气体分子势能增加
高三物理分子动理论试题答案及解析
高三物理分子动理论试题答案及解析1.前段时间南京地区空气污染严重，出现了持续的雾霾天气，一位同学受桶装纯净水的启发，提出用桶装的净化压缩空气供气，每个桶能装10atm的净化空气20L，如果人每分钟吸入1atm的净化空气8L。
求：①外界气压在1atm的情况下，打开桶盖，待稳定后桶中剩余气体的质量与打开桶盖前的质量之比；②在标准状况下，1mol空气的体积是22.4L，阿伏伽德罗常数NA＝6.0×1023mol－1，请估算人在27℃气温下每分钟吸入空气的分子数（保留一位有效数字）。
【答案】①；②2×1023个【解析】①由等温变化规律有：p1V1＝p2V2桶内剩余气体质量所占比例为：＝代入数据解得：＝②设人吸入的空气分子数为N，则：N＝NA＝2×1023个【考点】本题主要考查了理想气体实验定律的应用以及有关阿伏伽德罗常数的计算问题。
2.关于热现象，下列说法正确的是_____________。
（填选项前的字母）A．气体压强是由气体重力产生的B．布朗运动就是液体分子的运动C．气体吸收热量，内能一定增加D．自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性【答案】D【解析】气体压强是由气体分子的撞击产生的，A错误；布朗运动是花粉颗粒的运动，间接反应了液体分子的运动，B错误；根据热力学第一定律可得如果气体吸收热量的同时还对外做功，则气体内能可能减小，可能不变，也可能增加，C错误；热力学第二定律表明，自然界中进行的一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性，D正确．【考点】考查了气体压强的产生，布朗运动的理解，热力学定律3.以下说法正确的是（填选项前的字母）A．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，仅与单位体积内的分子数有关B．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子不停息地做无规则热运动C．当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小D．如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体的平均动能一定增大，因此压强也必然增大【答案】C【解析】气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，以及温度有关，决定气体的压强，因此与单位体积内分子数和气体的温度有关，故A错误．布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，反映的是液体分子的无规则运动，故B错误．当分子间的引力和斥力平衡时，靠近分子力表现为斥力，做负功分子势能增加；远离分子力表现为引力，也做负功，分子势能也增加；故当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小，故C正确．温度是分子平均动能的唯一标志，但不能决定压强，如温度升高，而膨胀，则其压强可能减小，故D错误．【考点】考查了布朗运动；气体压强的微观意义．4.下列说法中正确的是_________。
高考物理力学知识点之理想气体真题汇编及答案(1)
A．W1 0 ，W2 0 B． Q1 0 ， Q2 0
C． W1 W2 Q1 Q2
D． W1 W2 Q1 Q2
10．下列说法中正确的是（ ） A．已知阿伏加德罗常数和某物质的摩尔质量，一定可以求出该物质分子的质量 B．布朗运动就是液体分子的运动，它说明分子做永不停息的无规则运动 C．当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力同时减小，分子势能一定增大 D．用打气筒的活塞压缩气体很费力，说明分子间有斥力 11．如图所示，粗细均匀的玻璃管竖直放置且开口向上，管内由两段长度相同的水银柱封 闭了两部分体积相同的空气柱．向管内缓慢加入少许水银后，上下两部分气体的压强变化 分别为 Δp1 和 Δp2，体积减少分别为 ΔV1 和 ΔV2．则 （ ）
D．让气体降温 21．在下列叙述中，正确的是 A．物体里所有分子动能的总和叫做物体的内能 B．—定质量的气体，体积不变时，温度越高，气体的压强就越大 C．对一定质量的气体加热，其内能一定增加 D．随着分子间的距离增大分子间引力和斥力的合力一定减小 22．一定质量的理想气体，其状态变化的 P-T 图像如图所示。气体在由状态 1 变化到状态 2 的过程中，下列说法正确的是
A．分子热运动的平均速率增大 B．分子热运动的平均速率减小 C．单位体积内分子数增多 D．单位面积、单位时间内撞击器壁的分子数增多 23．氧气分子在 0 ℃和 100 ℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分 子速率的变化分别如图中两条曲线所示．下列说法正确的是( )
