2019_2020学年高中物理第1章分子动理论第3节温度与内能随堂演练巩固提升鲁科版.docx

第3节温度与内能随堂检测1关于温度的概念，下列说法中正确的是()A温度是分子平均动能的标志，物体的温度高，则分子的平均动能大B温度是分子平均动能的标志，温度升高，则物体的每一个分子的动能都增大C某物体当其内能增大时，则该物体的温度一定升高D甲物体的温度比乙物体高，则甲物体分子的平均速率比乙物体分子的平均速率大解析：选A.温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能增大，但有些分子的动能可能减小，A正确，B错误；内能增大，温度不一定升高，因为增加内能可以只通过改变分子势能，C错误；不同种类的分子，分子质量不一定相等，因此无法比较分子的平均速率大小，D错误2(多选)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的距离的关系如图中曲线所示F0为斥力，F0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，则()A乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动B乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大C乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直减小D乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增大解析：选BC.乙分子由a运动到c的过程，一直受到甲分子的引力作用而做加速运动，到c时速度达到最大而后受甲的斥力做减速运动，A错误，B正确；乙分子由a到b的过程所受引力做正功，分子势能一直减小，C正确；而乙分子从b到d的过程，先是引力做正功，分子势能减少，后来克服斥力做功，分子势能增加，D错误3(多选)氧气分子在0 和100 温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示下列说法正确的是() A图中两条曲线下面积相等B图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形C图中实线对应于氧气分子在100 时的情形D图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目E与0 时相比，100 时氧气分子速率出现在0400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大解析：选ABC.根据气体分子单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化曲线的意义可知，题图中两条曲线下面积相等，选项A正确；题图中虚线占百分比较大的分子速率较小，所以对应于氧气分子平均动能较小的情形，选项B正确；题图中实线占百分比较大的分子速率较大，分子平均动能较大，根据温度是分子平均动能的标志，可知实线对应于氧气分子在100 时的情形，选项C正确；根据分子速率分布图可知，题图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目占总分子数的百分比，不能得出任意速率区间的氧气分子数目，选项D错误；由分子速率分布图可知，与0 时相比，100 时氧气分子速率出现在0400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较小，选项E错误4(多选)如图，用隔板将一绝热汽缸分成两部分，隔板左侧充有理想气体，隔板右侧与绝热活塞之间是真空现将隔板抽开，气体会自发扩散至整个汽缸待气体达到稳定后，缓慢推压活塞，将气体压回到原来的体积假设整个系统不漏气下列说法正确的是() A气体自发扩散前后内能相同B气体在被压缩的过程中内能增大C在自发扩散过程中，气体对外界做功D气体在被压缩的过程中，外界对气体做功E气体在被压缩的过程中，气体分子的平均动能不变解析：选ABD.抽开隔板，气体自发扩散过程中，气体对外界不做功，与外界没有热交换，因此气体的内能不变，A项正确，C项错误；气体在被压缩的过程中，外界对气体做正功，D项正确；由于气体与外界没有热交换，根据热力学第一定律可知，气体在被压缩的过程中内能增大，因此气体的温度升高，气体分子的平均动能增大，B项正确，E项错误5甲、乙两名同学对0 的水和0 的冰进行了如下争论：甲说：“冰和水的温度相同，所以分子平均动能相等，质量相同时，冰的体积大，因此冰的分子势能大，所以说冰的内能大于水的内能”乙说：“0 的水变成0 的冰需要向外界放出热量，在质量相同的情况下，水的内能大于冰的内能”请你判断一下甲、乙两名同学谁的说法是正确的？解析：乙同学的说法正确甲同学认为冰的体积大，分子势能大，这是错误的说法(冰的体积大的主要原因在于宏观的冰晶粒间空隙大)分子势能大小与体积有关，但体积大，分子势能不一定大.0 的冰变为0 的水需吸热，故水的内能大，它们相同的物理量是分子平均动能，不同的物理量是分子势能，显然水的分子势能大答案：见解析课时作业一、单项选择题1关于温度，以下说法不正确的是()A温度是表示物体冷热程度的物理量B温度是物体内大量分子平均速率的标志C温度是物体内大量分子平均动能的标志D一切达到热平衡的系统都具有相同的温度解析：选B.