2019-2020学年高中物理 第二章 气体 第1节 初识分子热运动的统计规律 第2节 温度 内能 气体的压强随堂演练（含解析）教科版选修3-3

内能气体的温度压力课堂测试1.高尔顿板块可以证明统计规律。如图所示，大量的小球从上方的漏斗形入口落下，最后所有的小球都落入凹槽中。经过反复实验，人们发现()a.球落在哪个位置是正常的罐内大量小球的分布是不规则的(c)大量小球落入凹槽中并均匀分布在每个凹槽中d.漏斗形入口越靠近凹槽，收集的球就越多。分析：根据统计规则选择d，球落在哪个槽是不规则的，选项a是错误的；插槽中大量小球的分布是规则的。缝隙越近，分布的小球就越多。选项b是错误的。大量小球落入凹槽后不能均匀分布在每个凹槽中，但越靠近漏斗形入口的凹槽，聚集的球越多，选项c是错误的，选项d是正确的。2.(多选)关于分子热运动的动能，以下陈述是正确的()随着物体温度的升高，物体中每个分子的动能必然增加当同一物体的温度上升时，物体中所有分子的平均速度肯定会增加当物体的温度降低时，物体中所有分子的平均动能必须降低d.1克水在100时将热量吸收到1克水蒸气中，分子热运动的平均动能增加分析：选择业务连续性。随着物体温度的升高，物体中分子的不规则运动加剧，分子热运动的平均速率增加，但不一定每个分子的速率都增加。同一分子的热运动速度也在不同的时间发生变化。由于温度标志着分子热运动的平均动能，温度降低，分子热运动的平均动能必然降低。100的水吸收热量成为100的水蒸气，尽管水吸收热量。然而，由于温度保持不变，其分子热运动的平均速率和动能也保持不变。水的吸热过程从液态变成气态，这意味着分子势能和内能增加。3.一位同学觉得气球的体积相对较小，所以他继续用充气机给气球充气。根据相关资料，随着气球体积的增加，气球膜张力产生的压力逐渐减小。假设气球内部气体的温度在充气过程中保持恒定，并且外部大气压力也保持恒定，气球内部的气体被充气()a.压力增加b.增加每单位体积的分子数量c.每单位体积分子数量的减少d.分子平均动能的增加分析：选择c。随着气球体积的增加，气球膜张力产生的压力逐渐降低，充气气球内部气体的压力降低，所以选项a是错误的。在温度不变的情况下，分子的平均动能不变，压力降低，单位体积的分子数减少，所以选项b和d是错误的，选项c是正确的。4.(多选)如图所示，分子a固定在坐标原点o，分子b沿x轴移动，两个分子之间的分子势能ep与两个分子之间的距离的关系如图所示。图中分子势能的最小值是-e0。如果两个分子拥有的总能量是0，下面的陈述是正确的()a.分子b的加速度在点p处最大(x=x2)分子b的动能在p点为e0(x=x2)c分子b在q点(x=x1)处于平衡状态d.b分子的运动范围是xx1分析：选择商业发展。当分子处于平衡位置时，分子势能最小，因此在x2位置有最大速度。根据问题中的“总能量为0”，b和d是正确的。5.(1)与100时的1克水和100时的1克水蒸汽相比，下列说法是否正确。分子的平均动能等于分子的总动能。(2)它们具有相同的内能。(2)什么样的能量是从液体蒸发时吸收的热量转化而来的？分析：(1)正确。有一样多1.以下关于温度的各种说法是正确的()a.低温物体的内能很小低温物体分子运动的平均速率必然很小。加速运动的物体分子的平均动能随着速度的增加而增加。0的铁和0的冰具有相同的分子平均动能。分析：宏观上，一个物体的内能是由物体中分子的摩尔数、温度和体积决定的。温度是分子平均动能的标志。低温只能表明分子的平均动能很小。分子的平均速率取决于分子的质量，因此平均速率是不确定的，从而判断选项a和b是错误的。加速物体的宏观动能逐渐增加，但物体的温度不一定增加，因此分子平均动能的变化无法确定，选项c是错误的。温度代表分子的平均动能。因为铁和冰的温度相同，所以分子的平均动能必须相等。选项d是正确的。2.关于物体的内能和机械能，下列说法是正确的()一个分子的动能和势能之和称为该分子的内能物体的分子势能由它的温度和体积决定当物体的速度增加时，物体的内能增加当物体的动能降低时，物体的温度可能升高分析：选择分子具有热运动的动能，同时由于分子间的相互作用而具有分子势能。