A．图中虚线对应于氧气分子平均动能较大的情形 B．图中实线对应于氧气分子在 100 ℃时的情形 C．图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目 D．与 0 ℃时相比，100 ℃时氧气分子速率出现在 0～400 m/s 区间内的分子数占总分子数的 百分比较大 24．将一定质量的氧气从 0℃缓慢升高到 100℃，下列说法中正确的是 A．氧气分子的平均动能一定变大 B．每个氧气分子的运动速率一定变大 C．氧气分子的密集程度一定变大 D．气体的压强一定变大 25．一定质量的理想气体经历了如图所示的一系列过程，ab、bc、cd 和 da 这四个过程在 p ﹣T 图上都是直线段，其中 ab 的延长线通过坐标原点 O，bc 垂直于 ab 而 cd 平行于 ab，由 图可以判断下列说法错误的是（ ）
热力学第一定律高考解析
热力学第一定律高考解析1. 在恒定温度下，理想气体系统的内能变化与其对外做的功和吸收的热量之间的关系是：A. 内能变化=功+热量B. 内能变化=功-热量C. 内能变化=热量-功D. 内能变化=热量+功2. 以下哪个过程是等温过程？A. 气体的压强保持不变，温度升高B. 气体的温度保持不变，压强升高C. 气体的压强和温度都升高D. 气体的温度和压强都降低3. 在等压条件下，理想气体吸收热量导致内能增加，这一过程中：A. 气体分子的平均动能增加B. 气体分子的平均势能增加C. 气体分子的平均动能和平均势能都增加D. 气体分子的平均动能和平均势能都不增加4. 以下哪个过程是等容过程？A. 气体的温度保持不变，压强升高B. 气体的压强保持不变，温度升高C. 气体的温度和压强都升高D. 气体的温度和压强都降低5. 以下哪个过程是等温等容过程？A. 气体的温度和压强都升高B. 气体的温度保持不变，压强升高C. 气体的压强保持不变，温度升高D. 气体的温度和压强都降低6. 在等压条件下，理想气体对外做功导致内能减少，这一过程中：A. 气体分子的平均动能减少B. 气体分子的平均势能减少C. 气体分子的平均动能和平均势能都减少D. 气体分子的平均动能和平均势能都不减少7. 以下哪个过程是等压过程？A. 气体的温度保持不变，压强升高B. 气体的压强保持不变，温度升高C. 气体的温度和压强都升高D. 气体的温度和压强都降低8. 以下哪个过程是等容等压过程？A. 气体的温度和压强都升高B. 气体的温度保持不变，压强升高C. 气体的压强保持不变，温度升高D. 气体的温度和压强都降低9. 在等容条件下，理想气体对外做功导致内能减少，这一过程中：A. 气体分子的平均动能减少B. 气体分子的平均势能减少C. 气体分子的平均动能和平均势能都减少D. 气体分子的平均动能和平均势能都不减少10. 以下哪个过程是等温等容过程？A. 气体的温度和压强都升高B. 气体的温度保持不变，压强升高C. 气体的压强保持不变，温度升高D. 气体的温度和压强都降低11. 在等容条件下，理想气体吸收热量导致内能增加，这一过程中：A. 气体分子的平均动能增加B. 气体分子的平均势能增加C. 气体分子的平均动能和平均势能都增加D. 气体分子的平均动能和平均势能都不增加12. 以下哪个过程是等压过程？A. 气体的温度保持不变，压强升高B. 气体的压强保持不变，温度升高C. 气体的温度和压强都升高D. 气体的温度和压强都降低13. 以下哪个过程是等容过程？A. 气体的温度保持不变，压强升高B. 气体的压强保持不变，温度升高C. 气体的温度和压强都升高D. 气体的温度和压强都降低14. 在等压条件下，理想气体对外做功导致内能减少，这一过程中：A. 气体分子的平均动能减少B. 气体分子的平均势能减少C. 气体分子的平均动能和平均势能都减少D. 气体分子的平均动能和平均势能都不减少15. 以下哪个过程是等容等压过程？A. 气体的温度和压强都升高B. 气体的温度保持不变，压强升高C. 气体的压强保持不变，温度升高D. 气体的温度和压强都降低16. 在等容条件下，理想气体吸收热量导致内能增加，这一过程中：A. 气体分子的平均动能增加B. 气体分子的平均势能增加C. 气体分子的平均动能和平均势能都增加D. 气体分子的平均动能和平均势能都不增加17. 以下哪个过程是等压过程？A. 气体的温度保持不变，压强升高B. 气体的压强保持不变，温度升高C. 气体的温度和压强都升高D. 气体的温度和压强都降低18. 以下哪个过程是等容过程？A. 气体的温度保持不变，压强升高B. 气体的压强保持不变，温度升高C. 气体的温度和压强都升高D. 气体的温度和压强都降低19. 在等压条件下，理想气体对外做功导致内能减少，这一过程中：A. 气体分子的平均动能减少B. 气体分子的平均势能减少C. 气体分子的平均动能和平均势能都减少D. 气体分子的平均动能和平均势能都不减少20. 以下哪个过程是等容等压过程？A. 气体的温度和压强都升高B. 气体的温度保持不变，压强升高C. 气体的压强保持不变，温度升高D. 气体的温度和压强都降低21. 在等容条件下，理想气体吸收热量导致内能增加，这一过程中：A. 气体分子的平均动能增加B. 气体分子的平均势能增加C. 气体分子的平均动能和平均势能都增加D. 气体分子的平均动能和平均势能都不增加22. 以下哪个过程是等压过程？A. 气体的温度保持不变，压强升高B. 气体的压强保持不变，温度升高C. 气体的温度和压强都升高D. 气体的温度和压强都降低23. 以下哪个过程是等容过程？A. 气体的温度保持不变，压强升高B. 气体的压强保持不变，温度升高C. 气体的温度和压强都升高D. 气体的温度和压强都降低24. 在等压条件下，理想气体对外做功导致内能减少，这一过程中：A. 