高中物理 分子动理论习题课件

1.(北京·13)做布朗运动实验,

得到某个观测记录如图1所示.图中记录的是()A.分子无规则运动的情况

B.某个微粒做布朗运动的轨迹图1C.某个微粒做布朗运动的速度—时间图线

D.按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线

解析

图中的折线记录的是某个做布朗运动的微粒按相等时间间隔依次记录的位置连线,不是分子无规则运动的情况,也不是微粒做布朗运动的轨迹,更不是微粒运动的v—t图线,故D对,A、B、C错.定时检测分子动理论热力学第一定律和能量守恒气体D定时检测分子动理论热力学第一定律和能量守恒气体D2.如图2所示,纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小，横坐标表示两个分子间的距离，图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e为两曲图2

线的交点,则下列说法正确的是()A.ab为斥力曲线,cd为引力曲线,e点横坐标的数量级为10-10

mB.ab为引力曲线,cd为斥力曲线,e点横坐标的数量级为10-10

m2.如图2所示,纵坐标表示两个分子间C.若两个分子间距离大于e点的横坐标,则分子间作用力表现为斥力D.若两个分子距离越来越大,则分子势能亦越来越大解析

分子引力和分子斥力都随分子间距的增大而减小,随分子间距的减小而增大,但分子斥力变化的更快些;当分子间距为平衡距离即10-10

m时，分子引力和分子斥力大小相等,分子力为零,当分子间距大于平衡距离即10-10

m时,分子引力大于分子斥力，分子力表现为分子引力；当分子间距小于平衡位置距离即10-10

m时,分子引力小于分子斥力,分子力表现为分子斥力;所以两图的交点为平衡距离即10-10

m,分子C.若两个分子间距离大于e点的横坐标,则分子间作势能随分子间距的变化而发生改变,当分子间距大于10-10

m,分子势能随分子间距的增大而增大；当分子间距小于10-10

m时,分子势能随分子间距的增大而减小,平衡距离,分子势能是最小的.若取无穷远处的分子势能为0,则分子间距为平衡距离时,分子势能为负的,且最小.答案

B势能随分子间距的变化而发生改变,当分子间距大于3.分子动理论较好地解释了物质的宏观热力学性质,

据此可判断下列说法中错误的是()A.显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停的做无规则运动,这反映了液体分子运动的无规则性

B.分子间的相互作用力随着分子间距离的增大,一定先减小后增大

C.分子势能随着分子间距离的增大,可能先减小后增大

D.在真空、高温条件下,可以利用分子扩散向半导体材料中掺入其它元素3.分子动理论较好地解释了物质的宏观热力学性质,解析

分子间作用力随距离的变化而变化,若r<r0时,随分子间距离r的增大,分子力减小;若r>r0时,随分子间距离r的增大,分子力可能先增大后减小,故B项说法是错误的.答案B解析分子间作用力随距离的变化而变化,若r<r0时,4.下列关于分子力和分子势能的说法中,正确的是

()A.当分子力表现为引力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大

B.当分子力表现为引力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小

C.当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大

D.当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小4.下列关于分子力和分子势能的说法中,正确的是解析

分子力表现为引力时，随着分子间距离的增大,分子力是先增大后减小，分子力做负功,分子势能增大;当分子力表现为斥力时,随着分子间距离的减小,分子力变大,分子力依然做负功,分子势能增大.答案C解析分子力表现为引力时，随着分子间距离的增5.对一定量的气体,下列说法正确的是()A.气体的体积是所有气体分子的体积之和

B.气体分子的热运动越剧烈,气体温度就越高

C.气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的

D.当气体膨胀时,气体分子之间的势能减小,因而气体的内能减少5.对一定量的气体,下列说法正确的是()解析

气体的分子间距远远大于分子的大小,所有气体分子的体积之和远小于气体的体积,A错.温度是分子平均动能的标志,B正确.气体对器壁的压强是由于大量气体分子运动对器壁不断碰撞而产生的,C正确.气体的分子间距r>r0,分子力表现为引力,膨胀时气体分子间距变大,分子势能增大,D错.答案

