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文档简介
2025届高考物理一一物体内能限时训练
学校:姓名:班级:考号:
一、单选题(本大题共5小题)
1.教室内的气温会受到室外气温的影响,如果教室内上午10时的温度为15℃,
下午2时的温度为25℃,假设大气压强无变化,则下午2时与上午10时相比
较,关于房间内的空气,下列说法中正确的是()
A.空气分子数密度增大
B.空气分子的平均速率增大
C.空气分子的速率都增大
D.空气质量增大
2.下列有关热学问题说法正确的是()
A.图甲为中间有隔板的绝热容器,隔板左侧装有理想气体,右侧为真空。现
抽掉隔板,稳定后气体内能减小
B.图乙是理想气体分子速率的分布规律,气体在①状态下的分子平均动能小
于②状态下的分子平均动能
C.图丙为布朗运动示意图,悬浮在液体中的微粒越大,在某一瞬间跟它相撞
的液体分子越多,撞击作用的不平衡性表现得越不明显
D.图丁是分子势能叫与分子间距r的关系示意图,时分子力表现为引力
3.如图所示的实线1、2分别描述了某物理量随分子之间的距离变化的规律,"
为平衡位置,下列说法正确的是()
A.实线1表示分子间斥力随分子间距离的变化规律
B.实线2表示分子间合力随分子间距离的变化规律
C.当分子间的距离增大,实线2表示的物理量先减小后增大
D.当分子间的距离增大,实线2表示的物理量先增大后减小
4.下列说法正确的是()
A.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的
B.布朗运动是指悬浮在液体中的固体颗粒分子的无规则运动
C.液体温度越高,悬浮颗粒越大,布朗运动越剧烈
D.当分子间距离减小时,分子力一定增大
5.如图所示,甲分子固定在坐标原点。,乙分子沿x轴运动,两分子间的分子势
能耳与两分子间距离的变化关系如图中曲线所示。图中分子势能的最小值为
-E0,若两分子所具有的总能量为0。关于乙分子,下列说法正确的是()
A.在苫=%时,其动能最大B.在x=%时,处于平衡状态
C.在x=%时,加速度最大D.运动范围为
二、多选题(本大题共4小题)
6.关于下列甲、乙、丙三幅图的说法中,正确的是(
单分子油膜
永
甲乙
A.甲图中,估测油酸分子直径时,可把油酸分子简化为球形处理
B.乙图中,显微镜下看到的三颗微粒运动位置的连线是它们做布朗运动的轨
迹
C.丙图中,分子间距离为分时,分子力为零,此位置时,分子间引力和斥力
的合力为零
D.丙图中,分子间距离为%时,分子势能最小,无论是增大分子间距离还是
减小分子间距离,分子势能都增大
7.两点电荷欣N分别固定在x=-20cm和坐标原点处,所形成电场的电势在x轴
正半轴上的分布如图所示,图线与x轴交于%处,x=20cm处电势最低,取无穷
远处电势为0,一正电荷。自修处由静止释放,仅受电场力作用,则()
B.%处的电场强度为0
C.电荷〃、“所带电量大小之比为2:1
D.正电荷。沿x轴正方向运动的过程中,电势能先减小后增大
8.用电脑软件模拟两个相同分子在仅受分子力作用下的运动。将两个质量均为m
的A、B分子从x轴上的-%和%处由静止释放,如甲图所示。其中B分子的速度
/随位置x的变化关系如乙图所示。取无限远处势能为零,下列说法正确的是
()
甲乙
A.A、B分子刚释放时分子作用力表现为引力
B.A、B间距离为2占时分子力为零
C.A、B系统的分子势能最小值为;加吗-;加V;
D.释放时A、B系统的分子势能为〃2以
9.炎炎夏日,某同学把封闭有少量空气的膨化食品包装袋放入冰箱的冷藏室,
若包装袋不漏气,冰箱内、外气压相等且不变,包装袋内的空气可视为理想气
体,则经过一段时间后()
A.包装袋内空气的内能减少
B.包装袋内的空气对外做正功
C.包装袋内空气的所有分子的动能都减小
D.单位面积上包装袋内所受到的平均作用力不变
三、实验题(本大题共1小题)
10.2017年全国物理科学晚会上,一位老师用“吹气千斤顶”把四位高中生顶起
来.他用一根带阀门的塑料管连在封闭的正方形塑料薄膜袋上,塑料薄膜袋平摊
在教室地面上,如图所示.在塑料薄膜袋的上方平放一块与薄膜袋上表面面积相
等的轻质塑料板,让四位学生同时站到与轻质塑料板中心对称的位置上,该老师
通过塑料连接管向袋内吹气,直到把四位同学抬到一定高度,薄膜袋一直没有破
裂.假设袋内气体可视为理想气体,温度保持不变.