气体分子的平均动能减少B. 气体分子的平均势能减少C. 气体分子的平均动能和平均势能都减少D. 气体分子的平均动能和平均势能都不减少25. 以下哪个过程是等容等压过程？B. 气体的温度保持不变，压强升高C. 气体的压强保持不变，温度升高D. 气体的温度和压强都降低26. 在等容条件下，理想气体吸收热量导致内能增加，这一过程中：A. 气体分子的平均动能增加B. 气体分子的平均势能增加C. 气体分子的平均动能和平均势能都增加D. 气体分子的平均动能和平均势能都不增加27. 以下哪个过程是等压过程？A. 气体的温度保持不变，压强升高B. 气体的压强保持不变，温度升高C. 气体的温度和压强都升高D. 气体的温度和压强都降低28. 以下哪个过程是等容过程？A. 气体的温度保持不变，压强升高B. 气体的压强保持不变，温度升高C. 气体的温度和压强都升高29. 在等压条件下，理想气体对外做功导致内能减少，这一过程中：A. 气体分子的平均动能减少B. 气体分子的平均势能减少C. 气体分子的平均动能和平均势能都减少D. 气体分子的平均动能和平均势能都不减少30. 以下哪个过程是等容等压过程？A. 气体的温度和压强都升高B. 气体的温度保持不变，压强升高C. 气体的压强保持不变，温度升高D. 气体的温度和压强都降低31. 在等容条件下，理想气体吸收热量导致内能增加，这一过程中：A. 气体分子的平均动能增加B. 气体分子的平均势能增加C. 气体分子的平均动能和平均势能都增加D. 气体分子的平均动能和平均势能都不增加32. 以下哪个过程是等压过程？A. 气体的温度保持不变，压强升高B. 气体的压强保持不变，温度升高C. 气体的温度和压强都升高D. 气体的温度和压强都降低33. 以下哪个过程是等容过程？A. 气体的温度保持不变，压强升高B. 气体的压强保持不变，温度升高C. 气体的温度和压强都升高D. 气体的温度和压强都降低34. 在等压条件下，理想气体对外做功导致内能减少，这一过程中：A. 气体分子的平均动能减少B. 气体分子的平均势能减少C. 气体分子的平均动能和平均势能都减少D. 气体分子的平均动能和平均势能都不减少35. 以下哪个过程是等容等压过程？A. 气体的温度和压强都升高B. 气体的温度保持不变，压强升高C. 气体的压强保持不变，温度升高D. 气体的温度和压强都降低36. 在等容条件下，理想气体吸收热量导致内能增加，这一过程中：A. 气体分子的平均动能增加B. 气体分子的平均势能增加C. 气体分子的平均动能和平均势能都增加D. 气体分子的平均动能和平均势能都不增加37. 以下哪个过程是等压过程？A. 气体的温度保持不变，压强升高B. 气体的压强保持不变，温度升高C. 气体的温度和压强都升高D. 气体的温度和压强都降低38. 以下哪个过程是等容过程？A. 气体的温度保持不变，压强升高B. 气体的压强保持不变，温度升高C. 气体的温度和压强都升高D. 气体的温度和压强都降低39. 在等压条件下，理想气体对外做功导致内能减少，这一过程中：A. 气体分子的平均动能减少B. 气体分子的平均势能减少C. 气体分子的平均动能和平均势能都减少D. 气体分子的平均动能和平均势能都不减少40. 以下哪个过程是等容等压过程？A. 气体的温度和压强都升高B. 气体的温度保持不变，压强升高C. 气体的压强保持不变，温度升高D. 气体的温度和压强都降低答案：1. A2. B3. A4. A5. B6. A7. B8. C10. D11. A12. B13. B14. A15. C16. A17. B18. B19. A20. C21. A22. B23. B24. A25. C26. A27. B28. B29. A30. C32. B33. B34. A35. C36. A37. B38. B39. A40. C。
新高考物理考试易错题易错点30分子动理论内能附答案
易错点30 分子动理论 内能易错总结1．与阿伏加德罗常数相关的物理量宏观量：摩尔质量M 、摩尔体积V mol 、物质的质量m 、物质的体积V 、物质的密度ρ； 微观量：单个分子的质量m 0、单个分子的体积V 0其中密度ρ＝m V ＝M V mol ，但是切记ρ＝m 0V 0是没有物理意义的．2．微观量与宏观量的关系 (1)分子质量：m 0＝M N A ＝ρV molN A.(2)分子体积：V 0＝V mol N A ＝MρN A (适用于固体和液体)．(对于气体，V 0表示每个气体分子所占空间的体积) (3)物质所含的分子数：N ＝nN A ＝m M N A ＝VV mol N A .3．两种分子模型 （1）球体模型固体和液体可看作一个一个紧挨着的球形分子排列而成，忽略分子间空隙，如图甲所示．d ＝36V 0π＝36V molπN A (V 0为分子体积)． （1）立方体模型气体分子间的空隙很大，把气体分成若干个小立方体，气体分子位于每个小立方体的中心，每个小立方体是每个气体分子平均占有的活动空间，忽略气体分子的大小，如图乙所示．d ＝3V 0＝3V molN A (V 0为每个气体分子所占据空间的体积)． 4．扩散现象(1)扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的．(2)气体物质的扩散现象最显著；常温下物质处于固态时扩散现象不明显．(3)扩散现象发生的显著程度与物质的温度有关，温度越高，扩散现象越显著，这表明温度越高，分子运动得越剧烈． (4)分子运动的特点 ①永不停息；②无规则．