烟台市第十中学2019-2020学年高中物理鲁科版选修3-3：1.3温度与内能 课时作业（含解析）

1.3温度与内能
课时作业（含解析)
1．下列说法中正确的是
(　　)
A．因为空气分子间存在斥力，所以用气筒给自行车打气时，要用力才能压缩空气
B．用手捏面包，面包体积会缩小，这是分子间有间隙的缘故
C．打开酒瓶后可嗅到酒的气味，说明分子在做无规则的运动
D．热力学温度升高1
K大于摄氏温度升高1
℃
2．下列各种说法中正确的是(　　)
A．物体温度不变，其内能一定不变
B．分子运动的平均速度可能为零，瞬时速度不可能为零
C．0
℃的铁和0
℃的冰，它们的分子平均动能相同
D．当充满气体的容器自由下落时，由于失重，气体压强将减小为零
3．如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于r轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F＞0为斥力，F＜0为引力，a、b、c、d为r轴上四个特定的位置。现把乙分子从a处静止释放，则（　　）
A．乙分子从a到b做加速运动，由b到c做减速运动
B．乙分子从a到c做匀加速运动，到达c时速度最大
C．乙分子在由a至d的过程中，两分子的分子势能一直增加
D．乙分子在由a至c的过程中，两分子的分子势能一直减小，到达c时分子势能最小
4．如图所示为两分子势能与分子间距离之间的关系图象，则下列说法中正确的是
A．当两分子间距离r＝r1时，分子势能为零，分子力也为零
B．当两分子间距离r＝r1时，分子势能最小，分子力表现为引力
C．当两分子间距离r＞r2时，随着r的增大，分子力做负功
D．当两分子间距离r＞r2时，随着r的增大，分子势能减小
5．一定质量的0°C的水在凝结成0°C的冰的过程中,它内能的变化是(
)
A．分子平均动能增加,分子势能减少
B．分子平均动能减少,分子势能增加
C．分子平均动能不变,分子势能增加
D．分子平均动能不变,分子势能减少
6．如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上,甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示.F>0为斥力,F<0为引力.A、B、C、D为x轴上四个特定的位置,现把乙分子从A处由静止释放,选项中四个图分别表示乙分子的速度、加速度、势能、动能与两分子间距离的关系,其中大致正确的是:
A．B．C．D．
7．下面关于分子力的说法中正确的有（
）
A．铁丝很难被拉长，这一事实说明铁丝分子间存在引力
B．将打气管的出口端封住，向下压活塞，当空气被压缩到一定程度后很难再压缩，这一事实说明这时空气分子间表现为斥力
C．水很难被压缩，这一事实说明水分子间存在斥力
D．磁铁可以吸引铁屑，这一事实说明分子间存在引力
8．对于分子动理论和物体内能的理解,下列说法正确的是(　　)
A．温度高的物体内能不一定大,但分子平均动能一定大
B．温度越高,布朗运动越显著
C．当分子间的距离增大时,分子间作用力就一直减小
D．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
9．关于分子动理论，下列说法中正确的是__________。
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是布朗运动
B．气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数之比等于一个气体分子的体积
C．若分子间距离从平衡位置开始增大，则引力与斥力的合力先增大后减小
D．扩散现象是不同物质间的一种化学反应
E.系统的内能是一个只依赖于系统自身状态的物理量，是由系统的状态决定的
10．如图所示，A，B
两分子之间的距离
r一速度从图中位置向无穷远处运动的过程中（
）
A．分子力始终对
B
分子做正功
B．分子力对
B
分子先做正功后做负功
C．B
分子的加速度先增大后减小
D．A、B
分子的内能保持不变
11．两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”）。
12．PM2.5是指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物，在无风状态下，其悬浮在空中做无规则运动。根据分子动理论可知：_________是分子平均动能大小的标志，所以气温________（选填“越高”或“越低”），PM2.5运动越剧烈。
13．人的体温是由“下丘脑”中特殊神经细胞监察和控制的，这些神经就像一个温度传感器，对人体血液的温度很敏感．当流过“下丘脑”的血液的温度高于正常值时，它促使人体散热机制活跃起来，使人出汗．轻量级举重运动员参赛前常在高温、高湿的环境中通过大量汗达到减少体重的目的．如果一位体重M
=
60
kg的运动员在某次训练的排汗量是m
=
0.21
kg，而且这些汗水都从运动员身上蒸发掉了而没有流掉，这将导致运动员的体温降低Δt多少？已知常温下水的汽化热是L
=
2.4×106
J/kg，人体的主要成分是水，可以认为人体的比热容与水的比热容相等为c
=
4.2×103
J/(kg·℃)．
14．如图所示的圆柱形容器内用活塞密封一定质量的气体，已知容器横截面积为S，活塞重为G，大气压强为P0．若活塞固定，密封气体温度升高1℃，需吸收的热量为Q1；若活塞不固定，且可无摩擦滑动，仍使密封气体温度升高1℃，需吸收的热量为Q2．
①Q1和Q2哪个大？
②求在活塞可自由滑动时，密封气体温度升高1℃，活塞上升的高度h．
参考答案
1．C
【解析】
A、空气中分子距离较大，分子为零，用气筒给自行车打气时，要用力才能压缩空气，那是气体压强作用的效果，故A错误；
B、面包之间的空隙，属于物体之间的空隙不是分子间的间隙，故B错误；
C、正是因为分子在做无规则运动，我们才能闻到酒的气味，故C正确；
D、热力学温度和摄氏温度只是零点选取不同，每度的大小是相同的，故D错误；
故选C．
【点睛】正确解答本题需要掌握，应用分子动理论的知识解释生活中有关实例，理解热力学温度和摄氏温度的区别．
2．C
【解析】
A、内能由分子动能和分子势能两部分构成?温度不变
,物体分子平均动能不变
,而分子势能是否改变
,不知道，A错误。B、温度是分子平均动能变化的标志，所以分子的平均动能不能为零，B错误。C、0℃的铁和
0℃的冰，它们的分子平均动能相等，C正确。失重时，密闭容器内的气体对器壁的压强不变。D错误。故选C
3．D
【解析】
A．乙分子从始终与甲分子体现引力作用，所以乙分子从始终做加速运动，A错误；
B.
