四川省内江第六中学2019-2020学年高中物理教科版选修3-3：1.5温度 内能 气体的压强 课时作业（含解析）

1.5温度内能气体的压强
课时作业（含解析)
1．关于分子动理论和物体的内能，下列说法正确的是（　　）
A．某种物体的温度为0°C，说明该物体中分子的平均动能为零
B．物体的温度升高时，分子的平均动能一定增大，内能也一定增大
C．当温度变化1°C时，也可以说成温度变化274K
D．质量相同时，0°C的水比0°C的冰的内能大
2．相同质量的氧气和氢气温度相同，下列说法正确的是（　　）
A．每个氧分子的动能都比氢分子的动能大
B．每个氢分子的速率都比氧分子的速率大
C．两种气体的分子平均动能一定相等
D．两种气体的分子平均速率一定相等
3．下列说法中正确的有（　　）
A．物体的温度由本身决定，数值与所选温标无关
B．温度升高了1℃就是升高了1K
C．摄氏温度与热力学温度都可以取负值
D．－33℃与240.15K表示不同的温度
4．A、B两物体之间接触，但没有发生热传递，则（　　）
A．两物体所含有的热量相等
B．两物体的内能相等
C．两物体的温度相同
D．两物体的内能一定相等
5．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．布朗颗粒越大，液体温度越高，布朗运动就越明显
6．在两个密闭的容器中分别存有质量相等的氢气和氧气，不考虑分子间引力和斥力，它们的温度也相等，下列说法中不正确的是（　　）
A．氢分子的平均速率大于氧分子的平均速率
B．氢分子的平均动能大于氧分子的平均动能
C．氢气的分子总动能大于氧气的总动能
D．氢气的内能大于氧气的内能
7．两个分子由于距离发生变化而使得分子势能变小，则可以判断在这一过程中（　　）
A．一定是分子力做了正功
B．两个分子间的相互作用力可能增大
C．两个分子间的距离一定变大
D．两个分子间的相互作用力一定是引力
8．下列关于温度及内能的说法中止确的是
A．物体的内能不可能为零
B．温度高的物体比温度低的物体内能大
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．内能不相同的物体，它们的分子平均动能可能相同
E.温度见分子平均动能的标志，所以两个动能不同的分子相比，动能大的分子温度高
9．现有18g水、18g水蒸汽和32g氧气，在它们的温度都是100℃时，下列说法正确的是（　　）
A．它们的分子数目相同，分子的平均速率相同
B．它们的分子数目相同，分子的平均动能相同
C．它们的分子数目相同，水蒸气的内能比水大
D．它们的分子数目不相同，分子的平均动能相同
10．比较氢气和氧气，不考虑分子势能，下面说法中正确的是（　　）
A．相同温度下，氧分子和氢分子具有相同的平均速率
B．在相同温度下，氧分子和氢分子具有相同的平均动能
C．质量和温度都相同的氢气和氧气具有相同的内能
D．摩尔数和温度都相同的氢气和氧气具有相同的内能
11．如果取分子间距离r＝r0(r0＝10－10
m)时为分子势能的零势能点，则rr0时，分子势能为________值(填“正”“负”或“零”)．按规定的零势能点，试着在图上画出Ep--r的图像___．
12．北方的冬天天气比较寒冷，房间内一般都要安装暖气片供暖．在房间暖气片温度保持不变的情况下，房间内的平衡温度将随外界温度的变化而变化．研究表明，房间内暖气片和房内的温差与房间内外的温差之比保持不变．当外界温度为-23℃时，房间内的温度长时间保持13℃不变；当外界温度为-18℃时，房间内温度长时间保持16℃不变，则房间内暖气片的温度应为______℃．当房间内温度长时间保持25℃不变时，外界温度为______℃．
13．摄氏温标：在1954年以前，标准温度的间隔是用两个定点确定的．它们是水在标准大气压下的沸点(汽化点)和冰在标准大气压下与饱和空气的水相平衡时的熔点(冰点)．摄氏温标(以前称为百分温标)是由瑞典物理学家摄尔修斯设计的．如图3所示，以冰点定为0
℃，汽化点定为100
℃，因此在这两个固定点之间共为100
℃，即一百等份，每等份代表1度，用1
℃表示，用摄氏温标表示的温度叫做摄氏温度．摄氏温标用度作单位，常用t表示．热力学温标由开尔文创立，把－273.15
℃作为零度的温标，叫做热力学温标(或绝对温标)．热力学温标用K表示单位，常用T表示．试回答：
(1)热力学温标与摄氏温标之间的关系为：________.
(2)如果可以粗略地取－273
℃为绝对零度．在一标准大气压下，冰的熔点为_______℃，即为_______
K，水的沸点是______℃，即______
K.
