高中物理沪科版 (2019)选择性必修 第三册1.3 分子动理论 内能当堂达标检测题

【精品】第3节分子动理论内能-1课时练习

一．填空题

1．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。

2．两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________。

3．一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            

4．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。

5．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__________。

6．一定质量的气体，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。

7．两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。

8．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”）

9．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。    （______）

10．一定质量的气体，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”）．

11．一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．

12．分子的平均动能：所有分子热运动动能的_______。

13．如果取分子间距离r=r0(r0=10-10m)时为分子势能的零势能点，则r<r0时，分子势能为    值；r>r0时，分子势能为     值。如果取r→∞远时为分子势能的零势能点，则r>r0时，分子势能为      值；r<r0时，分子势能可以为      值。（填“正”．“负”或“零”）

14．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。

15．两分子间的斥力和引力的合力与分子间距离的关系如图中曲线所示，曲线与轴交点的横坐标为。相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近。若两分子相距无穷远时的分子势能为零，则在阶段，做___________（选填“正”或“负”）功，分子势能___________（选填“增大”或“减小”）。

16．两分子间的斥力和引力的合力与分子间距离的关系如图中曲线所示，曲线与轴交点的横坐标为。相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近，若两分子相距无穷远时分子势能为零，则在阶段，做______功（填“正”或“负”）；在时，分子动能最______（填“大”或“小”）。

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．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”）

参考答案与试题解析

1．【答案】体积    距离   

【解析】

略

2．【答案】减小．增大．减小；正，负；减少，增加

【解析】

3．【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

4．【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．

5．【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。

6．【答案】放出  85

【解析】

7．【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。

8．【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。

9．【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。

10．【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．　

11．【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．

12．【答案】平均值

【解析】

略

13．【答案】正 ． 正 ． 负 ． 负或零或正

【解析】

试题分析：分子力做正功，分子势能减小；分子力做负功，分子势能增加。取r=r0时为零势能点，r<r0时分子力表现为斥力，做负功，分子势能增加为正值；r>r0时，分子力为引力，分子力做负功，分子势能增加为正值。

取r→∞远时为分子势能的零势能点，把分子从无限远移到r>r0处，分子力表现为引力，分子力做正功，分子势能减小为负值；r<r0时，分子力表现为斥力，分子力做负功，势能增加但无法判断势能的增加量，所以无法判断分子势能的正负。

考点：分子势能，分子力做功

点评：分子力做功和分子势能的关系，类比重力做功和重力势能的关系，及电场力做功和电势能的关系。此外r=r0为临界点，大于此值分子力表现为引力，小于此值分子力表现为斥力。

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

【解析】

略

15．【答案】    ①. 正    ②. 减小

【解析】

【分析】

【详解】[1][2] 当 时，分子力表现为引力，相互靠近时分子力F做正功，分子动能增加，势能减小

16．【答案】正    大   

【解析】

[1][2]r0为分子间的平衡距离，大于平衡距离时分子间为引力，小于平衡距离时，分子间为斥力；在阶段，分子力表现为引力，相互靠近时F做正功，分子动能增加，势能减小，在时，分子势能最小，分子动能最大。

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】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