BC解析气体的分子间距远远大于分子的大小,所有气6.夏天,如果自行车内胎充气过足,又在阳光下曝晒(曝晒过程中内胎容积几乎不变),很容易爆胎.关于这一现象,下列说法正确的是()A.在爆胎前的过程中，随着温度升高,车胎内气体压强将增大

B.在爆胎前的过程中,随着温度升高，车胎内气体将向外放出热量

C.爆胎是车胎内分子分布密度增大,气体分子间斥力急剧增大造成的

D.爆胎是车胎内温度升高,每个气体分子的动能都急剧增大造成的6.夏天,如果自行车内胎充气过足,又在阳光下曝解析

由查理定律可知,随着气体的吸热进行,胎内温度升高,压强增大,A对,B错;爆胎是因为温度升高,分子的平均速率增大,对胎壁撞击力增大,压强增答案

A答案A7.封闭在汽缸内一定质量的气体,如果保持气体体积不变,当温度升高时,以下说法正确的是()A.气体的密度增大

B.气体的压强增大

C.气体分子的平均动能减小

D.气体分子的平均动能增大

解析

由理想气体状态方程可知,当体积不变时,=常数,T升高时,压强增大,B正确.由于体积不变,分子密度不变,而温度升高,分子的平均动能增加,D对,A、C错.BD7.封闭在汽缸内一定质量的气体,如果保持气体体积BD8.(上海·9)已知理想气体的内能与温度成正比,如图1所示的实线为汽缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线,则在整个过程中汽缸内气体的内能()图1A.先增大后减小B.先减小后增大

C.单调变化D.保持不变

解析

题图中虚线是等温线,由理想气体状态方程知,在V一定时p∝T,所以气体由状态1到状态2时温度先减小后增大,即理想气体的内能先减小后增大,B正确.

BB9.如图3所示,质量不计的活塞把一定质量的理想气体封闭在上端开口的直立圆筒形汽缸中,活塞上堆放细砂,活塞处于静止状态.现在对气体缓慢加热,

同时不断取走细砂,使活塞缓慢上升,图3

直到细砂全部取走,则在此过程中()A.气体压强增大,内能可能不变

B.气体温度可能不变,气体对外做功

C.气体的体积增大,压强减小,对外不做功

D.气体对外做功,内能一定增加9.如图3所示,质量不计的活塞把一定质解析

对气体缓慢加热,使活塞缓慢上升过程中，由于不断取走细砂,气体对外做功,气体压强减小,气体吸收热量.若吸收热量大于气体对外做功，则内能增加,气体温度升高.若吸收热量小于气体对外做功,则内能减小,气体温度降低,B正确.答案

B解析对气体缓慢加热,使活塞缓慢上升过程中，由10.下列说法中正确的有()A.热量能够从高温物体传到低温物体,但不能从低温物体传到高温物体

B.当分子间的距离增大时,分子间的引力和斥力都在减小,但斥力减小得更快,所以分子间作用力总表现为吸引力

C.温度是物体分子热运动平均动能的标志,因而绝对零度是不可能达到的

D.气体压强的大小只与气体分子的密集程度有关

解析

热量能从低温物体传到高温物体,不是自发的,故A错;分子间作用力既可表现为引力,也可表现为斥力,故B错;气体压强的大小与气体分子的密集程度、热运动的剧烈程度有关,故D错.C10.下列说法中正确的有11.一定质量的理想气体状态变化过程如图4所示,第1种变化是从A到

B,第2种变化是从A到C,比较两种变化过程()A.A到C过程气体吸收热量较多图4B.A到B过程气体吸收热量较多

C.两个过程气体吸收热量一样

D.两个过程气体内能增加相同11.一定质量的理想气体状态变化过解析在p—T图中,等容线是过原点的倾斜直线,如右图所示,可知VC>VA>VB,故从A→C,气体对外做功多,由TB=TC可知两过程内能增量相同,根据ΔU=W+Q可知,从A→C,气体吸收热量多,选项A、D正确,而B、C错误.

