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．对内能的理解，下列说法正确的是（　　）
A．系统的内能是由系统的状态决定的
B．温度高的系统比温度低的系统的内能大
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．做功可以改变系统的内能，但是单纯地对系统传热不能改变系统的内能
4．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
5．下列改变物体内能的物理过程中，属于对物体传热来改变物体内能的有（　　）
A．用锯子锯木料，锯条温度升高 B．擦火柴时，火柴头燃烧起来
C．搓搓手就感觉手暖和些 D．阳光照射地面，地面温度升高
6．为了减少病毒传播，人们使用乙醇喷雾消毒液和免洗洗手液，两者的主要成分都是酒精，下列说法正确的是（　　）
A．在房间内喷洒乙醇消毒液后，会闻到淡淡的酒味，这是酒精分子做布朗运动的结果
B．在房间内喷洒乙醇消毒液后，会闻到淡淡的酒味，与酒精分子运动无关
C．使用免洗洗手液洗手后，手部很快就干爽了，是由于液体分子扩散到了空气中
D．使用免洗洗手液洗手后，洗手液中的酒精由液体变为同温度的气体，酒精内能不变
7．关于物体的内能，以下说法正确的是（　　）
A．不同物体，温度相等，内能也相等
B．所有分子的势能增大，内能也增大
C．做功和热传递都能改变物体的内能，但二者本质不同
D．只要两物体的质量、温度、体积相等，两物体内能一定相等
8．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
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．在自然界生态系统中，蛇与老鼠和其他生物通过营养关系构成食物链，在维持生态平衡方面发挥着重要作用。蛇是老鼠的天敌，它是通过接收热辐射来发现老鼠的。假设老鼠的体温约37℃，它发出的最强的热辐射的波长为λ。根据热辐射理论，λ与辐射源的绝对温度T的关系近似为，则老鼠发出的最强的热辐射的波长为（　　）
A．7.8×10-5m B．9.4×10-6m
C．1.1×10-4m D．9.7×10-8m
11．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
12．关于分子动理论，下列说法中正确的是（　　）
A．两个分子间的距离大于（为平衡位置）时，分子之间只存在引力作用
B．知道阿伏伽德罗常数、气体的摩尔质量和密度，可以估算出该气体分子的大小
C．布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒分子的无规则运动
D．A、B两物体的温度相同时，A、B两物体的内能可能不同，分子热运动的平均速率也可能不同
13．下列说法中正确的是（　　）
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，物体内能一定减小
D．气体体积增大时气体分子势能一定增大
14．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
15．对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是（　　）
A．已知某种气体的密度为ρ（kg/m3），摩尔质量为M（kg/mol），阿伏加德罗常数为NA（mol-1），则该气体分子之间的平均距离可以表示为
B．温度高的物体其内能和分子平均动能一定大
C．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热平衡，用来表征它们所具有的“共同热学性质”的物理量是内能
D．布朗运动是悬浮在液体中的固体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动
二、填空题
16．用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近悬挂的通草球时，通草球被推开，则通草球带______电；反复摩擦后，发现橡胶棒的温度升高，这是通过______的方式改变物体的内能的。
17．英国科学家汤姆逊（开尔文）创立了_______℃作为零度的温标，称为热力学温标。某种气体的温度从17℃升高到50℃，若用热力学温标表示，则这个变化量是_______K。
18．由于温室气体排放日益增多，温室效应增强，中国近海区域海水表面平均温度相对于1958年上升了约1摄氏度，温度更高的海水，分子的平均动能______填更大、更小、不变；更高的温度也使得冰川消退、冰盖解体从而使海平面相对于上世纪末上升近10厘米之多。冰熔化过程中，内能______填升高、降低、不变。
三、解答题
19．如图，在有机玻璃筒底放少量的硝化棉（燃点较低），迅速压下活塞，观察硝化棉的变化．
①你能看到什么现象？实验现象说明了什么？
②图中用力按压活塞时为什么一定要迅速？
20．[物理——选修3-3]
(1) 关于气体的内能，下列说法正确的是________
A．质量和温度都相同的气体，内能一定相同
B．气体温度不变，整体运动速度越大，其内能越大
C．气体被压缩时，内能可能不变
D．一定量的某种理想气体的内能只与温度有关
E．一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加
(2) 如图所示，气缸放置在水平平台上，活塞质量为10 kg，横截面积为50 cm2，厚度为1 cm，气缸全长为21 cm，大气压强为1.0×105Pa，当温度为7 ℃时，活塞封闭的气柱长10 cm，若将气缸倒过来放置时，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通．(g取10 m/s2，不计活塞与气缸之间的摩擦，计算结果保留三位有效数字)
①将气缸倒过来放置，若温度上升到27 ℃，求此时气柱的长度．
② 汽缸倒过来放置后，若逐渐升高温度，发现活塞刚好接触平台，求此时气体的温度．
21．温度不变时，每个分子的速率都相同吗？温度升高，所有分子运动速率都增大吗？
22．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
试卷第1页，共3页
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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．A
【详解】
A．系统的内能是一个只依赖于系统自身状态的物理量，所以是由系统的状态决定的，故A正确；
