即可求解．气体初状态的状态参量为
p1＝1.0×105Pa，V1＝0.93L，T1＝(50＋273)K＝323K.
气体末状态的状态参量为
p2＝1.2×106Pa，V2＝0.155L，T2为末知量．
由可求得
.
将已知量代入上式，得
混合气体的温度：
t＝(646－273)℃＝373℃
21．见解析
【解析】
【分析】
【详解】
说明做功和热传递都能改变物体的内能．
22．见解析
【解析】
【详解】
数据记录如下：
统计对象 统计项目
总共投掷的次数 4枚硬币中正面朝上的硬币枚数
0 1 2 3 4
我的实验数据 10 1 2 4 3 0
我所在小组（3~4人一组）的数据 40 2 9 16 10 3
我所在大组（按座位划分）的数据 100 7 25 36 26 6
全班的数据 400 26 100 151 99 24
规律：4枚硬币中有两面朝上时出现的次数最多，大约占，有一面朝上和三面朝上出现的机会差不多，分别大约占，没有朝上的或均朝上的最少，分别大约占。我们不能确定每次出现的情况，但是每种情况出现的可能性是一定的。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页