答案

AD解析在p—T图中,等容线是过原点12.固定的水平汽缸内由活塞B封闭着一定量的理想气体,气体分子之间的相互作用力可以忽略.假设汽缸壁的导热性能很图5

好，环境的温度保持不变.若用外力F将活塞B缓慢地向右拉动,如图5所示,则在拉动活塞的过程中,关于汽缸内气体的下列结论,其中正确的是()A.气体对外做功,气体内能不变

B.气体对外做功,气体内能减小

C.外界对气体做功,气体内能不变

D.气体从外界吸热,气体内能减小12.固定的水平汽缸内由活塞B封解析因汽缸导热性良好，故气体温度等于环境温度,因环境温度不变,故气体温度不变,内能不变;又因为气体体积增大,故气体对外做功,所以选项A正确.答案

A解析因汽缸导热性良好，故气体温度等于环境温13.(全国Ⅱ·16)如图7所示，

水平放置的密封汽缸内的气体被一竖

直隔板分隔为左右两部分,隔板可在

汽缸内无摩擦滑动,右侧气体内有

一电热丝.汽缸壁和隔板均绝热.初始时隔板静止,

左右两边气体温度相等.现给电热丝提供一微弱电

流,通电一段时间后切断电源,当缸内气体再次达

到平衡时,与初始状态相比

(

)A.右边气体温度升高,左边气体温度不变B.左右两边气体压强都升高C.左边气体压强增大D.右边气体内能的增加量等于电热丝放出的热量图713.(全国Ⅱ·16)如图7所示，图7解析

右边气体吸收热量后，温度升高，压强增大，隔板不再平衡，向左移动，使右侧气体对左侧气体做功，由于隔板和气缸均绝热，使左侧气体的内能增加，温度升高，体积减小，因此左侧气体的压强也增大，当隔板再次平衡时两边压强均增大了，所以选项A错误，选项B、C正确.右侧气体对左侧气体做了功，根据热力学第一定律ΔU=W+Q得右边气体内能的增加量小于电热丝放出的热量，故选项D错误.答案

BC

解析右边气体吸收热量后，温度升高，压强增大，隔板不再平衡14.一定质量的理想气体保持压强不变,当它吸收热量时,有可能()A.体积不变,温度升高B.吸收的热量等于内能的增加C.体积膨胀,内能不变D.对外做功,内能增加

解析由(常量)可知,若压强保持不变,

体积与温度成正比关系,故选项A、C错误;若内能增加,理想气体温度升高,体积一定膨胀,即对外做功,由ΔU=W+Q可知,选项B错误,故只有D选项正确.D14.一定质量的理想气体保持压强不变,当它吸收热D15.体积为V的油滴,滴在平静的水面上,扩展成面积为S的单分子油膜,则该油滴的分子直径约为

.

已知阿伏伽德罗常数为NA,油的摩尔质量为M,则一个油分子的质量为

.解析单分子油膜指油滴分子在水面上一个个地紧密地排列在一起,油滴分子的直径就是单分子油膜的高,;一个油分子的质量

m=15.体积为V的油滴,滴在平静的水面上,扩展成面积16.(江苏·)(1)若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变,则在此过程中关于气泡中的气体,下列说法正确的是

.(填写选项前的字母)A.气体分子间的作用力增大B.气体分子的平均速度增大C.气体分子的平均动能减小D.气体组成的系统的熵增加

(2)若将气泡内的气体视为理想气体,气泡从湖底上升到湖面的过程中,对外界做了0.6J的功,则此过程中的气泡

(填“吸收”或“放出”)的热量是

J.气泡到达湖面后,温度上升的过程中,又对外界做了0.1J的功,同时吸收了0.3J的热量,则此过程中,气泡内气体内能增加了

J.16.(江苏·)(1)若一气泡从湖底解析

(1)根据理想气体状态方程可判断,T不变,上升过程气泡内气体的压强p减小,气泡V增大,分子间距离增大,分子力减小,A错;温度不变,平均动能不变,C错;平均速率不变,B错;V增大,无序性增加,D对.(2)热力学第一定律ΔU=W+ΔQ,温度不变ΔU=0,W=-0.6J,则ΔQ=+0.6J,所以吸热.

