高中物理沪科版 (2019)选择性必修 第三册1.3 分子动理论 内能课后作业题

【基础】第3节分子动理论内能-1课时练习

一．填空题

1．通常情况下，认为固体分子间的距离为平衡距离r0，当固体被压缩时，其分子势能将_____；若膨胀时，其分子势能又将_____。（均选填“增大”或“减小”）

2．两个完全相同的密闭容器中分别装有质量相等．温度相同的氢气和氮气，则氢气分子的平均动能______（填“大于”“小于”或“等于”）氮气分子的平均动能；容器中氢气分子的总动能______（填“大于”“小于”或“等于”）氮气分子的总动能；若已知理想气体状态方程可以写为，其中表示气体的压强，表示单位体积内的气体分子数，为常数，为温度，则氢气的压强______（填“低于”“高于”或“等于”）氮气的压强。

3．物体的内能：物体中_______的热运动_______与_______的总和，任何物体都具有内能。

4．分子势能的决定因素

（1）宏观上：分子势能的大小与物体的_______有关；

（2）微观上：分子势能的大小与分子之间的_______有关。

5．相同温度下氢气和氧气分子热运动分子平均动能    （填“相同”或“不同”），平均速率之比为         。

6．一家汽车美容店的门口，贴着如图所示的“爱车小贴士”，这是因为留在车身上的水滴相当于________镜，使太阳光________在车身局部形成高温，导致车漆失去光泽．

7．向一个气球打气，打的气越多，气球中的气体压强越       ，打的气越少，气球中的气体的压强就越         ，压强的单位是       

8．在体积．温度．质量．阿伏加德罗常数四个量中，与分子平均动能有关的量是__________；与分子势能直接有关的量是__________；与物体内能有关的量是__________；联系微观量和宏观量的桥梁是__________。

9．物体内能的相关因素

（1）物体所含的分子总数由_______决定；

（2）分子热运动的平均动能与_______有关；

（3）分子势能与物体的_______有关；

故物体的内能由_______．_______．_______共同决定，同时受物态变化的影响。

10．两个分子之间的距离由r＜r0开始向外移动，直至相距无限远的过程中：分子力的大小变化的情况是先________，后________，再________；分子力做功的情况是先做________功，后做________功；分子势能变化的情况是先________，后________。

11．在对于温度精度要求不高的工业测温中，经常使用压力表式温度计。该温度计是利用一定容积的容器内，气体压强随温度变化的性质制作的。当待测物体温度升高时，压力表式温度计中的气体分子的平均动能___________（选填“增大”．“减小”或“不变”），单位时间内气体分子对容器壁单位面积的碰撞次数___________（选填“增加”“减少”或“不变”）。

12．一定质量的气体，当它的体积保持不变时，如果对它进行冷却，那么它的压强就一定会____（填“增大”或“减小”）；当保持它的温度不变时，如果它的压强在不断减小，那么它一定在不断____（填“压缩”或“膨胀”）．

13．一定质量的气体，膨胀过程中对外做功135J，内能减少了220J。则此过程中气体____________（填“吸收”或“放出”）了____________J的热量。

14．一切物质分子都在做无规则运动，而这种运动与温度有关，所以我们把它叫做            

15．如图，甲分子固定于坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力F与两分子间距离x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轴上的四个特定位置．现把乙分子沿x轴负方向从a处移动到d处，则  位置分子间作用力最小，在        位置分子势能最小．（两空均选填“a”．“b”．“c”或“d”）

16．思考判断（正确的打“√”，错误的打“×”）

（1）物体的温度升高时，物体每个分子的动能都增大。    （______）

（2）当分子力做正功时，分子势能一定减小。    （______）

（3）当分子间距离为r<r0时，分子力为斥力，这时减小分子间的距离，分子势能增大。    （______）

（4）物体的温度和体积变化时，内能一般会发生改变。    （______）

17．两个完全相同．导热性能良好的密闭容器A和B，分别装有相同质量的氢气和氧气，两种气体均可视为理想气体，外界环境温度为27℃，则_________（填“A”或“B”）容器中气体分子数目较多，A容器中气体压强___________（填“大于”等于”或“小于”）B容器中气体的压强，A容器中的气体分子平均动能__________（填“大于”“等于”或“小于”）B容器中的气体分子平均动能。

18．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。

参考答案与试题解析

1．【答案】增大    增大   

【解析】

[1][2] 通常情况下，认为固体分子间的距离为平衡距离r0，当固体被压缩时，间距变小，分子间作用力表现为斥力，斥力做负功，分子势能将增大；若膨胀时，间距变大，分子间表现为引力，引力做负功，分子势能将增大。