5．布朗运动(1)微粒的大小：做布朗运动的微粒是由许多分子组成的固体颗粒而不是单个分子．其大小直接用人眼观察不到，但在光学显微镜下可以看到(其大小在10－6 m的数量级)．(2)布朗运动产生的原因：液体分子不停地做无规则运动，不断地撞击微粒．如图，悬浮的微粒足够小时，来自各个方向的液体分子撞击作用力不平衡，在某一瞬间，微粒在某个方向受到的撞击作用较强，在下一瞬间，微粒受到另一方向的撞击作用较强，这样，就引起了微粒的无规则运动．(3)实质及意义：布朗运动实质是由液体分子与悬浮微粒间相互作用引起的，反映了液体分子的无规则运动．(4)影响因素①悬浮的微粒越小，布朗运动越明显．②温度越高，布朗运动越激烈．6．热运动(1)分子的“无规则运动”，是指由于分子之间的相互碰撞，每个分子的运动速度无论是方向还是大小都在不断地变化．(2)热运动是对于大量分子的整体而言的，对个别分子无意义．(3)分子热运动的剧烈程度虽然受到温度影响，温度高分子热运动快，温度低分子热运动慢，但分子热运动永远不会停息．7．气体压强的产生单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的，但是大量分子频繁地碰撞器壁，就会对器壁产生持续、均匀的压力．所以从分子动理论的观点来看，气体的压强等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力．8．决定气体压强大小的因素(1)微观因素①与气体分子的数密度有关：气体分子数密度(即单位体积内气体分子的数目)越大，在单位时间内，与单位面积器壁碰撞的分子数就越多，气体压强就越大．②与气体分子的平均速率有关：气体的温度越高，气体分子的平均速率就越大，每个气体分子与器壁碰撞时(可视为弹性碰撞)给器壁的冲力就越大；从另一方面讲，分子的平均速率越大，在单位时间内器壁受气体分子撞击的次数就越多，累计冲力就越大，气体压强就越大．(2)宏观因素①与温度有关：体积一定时，温度越高，气体的压强越大．②与体积有关：温度一定时，体积越小，气体的压强越大．9．气体压强与大气压强的区别与联系气体压强大气压强区别①因密闭容器内的气体分子的数密度一般很小，由气体自身重力产生的压强极小，可忽略不计，故气体压强由气体分子碰撞器壁产生②大小由气体分子的数密度和温度决定，与地球的引力无关③气体对上下左右器壁的压强大小都是相等的①由于空气受到重力作用紧紧包围地球而对浸在它里面的物体产生的压强．如果没有地球引力作用，地球表面就没有大气，从而也不会有大气压强②地面大气压强的值与地球表面积的乘积，近似等于地球大气层所受的重力值③大气压强最终也是通过分子碰撞实现对放入其中的物体产生压强联系两种压强最终都是通过气体分子碰撞器壁或碰撞放入其中的物体而产生的10．分子力、分子势能与分子间距离的关系(如图所示)分子间距离r r＝r0r>r0r<r0分子力F 等于零表现为引力表现为斥力分子力做功W 分子间距增大时，分子力做负功分子间距减小时，分子力做负功分子势能E p最小随分子间距的增大而增大随分子间距的减小而增大由分子间的相对位置决定，随分子间距离的变化而变化．分子势能是标量，正、负表示的是大小，具体的值与零势能点的选取有关．12．分子势能的影响因素(1)宏观上：分子势能跟物体的体积有关．(2)微观上：分子势能跟分子间距离r有关，分子势能与r的关系不是单调变化的．13．内能的决定因素(1)宏观因素：物体内能的大小由物质的量、温度和体积三个因素决定，同时也受物态变化的影响．(2)微观因素：物体内能的大小由物体所含的分子总数、分子热运动的平均动能和分子间的距离三个因素决定．14．温度、内能和热量的比较(1)温度宏观上表示物体的冷热程度，是分子平均动能的标志．(2)内能是物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和．(3)热量指在热传递过程中，物体吸收或放出热的多少．15．内能和机械能的区别与联系易错类型：对物理概念理解不透彻1．（2021·全国高三课时练习）以下所述现象中，属于通过热传递改变了物体内能的是（）A．将一段铁丝反复弯折，弯折处会发热B．放在空气中的一杯热水会冷却C．在转动的砂轮上磨车刀，车刀发热D．电流通过电阻丝【答案】B【详解】弯折铁丝是用力对物体做功，在转动的砂轮上磨车刀是摩擦力做功，电流通过电阻丝做功，三者都是通过做功改变物体的内能，热水放在空气中，通过热辐射等方式向外传递了热量，自身的内能减少，温度下降，是通过热传递方式改变的内能。
人教版2020年高中物理选修3-3第十章《 热力学定律》测试试题有解析
人教版2020年高中物理选修3-3测试题第十章热力学定律一、选择题（共15小题，其中1-8小题为单项选择题，9-15小题为多项选择题。
