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．下列说法正确的是（　　）
A．因为分子间存在着斥力，所以破碎的玻璃不能简单地拼接在一起
B．同温度的氧气和氢气，它们的分子平均速率相等
C．两分子间的分子势能一定随距离的增大而增大
D．布朗运动不是分子的运动，但间接地反映了液体分子运动的无规则性
2．强子对撞机加速器工作时，需要注入约1万吨液氮对电路进行冷却，冷却的最低温度可达到零下271摄氏度，这时该温度用热力学温标来表示为（　　）
A．2K B．271K C．4K D．0.1K
3．当气体温度降低时，气体（　　）
A．每个分子的动能增大 B．每个分子的动能减小
C．分子平均动能增大 D．分子平均动能减小
4．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
5．下列说法中正确的是（　　）
A．温度高的物体比温度低的物体热量多
B．温度高的物体一定比温度低的物体的内能多
C．温度高的物体比温度低的物体分子热运动的平均动能大
D．相互间达到热平衡的两物体的内能一定相等
6．关于分子动理论和物体的内能，下列说法中正确的是（ ）
A．液体分子的无规则运动称为布朗运动
B．温度是物体分子热运动平均动能的标志
C．物体从外界吸收热量，其内能一定增加
D．改变物体内能的方式有做功和热传递，它们的本质是相同的
7．若A、B两物体之间没有传热，正确的解释是（　　）
A．两物体所包含的热量相等
B．两物体的内能相等
C．两物体的温度相等
D．两物体没有接触，且都处在真空中
8．在无外界影响情况下，容积不变的密闭容器内的理想气体静置足够长时间后，该气体（　　）
A．分子的无规则运动停息下来 B．每个分子的速度大小均相等
C．分子的平均动能保持不变 D．每个分子的温度保持不变
9．下列关于分子热运动的说法中正确的是（　　）
A．扩散现象表明，分子在做永不停息的热运动
B．布朗运动就是液体分子的无规则热运动
C．温度相同的氢气和氮气，氢气分子和氮气分子的平均速率相同
D．微粒越大，液体温度越高，布朗运动就越明显
10．下列四幅图的有关说法中，不正确的是（　　）
A．分子间距离为时，分子势能最小
B．估测油酸分子直径d时，可把油酸分子简化为球形处理
C．食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性
D．猛推活塞，密闭的气体温度升高，压强变大，气体对外界做正功
11．质量相同、温度相同的氢气和氧气，在不计分子势能的情况下，它们的（　　）
A．分子平均动能相同，内能相同 B．分子平均动能相同，内能不同
C．分子平均动能不同，内能相同 D．分子平均动能不同，内能不同
12．关于内能，下列说法中正确的是（　　）
A．0℃的冰块的内能为零
B．温度高的物体比温度低的物体的内能多
C．物体的温度降低，则物体的内能减少
D．体积大的物体的内能一定比体积小的物体内能多
13．两个物体之间发生了热传递，则一定是（　　）
A．内能大的物体向内能小的物体传递热量
B．比热容大的物体向比热容小的物体传递热量
C．含热量多的物体向含热量少的物体传递热量
D．一个物体的分子平均动能大于另一个物体的分子平均动能
14．金属制成的汽缸中放入浸了少许乙醚的脱脂棉，有可能使其达到燃点而燃烧的过程是（　　）
A．迅速向里推活塞 B．迅速向外拉活塞
C．缓慢向里推活塞 D．缓慢向外拉活塞
15．如图是某种气体在温度分别为T1和T2时的分子速率分布图像，以下选项中错误的是（　　）
A．两条图线的温度关系为T1B．温度升高时，气体分子中速率大的分子所占的比例会增加
C．温度升高时，所有气体分子的速率都变大
D．从图中我们可以直观地体会到温度越高，分子的热运动越剧烈
二、填空题
16．改变物体的内能有两种物理过程，从能的转化观点来看，_______是其他形式的能转化为内能；______是不同物体（或一个物体的不同部分）之间的内能的转移。
17．在一间隔热很好的房间中，把正在工作的电冰箱门打开，室内空气温度将___________（选填“升高”“不变”或“降低”），其原因是___________。
18．热力学温度T和摄氏温度t之间的关系是_____．
三、解答题
19．结合影响分子动能和分子势能的因素，从微观和宏观角度讨论影响内能的因素有哪些？
20．如果气体的温度是1℃，也可以说气体的温度是多少K？如果气体的温度升高了1℃，也可以说气体的温度升高了多少K
