1.3气体分子运动的统计规律 练习（word版含答案）

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．下列说法中正确的是（　　）
A．布朗运动就是液体分子的无规则运动
B．当分子间距离增大时，分子的引力和斥力都增大
C．一定质量的0℃的冰融化成0℃的水，其内能没有变化
D．物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能越大
2．两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
3．以下说法正确的是（　　）
A．从平衡位置开始增大分子间距离，分子间的引力、斥力均减小但斥力减小的更快
B．相互间达到热平衡的两物体的热量一定相等
C．两个系统处于热平衡时，它们一定具有相同的状态参量
D．阿伏加德罗常数为NA，铁的摩尔质量为MA，铁的密度为ρ则1kg铁所含的原子数目是ρNA
4．关于分子动理论，下列说法不正确的是（　　）
A．气体温度升高，分子的平均动能一定增大
B．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
C．分子动理论是在一定实验基础上提出的
D．布朗运动的实质就是分子热运动
5．如图所示是焦耳研究热与功之间关系的两个典型实验，那么从焦耳的这两个实验中可得出的结论是（　　）
A．系统状态的改变只能通过传热来实现
B．机械能守恒
C．在各种不同的绝热过程中，系统状态的改变与做功方式无关，仅与做功数量有关
D．在各种不同的绝热过程中，系统状态的改变不仅与做功方式有关，还与做功数量有关
6．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
7．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
8．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
9．下列关于温度及内能的说法中，正确的是（　　）
A．质量和温度相同的冰和水，内能是相同的
B．理想气体的温度升高，每个气体分子的动能增大
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．质量相同，温度相同，可看成理想气体的氢气和氧气，它们的内能相同
10．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
11．下列关于内能变化的说法中正确的是（ ）
A．电流通过电阻，电阻会发热，其内能增加是通过热传递方式实现
B．一定量气体经加热，其内能一定增加
C．气体膨胀，它的内能一定减少
D．橡皮筋被拉长时，内能增加
12．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
13．关于物体的内能，下列说法正确的是（　　）
A．温度高的物体内能大
B．物体的内能不可能为0
C．物体运动得越快，内能越大
D．温度相同的氢气和氧气，分子平均动能相等，内能也相等
14．下列说法正确的是（　　）
A．一定质量的100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，其分子势能不变
B．分子平均速率大的物体的温度比分子平均速率小的物体的温度高
C．温度相同的氧气和氢气，氢气的内能一定大
D．一定质量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子势能的总和
15．关于分子动理论，下列说法中正确的是（　　）
A．布朗运动就是液体或者气体分子的无规则运动
B．两个邻近分子间不可能同时存在斥力和引力
C．在扩散现象中，温度越高，扩散得越快
D．温度是分子平均速率的标志
二、填空题
16．分子动能：由于分子永不停息地做_______而具有的能量。
17．若对物体做1500J的功，可使物体温度升高5℃；若改用传热的方式，使物体温度同样升高5℃，那么物体应吸收_______J的热量。如果先在绝热过程中对该物体做3000J的功，物体的温度升高10℃，再经过单纯的传热过程物体放出600J的热量，则物体的温度又降低_______℃。
18．相同温度下氢气和氧气分子热运动分子平均动能___（填“相同”或“不同”），平均速率之比为________．
三、解答题
19．根据下图，简述焦耳的实验过程和原理。
20．已知某物理量x与热力学温度T成正比，它们的图像关系如图所示，试用图像表示某物理量x与摄氏温度t的关系。
21．用手心握住体温计玻璃泡，观察到体温计的示数逐渐上升，当上升到36℃左右时，为什么不再上升？
22．将100℃的水蒸气、50℃的水和﹣20℃的冰按质量比1：2：10的比例混合，求混合后的最终温度（c冰=2100J/（kg ℃），c水=4200J/（kg ℃），L=2.26×106J/kg， Q冰=3.36×105J/kg）.