）1.下列说法中正确的是（）A. 物体甲自发传递热量给物体乙，说明甲物体的内能一定比乙物体的内能大B. 温度相等的两个物体接触，它们各自的内能不变且内能也相等C. 若冰熔化成水时温度不变且质量也不变，则内能是增加的D. 每个分子的内能等于它的势能和动能之和2.下列有关热力学第二定律的说法正确的是（）A. 气体自发地扩散运动总是向着更为无序的方向进行，是可逆过程B. 第二类永动机虽然不违反能量守恒定律，但它是制造不出来的C. 空调既能制冷又能制热，说明热传递不具有方向性D. 一定质量的理想气体向真空自由膨胀时，体积增大，熵减小3.某驾驶员发现中午时车胎内的气压高于清晨时的，且车胎体积增大．若这段时间胎内气体质量不变且可视为理想气体，那么下列说法正确的是()A. 外界对胎内气体做功，气体内能减小B. 外界对胎内气体做功，气体内能增大C. 胎内气体对外界做功，内能减小D. 胎内气体对外界做功，内能增大4.根据分子运动论，物体分子之间距离为r0时，分子所受的斥力和引力相等，以下关于分子势能的说法正确的是（）A. 当分子距离为r0时，分子具有最大势能；距离增大或减小时，势能都变小B. 当分子距离为r0时，分子具有最小势能；距离增大或减小时，势能都变大C. 分子距离越大，分子势能越大；分子距离越小，分子势能越小D. 分子距离越大，分子势能越小；分子距离越小，分子势能越大5.导热性能良好的气缸和活塞，密封一定质量的理想气体，气缸固定不动，保持环境温度不变，现用外力将活塞向下缓慢移动一段距离，则这一过程中（）A. 外界对缸内气体做功，缸内气体内能不变B. 缸内气体放出热量，内能增大C. 气缸内每个气体分子的动能保持不变D. 单位时间内撞击到器壁上单位面积的分子数减小6.对一些机械设备的科学性分析正确的是()A. 空调机既能制冷又能制热，说明热传递不存在方向性B. 第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律C. 即使科学技术有长足进步，将来的热机的效率也达不到100%D. 电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，违背了热力学第二定律7.一定质量的某种气体，在不同温度下的气体热运动速率的统计分布图如图所示，下列说法正确的是()A. 状态①的温度高于状态②的温度B. 气体分子在高温状态时的平均速率大于低温状态时的平均速率C. 不计分子势能，气体在状态①时具有的内能较大D. 温度升高时每个分子运动的动能都增大8.下列说法正确的是（）A. 温度是分子平均动能的宏观标志，所以两个物体只要温度相等，那么它们分子的平均速率就相等B. 热力学第二定律可描述为：“不可能使热量由低温物体传递到高温物体”C. 在自然界能的总量是守恒的，所以不存在能源危机D. 热力学第一定律也可表述为第一类永动机不可能制成9.一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其p -T图象如图所示，下列判断正确的是()A. 过程ab中气体一定吸热B. 过程bc中气体既不吸热也不放热C. 过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热D. a、b和c三个状态中，状态a分子的平均动能最小E. b和c两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同10.下列有关热现象的说法正确的是（）A.分子力随分子间距离增大而增大B.没有摩擦的理想热机也不可能把吸收的能量全部转化为机械能C.已知某物质的摩尔质量和密度，可求出阿伏加德罗常数D.内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同E.瓶中充满某理想气体，且瓶内压强高于外界压强，在缓慢漏气过程中内外气体的温度均不发生改变．则瓶内气体在吸收热量且分子平均动能不变11.下述做法不能改善空气质量的是()A. 以煤等燃料作为主要生活燃料B. 利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源C. 鼓励私人购买和使用汽车代替公交车D. 限制使用电动车E. 大量使用核能发电、风力发电和水力发电12.如图所示，两个相通的容器P、Q间装有阀门K，P中充满气体，Q内为真空，整个系统与外界没有热交换．打开阀门K后，P中的气体进入Q中，最终达到平衡，则()A. 气体体积膨胀，内能不变B. 气体分子势能减少，内能增加C. 气体分子势能增加，压强可能不变D. 气体分子势能可认为不变，气体分子的平均动能也不变E. Q中气体不可能自发地全部退回到P中13.下列说法中正确的是 .A. 布朗运动是在显微镜下看到的液体分子的无规则运动B. 自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性C. 分子质量不同的两种气体温度相同,它们分子的平均动能可能不相同D. 当分子间的引力和斥力平衡时,分子势能最小E. 一定质量的理想气体,吸热的同时外界对其做功,其内能一定增加14.如图所示，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 轴上四个特定的位置，现把乙分子从a处由静止释放，则()A. 乙分子从a至b做加速运动，由b至c做减速运动B. 乙分子由a至c加速度先增大，后减小，到达c时加速度为零C. 乙分子由a至c做加速运动，到达c时速度最大D. 乙分子由a至b的过程中，分子力一直做正功E. 乙分子由b至d的过程中，分子力一直做负功15.下列说法正确的是()A. 铁块熔化成铁水的过程中，温度不变，内能增大B. 物体运动的速度增大，则物体中分子热运动的平均动能增大，物体的内能增大C. A、B两物体接触时有热量从物体A传到物体B，这说明物体A的内能大于物体B 的内能D. A、B两物体的温度相同时，A、B两物体的内能可能不同，分子的平均速率也可能不同E. 两个系统处于热平衡时，它们一定具有相同的温度二、填空题16.如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭者一定质量的理想气体，气体的温度为T。
