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．关于分子动理论，下列说法正确的是（　　）
A．0.18 g水中所含的水分子数目和地球的总人口数（约为60亿）差不多
B．悬浮在液体中的固体小颗粒越大，布朗运动就越明显
C．二手烟会影响整个屋子里的人，这是气体分子的无规则热运动造成的
D．不计分子之间的分子势能，温度相同的氢气和氧气一定具有相同的内能
2．0℃的水凝固成0℃的冰时，分子的（ ）
A．平均动能减少，势能减少 B．平均动能不变，势能减少
C．平均动能减少，势能不变 D．平均动能减少，势能增大
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．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
5．下列说法中正确的是（　　）
A．两个分子在相互远离的过程中分子势能一定增大
B．1K表示的温度变化大于1°C表示的温度变化
C．温度升高时，速率大的分子占分子总数的比例增大，同时每个分子的速率都增大
D．布朗运动反应了液体分子的无规则运动
6．关于温度与分子动能的关系，下列说法正确的是（　　）
A．某物体的温度为，说明物体中分子的平均动能为零
B．温度是分子热运动平均动能的标志
C．温度较高的物体，其分子平均动能较大，则分子的平均速率也较大
D．物体的运动速度越大，则物体的温度越高
7．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
8．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
9．以下所述现象中，属于通过热传递改变了物体内能的是（　　）
A．将一段铁丝反复弯折，弯折处会发热 B．放在空气中的一杯热水会冷却
C．在转动的砂轮上磨车刀，车刀发热 D．电流通过电阻丝
10．在温度相同的条件下，下列有关氧气、氮气分子说法正确的是（　　）
A．每一个氧分子和每一个氮分子的动能相同
B．1克氧气分子动能之和与1克氮气分子动能之和相等
C．1摩尔氧气分子动能总和与1摩尔氮气分子动能总和相等
D．1摩尔氧气分子动能总和大于1摩尔氮气分子动能总和
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．关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（　　）
A．温度相同的物体接触时不发生热传递
B．0 ℃的冰块熔化成0 ℃的水后，才开始有内能
C．扩散现象只能发生在气体与液体中
D．固体很难被压缩，说明分子间存在引力
13．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
14．关于物体的内能，下列说法正确的是（　　）
A．热水的内能一定比冷水的大
B．当温度等于0℃时，分子动能为零
C．物体加速运动，内能一定增大
D．温度相等的水和冰，它们的分子平均动能相等
15．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
二、填空题
16．在墙壁与外界无热传递的封闭房间内，同时开动电冰箱和电风扇，工作一段时间后，房间内的温度______，这是因为______。
17．两个相同容器中分别盛有质量相等、温度相同的氢气和氧气，若忽略分子间的势能，则氢气分子的平均动能_______氧气分子的平均动能；氢气的内能_______氧气的内能；相同时间内，氢气分子对器壁单位面积的总冲量_____________氧气分子对器壁单位面积的总冲量（均选填“大于”“小于”或“等于”）。
18．_________实验间接反映了液体分子的运动特点；10°C的水结成冰后大量分子的运动情况将_________．
三、解答题
19．教室里有许多不同种类的物质——铁、铜、塑料、木材、水、空气等，它们同处一室。这些物质分子的平均动能是否相同？这些物质分子的平均速率是否相同？为什么？
20．由气体分子的速率分布规律可知，一般的分子热运动的速率很大，大多在20~600 m/s之间．但是，对于放在一个面积只有10m2的房间里的香水，打开瓶盖后，房间里的人要过一会儿才能闻到香味，这是为什么？
21．（1）1 kg的 的水跟1 kg的80 的水哪个内能多？
（2）1 kg的40 的水跟2 kg的40 的水哪个内能多？
（3）一杯100 的开水跟一池塘常温下的水哪个内能多？
22．横截面积为的圆筒，内装有的水，太阳光垂直照射，水温升高了，设大气层顶的太阳光只有45%到达地面，试估算太阳的全部辐射功率。太阳到地球的距离，保留两位有效数字，水的比热容。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
A．0.18g水中所含的分子数为
远大于地球总人口数，故A错误；
B．悬浮在液体中的固体小颗粒越小，布朗运动越明显，故B错误；
C．由于分子无规则热运动，二手烟会充满整个房屋，故C正确；
D．温度相同的氢气和氧气分子的平均动能相同，但是两者的分子数不一定相同，故内能不一定相同。
2．B
【详解】
0℃的水凝固成0℃的冰时，温度不变，则分子平均动能不变；因0℃的水凝固成0℃的冰时要放出热量，可知分子势能减小。
故选B。
3．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。
4．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。
5．D
【详解】
A．在两个分子相互远离的过程中，当体现引力时，一定克服分子力做功，分子势能增大；当体现斥力时，分子力做正功，分子势能减小，故A错误；
