2019-2020学年高中物理 阶段测试卷2 粤教版选修3-3

1 阶段测试阶段测试 2 2 分子力分子力 物体的内能物体的内能 一 选择题 本题共 9 小题 每题 6 分 共 54 分 在每小题给出的四个选项中 第 1 4 题只有一项符合题目要求 第 5 9 题有多项符合题目要求 全部选对的得 6 分 选 对但不全的得 3 分 有选错的得 0 分 1 酒精和水混合后的体积小于原来的体积之和 这个实验说明了 a 物体是由分子组成的b 分子在永不停息地运动 c 分子间存在相互作用的引力d 分子间有空隙 答案 d 酒精和水混合后体积减小 是由于分子间有空隙 混合后它们互相进入 到对方的空隙内 所以混合后总体积小于原来的体积之和 2 下列事例不能说明分子间有相互作用力的是 a 金属块经过锻打能改变它原来的形状而不断裂 b 拉断一根钢绳需要用一定的外力 c 食盐能溶于水而石蜡却不溶于水 d 液体一般很难被压缩 答案 c 金属块经过锻打后能改变形状而不断裂 说明分子间有引力 拉断钢绳 需要一定外力 也说明分子间有引力 而液体难被压缩 说明分子间存在斥力 食盐能溶 于水而石蜡不溶于水是由物质的溶解特性决定的 而不是分子力的作用 故不能说明分子 间有作用力的是 c 选项 3 气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和 其大小与气体的状态有关 分 子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的 a 温度和体积b 体积和压强 c 温度和压强d 压强和温度 答案 a 温度是分子热运动平均动能的标志 分子势能与体积有关 4 下列说法正确的是 a 温度低的物体内能小 b 温度低的物体分子运动的平均速率小 c 物体做加速运动时速度越来越大 物体内分子的平均动能也越来越大 d 物体体积改变 内能可能不变 答案 d 内能是指物体内部所有分子平均动能和分子势能的总和 温度是分子平 均动能的标志 故温度低的物体内能不一定小 a 错 温度低的物体分子平均动能小 但 由于不同物质分子质量不同 所以温度低的物体分子平均速率不一定小 b 错 物体做加 速运动时 速度增大 机械能中的动能增大 但分子热运动的平均动能与物体的机械能无 关 而与温度有关 故 c 错 物体体积改变 分子势能改变 但内能不一定变 d 对 2 5 下列说法正确的是 a 往一杯水里放几粒盐 盐粒沉在水底 逐渐溶解 过一段时间 上面的水也咸了 是食盐分子做布朗运动的结果 b 把一块铅和一块金表面磨光后紧压在一起 在常温下放置四五年 结果金和铅互相 渗入 这是两种金属分子做布朗运动的结果 c 扩散现象不但说明分子永不停息地做无规则运动 同时也说明了分子间是有空隙的 d 压缩气体比压缩固体和液体容易得多 这是因为气体分子间的距离远大于液体和固 体分子间的距离 答案 cd 上面的水变咸是食盐分子扩散的结果 a 错误 两种金属互相渗入是它 们的分子相互扩散的结果 b 错误 扩散现象中不同物质的分子相互渗透 说明分子间有 空隙 c 正确 气体极易被压缩 是因为气体分子之间的距离是分子直径的 10 倍以上 分 子间的作用力很小 可忽略不计 而固体 液体分子之间的距离很小 压缩时分子间斥力 较大 不易被压缩 d 正确 6 下图为某实验器材的结构示意图 金属内筒和隔热外筒间封闭了一定体积的空气 内筒中有水 在水加热升温的过程中 被封闭的空气 a 内能增大b 压强增大 c 分子间引力和斥力都减小d 所有分子运动速率都增大 答案 ab 水加热升温 封闭空气温度升高 而外筒隔热 不会有能量损失 则当 加热水时 热量通过金属筒传给气体 气体内能增大 温度升高 选项 a 正确 气体体积 不变 温度升高 由理想气体状态方程又知压强增大 选项 b 正确 分子间的引力和斥力 与分子间的距离有关 气体体积不变 分子间距不变 分子间的引力和斥力不变 选项 c 错误 温度只是与气体分子平均动能有关 温度升高并不是所有分子速率都增大 选项 d 错误 7 有两个距离大于 10r0的分子 其中一个分子以一定的初动能向另一个分子靠近 