21．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，晚上铁块的温度是。铁块的内能是否发生了变化？为什么？
22．观察表1和图，思考并回答下列问题。
表1氧气分子的速率分布
速率区间 不同温度下各速率区间的分子数占总分子数的百分比
0 100
1.4% 0.7%
8.1% 5.4%
17.0% 11.9%
21.4% 17.4%
20.4% 18.6%
15.1% 16.7%
9.2% 12.9%
4.5% 7.9%
2.0% 4.6%
0.9% 3.9%
（1）由图可以发现，氧气分子的速率分布具有什么特点？
（2）由表可得如图所示的0℃氧气分子的速率分布直方图，实验时速率区间取得越窄，图中整个直方图锯齿形边界就越接近一条光滑曲线．该曲线有何意义？曲线与横坐标所围的面积代表什么意义？能否求得该面积的值？
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】
A．破碎的玻璃不能拼接在一起，是因为分子间距达不到分子作用力的范围，A错误；
B．温度是分子平均动能的标志，相同温度下所有分子的平均动能均相同，B错误；
C．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大，当分子力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的增大而减小，C错误；
D．布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的运动，不是分子的运动，但间接地反映了液体分子运动的无规则性，D正确。
故选D。
2．A
【详解】
由热力学温标与摄氏温标的关系式
和
得
故选A。
3．D
【详解】
温度是分子平均动能的标志，当温度降低时，气体分子平均动能减小，但并非每个分子的动能都减小。
故选D。
4．C
【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。
5．C
【详解】
A．热量是在热传递过程中传递的能量，不是状态量，不能说物体具有的热量，故A错误；
BC．物体的内能与物体的温度、体积等有关，温度高的物体不一定比温度低的物体的内能多，温度是分子平均动能的标志，温度高的物体比温度低的物体分子热运动的平均动能大，故B错误，C正确；
D．相互间达到热平衡的两物体的温度一定相等，内能不一定相等，故D错误。
故选C。
6．B
【详解】
A．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒受到液体分子无规则的撞击而产生的无规则运动，反映了液体分子无规则运动，A错误；
B．温度是物体分子热运动平均动能的标志，B正确；
C．改变内能的方式有做功和热传递，所以从外界吸收能量，没有说明是否还对外做功，内能不一定增加，C错误；
D．两种方式在改变内能的效果上是相同的，但本质不同，做功是通过能量间的转化来实现内能的变化，热传递是通过能量的转移实现内能变化，D错误。
故选B。
7．C
【详解】
传热发生的条件是两物体存在温度差，当两物体温度相等，传热就不再发生，与两物体的内能、所处状态均无关，故C正确，ABD错误。
故选C。
8．C
【详解】
A．由于气体分子总在做永不停息的无规则运动，所以A错误；
B．由于气体分子总在做永不停息的无规则运动，每个分子的速度总是不确定的，所以B错误；
C．温度是分子平均动能的标志，则温度不变，分子的平均动能保持不变，所以C正确；
D．温度是整个系统的，不是某个分子的，所以D错误；
故选C。
9．A
【详解】
A．扩散现象表明分子在做永不停息的热运动，故A正确；
B．布朗运动是固体小颗粒的无规则运动，反映了液体分子的无规则热运动，故B错误；
C．温度是分子平均动能的标志，温度相同的氢气和氮气，氢气分子和氮气分子的平均动能相同，由于分子质量不同，分子的平均速率不同，故C错误；
D．布朗颗粒越小，液体温度越高，布朗运动就越明显，故D错误。
故选A。
10．D
【详解】
A．如图所示，分子间距离为时，分子势能最小，A正确，不符合题意；
B．估测油酸分子直径d时，可把油酸分子简化为球形处理，B正确，不符合题意；
C．食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性，C正确，不符合题意；
