选择性必修三1.3气体分子运动的统计规律 练习（word版含答案）

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．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
2．下列关于热运动的说法正确的是（　　）
A．水流速度越大，水分子的热运动越剧烈
B．冰刚熔化成水，分子的平均动能变大
C．水的温度越高，水分子的热运动越剧烈
D．水的温度升高，每一个水分子的运动速率都会增大
3．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
4．下列说法正确的是（　　）
A．由图甲可知，状态①的温度比状态②的温度低
B．图乙为水中某花粉颗粒每隔一定时间位置的连线图，连线表示该花粉颗粒做布朗运动的轨迹
C．由图丙可知，当分子间的距离为时，分子间斥力和引力的合力为零，此时分子势能小于零（取分子间距离无穷远时势能为零）
D．由图丁可知，在由变到的过程中分子力做负功
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．如果一个系统达到了平衡态，那么这个系统各处的（　　）
A．温度、压强、体积都必须达到稳定的状态不再变化
B．温度一定达到了某一稳定值，但压强和体积仍是可以变化的
C．温度一定达到了某一稳定值，并且分子不再运动，达到了“凝固”状态
D．温度、压强稳定，但体积仍可变化
8．下列关于分子动理论的说法正确的是（　　）
A．布朗运动就是水分子的运动
B．分子间距增大时，分子间引力和斥力都减小
C．物体的温度升高时，每个分子的动能都增大
D．大风天气尘土飞扬属于扩散现象
9．从微观角度分析宏观现象是学习和认识热现象的重要方法，下列关于热现象的微观本质分析正确的是（　　）
A．分子间距离增大时，分子间作用力先增大再减小
B．温度升高，物体内所有分子的动能都增大
C．布朗运动说明悬浮在液体中的固体颗粒内的分子在做无规则运动
D．温度升高，物体内分子的平均动能增大
10．关于热传递，下列说法正确的是（　　）
A．热传递的实质是温度的传递
B．物体间存在温度差，才能发生热传递
C．热传递可以在任何情况下进行
D．物体内能发生改变，一定是吸收或放出了热量
11．0℃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
12．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
13．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
14．新型冠状病毒在世界范围内的肆虐，给人类造成了重大损失。为了减少病毒传播，人们常用乙醇免洗洗手液（主要成分是酒精）洗手消毒，使用免洗洗手液洗手后，手部能够很快变干，下列说法正确的是（　　）
A．手部能够很快变干是酒精分子做布朗运动的结果
B．手部能够很快变干是空气对流的结果
C．洗手液中的酒精由液体变为同温度的气体的过程中，分子平均动能不变
D．洗手液中的酒精由液体变为同温度的气体的过程中，分子势能不变
15．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
二、填空题
16．质量相等的氢气和氧气，温度相同，不考虑分子间的势能，它们的分子平均动能分别为和，内能分别为和，则_________，_______（均选填“>”、“=”或“<”）。
17．传热
（1）条件：物体的______不同．
（2）传热：热从______物体传到了______物体．
18．两个容器中盛有质量比为的氢气和氧气，已知它们温度相同，并可忽分子间的势能，则两种气体的平均动能之比为_______，分子总动能之比为________，气体的内能之比为_________。
三、解答题
19．如图所示，伽利温度计是利用玻璃管内封闭的气体作为测量物质制成的，当外界温度越高时，细管内的水柱越高吗？
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．根据内能的定义，分别比较下列三组中各系统内能的大小，并说明道理。
（1）的水和的水
（2）的水和的水
（3）的水和的水汽
22．下图表示的是三种热传递方式，分别是哪三种方式？指出它们的区别和联系。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【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。
2．C
【详解】
A．分子的热运动是内部分子的运动，与宏观水流速度无关，A错误；
B．冰熔化的过程温度不变，即冰刚熔化成水温度仍保持不变，即分子平均动能不变，B错误；
C．温度越高，分子热运动越剧烈，C正确；
D．温度升高，分子的平均动能增大，描述的是大多数分子的行为，但不是每个分子的动能都增大，即并不是每个分子的运动速率都会增大，D错误。
故选C。
3．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。
4．C
【详解】
A．当温度升高时分子的平均动能增大，则分子的平均速率也将增大，图甲中状态①的温度比状态②的温度高，故A错误；