在两分子间的距离r逐渐减小的过程中 a r r0时 分子势能不断减小 动能不断增大 b r r0时 分子势能为零 动能最大 c r r0时 分子势能增大 动能减小 d r具有最小值时 分子动能为零 分子势能最大 答案 ac 在两分子间的距离由 10r0逐渐减到r0的过程中 分子力做正功 分子 3 势能减小 动能增大 故 a 正确 r r0时 分子势能最小 动能最大 一般取无穷远处分 子势能为零 则r r0时 分子势能为负 故 b 错误 r r0时 分子克服分子力做功 分 子势能增大 动能减小 故 c 正确 当r具有最小值时 两个分子具有相同的运动速度 而不是速度为零 d 错误 8 下列叙述正确的是 a 物体的内能与物体的温度有关 与物体的体积无关 b 物体的温度越高 物体中分子无规则运动越剧烈 c 物体体积改变 内能可能不变 d 物体被压缩时 分子间存在着斥力 不存在引力 答案 bc 一定质量的物体的内能 由温度和体积共同决定 a 错误 物体温度越 高 分子平均动能越大 分子无规则运动越剧烈 b 正确 物体的体积改变 若温度也同 时改变 例如 体积增大 分子势能增大 温度降低 分子平均动能减小 其内能可能不 变 c 正确 分子间同时存在着引力和斥力 d 错误 9 关于物体的内能 下列说法正确的是 a 一壶热水的内能一定比一湖冷水的内能大 b 当温度等于 0 时 分子动能不为零 c 分子间距离为r0时 分子势能为零 d 温度相等的氢气和氧气 它们的分子平均动能相等 答案 bd 物体内能与温度 体积以及物质的量有关 一湖水的物质的量远大于一 壶水 故壶中水虽然温度高 但内能不一定大于湖中冷水内能 a 错误 物体在任何温度 下都具有内能 b 正确 分子势能的零势能面是任意设定的 若设无穷远处为零 则分子 间距离为r0时 分子势能为小于零 c 错误 温度是分子平均动能的标志 相同温度下 分子的平均动能相等 d 正确 二 非选择题 本题共 3 小题 共 46 分 解答题应写出必要的文字说明 方程式和主 要演算或推导步骤 有数值计算的题要有相应的单位 只写出最后答案不得分 10 1 随着科学技术的不断发展 近几年来 也出现了许多新的焊接方式 如摩擦焊 接 爆炸焊接等 摩擦焊接是使焊件的两个接触面高速地向相反方向旋转 同时加上很大 的压力 约每平方厘米加几千到几万牛顿的力 瞬间就焊接成一个整体了 试用所学知识 分析摩擦焊接的原理 2 试用统计规律分析气体温度升高时 分子运动的变化特点 答案 1 见解析 2 见解析 解析 1 摩擦焊接是利用分子引力的作用 当焊件的两个接触面高速地向相反方向旋 转且加上很大的压力时 就可以使两个接触面上的大多数分子之间的距离达到或接近r0 从而使两个接触面焊接在一起 靠分子力的作用使这两个焊件成为一个整体 4 2 分子运动与温度有关 又由于分子间频繁碰撞 所以气体温度升高时个别的分子运 动速率可能增大 也可能减小或不变 但从大量分子整体表现来看 平均运动速率要增 加 11 一架飞机在空中以某一速度飞行 由于飞机中所有分子都具有飞机的速度 所以 分子具有动能 又由于飞机在空中 飞机中所有分子都离地面一定高度 以地面为零势能 位置 所以分子具有势能 上述动能和势能的总和就是飞机的内能 当飞机停在地上时 飞机的内能为零 以上说法是否正确 为什么 答案 见解析 解析 此种说法不正确 飞机的内能是组成飞机的所有分子的动能和分子势能之和 而分子动能和分子势能与分子热运动和分子间距离有关 与飞机机械运动无关 由于分子 热运动是永不停止的 因此飞机的内能永不可能为零 题中所说的飞机的内能应是飞机的 机械能 它与飞行的速度和飞机高度有关 当飞机停在地面上时 机械能为零 而不是飞 机的内能为零 12 重 1 000 kg 的气锤从 2 5 m 高处落下 打在质量为 200 kg 的铁块上 要使铁块 的温度升高 40 气锤至少应落下多少次 设气锤撞击铁块时 60 的机械能损失用来升高 铁块的温度 取g 10 m s2 铁的比热容c 0 462 103 j kg 答案 247 次 解析 气锤从 2 5 m 高处下落到铁块上损失的机械能 e mgh 1 000 10 2