D．猛推活塞，密闭的气体温度升高，压强变大，外界对气体做正功，D错误，符合题意。
故选D。
11．B
【详解】
由于不计分子势能的情况下，氢气和氧气只有分子动能，温度相同，它们的平均动能相同，而氢气分子摩尔质量小，质量相等，氢气分子数多，所以氢气内能多，即内能不同，ACD错误，B正确。
故选B。
12．C
【详解】
A．因为一切物体都具有内能，所以0℃的冰块具有内能，内能不为零，故A错误；
B．在物体的状态和质量一定时，温度高的物体比温度低的物体的内能多，没有前提条件不能判断内能的大小，故B错误；
C．物体确定，质量和状态确定，温度降低，内能减少，故C正确；
D、体积大的物体质量不能确定、状态不能确定、温度不能确定，故内能不能确定，故D错误。
故选C。
13．D
【详解】
两个物体之间发生了热传递，则两个物体间一定有温度差，即一个温度高一个温度低，而温度是物体分子平均动能的标志，故一定是一个物体的分子平均动能大于另一个物体的分子平均动能。
故选D。
14．A
【详解】
浸了乙醚的脱脂棉较容易燃烧，但在常温或稍高于常温的情况下也不会自燃，因此，想使其达到燃点而燃烧必须使其温度升高足够高，即使其内能有足够的增加。若向外拉活塞，无论是缓慢拉还是迅速拉，都会因为气体膨胀对外做功而导致汽缸内气体内能减少（温度降低）；当缓慢向里推活塞时，尽管外界对缸内气体做功而使气体温度升高，但由于气体同时要向外散热，此过程气体温度升高不多，也不能达到乙醚燃点；而当迅速向里推活塞时，外界对气体做功的功率很大，由于气体来不及向外散热，因此，气温急剧上升，这样就可以使缸内气体温度达到乙醚燃点而使之燃烧，故A正确，BCD错误。
故选A。
15．C
【详解】
AD．温度是分子的平均动能的标志，温度越高，分子的热运动越剧烈，由图可知，温度下，分子速率较大的分子数比较多，则其分子平均动能较大，温度较高，故，AD不符合题意；
BC．温度是分子平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律，温度升高时，气体分子中速率大的分子所占的比例会增加，但不是每一个分子的速率都增大，B不符合题意，C符合题意。
故选C。
16． 做功 热传递
【详解】
[1][2]改变内能的方式有做功和热传递，做功是将其他形式的能转化为内能，热传递是不同物体（或一个物体的不同部分）之间的内能的转移。
17． 升高 冰箱门打开后，房间内空气温度将升高，是因为冰箱门打开后，冰箱消耗更多的能量即有更多的电能转化为内能，所以房间内温度升高。
【详解】
[1][2]冰箱门打开后，房间内空气温度将升高，是因为冰箱门打开后，冰箱消耗更多的能量即有更多的电能转化为内能，所以房间内温度升高。
18．T=t+273.15K
【详解】
试题分析：科学研究表明，宇宙中存在着温度的下限：﹣273℃，以这个下限为起点的温度叫做热力学温度，用T表示，单位是开尔文，符号是K；
热力学温度r与摄氏温度c的换算关系是：T=t+273K．
解：热力学温度与摄氏温度的关系是T=t+273K，热力学温度的单位是开尔文，用K表示，
故答案为T=t+273.15K；
【点评】
热力学温度和摄氏温度只是0点不同，但每一度和每一开都是相同的．
19．微观上：物体的内能取决于物体所含分子的总数、分子的平均动能和分子间的距离；宏观上：物体的内能取决于物体所含物质的量、温度、体积及物态．
【详解】
略
20．274.15K；1K
【详解】
略
21．内能发生改变了，原因：铁块温度发生改变
【详解】
铁块中午时的温度是，晚上的温度是，铁块的内能改变了。
物体的温度是物体分子平均动能的标志，所以铁块温度发生变化时，其分子平均动能也发生变化，物体的内能等于物体的分子动能与物体分子势能的总和。温度变化铁块的体积改变不大，不考虑分子势能的变化，所以分子平均动能改变其内能也发生改变。
22．（1）见解析；（2）见解析
【详解】
（1）由图可以看到，0℃和100℃氧气分子的速率分布都呈现“中间多、两头少”的分布规律，但这两个温度下具有最大比例的速率区间是不同的，0℃时的分子最多，100℃时的分子最多。100℃的氧气，速率大的分子比例较多，其分子的平均速率比0℃的大；
（2）该曲线体现的是0℃氧气分子在不同速率分子数目的分布情况，即氧气分子速率分布情况．曲线与横坐标所围面积为所有速率区间的分子数占气体总分子数的比例，故该面积的值为1。
答案第1页，共2页
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