2021年高中物理选修三第三章《热力学定律》阶段练习(答案解析)
一、选择题1．下列例子中，通过热传递改变物体内能的是（）A．火炉将水壶中的水煮开B．汽车紧急刹车时轮胎发热C．压缩气体放气后温度降低D．擦火柴，火柴就燃烧2．关于热学现象和热学规律，下列说法中正确的是（）A．布朗运动就是液体分子的热运动B．用油膜法测分子直径的实验中，应使用纯油酸滴到水面上C．第一类永动机不可能制成是因为它违背了能量守恒定律D．用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做功3.0×105 J，同时空气的内能增加2.2×105 J，则空气从外界吸热5.2×105 J3．气体膨胀对外做功100 J，同时从外界吸收了120 J的热量，它的内能的变化是A．减小20 J B．增大20 J C．减小220 J D．增大220 J 4．“绿色、环保、低碳”是当今世界的关键词，“低碳”要求我们节约及高效利用能源。
关于能源与能量，下列说法正确的是（）A．因为能量守恒，所以不要节约能源B．自然界中石油、煤炭等能源可供人类长久使用C．人类应多开发与利用风能、太阳能等新型能源D．人类不断地开发和利用新的能源，所以能量可以被创造5．下列说法正确的是（）A．因为能量守恒，所以能源危机是不可能的B．摩擦力做功的过程，必定有机械能转化为内能C．热力学第二定律可表述为所有自发的热现象的宏观过程都具有方向性D．第二类永动机不可能制造成功的原因是违背了能量守恒定律6．一定质量的理想气体，由初始状态A开始，状态变化按图中的箭头所示方向进行，最后又回到初始状态A，对于这个循环过程，以下说法正确的是（）A．由A→B，气体的分子平均动能增大，放出热量B．由B→C，气体的分子数密度增大，内能减小，吸收热量C．由C→A，气体的内能减小，放出热量，外界对气体做功D．经过一个循环过程后，气体内能可能减少，也可能增加7．一个气泡从恒温水槽的底部缓慢向上浮起，（若不计气泡内空气分子势能的变化）则（）A．气泡对外做功，内能不变，同时放热B．气泡对外做功，内能不变，同时吸热C．气泡内能减少，同时放热D．气泡内能不变，不吸热也不放热8．如图所示，导热的气缸开口向下，缸内活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞可自由滑动且不漏气，活塞下挂一个砂桶，砂桶装满砂子时，活塞恰好静止，现将砂桶底部钻一个小洞，让细砂慢慢漏出．气缸外部温度恒定不变，则A．缸内的气体压强减小，内能减小B．缸内的气体压强增大，内能减小C．缸内的气体压强增大，内能不变D．外界对气体做功，缸内的气体内能增加9．如图是某喷水壶示意图．未喷水时阀门K闭合，压下压杆A可向瓶内储气室充气，多次充气后按下按柄B打开阀门K，水会自动经导管从喷嘴处喷出．储气室内气体可视为理想气体，充气和喷水过程温度保持不变．则A．充气过程中，储气室内气体内能增大B．充气过程中，储气室内气体分子平均动能增大C．喷水过程中，储气室内气体放热D．喷水过程中，储气室内气体压强增大10．如图描述了一定质量的理想气体压强p随体积V变化的图像，O、a、b在同一直线上，ac与横轴平行，下列说法正确的是（）A．a到b过程，外界对气体做功B．c到a过程，气体向外界放出热量大于气体内能的减少量C．b到c过程，气体释放的热量大于气体内能的减少D．a点时气体的内能等于b点时气体的内能11．一定质量的理想气体从状态A开始，经状态B和状态C回到状态A，其状态变化的p—T图象如图所示，其中线AB与OT轴平行，线段BC与Op轴平行。
高二物理分子间的作用力试题答案及解析
高二物理分子间的作用力试题答案及解析1.密闭有空气（非理想气体，分子间的作用力表现为引力）的薄塑料瓶因降温而变扁，此过程中瓶内空气A．内能不变B．外界对瓶内空气做功C．分子力做正功，分子势能变大D．分子力做负功，分子势能变大【答案】B【解析】分子间的作用力表现为引力，而体积减小，分子力做正功，分子势能减小，温度降低，分子平均动能减小，故内能减小，薄塑料瓶变扁，气体体积减小，外界对气体做功，B正确；【考点】考查了分子力，内能变化2.下列说法中正确的是A．气体对容器的压强是大量气体分子对容器的碰撞引起的，它跟气体分子的密集程度以及气体分子的平均动能有关B．在使两个分子间的距离由很远(r>10-9m)减小到很难再靠近的过程中分子力先减小后增大，分子势能先减小后增大C．温度相同的氢气和氧气，氧气分子的平均动能比较大D．当气体分子热运动变得剧烈时，压强必变大【答案】A【解析】气体对容器的压强是大量气体分子对容器的碰撞引起的，在微观上它跟气体分子的密集程度以及气体分子的平均动能有关，在宏观上与气体的压强及温度有关，选项A 正确；在使两个分子间的距离由很远(r>10-9m)减小到很难再靠近的过程中分子力先增大再减小，再增大，分子势能先减小后增大，选项B错误；温度是分子平均动能的标志，故温度相同的氢气和氧气，分子的平均动能相同，选项C错误；当气体分子热运动变得剧烈时，气体的温度升高，但不知道体积的变化，故压强不一定变大，选项D 错误。