B．系统的内能与温度、体积、物质的多少等因素都有关系，故B错误；
C．质量和温度相同的氢气和氧气的平均动能相同，但它们的物质的量不同，内能不同，故C错误；
D．做功和热传递都可以改变系统的内能，故D错误。
故选A。
4．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。
5．D
【详解】
A．用锯子锯木料，锯条温度升高，属于做功使物体内能增加，选项A错误；
B．擦火柴时，火柴头燃烧起来，属于做功使物体内能增加，选项B错误；
C．搓搓手就感觉手暖和些，属于做功使物体内能增加，选项C错误；
D．阳光照射地面，地面温度升高，属于热传递使物体内能增加，选项D正确；
故选D。
6．C
【详解】
AB．在房间内喷洒乙醇消毒液后，会闻到淡淡的酒味，这是由于酒精分子的扩散运动的结果，证明了酒精分子在不停地做无规则运动，选项AB错误；
C．因为一切物质的分子都在不停地做无规则运动，所以使用免洗洗手液时，手部很快就干爽了，这是扩散现象，选项C正确；
D．洗手液中的酒精由液态变为同温度的气体的过程中，温度不变分子平均动能不变，但是分子之间的距离变大，分子势能变大，内能变大，选项D错误。
故选C。
7．C
【详解】
A．不同物体，温度相同，内能不一定相同，还与两物体的摩尔数、体积有关。故A错误。
B．物体所有分子的势能增大，物体内能不一定增大，还要看分子动能的变化，分子的平均动能取决于温度，故B错误；
C．做功和热传递都能改变物体的内能，但两者的本质不同，做功是内能与其他形式的能之间的相互转化，而热传递是物体间内能的转移。故C正确；
D．两物体的质量、温度和体积均相等，它们的内能却不一定相同，还与分子总数有关。故D错误。
故选C。
8．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。
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．B
【详解】
由热力学温度与摄氏温度的关系可知
根据热辐射理论可知
四个选项中B选项最接近，B正确。
故选B。
11．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。
12．D
【详解】
A．两个分子间的距离大于时，分子之间即存在引力作用又存在斥力作用，表现为引力，A错误；
B．气体分子之间的距离远大于气体分子的尺寸，知道阿伏伽德罗常数、气体的摩尔质量和密度，可以估算出气体分子之间的平均距离，而非气体分子的直径，即无法估算出该气体分子的大小，B错误；
C．布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动，而不是固体颗粒分子的无规则运动，C错误；
D．A、B两物体的温度相同时，分子热运动的平均动能相同，由于分子质量不一定相同，则分子平均速率不一定相同；物体的能内与温度、体积及物质的量都有关系，因此A、B两物体的温度相同时，两物体的内能可能不同，D正确。
故选D。
13．D
【详解】
A．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。选项A错误；
B．分子动能不可能为零（温度不可能达到绝对零度），故物体的内能不可能为零，而物体的机械能可能为零，选项B错误；
C．物体温度不变、体积减小时，分子间距离减小，但分子势能不一定减小，例如0℃的冰变成0℃的水，温度相同，分子平均动能相同，但由于吸热内能变大，则分子势能将增大，选项C错误；
D．由于气体分子间距离一定大于r0，体积增大时分子间距离增大，分子力做负功，分子势能增大，选项D正确。
故选D。
14．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。
15．A
【详解】
A．已知某种气体的密度为ρ（kg/m3），摩尔质量为M（kg/mol），阿伏加德罗常数为NA（mol-1），则该气体分子的体积
分子之间的平均距离为
选项A正确；
B．温度高的物体其分子的平均动能一定大，但物体的内能不一定大，选项B错误；
C．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热平衡，热平衡的系统都具有相同的状态参量——温度，选项C错误；
D．布朗运动是悬浮在液体中固体微粒的无规则运动，是由大量分子撞击引起的，反应了液体分子的无规则运动，选项D错误。
故选A。
16． 负电 做功
【详解】
[1]毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，通草球受到斥力作用，故通草球也带负电；
[2]摩擦橡胶棒时通过做功的方式改变物体内能。
17． 33
【详解】
[1]英国科学家汤姆逊（开尔文）创立了-273℃作为零度的温标，称为热力学温标。
[2]某种气体的温度从17℃升高到50℃，则温度升高
温度升高1℃，也就是温度升高1K，若用热力学温标表示，则这个变化量是33K。
18． 更大 升高
【详解】
[1]分子的平均动能只和温度有关，温度更高的海水，分子的平均动能更大；
[2]冰熔化过程中，需要吸热，温度不变，吸收的热量转化为分子的势能，内能升高。
19．①见解析；②见解析
【详解】
①可以看到硝化棉燃烧．实验现象说明压缩空气做功，使空气内能增大，达到硝化棉的燃点后引起硝化棉燃烧．
②迅速按下活塞是为了减少热传递，尽量创造一个绝热条件．
20．(1)CDE ；(2) ①16.1 cm ②100 °C
【详解】
(1)质量和温度都相同的气体，虽然分子平均动能相同，但是不同的气体，其摩尔质量不同，即分子个数不同，所以分子总动能不一定相同，A错误；宏观运动和微观运动没有关系，所以宏观运动速度大，内能不一定大，B错误；根据 ＝C可知，如果等温压缩，则内能不变；等压膨胀，温度增大，内能一定增大，C、E正确；理想气体的分子势能为零，所以理想气体的内能与分子平均动能有关，而分子平均动能和温度有关，D正确．综上所述本题答案是：CDE
(2) 以活塞为研究对象，汽缸未倒过来时，有
汽缸倒过来后，有 温度为 不变，有 ；
联立解得 ；
① 温度由 升高到 的过程中，封闭气体压强不变
由盖—吕萨克定律知 ，解得 ；
② 活塞刚好接触平台时，气体的温度为T，则
解得 ，故
综上所述本题答案是：(1)CDE ；(2) ①16.1 cm ②
21．分子在做无规则运动，造成其速率有大有小，温度升高时，所有分子热运动的平均速率增大，即大部分分子的速率增大了，但也有少数分子的速率减小
【详解】
略
22．274.15K；1K
【详解】
略
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页