W′=-0.1J,ΔQ′=0.3J,ΔU=0.2J,内能增加.答案

(1)D(2)吸收0.60.2解析(1)根据理想气体状态方程可判断,T不变,上升过程17.如图4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距离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轴上图4

四个特定的位置.现在把乙分子从a处静止释放,若规定无穷远处分子势能为零,则:(1)乙分子在何处势能最小?是正值还是负值?(2)在乙分子运动的哪个范围内分子力和分子势能随距离的减小都增加?17.如图4所示,甲分子固定在坐标原解析

(1)由于乙分子由静止开始，在ac间一直受到甲分子的引力而做加速运动,引力做正功,分子势能一直在减小,到达c点时所受分子力为零,加速度为零,速度最大,动能最大,分子势能最小为负值.(2)在分子力表现为斥力的那一段cd上,随分子间距离的减小,乙分子克服斥力做功,分子力、分子势能随间距的减小一直增加.答案

(1)c处负值(2)c到d阶段返回解析(1)由于乙分子由静止开始，在ac间一直受到返回1.(北京·13)做布朗运动实验,

得到某个观测记录如图1所示.图中记录的是()A.分子无规则运动的情况

B.某个微粒做布朗运动的轨迹图1C.某个微粒做布朗运动的速度—时间图线

D.按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线

解析

图中的折线记录的是某个做布朗运动的微粒按相等时间间隔依次记录的位置连线,不是分子无规则运动的情况,也不是微粒做布朗运动的轨迹,更不是微粒运动的v—t图线,故D对,A、B、C错.定时检测分子动理论热力学第一定律和能量守恒气体D定时检测分子动理论热力学第一定律和能量守恒气体D2.如图2所示,纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小，横坐标表示两个分子间的距离，图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e为两曲图2

线的交点,则下列说法正确的是()A.ab为斥力曲线,cd为引力曲线,e点横坐标的数量级为10-10

mB.ab为引力曲线,cd为斥力曲线,e点横坐标的数量级为10-10

m2.如图2所示,纵坐标表示两个分子间C.若两个分子间距离大于e点的横坐标,则分子间作用力表现为斥力D.若两个分子距离越来越大,则分子势能亦越来越大解析

分子引力和分子斥力都随分子间距的增大而减小,随分子间距的减小而增大,但分子斥力变化的更快些;当分子间距为平衡距离即10-10

m时，分子引力和分子斥力大小相等,分子力为零,当分子间距大于平衡距离即10-10

m时,分子引力大于分子斥力，分子力表现为分子引力；当分子间距小于平衡位置距离即10-10

m时,分子引力小于分子斥力,分子力表现为分子斥力;所以两图的交点为平衡距离即10-10

m,分子C.若两个分子间距离大于e点的横坐标,则分子间作势能随分子间距的变化而发生改变,当分子间距大于10-10

m,分子势能随分子间距的增大而增大；当分子间距小于10-10

m时,分子势能随分子间距的增大而减小,平衡距离,分子势能是最小的.若取无穷远处的分子势能为0,则分子间距为平衡距离时,分子势能为负的,且最小.答案

B势能随分子间距的变化而发生改变,当分子间距大于3.分子动理论较好地解释了物质的宏观热力学性质,

据此可判断下列说法中错误的是()A.显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停的做无规则运动,这反映了液体分子运动的无规则性

B.分子间的相互作用力随着分子间距离的增大,一定先减小后增大

C.分子势能随着分子间距离的增大,可能先减小后增大

D.在真空、高温条件下,可以利用分子扩散向半导体材料中掺入其它元素3.分子动理论较好地解释了物质的宏观热力学性质,解析

分子间作用力随距离的变化而变化,若r<r0时,随分子间距离r的增大,分子力减小;若r>r0时,随分子间距离r的增大,分子力可能先增大后减小,故B项说法是错误的.答案B解析分子间作用力随距离的变化而变化,若r<r0时,4.下列关于分子力和分子势能的说法中,正确的是