(1)下列说法正确的是
A.薄膜袋内气体分子平均动能不变
B.薄膜袋内气体的压强是由于气体重力而产生的
C.薄膜袋内气体的体积是所有气体分子的体积之和
D.由于四位学生压迫薄膜袋,袋内气体分子间表现为斥力
(2)表演过程中,该老师对球内气体共做了200J的功,此过程中薄膜袋
(填“吸收"或''放出")热量,若某时刻薄膜袋突然爆破,则薄膜袋内的气体内
能(填“增加”或“减少”).
(3)已知薄膜袋气体的体积为V,密度为p,平均摩尔质量为M,阿伏加德罗常数
为NA,试求薄膜袋内气体的分子个数—及分子间的平均距离—.
四、解答题(本大题共2小题)
11.有人说:“在高速列车的速度由小变大的过程中,列车上所有物体的动能都
在增大,组成这些物体的分子的平均动能也在增大。既然温度是分子平均动能的
标志,因此在这个过程中列车上物体的温度是在升高的,只是升高得并不大,我
们感觉不到而已。”你说对吗?为什么?
12.下图表示的是三种热传递方式,分别是哪三种方式?指出它们的区别和联
系。
被加热的汤
参考答案
1.【答案】B
【详解】ABD.温度升高,气体分子的平均速率增大,平均每个分子对器壁的冲
力将变大,但气压并未改变,可见单位体积内的分子数密度一定减小,故A、D
错误,B正确;
C.温度升高,并不是所有空气分子的速率都增大,C错误。
故选Bo
2.【答案】C
【详解】A.图甲为中间有隔板的绝热容器,隔板左侧装有理想气体,右侧为真
空。现抽掉隔板,理想气体自由膨胀,没有对外界做功,与外界也没有热量交
换。由热力学第一定律可知,稳定后气体内能不变,A错误;
B.图乙是理想气体分子速率的分布规律,气体在①状态下的温度较高,所以分
子平均动能大于②状态下的分子平均动能,B错误;
C.图丙为布朗运动示意图,悬浮在液体中的微粒越大,在某一瞬间跟它相撞的
液体分子越多,撞击作用的不平衡性表现得越不明显,C正确;
D.由图丁可知,正是平衡位置,r>r?时分子力表现为引力,D错误。选C。
3.【答案】C
【详解】A.实线1表示分子间引力随分子间距离的变化规律,A项错误;
BCD.实线2表示分子势能随分子间距离的变化规律,当分子间的距离增大,实
线2表示的物理量即分子势能由正值变为0再变成最小值(负值)然后再增大接
近0,即实线2表示的物理量先减小后增大,B、D项错误,C项正确。选C。
4.【答案】A
【详解】A.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的,A正确;
B.布朗运动是指悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动,反映了液体分子的无
规则运动,B错误;
C.液体温度越高,悬浮颗粒越小,布朗运动越剧烈,C错误;
D.分子间距等于平衡位置时,分子力为0;当分子间距减小时,如果分子力体
现为斥力,则分子力增大;如果分子力体现为引力,分子力可能先增大后减小,
D错误。选A。
5.【答案】D
【详解】B:乙分子在0点时,分子引力小于分子斥力,合力表现为斥力,不为
0,乙分子有加速度,不处于平衡状态,B错误;
C:由图像可知,乙分子在9点时,分子引力与分子斥力大小相等,合力为零,
加速度为零,C错误;
A:当乙分子运动至0点时,其分子势能为零,由于分子总能量为零,其分子动
能也为零,A错误;
D:两分子具有的总能量为零,当乙分子运动至。点时,其分子势能为零,则其
分子动能也为零,分子动能最小,间距最小,而后向分子间距变大的方向运动,
乙分子的运动范围为尤2%,D正确。选D。
6.【答案】AD
【详解】A.甲图中,估测油酸分子直径时,可把油酸分子简化为球形处理,故
A正确;
B.乙图中,显微镜下看到的三颗微粒运动位置的连线不是它们做布朗运动的轨
迹,故B错误;
C.丙图中,分子间距离为“时,分子间的引力和斥力都存在,只是刚好大小相
等,这才表现出分子力为零,故C错误;
D.丙图中,分子间距离为为时,分子势能最小,分子势能最小,无论是增大分
子间距离还是减小分子间距离,分子力都做负功,分子势能都增大,故D正确。
故选ADo
7.【答案】AD
【详解】A.根据电势变化情况可知,自x>0区域场强方向先沿x轴正方向后沿
x轴负方向,可知电荷〃带负电,电荷”带正电,A正确;
B.x图像,斜率表示电场强度,在两处的图像斜率不为零,则电场强度也不
为零,B错误;
C.尸20cm处图像斜率为零,则满足及号=%冬,则电荷族”所带电量大小之
(2厂)「
比为2:。2=4:1,C错误;
D.一正电荷。自X。处由静止释放,正电荷会向电势低的方向运动,正电荷g沿
