20182019学年人教版高中物理选修12 第一章 分子动理论 内能 单元测试

2019-2019学年人教版高中物理选修1-2 第一章 分子动理论 内能 单元测试一、单选题1.下列说法正确的是（ ） A.气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力B.气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均动能C.气体分子热运动的平均动能减少，气体的压强一定减小D.单位面积的气体分子数增加，气体的压强一定增大2.下列叙述正确的是（ ） A.布朗运动是液体分子的的运动，所以它能说明分子永不停息地做无规则运动B.分子间的距离 增大，分子间的作用力做负功，分子势能增大C.自然界中与热现象有关的自发的能量转化过程具有方向性，虽然总能量守恒，但能量品质在退化D.相同质量的两种气体，温度相同时内能也相同3.由同种物质微粒组成但空间点阵不同的两种晶体，这两种晶体一定是：（ ） A.物理性质相同，化学性质不相同B.物理性质不相同，化学性质相同C.物理性质相同，化学性质相同D.物理性质不相同，化学性质不相同4.以下说法正确的是（ ） A.当分子间距离增大时，分子势能一定增大B.已知某物质的摩尔质量为M，密度为，阿伏加德罗常数为NA ， 则该种物质的分子体积为C.自然界一切过程能量都是守恒的，符合能量守恒定律的宏观过程都能自然发生D.布朗运动并不是分子的运动，但间接证明了分子在永不停息的做无规则运动5.下列说法正确的是（） A.热的物体中分子有热运动，冷的物体中分子无热运动B.气体分子有热运动，固体分子无热运动C.高温物体的分子热运动比低温物体的热运动激烈D.运动物体中的分子热运动比静止物体中分子热运动激烈6.如图是氧气分子在不同温度（0和100）下的速率分布规律图，横坐标表示速率，纵坐标表示某一速率内的分子数占总分子数的百分比，由图可知（ ）A.同一温度下，氧气分子呈现出“中间多，两头少”的分布规律B.随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大C.随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例增大D.温度越高，氧气分子热运动的平均速率越小7.弯曲管子内部注有密度为r的水，中间有部分空气，各管内液面高度差如图中所标，大气压强为p0 ， 重力加速度为g ， 则图中A点处的压强是（）A.B.p0C.p02D.p03二、多选题8.如图所示，用一绝热的活塞将一定质量的理想气体密封在绝热的气缸内（活塞与气缸壁之间无摩擦），现通过气缸内一电阻丝对气体加热，则以下图象中能正确反映气体的压强p、体积V和温度T之间关系的是（ ）.A.B.C.D.9.下列说法正确的是（ ） A.气体放出热量，其分子的平均动能可能增大B.一定质量的理想气体发生等压膨胀过程，其温度一定升高C.悬浮在液体中的微粒越小，受到液体分子的撞击就越容易平衡D.液体表面的分子距离大于分子间的平衡距离，使得液面有表面张力E.某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0 ， 则阿伏加德罗常数可表示为NA= 10.下列说法中正确的是（ ） A.分子运动的平均速度可能为零，瞬时速度不可能为零B.液体与大气相接触时，表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引C.空气的相对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示D.有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体E.随着分子间距增大，分子间引力和斥力均减小，分子势能不一定减小三、填空题11.1g氢气与10g的氧气温度相等，则此时氢气分子的平均动能_（选“大于”、“小于”或“等于”）氧气分子的平均动能；氢气分子的平均速率_（选“大于”、“小于”或“等于”）氧气分子的平均速率 12.当质量为1kg、温度为0的水结成0的冰后，它的体积会变大此过程中所有水分子的总动能_（选填：“增大”、“不变”或“减少”），所有水分子势能的总和_（选填：“增大”、“不变”或“减少”） 13.我们把物体的分子动能和分子势能总和叫做物体的_物体分子的平均动能的大小与_有关 四、解答题14.在图所示的气缸中封闭着温度为100的空气，一重物用绳索经滑轮与缸中活塞相连接，重物和活塞均处于平衡状态，这时活塞离缸底的高度为10cm，如果缸内空气变为0，问：（结果保留两位有效数字）重物是上升还是下降？这时重物将从原处移动多少厘米？（设活塞与气缸壁间无摩擦） 15.