B．1K表示的温度变化和1°C表示的温度变化相等，故B错误；
C．温度升高时，速率大的分子占分子总数的比例增大，分子的平均速率增大，但不是每个分子的速率都增大，故C错误；
D．固体微粒在液体中受到的液体分子撞击力不平衡，从而引起微粒的无规则运动，它反应了液体分子的无规则运动，故D正确；
故选D。
6．B
【详解】
A．某物体温度是，物体中分子的平均动能并不为零，因为分子在永不停息地做无规则运动，故A错误；
BC．温度是分子热运动平均动能的标志，温度越高的物体，分子的平均动能越大，但由于分子的质量不一定相同，则分子平均速率不一定大，故B正确，C错误；
D．物体内分子无规则热运动的速度与机械运动的速度无关，物体的运动速度越大，不能代表物体内部分子的热运动越激烈，所以物体的温度不一定高，故D错误。
故选B。
7．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。
8．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。
9．B
【详解】
弯折铁丝是用力对物体做功，在转动的砂轮上磨车刀是摩擦力做功，电流通过电阻丝做功，三者都是通过做功改变物体的内能，热水放在空气中，通过热辐射等方式向外传递了热量，自身的内能减少，温度下降，是通过热传递方式改变的内能。
故选B。
10．C
【详解】
A．在温度相同的条件下，氧气、氮气分子的平均动能相同，但非每一个氧分子和每一个氮分子的动能都相同，选项A错误；
B．1克氧气和1克氮气中含分子总数不同，因两种气体分子的平均动能相同，则1克氧气分子动能之和与1克氮气分子动能之和不相等，选项B错误；
CD．1摩尔氧气和1摩尔氮气中含分子总数不同，因两种气体分子的平均动能相同，则1摩尔氧气分子动能总和与1摩尔氮气分子动能总和相等，选项C正确，D错误；
故选C。
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．A
【详解】
A．发生热传递的条件是有温度差，温度相同的物体接触时不发生热传递，故A正确；
B．一切物体在任何情况下都有内能，所以0℃的冰块也有内能，故B错误；
C．一切气体、液体和固体都能发生扩散现象，故C错误；
D．固体很难被压缩，说明分子间存在斥力，故D错误。
故选A。
13．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。
14．D
【详解】
A．因为内能还和水的质量有关，所以热水的内能不一定比冷水的大，A错误；
B．因为分子做永不停息的热运动，所以当温度等于0℃时，分子动能不为零，B错误；
C．因为内能与物体的速度无关，所以物体加速运动，内能不一定增大，C错误；
D．因为温度是分子平均动能的唯一标志，所以温度相等的水和冰，它们的分子平均动能相等，D正确。
故选D。
15．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。
16． 升高 消耗的电能最终转化为内能
【详解】
[1][2]同时开动电冰箱和电风扇，工作一段时间后，电流做功，消耗的电能最终转化为内能，房间内的温度会升高。
17． 等于 大于 大于
【详解】
[1][2]由于不考虑分子间作用力，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，质量相等时，氢气分子数多，所以氢气内能多
[3]氢气和氧气分子平均动能相同，由于氢分子的摩尔质量小，则氢分子的分子平均速率更大，且氢气分子数多，则相同时间内，氢气分子对器壁单位面积的总冲量大于氧气分子对器壁单位面积的总冲量
18． 布朗运动 减弱
【详解】
布朗运动的实质是：悬浮在液体中的颗粒受到液体分子的不规则撞击，由于受力不均衡所以颗粒开始运动，反应了液体分子的无规则运动，所以布朗运动实验间接反映了液体分子的运动特点；分子无规则运动的激烈程度与微粒的大小和液体的温度有关，温度越高，则无规则运动越激烈，所以10°C的水结成冰后大量分子的运动情况将减弱；
19．温度是分子平均动能的标志，因为它们同处一室，温度都相同，则这些物质分子的平均动能相同；但是由于这些物质的分子质量不同，则物质分子的平均速率不相同。
【详解】
温度是分子平均动能的标志，因为它们同处一室，温度都相同，则这些物质分子的平均动能相同；但是由于这些物质的分子质量不同，则物质分子的平均速率不相同。
20．见解析
【详解】
虽然气体分子运动的速率比较大，但由于分子运动不是匀速直线运动，分子的运动是无规则的，并且与空气分子不断碰撞，因此要闻到足够多的香水分子，必须经过一段时间。
21．（1）1kg的的水；（2）2kg的的水；（3）一池塘常温下的水
【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，所以1kg的 的水的总动能比1kg的的水大，若不考虑水的膨胀引起的体积微小变化，则1kg的的水的内能多。
（2）1kg的的水跟2kg的的水比较，2kg的的水内能多，因为后者分子数目多。
（3）虽然 的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。
22．4.4×1026W
【详解】
质量为m的水升高1℃时需要的热量
Q=mc △t=0.6×4.18×103×1=2.508×103J
阳光在地球表面单位面积的辐射功率
太阳的辐射功率
P′=P 4πr2=1.55×103×4×3.14×（1.5×1011）2≈4.4×1026W
答案第1页，共2页
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