【考点】气体的压强；分子力及分子势能。
3.关于分子间的作用力和分子势能，下列说法中正确的是A．两个邻近的分子间同时存在着引力和斥力B．分子间作用力的大小与分子间的距离有关C．当分子间的作用力做正功时，分子势能减少D．当分子间的作用力做正功时，分子势能增加【答案】ABC【解析】根据分子动理论知识，两个邻近的分子间同时存在着引力和斥力，分子间作用力的大小与分子间的距离有关，分子力随分子间距增大而减小；当分子间的作用力做正功时，分子势能减少，ABC选项正确。
高考物理新力学知识点之理想气体图文解析(5)
高考物理新力学知识点之理想气体图文解析(5)高考物理新力学知识点之理想气体图文解析(5)一、挑选题1．以下讲法中正确的是A．分子力做正功，分子势能一定增大B．气体的压强是由气体分子间的吸引和排斥产生的C．分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小D．绝对零度算是当一定质量的气体体积为零时，用实验办法测出的温度 2．关于一定质量的理想气体，下列讲法正确的是 ( )A．当气体温度升高，气体的压强一定增大B．当气体温度升高，气体的内能也许增大也也许减小C．当外界对气体做功，气体的内能一定增大D．当气体在绝热条件下膨胀，气体的温度一定落低3．一定质量的理想气体从状态a变化到状态b的P-V图像如图所示，在这一过程中，下列表述正确的是A．气体在a状态的内能比b状态的内能大B．气体向外释放热量C．外界对气体做正功D．气体分子撞击器壁的平均作用力增大4．图中气缸内盛有定量的理想气体，气缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，活塞与气缸壁的接触是光滑的，但别漏气。
现将活塞杆与外界连接使其缓慢的向右挪移，如此气体将等温膨胀并经过杆对外做功。
若已知理想气体的内能只与温度有关，则下列讲法正确的是（）A．气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，所以此过程违反热力学第二定律B．气体是从单一热源吸热，但并未全用来对外做功，因此此过程别违反热力学第二定律C．气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，但此过程别违反热力学第二定律D．ABC三种讲法都别对5．如图所示，1、2是一定质量的某气体在温度分不是1t，2t时状态变化的等温线，A、B 为线上的两点，表示它们的状态参量分不为1p、1V和2p、2V，则由图像可知（）A ．12t t >B ．12t t =C ．12t t6．下列讲法正确的是A ．外界对气体做功，气体的内能一定增大B ．气体从外界汲取热量，气体的内能一定增大C ．气体的温度越低，气体分子无规则运动的平均动能越大D ．温度一定，分子密集程度越大，气体的压强越大7．一定质量的理想气体从状态A 变化到状态B 再变化到状态C ，其p V -图象如图所示，已知该气体在状态A 时的温度为27℃，则（）A ．该气体在状态B 时的温度300KB ．该气体在状态C 时的温度600KC ．该气体在状态A 和状态C 内能相等D ．该气体从状态A 经B 再到C 的全过程中从外界吸热8．一定质量的理想气体，经图所示方向发生状态变化，在此过程中，下列叙述正确的是（）A ．1→2气体体积增大B ．3→1气体体积增大C ．2→3气体体积别变D ．3→1→2气体体积别断减小9．如图所示，粗细均匀的玻璃管竖直放置且开口向上，管内由两段长度相同的水银柱封闭了两部分体积相同的空气柱．向管内缓慢加入少许水银后，上下两部分气体的压强变化分不为Δp1和Δp 2，体积减少分不为ΔV 1和ΔV 2．则（）A ．Δp 1Δp 2C ．ΔV 1ΔV 210．如图所示，将盛有温度为T 的同种气体的两容器用水平细管相连，管中有一小段水银将A 、B 两部分气体隔开，现使A 、B 并且升高温度，若A 升高到A T T +，B 升高到B T T +，已知2A B V V =，要使水银保持别动，则( )A ．2AB T T = B ．A B T T =C ．12A B T T =D ．14A B T T = 11．如图所示，两根粗细相同、两端开口的直玻璃管 A 和 B ，竖直插入同一水银槽中，各用一段水银柱封闭着一定质量同温度的空气，空气柱长度 H 1>H 2，水银柱长度 h 1>h 2，今使封闭气柱落低相同的温度(大气压保持别变)，则两管中气柱上方水银柱的挪移事情是：（）A ．均向下挪移，A 管挪移较多B ．均向上挪移，A 管挪移较多C ．A 管向上挪移，B 管向下挪移D ．无法推断12．如图所示，在一端开口且脚够长的玻璃管内，有一小段水银柱封住了一段空气柱。
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气体的内能减少
第四模块 选修3-2
物理
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解析：选项D考查了两个知识点：(1)气体膨胀时分子 力做负功，分子势能增加，但分子力做功不影响内能，它 只是实现了分子势能和分子热运动动能间的转化．(2)改变 内能有两种方式，即外界对物体做功和热传递，要综合考 虑．因此，改变内能的功并不是物体内部分子力做的功， 而是外界对气体做的功，在第二大问题中我们要具体区分 这两种功．答案选BC.