B．图乙为水中某花粉颗粒每隔一定时间位置的连线图，连线并不表示该花粉颗粒做布朗运动的轨迹，因为在这一小段时间内，花粉颗粒也可能运动到其他的地方，所以这个连线不是它的运动轨迹，故B错误；
C．取分子间距离无穷远时势能为零，在r＞阶段，分子力表现为引力，相互靠近时分子力做正功，分子动势能减小，所以在r=时，分子势能小于零，分子间斥力和引力的合力为零，故C正确；
D．丁图为分子势能图线，对应的分子势能最小，则对应分子间的平衡位置，当分子间的距离r<时，分子力表现为斥力，分子间距离由变到的过程中，分子力做正功，分子势能减小，故D错误。
故选C。
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．A
【详解】
如果一个系统达到了平衡态，系统内各部分的状态参量如温度、压强和体积等不再随时间发生变化。温度达到稳定值，分子仍然是运动的，不可能达到所谓的“凝固”状态，故A正确，BCD错误。
故选A。
8．B
【详解】
A．布朗运动是流体中悬浮颗粒的运动，故A错误；
B．分子间距增大时，分子间引力和斥力都减小，且斥力减小得比引力快，故B正确；
C．根据分子动理论可知，温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能越大，但不是每个分子的动能都增大，故C错误；
D．尘土飞扬是固体小颗粒的运动，属于机械运动不是分子运动，故不属于扩散现象，故D错误。
故选B。
9．D
【详解】
A．由于不知道起始时分子间的距离，所以分子间距离增大时无法确定分子间作用力大小的变化情况，故A错误；
BD． 温度是分子热运动的平均动能的标志，温度升高，物体内分子的平均动能增大，而不是所有分子的动能都增大，故B错误，D正确；
C．布朗运动反映的是液体分子的无规则运动，故C错误。
故选D。
10．B
【详解】
A．热传递的实质是物体间能量的转移，故A错误；
BC．热传递的条件是物体间存在温度差，高温物体放出热量，低温物体吸收热量，若两物体温度相同，它们之间便不会发生热传递，故B正确，C错误；
D．吸收或放出热量，内能会发生变化，但内能变化不一定是热传递引起的，也可能是做功引起的，故D错误。
故选B。
11．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。
12．B
【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。
13．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。
14．C
【详解】
AB．手部能够很快变干是酒精分子永不停息做无规则运动的结果，A、B错误；
CD．洗手液中的酒精由液体变为同温度的气体的过程中，分子平均动能不变，分子势能变大，C正确，D错误。
故选C。
15．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。
16． = >
【详解】
[1][2] 温度是分子的平均动能的标志，氢气和氧气的温度相同，则它们的分子平均动能是相等的；
=
质量相等的氢气和氧气，温度相同，分子的平均动能相同，而氢气的分子数多，则氢气的内能较大，则
E1＞E2
17． 温度 高温 低温
【详解】
18．
【详解】
[1]温度是分子的平均动能的标志，氢气和氧气的温度相同，则它们的分子平均动能是相等的，则两种气体的平均动能之比为；
[2]设氢气的质量为，氧气的质量为，则氢气分子数为：
氧气分子数为：
所以有：
而分子总动能与分子数成正比，即氢气和氧气的分子总动能之比为；
[3]由于可忽分子间的势能，所以气体的内能之比等于分子总动能之比，即氢气和氧气的内能之比为
19．不是，由热胀冷缩可知，当外界温度越高时，气体膨胀越厉害，细管内的水柱越低
【详解】
20．274.15K；1K
【详解】
21．（1）的水的内能小于的水的内能，理由见解析；（2）的水的内能小于的水的内能，理由见解析；（3）的水的内能小于的水汽的内能，理由见解析
【详解】
（1）温度是分子平均动能的量度，温度相同，分子的平均动能相同。的水和的水，分子的平均动能相同，但的水的物质的量小于的水的物质的量，故的水的内能小于的水的内能。
（2）的水的物质的量等于的水的物质的量，但的水的分子平均动能小于的水的分子平均动能，故的水的内能小于的水的内能。
（3）的水和的水汽温度相同，物质的量相同，但的水变为的水汽需要吸热，故的水的内能小于的水汽的内能。
22．见解析
【详解】
三种热传递方式分别是：传导、对流和辐射；
三种传导方式的相同点：都是将热量从高温物体传向低温物体；
三种传导方式的不同点：
热传导是指内能从温度较高的部分沿着物体传到温度较低的部分的方式。热传导是固体中热传递的主要方式。在气体或液体中，热传导过程往往和对流同时发生。不同物质的传热本领不同，容易传热的物体，叫做热的良导体，不容易传热的物体，叫做热的不良导体。金属都是热的良导体。陶瓷、羊毛、皮革、棉花、水、空气等都是热的不良导体。
热对流是指在流体中依靠流体的热胀冷缩和流动性来传热的方式。对流是液体和气体中热传递的主要方式，气体的对流比液体明显。
热辐射是指物体因自身的温度而具有向外发射能量的本领，物体之间不依靠介质，利用放射和吸收彼此的电磁波（主要是红外线）直接传递能量的方式。热辐射是远距离传递能量的主要方式。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页