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．布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动，反映的是液体分子的无规则运动，A错误；
B．当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力均减小，B错误；
C．0℃的并融化为0℃的水要吸热，内能增加，C错误；
D．温度是分子平均动能的标志，物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能越大，D正确。
故选D。
2．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。
3．A
【详解】
A．从平衡位置开始增大分子间距离，分子间的引力将减小、斥力将减小，斥力减小的更快，A正确；
BC．两个系统处于热平衡时，它们一定具有相同的温度而状态参量还包括了压强和体积，BC错误；
D．根据
N=NA
可知1kg铁所含原子数为，D错误。
故选A。
4．D
【详解】
A．分子平均动能只与温度有关，温度越高，平均动能越大，A正确；
B．分子间作用力表现为斥力，分子间距离减小，分子间作用力做负功，分子势能增大，B正确；
C．分子动理论的实验基础包括扩散和布朗运动，C正确；
D．布朗运动是固体小微粒的运动，它间接反映了液体分子的无规则运动，D错误；
故选D。
5．C
【详解】
焦耳通过多次实验，最后得到的结论是∶在各种不同的绝热过程中，系统状态的改变与做功方式无关，仅与做功数量有关。故选C。
6．B
【详解】
从宏观上看，温度是气体分子平均动能的标志。
故选B。
7．D
【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。
8．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。
9．C
【详解】
A．冰融化成水的过程温度不变，但要吸收热量，故质量和温度相同的冰和水，水的内能较大，A错误；
B．理想气体的温度升高，分子的平均动能增大，但并不是每个气体分子的动能都增大，B错误；
C．结合A的解析可知，一定质量的某种物质，即使温度不变，内能也可能发生变化，C正确；
D．理想气体的内能是所有分子的动能的总和，质量相同，温度相同，可看成理想气体的氢气和氧气，由于摩尔质量的不同，物质的量不同，分子数不同，故它们的内能不相同，D错误。
故选C。
10．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。
11．D
【详解】
A．流通过电阻，电阻发热，它的内能增加是通过“电流做功”方式实现的，A错误；
B．在对气体加热的同时，如果气体体积变大，对外做功，根据热力学第一定律，其内能的变化情况不能确定，B错误；
C．由热力学第一定律可知
U = Q + W
所以仅仅气体膨胀对外做功，它的内能不一定减小，C错误；
D．拉伸橡皮筋时，外界对橡皮筋做了功，由于橡皮筋温度几乎不变不需要考虑传热，则橡皮筋的内能应该增加，D正确。
故选D。
12．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。
13．B
【详解】
AD．物体的内能为所有分子的动能和分子势能之和，物体的内能不仅与温度有关，还与物体的质量、体积有关，选项AD均错误；
C．一切物体都具有内能，选项B正确；
D．物体的内能不考虑物体的机械能，选项C错误。
故选B。
14．D
【详解】
A．一定质量的100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，吸收热量内能增加，由于温度不变分子平均动能不变，则分子势能增加，故A错误；
B．温度是分子平均动能的标志，由于不确定分子质量关系，所以分子平均速率大的物体的分子平均动能不一定大，温度不一定高，故B错误；
C．温度相同的氧气和氢气，分子平均动能相同，但不知道分子总数，不能判断氢气的内能一定大，故C错误；
D．一定质量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子势能的总和，故D正确。
故选D。
15．C
【详解】
A．布朗运动就是液体或者气体中小颗粒的无规则运动，所以A错误；
B．两个邻近分子间斥力和引力是同时存在的，所以B错误；
C．在扩散现象中，温度越高，分子热运动越激烈，扩散得越快，所以C正确；
D．温度是分子平均动能的标志，所以D错误；
故选C。
16．无规则运动
【详解】
略
17． 1500 2
【详解】
[1]做功和传热在改变物体内能方面是等效的，因此如用传热的方式，也使物体温度升高5℃，物体应吸收1500J的热量。
[2]如在绝热过程中对物体做功3000J，温度升高10℃，则物体温度升高1℃需要外界做功或吸收热量300J，因此物体在单纯的传热过程中放出600J的热量，物体的温度降低2℃。
【点睛】
本题综合考查了功与内能的改变、热与内能的改变。在绝热过程中，功是内能变化的量度；在单纯传热的过程中，热量是内能改变的量度。同一物体，升高相同的温度所需要的能量是相同的。
18． 相同 4:1
【详解】
试题分析：温度是物体分子平均动能的标志，同温度的氢气和氧气，它们的分子平均动能相同；根据，因为m氧=16m氢，故平均速率之比为4:1．
考点：分子平均动能
【名师点睛】
温度是物体分子平均动能的标志，温度越高，物体分子的平均动能越大．
19．详见解析
【详解】
盛在绝热容器内的水，由于重物的下落带动叶片旋转，使水温升高。如果重物下落所作的功为ΔW，使容器中质量为m的水升高温度为ΔT，那么与ΔW相当的热量ΔQ应为
ΔQ=CmΔT
式中C是水的比热，根据实验测得的ΔT，可将ΔQ计算出来；ΔW可以根据砝码的质量和下落的距离算出。根据实验所得数据，计算所得结果，这就是测热功当量的焦耳实验。
20．见解析
【详解】
从图像看，物理量x与热力学温度成正比关系，用K表示比例系数，有
x=KT
由于T=t＋273.15 K，则有
x=K（t＋273.15 ℃）
因此x与t的关系图像如图所示。
21．因为体温计与人体温度相同，即达到了热平衡
【详解】
略
22．t=36℃
热传递过程中高温物体放出热量，低温物体吸收热量，直到最后温度相同；知道热水的质量和初温、冷水的质量和初温，又知道水的比热容，利用热平衡方程Q吸=Q放求水混合后的温度．
【详解】
设水蒸气的质量为mkg， 则水、冰的质量为2mkg、10mkg， 最终温度为t
由能量守恒有：
Q吸=Q放，
即：
Lm（t1﹣t）+c水2m（t2﹣t）=C冰10m（t﹣t3）
即：
4.2×103J/（kg ℃）×6kg×（t﹣20℃）=4.2×103J/（kg ℃）×4kg×（60℃﹣t）
解得：
t=36℃．
【点睛】
本题主要考查学生对吸热公式和放热公式的掌握和运用，知道热传递的条件、方向结果是本题的关键．
答案第1页，共2页
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