方向上有位移，气体对外做正功，内能减少．(2)本题 括号内注明不计气团内分子间的势能，即不考虑分子力做 功，把气体当成理想气体，故内能减少，温度降低．(3)对 两种功概念的理解也是本题的考查内容之一．本题选C.
答案：C
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【例4】 如图2所示，两个相通的容器P、Q间装有
答案：BC
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综上可见，物体内部分子力做功和分子势能的关系近 几年反复考查，希望引起考生关注．
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二、外界对系统(气体)做功和物体内能改变的关系 1．功能关系：气体膨胀时，如果没有热传递且气体 对外界做正功，则气体内能减少；反之，气体内能增加． 2．本质：这是把气体当做整体研究时气体和外界间 的相互作用所决定的功能关系． 3．物体内部分子力做功和外界对系统(气体)做功的区 别：物体内部分子力做功只是实现了分子势能和分子热运 动动能间的转化，而这两种都属于内能，故分子力做功不 影响内能的变化．外界对系统(气体)做功是改变物体内能 的两种方式之一，二者的适用范畴不同．
答案：BC
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【例2】 如图1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时为斥力，F<0时为引力，
a、b、c、d为x轴上四个特定的位置．现把乙分子从a处由
静止释放，则
()
第四模块 选修3-2
阀门K，P中充满气体，Q内为真空，整个系统与外界没有
热交换．打开阀门K后，P中的气体进入Q中，最终达到平
衡，则
()
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A．气体体积膨胀，内能增加 B．气体分子势能减少，内能增加 C．气体分子势能增加，压强可能不变 D．Q中气体不可能自发地全部退回到P中 解析：考查了自由膨胀问题，由于气体对外不做功， 且系统与外界无热交换，故内能不变．这种类型的题目是 高考的热点，考生要重点掌握．本题选D. 答案：D
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【例1】 (2008年全国卷Ⅱ)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
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4．气体对外做功的两个要素：力和位移． (1)气体边界线固定，有力无位移，不做功． (2)自由膨胀时，有位移无力，不做功． 5．自由膨胀和缓慢膨胀的区别：当气体向真空容器 膨胀时，由于无其他气体分子阻碍，故虽有位移但却无力， 气体对外不做功．同时由于常温下分子运动较快，故膨胀 过程瞬间完成，我们把这种膨胀叫自由膨胀．缓慢膨胀意 味着气体膨胀过程受到外界阻碍，故气体膨胀的过程中一 定对外界做功．缓慢膨胀意味着对外做功这一隐含条件是 近几年高考的热点，也是学生答题的难点．
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A．乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动 B．乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大 C．乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一 直减少 D. 乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一 直增加
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解析：本题直接考查了分子力做功和分子势能的关系， 它与重力做功和重力势能的关系非常类似．当考虑分子间 的力时为实际气体；反之，为理想气体．答案选BC.
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章末复习总结·新课标
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热学中的三种动能关系 一、物体内部分子力做功和分子势能的关系 1．功能关系：当物体内部分子力做正功时，分子势 能减少；反之，当分子力做负功时，分子势能增加． 2．本质：这是物体内部分子间的相互作用力和分子 间的相对位置所决定的功能关系． 3．实际气体需要考虑分子力和相应的功能关系，而 理想气体则忽略分子力，把分子势能当做常量零来处理．
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6．外界：和所研究气体边界接触的外界可以是容器 的器壁、活塞或其他气体．
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【例3】 (2008年重庆卷)地面附近有一正在上升的空
气团，它与外界的热交换忽略不计．已知大气压强随高度
增加而降低，则该气团在此上升过程中(不计气团内分子
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三、广义的功能关系 热学部分经常考查各种功能关系的综合运用，即更普 遍意义上的能的转化和守恒定律．处理该类题目的关键是 抓住增加的总能量和减少的总能量相等这个规律．
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【例5】 如图3所示，A、B两装置均由一支一端封 闭、一端开口且带有玻璃泡的管状容器和水银槽组成，除 玻璃泡在管上的位置不同外，其他条件都相同．将两管抽 成真空后，开口向下竖直插入水银槽中(插入过程没有空 气进入管内)，水银柱上升至图示位置停止．假设这一过 程水银与外界没有热交换，则下列说法正确的是( )
间的势能)
()
A．体积减小，温度降低
B．体积减小，温度不变
C．体积增大，温度降低
D．体积增大，温度不变
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解析：本题考查了三个方面的内容：(1)气体绝热时内 能的变化只取决于外界是否对气体做功或气体是否对外界 做功．本题气体膨胀且有压强，故气体对外界有力的作用 且力的