如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管，下部有长l1=66cm的水银柱，中间封有长l2=6.6cm的空气柱，上部有长l3=44cm的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐已知大气压强为P0=76cmHg如果使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢地转动一周，求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度封入的气体可视为理想气体，在转动过程中没有发生漏气五、综合题16.分子势能随分子间距离r的变化情况可以在如图所示的图象中表现出来，就图象回答：（1）从图中看到分子间距离在r0处分子势能最小，试说明理由 （2）图中分子势能为零的点选在什么位置？在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，对吗？ （3）如果选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能有什么特点？ 答案解析部分一、单选题1.【答案】A 【解析】【解答】A、由于大量气体分子都在不停地做无规则热运动，与器壁频繁碰撞，使器壁受到一个平均持续的冲力，致使气体对器壁产生一定的压强根据压强的定义得压强等于作用力比上受力面积，即气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力故A正确，B错误C、气体压强与温度和体积有关气体分子热运动的平均动能减少，即温度减小，但是如果气体体积也在减小，分子越密集，气体的压强不一定减小，故C错误D、单位体积的气体分子数增加，分子越密集，但是如果温度降低，分子热运动的平均动能减少，气体的压强不一定增大，故D错误故选：A【分析】由于大量气体分子都在不停地做无规则热运动，与器壁频繁碰撞，使器壁受到一个平均持续的冲力，致使气体对器壁产生一定的压强根据压强的定义得压强等于作用力比上受力面积，即气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力气体压强与温度和体积有关2.【答案】C 【解析】【解答】布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动，是液体分子热运动的反应，故A错误；分子力做负功时分子势能变大是正确的，但分子间距离变大时，分子力不一定做负功，例如当分子间距离小于平衡距离时，故B错误；自然界中与热现象有关的自发的能量转化过程具有方向性，虽然总能量守恒，但能量品质在退化，C正确；内能是所以物体分子的动能和势能之和，当温度相同时，分子的平均动能相同，但分子个数不同，所以相同质量的两种气体，温度相同时，内能不同，故D 错误。【分析】布朗运动、分子势能；分子力为零，分子势能最小，分子永不停息的无规则运动叫做热运动，第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律，自然界中与热现象有关的自发的能量转化过程具有方向性。3.【答案】B 【解析】【解答】同种物质构成的不同晶体叫同素异形体，因其分子结构不同，所以其物理性质不相同，彼此间物理性质有差异；但由于是同种元素形成的，所以化学性质相似，B正确【分析】本题考查了同种物质构成的不同晶体叫同素异形体4.【答案】D 【解析】【解答】随分子间距离的增大，当分子间作用力表现为斥力时，分子力做负功，分子势能增大，A不正确；如果是气体，分子间距离较大，算出来的V0是气体分子在空间中的运动范围，而不是气体分子的体积，B错误；机械能可以完全转化为内能，但是内能不能完全转化为机械能，选项C 错误; 布朗运动并不是分子的运动，但间接证明了分子在永不停息的做无规则运动，选项D正确.【分析】本题考查了热学的基础知识5.【答案】C 【解析】【解答】解：A、分子热运动永不信息；故A不符合题意B、分子热运动永不信息，固体分子也有热运动故B不符合题意C、温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大，所以高温物体的分子热运动比低温物体的热运动激烈故C符合题意D、分子的无规则热运动与物体宏观的速度大小无关，二者不是一回事，故D符合题意故答案为：C【分析】分子永不信息地在做无规则运动；温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大；根据分子动理论进行分析。6.【答案】A 【解析】【解答】A、同一温度下，中等速率大的氧气分子数所占的比例大，A正确；B、温度升高使得氧气分子的平均速率增大，不一定每一个氧气分子的速率都增大，B错误D不正确；C、温度越高，一定速率范围内的氧气分子所占的比例有高有低，C错误；故选A【分析】温度是分子平均动能的标志，温度升高分子的平均动能增加，不同温度下相同速率的分子所占比例不同7.【答案】C 【解析】【分析】因为中间密封一段气体中各处的压强相等，所以左边液面压强等于右边液面压强，大小为，而A点也左边液面高度差为h，所以A点的压强为，C正确。【点评】在计算气体压强时，有两个结论可以直接应用同一气体的压强处处相等同一液体内部不同点间的压强差由高度差决定，并且位置越高，压强越小。二、多选题8.