第50期 分子运动速率分布规律 分子动能和分子势能-【数理报】2024-2025学年高二物理选择性必修第三册同步学案（人教版2019）

书 答案详解 　　　２０２４～２０２５学年　高中物理人教（选择性必修第三册）　第４９～５２期（２０２５年７月）　　　 第４９期３版参考答案 Ａ组 １．Ｃ　２．Ｂ　３．Ｃ　４．Ｃ　５．Ａ　６．Ｂ　７．Ｃ 提示： １．布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，而组成小颗粒的分 子有成千上万个，颗粒的运动是大量分子集体的运动，并不是 颗粒分子的无规则运动，Ａ错误；温度是分子热运动程度的标 志，同种物质的分子若温度不同，其热运动的剧烈程度也不同， Ｂ错误；温度是分子热运动激烈程度的反映，温度越高，分子热 运动越激烈，由于气体和液体的温度高低不确定，所以气体分 子的热运动不一定比液体分子激烈，Ｃ正确；分子做无规则运 动的速度与物体的温度有关，与物体的机械运动的速度无关， Ｄ错误．故选Ｃ． ２．由公式Ｖ＝Ｍ ρ ＝０．８×１０ －３ ８×１０２ ＝１０－６ｍ３，所以形成的最 大面积为：Ｓ＝ ＶＤ ＝ １０－６ １０－１０ ｍ２，故Ｂ正确． ３．因为分子在永不停息做无规则运动，所以Ｎ２和Ｈ２将同 时向对方扩散，“永不停息”说明两种气体分布均匀后，分子仍 会运动． ４．ａ克拉钻石的摩尔数为：ｎ＝０．２ａｍｍｏｌ ，所含的分子数为：Ｎ ＝ｎＮＡ ＝ ０．２ａＮＡ ｍｍｏｌ ，故Ａ错误，Ｂ错误；钻石的摩尔体积为：Ｖ＝ ｍｍｏｌ×１０ －３ ρ ｍ３／ｍｏｌ，每 个 钻 石 分 子 体 积 为：Ｖ０ ＝ Ｖ ＮＡ ＝ ｍｍｏｌ×１０ －３ ρＮＡ ，该钻石分子直径为ｄ，则：Ｖ０ ＝ ４ ３π（ ｄ ２） ３，由上述 公式可求得：ｄ＝ ３ ６ｍｍｏｌ×１０ －３ ＮＡρ槡 π （单位为ｍ）故Ｃ正确，Ｄ错误， 故选Ｃ． ５．分子之间的斥力和引力是同时存在的，分子间距离为ｒ０ 时，分子间的引力与斥力大小相等，Ａ错误；由图中实线知：当ｒ ＞ｒ０时，分子之间的距离减小时，分子间的引力总是大于斥力， 分子力表现为引力，Ｂ正确；分子间距离增大时，当ｒ＜ｒ０时，分 子之间的距离增大时，分子力减小，当ｒ＞ｒ０时，分子之间的距 离增大时，分子力先增大后减小，Ｃ正确；分子间距离大于 ｒ０ 时，分子力表现为引力，增大分子间距离，分子间作用力总是做 负功，Ｄ正确． ８．（１）待油酸薄膜稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔 将油酸薄膜的形状画在玻璃板上． （２）５×１０ －４ｎ ＮＳ 　（３）ＡＣ 解析：（２）每滴油酸酒精溶液的体积为 １Ｎｃｍ ３ ｎ滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积为Ｖ＝ ｎＮ ×０．０５％ 所以单个油酸分子的直径为 Ｖ Ｓ ＝ ｎ×０．０５％ ＮＳ ＝ ５×１０－４ｎ ＮＳ ． （３）油酸分子的直径ｄ＝ＶＳ．计算结果明显偏大，可能是Ｖ 取大了或Ｓ取小了．油酸未完全散开，所测Ｓ偏小，ｄ变大，故Ａ 正确；油酸中含有大量的酒精，不影响结果，故 Ｂ错误；若计算 面积时舍去了所有不足一格的方格，会使 Ｓ变小，ｄ变大，故 Ｃ 正确；求每滴体积时，１ｍＬ的溶液的滴数多记了１０滴，使Ｖ变 小，ｄ变小，故Ｄ错误． ９．（１）水的分子数为：Ｎ＝ρＶＭＮＡ，水蒸气中的分子数为：Ｎ′ ＝ ＶＶｍ ＮＡ． （２）水中相邻两个水分子之间的平均距离是：ｄ＝ ３ Ｍ ρＮ槡Ａ                                                         ， —１— 高中物理人教（选择性必修第三册）　第４９～５２期 水蒸气中相邻两个水分子之间的平均距离是：ｄ′＝ ３Ｖｍ Ｎ槡Ａ ． １０．