所有分子的这两种能量之和构成了一个物体的内能。内能是物体所拥有的宏观物理量，而对于单个分子来说，没有分子内能的概念。分子势能与温度无关，由分子力所做的功决定，与分子间距有关，因此宏观上与体积有关。随着物体速度的增加，物体的动能也增加，这里的动能是宏观物体机械能中的动能，而不是分子的动能。3.气体的内能是所有气体分子的动能和势能的总和，它的大小与气体的状态有关。分子热运动的平均动能和分子间势能分别取决于气体的()值a.温度和体积b .体积和压力c.温度和压力分析：选项a。由于温度是分子平均动能的标志，气体分子的动能宏观上取决于温度；分子势能由分子间作用力和分子间距离所做的功决定。宏观上，它取决于气体的体积。因此，答案a是正确的。4.如图所示，如果两个相同的圆柱形封闭容器在a中充满水，在b中充满空气，那么下面的陈述是正确的(容器体积是恒定的) ()两个容器中容器壁的压力是由容器壁上的分子碰撞引起的两个容器中容器壁的压力是由其中所含物质的重力产生的c.容器a中的铅，容器b中的氯=钯d.当温度升高时，pa和pb会增加，pc和pd也会增加。分析：容器a产生压力的原因是液体在重力的作用下，而容器b产生压力的原因是分子撞击冲击器的壁，a和b是错误的，液体的压力p= gh，ha hb，即pa pb，而封闭容器中气体的压力处处相等，与位置无关，pc=pd，c对；当温度升高时，pa和pb不会改变，而pc和pd会增加，d会出错。5.如图所示，分子a固定在坐标原点o，分子b位于x轴上，分子a对分子b的作用力与两个分子之间的距离之间的关系如图所示。f 0是排斥力，f 0是重力。a，b，c，d是x轴上的四个特定位置。现在分子b从静止状态释放出来。选项中的四个图形分别表示分子b的速度、加速度、势能、动能与距离之间的关系理想气体在一定温度下的分子速度通常是不同的，但是大速度和小速度的分子数量相对较少在一定的温度下，如果理想气体的所有分子以一种混乱的方式运动，那么它们在一定的时间内可能会向同一个方向运动。理想气体中10个分子在一定温度下的平均动能可能会随着温度的升高而降低。分析：选择商业发展。在一定温度下，理想气体的分子碰撞非常频繁。单个分子的运动是混乱的，并且有不同的速度。然而，大量分子的运动遵循统计规律。具有大速度和小速度的分子数量相对较少。向各个方向运动的分子数量相等。甲、丙是错的，乙是对的。当温度升高时，大量分子的平均动能增加，但单个或少量(如10个)分子的动能可能会减少。7.根据分子动力学理论，下面关于气体的陈述是正确的()气体温度越高，气体分子的不规则运动越剧烈气体压力越高，气体分子的平均动能就越大气体分子的平均动能越高，气体的温度越高d.气体体积越大，气体分子之间的相互作用力越大。分析：选择交流电。从分子动力学理论可知，气体温度越高，气体分子的不规则热运动就越剧烈，因此选项a是正确的。气体压力越高，单位面积上对壁的冲击力越大，这可能是分子平均动能较大的原因，或者是单位时间内受冲击的分子数量较大的原因，因此选项b是错误的。温度是分子平均动能的符号，所以平均动能越大，温度越高，所以选项c是正确的。气体分子之间的距离基本上超过了分子力的作用范围，所以选项d是错误的。8.如图所示，绘出了两个子系统的势能ep和两个分子之间的距离r。以下陈述是正确的()当r大于r1时，分子间力用重力表示当r小于r1时，分子间力是排斥力当r等于r2时，分子间力为零d.在r从r1变为r2的过程中，分子间的作用力做了负功分析：选择业务连续性。当分子间距离等于r0，即r0=r2时，分子势能最小。当r小于r1时，分子力是排斥力。当r大于r1且小于r2时，分子力是排斥力。当r等于r2时，分子间力为零；当r大于r2时，分子力显示重力，所以a是错误的，b和c是正确的。在r从r1变为r2的过程中，分子排斥力做正功，分子势能下降，d是错误的。9.如图所示，分别显示了分子间力和