()A.当分子力表现为引力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大

B.当分子力表现为引力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小

C.当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大

D.当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小4.下列关于分子力和分子势能的说法中,正确的是解析

分子力表现为引力时，随着分子间距离的增大,分子力是先增大后减小，分子力做负功,分子势能增大;当分子力表现为斥力时,随着分子间距离的减小,分子力变大,分子力依然做负功,分子势能增大.答案C解析分子力表现为引力时，随着分子间距离的增5.对一定量的气体,下列说法正确的是()A.气体的体积是所有气体分子的体积之和

B.气体分子的热运动越剧烈,气体温度就越高

C.气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的

D.当气体膨胀时,气体分子之间的势能减小,因而气体的内能减少5.对一定量的气体,下列说法正确的是()解析

气体的分子间距远远大于分子的大小,所有气体分子的体积之和远小于气体的体积,A错.温度是分子平均动能的标志,B正确.气体对器壁的压强是由于大量气体分子运动对器壁不断碰撞而产生的,C正确.气体的分子间距r>r0,分子力表现为引力,膨胀时气体分子间距变大,分子势能增大,D错.答案

BC解析气体的分子间距远远大于分子的大小,所有气6.夏天,如果自行车内胎充气过足,又在阳光下曝晒(曝晒过程中内胎容积几乎不变),很容易爆胎.关于这一现象,下列说法正确的是()A.在爆胎前的过程中，随着温度升高,车胎内气体压强将增大

B.在爆胎前的过程中,随着温度升高，车胎内气体将向外放出热量

C.爆胎是车胎内分子分布密度增大,气体分子间斥力急剧增大造成的

D.爆胎是车胎内温度升高,每个气体分子的动能都急剧增大造成的6.夏天,如果自行车内胎充气过足,又在阳光下曝解析

由查理定律可知,随着气体的吸热进行,胎内温度升高,压强增大,A对,B错;爆胎是因为温度升高,分子的平均速率增大,对胎壁撞击力增大,压强增答案

A答案A7.封闭在汽缸内一定质量的气体,如果保持气体体积不变,当温度升高时,以下说法正确的是()A.气体的密度增大

B.气体的压强增大

C.气体分子的平均动能减小

D.气体分子的平均动能增大

解析

由理想气体状态方程可知,当体积不变时,=常数,T升高时,压强增大,B正确.由于体积不变,分子密度不变,而温度升高,分子的平均动能增加,D对,A、C错.BD7.封闭在汽缸内一定质量的气体,如果保持气体体积BD8.(上海·9)已知理想气体的内能与温度成正比,如图1所示的实线为汽缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线,则在整个过程中汽缸内气体的内能()图1A.先增大后减小B.先减小后增大

C.单调变化D.保持不变

解析

题图中虚线是等温线,由理想气体状态方程知,在V一定时p∝T,所以气体由状态1到状态2时温度先减小后增大,即理想气体的内能先减小后增大,B正确.

BB9.如图3所示,质量不计的活塞把一定质量的理想气体封闭在上端开口的直立圆筒形汽缸中,活塞上堆放细砂,活塞处于静止状态.现在对气体缓慢加热,

同时不断取走细砂,使活塞缓慢上升,图3

直到细砂全部取走,则在此过程中()A.气体压强增大,内能可能不变

B.气体温度可能不变,气体对外做功

C.气体的体积增大,压强减小,对外不做功

D.气体对外做功,内能一定增加9.如图3所示,质量不计的活塞把一定质解析

对气体缓慢加热,使活塞缓慢上升过程中，由于不断取走细砂,气体对外做功,气体压强减小,气体吸收热量.若吸收热量大于气体对外做功，则内能增加,气体温度升高.若吸收热量小于气体对外做功,则内能减小,气体温度降低,B正确.答案