2．【答案】等于    大于    高于   

【解析】【来源】2021届吉林省通化市梅河口市第五中学高三（下）3月月考物理试题

[1] 理想气体忽略分子间的势能，氢气和氧气只有分子动能，而温度相同，它们的平均动能相同；

[2]分子的总动能为

氢气分子的摩尔质量小，则相等质量的氢气分子个数较多，总动能较大；

[3]气体压强是由大量的分子对容器壁的碰撞引起的，根据气体压强的微观解释，气体压强大小等于气体分子在单位时间内对器壁单位面积的总冲量大小，因为氢气分子密集程度大，故氢气压强高于氮气压强。

3．【答案】所有分子    动能    分子势能   

【解析】

略

4．【答案】体积    距离   

【解析】

略

5．【答案】相同，4:1

【解析】

试题分析：温度是物体分子平均动能的标志，同温度的氢气和氧气，它们的分子平均动能相同；根据，因为m氧=16m氢，故平均速率之比为4:1．

考点：分子平均动能

【名师点睛】温度是物体分子平均动能的标志，温度越高，物体分子的平均动能越大

6．【答案】    (1). 凸透    (2). 会聚

【解析】试题分析：水滴的形状是中间厚边缘薄的，所以可以看做是凸透镜，而凸透镜对光线有会聚的作用．

解：在阳光下的水滴好比一个小的凸透镜，把太阳光进行了会聚，使得局部高温，从而伤害汽车的外表面．

故答案为：凸透；会聚．

【点评】此题考查了凸透镜的光学性质：对光线有会聚作用．能够将水珠与凸透镜两者联系起来是解决此题的关键．

7．【答案】小，大．帕斯卡

【解析】向一个气球打气，打的气越多，气球的体积越大，气球壁就会变得越薄，而单位面积上产生的力就越小，所以气球内的压强就越小；反之，打的气越少，气球中的气体的压强就越大；早国际单位制中，压强的单位是帕斯卡，简称帕．符合Pa

8．【答案】温度    体积    体积．温度．质量    阿伏加德罗常数   

【解析】

[1]温度是分子热运动平均动能的标志，所以与分子平均动能有关的量是温度；

[2]分子势能是由分子间的分子力和分子间的相对位置决定的能，宏观上与物体的体积有关，所以与分子势能直接有关的量是体积；

[3]内能是物体中所有分子的热运动的动能与分子势能的总和，宏观上由物体的体积．温度．物质的量所决定，所以与物体内能有关的量是体积．温度．质量；

[4]联系微观量和宏观量的桥梁是阿伏加德罗常数。

9．【答案】物质的量    温度    体积    体积    温度    体积   

【解析】

略

10．【答案】减小．增大．减小；正，负；减少，增加

【解析】

11．【答案】增大    增加   

【解析】

[1]根据温度是分子平均动能的标志，所以当待测物体温度升高时，压力表式温度计中的气体分子的平均动能增大。

[2]根据理想气体的状态方程可知，在一定容积的容器内，体积不变，温度升高，则气体的压强增大，根据气体分子压强的微观解释可知单位时间内气体分子对容器壁单位面积的碰撞次数增加。

12．【答案】减小；膨胀．

【解析】一定质量的气体，当它的体积V保持不变时，冷却时温度T降低，

保持它的温度T不变时，如果它的压强P在不断减小，由气态方程可知，其体积增大，气体在膨胀．　

13．【答案】放出  85

【解析】

14．【答案】分子热运动

【解析】大量分子的无规则运动，叫热运动，分子热运动的速度和温度有关，温度越高，分子运动的越剧烈

15．【答案】C,C

【解析】根据图象可以看出分子力的大小变化，在横轴下方的为引力，上方的为斥力，把乙分子沿x轴负方向从a处移动到d处过程中，在C位置分子间作用力最小．乙分子由a到c一直受引力，随距离减小，分子力做正功，分子势能减小；从c到d分子力是斥力且不断增大，随距离减小分子力做负功，分子势能增大，故在C位置分子势能最小

16．【答案】×    √    √    √   

【解析】

(1)[1]物体的温度升高时，分子平均动能增大，但并不是每个分子的动能都增大，故错误；

(2)[2]根据功能关系可知，当分子力做正功时，分子势能增大，故正确；

(3)[3]当分子间距离为r<r0时，分子力表现为斥力，减小分子间的距离，斥力做负功，则分子势能增大，故正确；

(4)[4]影响物体内能的宏观因素是温度和体积，所以物体的温度和体积变化时，内能一般会发生改变，故正确。

17．【答案】A    大于    等于   

【解析】

[1]1mol的任何物质都含有相同的粒子数，这个数量就是阿伏加德罗常数，因为氢气的摩尔质量小，所以相同质量的氢气和氧气，氢气的摩尔数多，分子数目多，即A容器中气体分子数目多 ；

[2][3]温度是分子平均动能的标志，由题知两种气体的温度相同，所以分子的平均动能相同，分子运动的激烈程度相同，而氢气的分子数目多，所以与容器壁碰撞时产生的压强大。

18．【答案】温度    越高   

【解析】【来源】2020届上海市浦东新区高三（下）二模物理试题

【分析】

【详解】

[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．