【答案】B,D 【解析】【解答】电阻丝对气体加热时，活塞向上缓慢移动，气缸内气体压强不变，发生等压膨胀，根据盖吕萨克定律可知：气体的体积与热力学温度成正比，VT图线是过原点的倾斜的直线，PT图线是平行于T轴的直线故选BD。故答案为： BD【分析】电阻丝对气体加热时，活塞向上缓慢移动，气缸内气体压强不变，发生等压膨胀，根据盖吕萨克定律选择图象一定质量的理想气体的内能只跟温度有关，温度不变时，其内能不变根据热力学第一定律分析吸放热情况9.【答案】A,B,D 【解析】【解答】解：A、气体放出热量时，如果外界对气体做功，其内能可能增大，温度可能升高，则分子的平均动能可能增大故A正确B、一定质量的理想气体发生等压膨胀过程时，由 =c，知其温度一定升高故B正确C、悬浮在液体中的微粒越小，同一时刻撞击微粒的液体分子越少，受到液体分子的撞击就越不容易平衡故C错误D、液体表面的分子距离大于分子间的平衡距离，分子力表现为引力，使淫词艳曲有收缩到最小的趋势，即液面有表面张力故D正确E、气体分子间距较大，则每个气体分子体积之和并不等于气体的体积，所以不能根据NA= 来求阿伏加德罗常数故E错误故选：ABD【分析】温度是分子平均动能的标志温度升高时，分子的平均动能增大对于理想气体，可根据气态方程 =c分析状态参量的变化情况悬浮在液体中的微粒越小，受到液体分子的撞击越不容易平衡液体表面的分子距离大于分子间的平衡距离，分子间作用力表现为引力气体分子间距较大，不能估算出阿伏加德罗常数10.【答案】B,D,E 【解析】【解答】解：A、分子的瞬时速度可能为零，但分子运动的平均速度不可能为零，故A错误；B、液体表面具有收缩的趋势，即液体表面具有收缩的趋势，即液体表面表现为张力，是因为液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，故B正确；C、空气绝对湿度 用空气中所含水蒸气的压强表示，故C错误；D、晶体和非晶体在一定的条件下可以相互转化，故D正确；E、随着分子间距增大，分子间引力和斥力均减小，分子势能不一定减小，要看分子间距是否接近平衡距离，故E正确；故选：BDE【分析】分子运动是无规则的，液体表面层内分子间的作用力表现为引力；晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化；随着分子间距增大，分子间引力和斥力均减小，分子势能不一定减小，与分子力的性质有关三、填空题11.【答案】等于；大于 【解析】【解答】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，由于氧分子的质量大于氢分子的质量，所以氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均速率故答案为：等于 大于【分析】当不考虑分子间作用力时，物体只有分子热运动的动能，物体的内能仅仅与物体的温度有关温度相同，物体的平均动能相同氢气分子的质量比氧气的分子质量小，平均动能相同时，氢气分子平均速率大12.【答案】不变；减少 【解析】【解答】当质量为1kg、温度为0的水结成0的冰的过程中，温度保持不变，故分子平均动能不变，但结冰的过程要放热，所以内能减小，分子势能减小故答案为：不变，减少【分析】冰是晶体，在融化过程中，温度保持不变，但吸热，内能增大，体积增大，分子势能增大；而结冰的过程则相反13.【答案】内能；温度 【解析】【解答】解：物体的内能：物体内所有分子的热运动的动能和分子势能的总和叫内能；分子的平均动能是组成物体的所有分子动能的平均值温度是分子热运动的平均动能的标志故答案为：内能温度，【分析】分子的平均动能是组成物体的所有分子动能的平均值温度是分子热运动的平均动能的标志物体的内能：物体内所有分子的热运动的动能和分子势能的总和叫内能物体的内能与物体的质量、温度、体积、物态有关任何物体都具有内能四、解答题14.【答案】解：缸内气体温度降低，压强减小，故活塞下移，重物上升；分析可知缸内气体作等压变化，设活塞截面积为Scm2 ， 气体初态体积 ，温度T1=373K，末态温度T2=273K，体积设为 （h为活塞到缸底的距离）据 可得h=7.3cm；则重物上升高度h=107.3=2.7cm答：重物上升这时重物将从原处移动2.7cm 【解析】【分析】如果缸内空气温度降为0，则重物将上升，温度、体积变化，压强不变根据气体方程列出等式求解15.【答案】解：设玻璃管开口向上时，空气柱压强为：P1=P0+gl3（式中和g分别表示水银的密度和重力加速度）玻璃管开口向下时，原来上部的水银有一部分会流出，封闭端会有部分真空设此时开口端剩下的水银柱长度为x，则P2=gl1 ， P2+gx=P0 （P2管内空气柱的压强）由玻意耳定律得P1（sl2）=P2（sh） （式中，h是此时空气柱的长度，S为玻璃管的横截面积）由式和题给条件得h=12cm 从开始转动一周后，设空气柱的压强为P3 ， 则P3=P0+gx由玻意耳定律得P1（sl2）=P3（sh）（式中，h是此时空气柱的长度）由h9.2cm答：在开口向下管中空气柱的长度为12cm，到原来位置时管中空气柱的长