B解析对气体缓慢加热,使活塞缓慢上升过程中，由10.下列说法中正确的有()A.热量能够从高温物体传到低温物体,但不能从低温物体传到高温物体

B.当分子间的距离增大时,分子间的引力和斥力都在减小,但斥力减小得更快,所以分子间作用力总表现为吸引力

C.温度是物体分子热运动平均动能的标志,因而绝对零度是不可能达到的

D.气体压强的大小只与气体分子的密集程度有关

解析

热量能从低温物体传到高温物体,不是自发的,故A错;分子间作用力既可表现为引力,也可表现为斥力,故B错;气体压强的大小与气体分子的密集程度、热运动的剧烈程度有关,故D错.C10.下列说法中正确的有11.一定质量的理想气体状态变化过程如图4所示,第1种变化是从A到

B,第2种变化是从A到C,比较两种变化过程()A.A到C过程气体吸收热量较多图4B.A到B过程气体吸收热量较多

C.两个过程气体吸收热量一样

D.两个过程气体内能增加相同11.一定质量的理想气体状态变化过解析在p—T图中,等容线是过原点的倾斜直线,如右图所示,可知VC>VA>VB,故从A→C,气体对外做功多,由TB=TC可知两过程内能增量相同,根据ΔU=W+Q可知,从A→C,气体吸收热量多,选项A、D正确,而B、C错误.

答案

AD解析在p—T图中,等容线是过原点12.固定的水平汽缸内由活塞B封闭着一定量的理想气体,气体分子之间的相互作用力可以忽略.假设汽缸壁的导热性能很图5

好，环境的温度保持不变.若用外力F将活塞B缓慢地向右拉动,如图5所示,则在拉动活塞的过程中,关于汽缸内气体的下列结论,其中正确的是()A.气体对外做功,气体内能不变

B.气体对外做功,气体内能减小

C.外界对气体做功,气体内能不变

D.气体从外界吸热,气体内能减小12.固定的水平汽缸内由活塞B封解析因汽缸导热性良好，故气体温度等于环境温度,因环境温度不变,故气体温度不变,内能不变;又因为气体体积增大,故气体对外做功,所以选项A正确.答案

A解析因汽缸导热性良好，故气体温度等于环境温13.(全国Ⅱ·16)如图7所示，

水平放置的密封汽缸内的气体被一竖

直隔板分隔为左右两部分,隔板可在

汽缸内无摩擦滑动,右侧气体内有

一电热丝.汽缸壁和隔板均绝热.初始时隔板静止,

左右两边气体温度相等.现给电热丝提供一微弱电

流,通电一段时间后切断电源,当缸内气体再次达

到平衡时,与初始状态相比

(

)A.右边气体温度升高,左边气体温度不变B.左右两边气体压强都升高C.左边气体压强增大D.右边气体内能的增加量等于电热丝放出的热量图713.(全国Ⅱ·16)如图7所示，图7解析

右边气体吸收热量后，温度升高，压强增大，隔板不再平衡，向左移动，使右侧气体对左侧气体做功，由于隔板和气缸均绝热，使左侧气体的内能增加，温度升高，体积减小，因此左侧气体的压强也增大，当隔板再次平衡时两边压强均增大了，所以选项A错误，选项B、C正确.右侧气体对左侧气体做了功，根据热力学第一定律ΔU=W+Q得右边气体内能的增加量小于电热丝放出的热量，故选项D错误.答案

BC

解析右边气体吸收热量后，温度升高，压强增大，隔板不再平衡14.一定质量的理想气体保持压强不变,当它吸收热量时,有可能()A.体积不变,温度升高B.吸收的热量等于内能的增加C.体积膨胀,内能不变D.对外做功,内能增加

解析由(常量)可知,若压强保持不变,

体积与温度成正比关系,故选项A、C错误;若内能增加,理想气体温度升高,体积一定膨胀,即对外做功,由ΔU=W+Q可知,选项B错误,故只有D选项正确.D14.一定质量的理想气体保持压强不变,当它吸收热D15.体积为V的油滴,滴在平静的水面上