参考答案
1．D
【解析】
A．分子在做永不停歇的无规则热运动，物体中分子的平均动能不可能为零，A错误；
B．物体的温度升高时，分子的平均动能一定增大，物体的内能还与分子的势能有关，所以内能不一定增大，B错误；
C．当温度变化1°C时，也可以说成温度变化1K，C错误；
D．0°C的冰融化成水需要吸收热量，所以质量相同时，0°C的水比0°C的冰的内能大，D正确。
故选D。
2．C
【解析】
温度是分子平均动能的标志，温度相同的氧气和氢气，分子的平均动能相同，但并不意味着分子平均速率相同，也不说明每个分子的动能和速率大小关系。故C正确，ABD错误。
故选C。
3．B
【解析】
A．如热力学温度和摄氏温度，同一温度，在不同的温标下，数值不同，故A错误；
B．根据热力学温度与摄氏温度的关系是
可知：摄氏温度变化1℃，热力学温度，故B正确；
C．热力学温度只能在零度以上，故C错误；
D．热力学温度与摄氏温度的关系是
当时，，故D错误。
故选B。
4．C
【解析】
只有在温度不同时，两物体之间才会发生热传递；反之，如果物体互相接触但没有发生热传递，它们一定具有相同的温度，由于内能与温度、物质的量和体积有关，则内能不一定相同，热量也不一定相同，故ABD错误，C正确。
故选C。
5．A
【解析】
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
6．B
【解析】
AB．由题知，氢气和氧气的温度相等，则分子的平均动能一定相等，由于氢气分子的质量小于氧气分子的质量，由动能的表达式，知氢分子的平均速率大于氧分子的平均速率，故A正确，B错误；
C．因氢气的摩尔质量小于氧气的摩尔质量，相等质量的氢气和氧气，氢气分子数多，而分子平均动能相等，所以氢气的分子总动能大于氧气分子的总动能，故C正确；
D．由题意知，两种气体都可以看成理想气体，只有分子动能，所以氢气的内能大于氧气的内能，故D正确。
本题选不正确的，故选B。
7．AB
【解析】
A．分子间分子势能与距离的关系如图所示
分子间距变化分子力一定做功，分子势能变小，说明分子力做了正功，A正确；
BCD．若分子间距大于平衡间距，分子势能变小，分子间距变小，分子力可能增大也可能减小；若分子间距小于平衡间距，分子势能变小，分子间距变大，分子力减小，表现为斥力，故B正确，CD错误。
故选AB。
8．ACD
【解析】
A．内能是物体内所有分子无规则热运动的动能和分子势能的总和，分子在永不停息的做无规则运动，所以内能永不为零，故A正确；
B．物体的内能除与温度有关外，还与物体的种类、物体的质量、物体的体积有关，温度高的物体的内能可能比温度低的物体内能大，也可能与温度低的物体内能相等，也可能低于温度低的物体的内能，故B错误；
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，比如零摄氏度的冰化为零摄氏度的水，内能增加，故C正确．
D．内能与温度、体积、物质的多少等因素有关，而分子平均动能只与温度有关，故内能不同的物体，它们分子热运动的平均分子动能可能相同，故D正确；
E．温度是分子平均动能的标志，温度高平均动能大，但不一定每个分子的动能都大，故E错误。
故选ACD．
【点睛】
影响内能大小的因素：质量、体积、温度和状态，温度是分子平均动能的标志，温度高平均动能大，但不一定每个分子的动能都大．
9．BC
【解析】
水和水蒸汽的分子量相同，摩尔质量相同，相同质量的水和水蒸汽分子数相同，则分子数为
个个
32g的氧气分子数为
个个
故有
温度是分子热运动平均动能的标志，温度相等，则分子热运动的平均动能相同，由于氧分子的质量大，故氧分子的平均速率小；内能包括分子势能和分子热运动的动能，故三者的内能不相同，100℃时，18g的水变为水蒸汽要吸热，故水蒸汽的内能比水大，故B，C正确，A、D错误。
故选BC。
10．BD
【解析】
AB．
温度相同，则分子的平均动能相同，而氢气的分子质量小，所以氧分子比氢分子具有的平均速率小，故A错误B正确；
C．
质量和温度相同的氢气和氧气具有相同的分子平均动能；但相同质量下氢气的物体的量多，故氢气的内能要大于相同质量的氧气的内能；故C错误；
D．
摩尔数相同，则分子个数相同，又由于温度相同，则分子的平均动能相同，因此不考虑分子势能，摩尔数和温度相同的氢气和氧气具有相同的内能，故D正确。
故选BD。
11．正；
正；
【解析】
分子之间既存在引力又存在斥力，分子力是引力和斥力的合力．分子间的引力和斥力都随分子间距的增大而减小，但斥力变化得更快一些；分子间距离达到某一数值r0，r0的数量级为
10-10m；当分子间距离r＞r0，引力＞斥力，分子力表现为引力：当分子间距离r＜r0，引力＜斥力，分子力表现为
斥力；当分子间距离r＞l0r0时，分子力忽略不计．
【详解】
[1][2]．当r>r0时，分子力为引力，随距离增加，分子力做负功，分子势能增加；当rr0，分子势能均为正值．
[3]．图像如图；
12．67
-3
【解析】
(1)设暖气片的温度是，房间内的温度为T内，房间外的温度为T外，根据题意可得：，则
①，
②，以上两式联立可得：，；
(2)设房间内温度长时间保持25℃不变时，代入以上的比例式可得：外界温度为-3℃．
【点睛】本题考查了摄氏温度及其计算，读懂题意并利用方程法进行解答是关键．
13．(1)
T＝t＋273.15
K　
(2)
0
273
100
373
【解析】
(1)摄氏温标冰点温度为0℃，汽化点温度作为100℃，且用t表示；而热力学温标是把-273.15℃作为0K的．用K表示，所以热力学温标与摄氏温标之间的关系为T=t+273.15K.
(2)如果取-273℃为绝对零度，则T与t的关系为T=t+273K，显然，在一标准大气压下，冰的熔点为0℃，即为273K；水的沸点是100℃，即为373K.
(3)因T=t+273.15K，所以当t由1℃增加到2℃时，T就由1+273.15K=274.15K增加到2+273.15K=275.15K，显然物体的温度升高了1℃，温度升高了1K.
【点睛】
本题对摄氏温标和热力学温标的区别，掌握他们之间的关系T=t+273.15K即可．