在宏观上，温度表示物体的冷热程度，在微观上，温度是分子平均动能的标志，A、C正确，B错误；达到热平衡的系统一定具有相同的温度，D正确2氢气和氧气的质量、温度都相同，在不计分子势能的情况下，下列说法正确的是()A氧气的内能较大B氢气的内能较大C两者的内能相等 D氢气分子的平均速率较小解析：选B.氢气与氧气的温度相同，分子的平均动能相同，由于氧分子质量比氢分子质量大，所以氢分子的平均速率更大又因为两种气体的总质量相等，氢分子质量比氧分子质量小，所以氢分子数大于氧分子数，氢气的分子动能总和大于氧气的分子动能总和，由于不计分子势能，所以氢气的内能更大3当某物质处于状态1，分子间距离为r0时，分子力为零；当它处于状态2，分子间距离为r，r10r0时分子力也为零则()A状态1和状态2分子间相互作用情况完全一样B两个状态分子势能相同，且都为零C从状态1变化到状态2，分子的平均动能一定增大D从状态1变化到状态2，分子的势能一定增大解析：选D.分子间距离为r0时，分子力为零，是指引力和斥力的合力为0；处于状态2，即分子间距离r10r0时分子力也为零，是指分子间相互作用力很小，可以忽略，故二者不同，则A错误分子间距离为r0时分子势能是最小的，所以从此位置到其他任意位置，分子势能都增大，故B错误、D正确平均动能由温度决定，由于状态1变化到状态2过程中温度变化未知，故平均动能无法确定，则C错误4如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲、乙两分子间的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F0为斥力，F0为引力a、b、c、d为x轴上四个特定的位置，现将乙分子从a移动到d的过程中，两分子间的分子力和分子势能同时都减小的阶段是()A从a到b B从b到cC从c到d D从b到d解析：选B.从a到b的过程中，两分子间的分子力为引力且正在增大，A错误；从b到c的过程中，两分子间的分子力为引力且在减小，随着分子距离的减小，分子力做正功，分子势能也在减小，B正确；从c到d的过程中，两分子间的分子力为斥力且在增大，所以选项C、D错误5有关分子的热运动和内能，下列说法不正确的是()A一定质量的气体，温度不变，分子的平均动能不变B物体的温度越高，分子热运动越剧烈C物体的内能是物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和D布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间的相互碰撞引起的解析：选D.布朗运动的原因是液体分子对固体微粒的不平衡碰撞产生的，故选D.6一块10 的铁与一块10 的铝相比较，以下说法正确的是()A铁的分子动能之和与铝的分子动能之和相等B铁的每个分子动能与铝的每个分子的动能相等C铁的分子平均速率与铝的分子平均速率相等D以上说法均不正确解析：选D.一块铁与一块铝温度相等，说明它们的分子平均动能相等本题并没有说明铁与铝的质量，只有当它们的分子数相等时，分子总动能才相等，所以A错分子平均动能相等，但对每个分子而言，它运动的速率是变化的，且每个分子的速率都是不同的，有快的也有慢的，因此不能说每个分子的动能相等，因此B错尽管铁与铝的平均动能相等，但它们的分子质量不等，因此分子的平均速率也不会相等，故C也错，正确的选项是D.7一定质量的0 的冰融化成0 的水，其总的分子动能Ek、分子势能Ep及内能E的变化是()AEk、Ep、E均变大BEk、Ep、E均变小CEk不变、Ep变大、E变大DEk不变、Ep变小、E变小解析：选C.温度是分子平均动能的标志，温度不变，冰在融化过程中平均动能不变融化过程要吸收热量，分子势能增加，相应的内能也增加二、多项选择题8当氢气和氧气温度相同时，下列说法中正确的是()A两种气体分子的平均动能相等B氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均速率C两种气体分子热运动的总动能相等D两种气体分子热运动的平均速率相等解析：选AB.因温度是分子平均动能大小的标志，现在氢气和氧气温度相同，所以二者分子的平均动能相等，A选项正确；因氢气分子的质量较小，氢气和氧气分子的平均动能相等，由km2可得，B选项正确，D选项错误；因两种气体的质量未知，所以二者的分子数目未知，故C选项错误9下列说法正确的是()A在10 时，一个氧气分子的分子动能为Ek，当温度升高到20 时，这个分子的分子动能为Ek，则EkEkB在10 时，每一个氧气分子的温度都是10 C在10 时，氧气分子的平均速率为，氢气分子的平均速率为，则m2，则，C项正确气体分子做无规则热运动的动能不为零，故平均速率不为零，D项正确10根据分子动理论，下列说法正确的是()A气体的温度越高，气体分子无规则运动的平均动能越大B物体的温度为0 时，物体分子的平均动能为零C分子势能一定随分子间距的增大而增大D给物体加热，物体的内能不一定增加解析：选AD.温度是物体分子平均动能的标志，气体温度越高，气体分子的平均动能越大，温度为0 时，分子平均动能不为零分子力做功情况不明，分子势能不一定随分子间距的增大而增大内能改变与热传递和做功均有关，所以给物体加热，内能不一定增加三、非选择题11一颗炮弹在空中以某一速度v飞行，有人说：由于炮弹中所有分子都具有这一速度，所以分子具有动能；又由于分子都处于高处，所以分子又具有势能因此，分子的上述动能和势能的总和就是炮弹的内能这种说法正确吗？为什么？答案：不正确分子的动能和势能与宏观的机械能无关12用质量为0.5 kg的铁锤去打击质量为50 g的铁钉，已知铁锤打击铁钉时的速率为12 m/s，且每次打击后铁锤不再弹起，如果在打击时有80%的能量变成内能，并且这些热量有50%被铁钉吸收，现要使铁钉温度升高10 ，问要打多少次铁钉？不计铁钉