x轴正方向运动的过程中,电势先降低后升高,由1=49,因此正电荷的电势能
先减小后增大,D正确。选AD。
8.【答案】BD
【详解】A.由图可知,B分子刚释放时向正方向加速,所以分子作用力表现为
斥力,A错误;
B.在再处速度最大,加速度为0,即两分子间的作用力为0,根据运动的对称性
可知,此时A、B分子间的距离为2%,B正确;
CD.由题意可知,无穷远处的分子势能为0,无穷远处的速度为V?,在无穷远处
的总动能为稣=gx2根附=加学,由能量守恒可知,释放时A、B系统的分子势能
等于系统的总动能;速度最大时,系统的动能最大,分子势能最小,根据能量守
恒可知,分子的最小引力势能纥.而=机学-;2加V:,c错误,D正确。选
BDo
9.【答案】AD
【详解】A.包装袋内的理想气体温度随着放进冷藏室而降低,内能减少,A正
确;
vv
B.包装袋内的空气做等压变化,由盖一吕萨克定律有或=或,可得温度降低
时,包装袋内的空气体积减小,外界对包装袋内的空气做正功,B错误;
C.温度降低,分子平均动能减小,但每个分子动能的变化不能确定,C错误;
D.包装袋内空气的压强不变,单位面积上包装袋内所受到的平均作用力不变,D
正确。选AD。
10.【答案】A;放出;减小;。;?1
M"NA
【分析】
(1)知道分子间表现的实际作用力为引力,知道被封闭气体压强产生的原
理.温度是分子平均动能变化的标志;
(2)根据热力学第一定律的表达式Zd^Q+W进行有关判断;
(3)求出气体的质量,已知平均摩尔质量再求出摩尔数,最后求出分子数,然
后求出分子的平均距离.
【详解】
(1)A、温度是分子平均动能的标志,温度不变,则分子的平均动能不变,A错
误;
B、薄膜袋内气体的压强是由于气体不断频繁撞击膜内表面产生的,B错误;
C、气体分子间空隙很大,所以气球内气体的体积远大于所有气体分子的体积之
和,C错误;
D、四位同学压迫薄膜袋,气体分子间距离仍然较大,气体分子间的作用力几乎
为零,D错误.
故本小题选A;
(2)表演过程中,膜内气体温度不变,则气体的内能不变,AU=0,该老师对膜
内气体做了200J的功,W>0,根据热力学第一定律AU=W+。,则Q<0,所有
气体要向外界放热;若某时刻薄膜袋突然爆破,气体对外做功,瞬间无热传递,
则该气球内的气体内能减少;
(3)由题意可知,气体的摩尔数为〃=2=",所有气体内气体分子的总个数
MM
为:N=M=£^,气体分子之间的距离d=@=,磊.
11.【答案】这种说法不对;见解析。
【详解】这种说法不对,因为高速列车的速度由小变大的过程,物体的动能增
大,是宏观物理量,温度是分子平均动能的标志,分子平均动能是微观物理量,
所以列车的速度大但列车的分子平均动能不一定会增大,它们没有必然联系。如
果列车由于空气摩擦力的做功,使内能增大而发热时,列车的平均动能才会增
大。
12.【答案】见解析
【详解】三种热传递方式分别是:传导、对流和辐射;三种传导方式的相同点:
都是将热量从高温物体传向低温物体;三种传导方式的不同点:热传导是指内能
从温度较高的部分沿着物体传到温度较低的部分的方式。热传导是固体中热传递
的主要方式。在气体或液体中,热传导过程往往和对流同时发生。不同物质的传
热本领不同,容易传热的物体,叫做热的良导体,不容易传热的物体,叫做热的
不良导体。金属都是热的良导体。陶瓷、羊毛、皮革、棉花、水、空气等都是热
的不良导体。热对流是指在流体中依靠流体的热胀冷缩和流动性来传热的方式。
对流是液体和气体中热传递的主要方式,气体的对流比液体明显。热辐射是指物
体因自身的温度而具有向外发射能量的本领,物体之间不依靠介质,利用放射和
吸收彼此的电磁波(主要是红外线)直接传递能量的方式。热辐射是远距离传递
能量的主要方式。
知识归纳总结
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2025届高考物理——物体内能限时训练解析
在高考物理备考中,物体内能是一个基础且重要的知识点,它涉及分子动理论、热力学定律等多个
方面。以下是对《2025届高考物理——物体内能限时训练》文件核心内容的解析,旨在帮助考生
深入理解并掌握这一知识点。
一、单选题解析
1.气温变化对空气分子影响
题目分析:本题考查温度对空气分子运动的影响。关键在于理解温度是分子平均动能的标志,温度
升高,分子平均动能增大,但并非所有分子动能都增大。
选项解析:
A选项错误,因为温度升高,气压不变,说明单位体积内分
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