乙分子从受到的引力为变力，所以做变加速运动，到达时速度最大，之后两分子之间体现斥力，速度减小，B错误；
CD．乙分子在由a至c的过程中，引力做正功，分子势能一直减小，到达时分子势能最小，之后斥力做负功，分子势能增大，C错误，D正确。
故选D。
4．C
【解析】
A.当r＝r2时，分子势能最小，此时分子力为0，故A错误；
B.当两分子间距离r＝r1时，分子势能最小，此时分子之间表现为斥力，B错误；
CD.由图中可知，当两分子间距离r＞r2时，随着r的增大，分子势能增大，故分子力做负功，C正确，D错误；
故选C。
5．D
【解析】
温度是分子的平均动能的标志，一定质量的水凝结成同温度的冰温度不变，则分子的平均动能不变；体积变大，放出热量，内能变小，则分子势能减小．故D正确，ABC错误．
6．D
【解析】
乙分子的运动方向始终不变，A错误；加速度与力的大小成正比，方向与力相同，加速度等于0的是C点，故B错误；分子动能不可能为负值，故C错误．乙分子从A处由静止释放，分子势能先减小，到C点最小后增大，故D正确；故选D.
7．AC
【解析】
A．铁丝很难被拉长，因为分子间存在引力；故A正确；
B．将打气管的出口端封住后向下压活塞，当空气被压缩到一定程度后很难再被压缩，是因为打气筒内外的压强差的原因；故B错误；
C．水很难被压缩，因为分子间存在斥力；故C正确；
D．磁铁可吸引铁屑，是因为铁屑被磁化而被吸引，与分子力无关；故D错误。
故选AC。
8．ABD
【解析】
温度是分子平均动能的标志，温度高的物体分子平均动能一定大，而物体的内能与物体的体积、温度以及物质的量都有关，则温度高的物体内能不一定大，选项A正确；温度越高，分子运动越剧烈，则布朗运动越显著，选项B正确；当rr0时，分子间作用力表现为引力，分子间的距离增大时分子力先增大后减小；选项C错误，D正确；故选ABD.
9．ACE
【解析】
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，即布朗运动，间接反映了液体分子运动的无规则性，选项A正确；
B．由于气体分子的间距大于分子直径，故气体分子的体积小于气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数之比，选项B错误；
C．若分子间距离从平衡位置开始增大，则引力与斥力的合力先增大后减小，选项C正确；
D．扩散现象是由于分子的无规则运动引起的，不是一种化学反应，选项D错误；
E．系统的内能是由系统的状态决定的，选项E正确。
故选ACE。
10．BD
【解析】
AB．由图象可知，分子势能先减小后增加，因此分子力先做正功后负功，A错误，B正确；
C．分子力先是斥力逐渐减小到零然后变为引力先增大后减小，因此加速度先减小后增大再减小，C错误；
D．因为只有分子力做功，因此分子动能与势能相互转化，分子内能保持不变，D正确。
故选BD。
11．等于
大于
大于
【解析】
[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
12．温度
越高
【解析】
[1][2]根据分子动理论可知，温度是分子平均动能的标志，PM2.5是指直径小于等于2.5微米的颗粒物，是分子团的运动，属于布朗运动，故温度越高，运动越剧烈．
13．2℃
【解析】
人体通过排汗蒸发的热量为：Q=mL=0.21×2.4×106=5.04×105J；
则由可得：人体降低的温度为：
；
14．①Q1＜Q2②
【解析】（1）设密闭气体温度升高1℃，内能的增量为△U，则有
①
②
对活塞用动能定理得：
③
W大气
④
⑤
解②③④⑤得：
⑥
所以有：
⑦
（2）解①⑥两式得：
⑧