解析：（１）吸烟者一根烟吸入的总气体体积为Ｖ＝１０× ３００ｃｍ３ ＝３０００ｃｍ３，含有空气分子数为 ｎ＝３０００×１０ －６ ２２．４×１０－３ × ６．０２×１０２３个 ＝８．１×１０２２个，办公室单位体积内含有的被污 染空气分子数为 ８．１×１０２２ １０×２．８个 ＝２．９×１０ ２１个，每个污染空气分 子所占的空间体积为Ｖ０＝ １ ２．９×１０２１ ｍ３，分子间的平均距离Ｌ ＝ ３Ｖ槡 ０≈７×１０ －８ｍ． （２）不吸烟者一次呼吸吸入的被污染过的空气分子个数 为Ｎ＝３００×１０ －６ １ ２．９×１０２１ ＝８．７×１０１７个． Ｂ组 １．ＡＣ　２．ＢＤ　３．ＢＣ 提示： １．布朗运动是指悬浮在液体或气体中的小颗粒受到周围 分子的撞击力而引起的无规则运动．温度越高，液体或气体分 子运动得越快，对颗粒的撞击力就越大，颗粒就越不容易平衡， 运动就越显著；颗粒越小，受力面积越小，与液体或气体分子接 触的机会就越少，也就越不容易平衡，运动也就越显著；所以布 朗运动的剧烈程度与温度和颗粒的大小有关，故ＡＣ正确． ２．由图示可知，质点乙由静止从 Ｐ开始向右做加速运动， 越过Ｑ后做减速运动，因此经过Ｑ点时速度最大，故Ａ错误，Ｂ 正确；由图示图像可知，质点运动到Ｑ点后，在甲的作用力下做 减速运动，不会静止在Ｑ点，故Ｃ错误；有图像可知在Ｐ点受力 最大，根据牛顿第二定律知Ｐ点的加速度最大，故Ｄ正确；故选 ＢＤ． ３．一滴油酸的体积为Ｖ＝ｍ ρ ，一滴纯油酸油膜最大面积 为Ｓ，则油酸分子直径ｄ＝ＶＳ ＝ ｍ ρＳ ，故Ａ错误，Ｂ正确；一滴油 酸的摩尔数为ｎ＝ｍＭ，分子数为Ｎ＝ｍＮＡ ＝ ｍ Ｍ·ＮＡ，故Ｃ正 确，Ｄ错误．故选ＢＣ． ４．油膜　正方形　舍去　一个　０．００８７ ５．解析：１ｍｏｌ食盐中有ＮＡ个氯离子和ＮＡ个钠离子，离子 总数为２ＮＡ，因而摩尔体积Ｖ与摩尔质量Ｍ与物质密度ρ的关 系为：Ｖ＝Ｍ ρ ，所以一个离子所占的体积为：Ｖ０＝ Ｖ ２ＮＡ ＝ Ｍ２ＮＡρ ． 由图可知Ｖ０就是图中每四个离子所夹的正立方体的体 积，此正方体的边长ｄ＝ ３Ｖ槡 ０ ＝ ３ Ｍ ２ＮＡ槡 ρ 而最近的两个钠离子中心间的距离 ｒ＝槡２ｄ＝槡２· ３ Ｍ ２ＮＡ槡 ρ ＝１．４１× ３ ５８．５×１０－３ ２×６．０×１０２３×２．２×１０槡 ３ ｍ ＝４×１０－１０ｍ． 第５０期３版参考答案 Ａ组 １．Ｄ　２．Ｄ　３．Ｃ　４．Ａ　５．Ｂ　６．Ａ　７．Ｄ 提示： １．气体压强由气体分子的数密度和平均动能决定，气体分 子的平均速率增大，则气体分子的平均动能增大，分子数密度 可能减小，故气压不一定增大，气体的分子密度增大，气压不一 定增加，故Ａ错误；气体压强由气体分子的数密度和平均动能 决定，故Ｂ错误；气体压强由气体分子的数密度和平均动能决 定，气体分子的平均动能增大，分子数密度可能减小，故气压不 一定增大，故Ｃ错误；气体压强由气体分子的数密度和平均动 能决定，气体分子的平均动能增大，分子数密度可能减小，故气 压可能减小，故Ｄ正确；故选Ｄ． ２．内能是指物体的内能，单个分子无内能可言，故Ａ错误； 物体的分子势能由分子间距离决定，故 Ｂ错误；物体的内能与 物体做宏观的机械运动的速度无关，故 Ｃ错误；物体的温度由 分子的平均动能决定，与物体宏观运动的动能无关，故Ｄ正确． 故选Ｄ． ３．压强是大量气体分子对容器的器壁频繁碰撞而产生的， 故Ａ正确；温度是大量分子热运动的集体行为，对个别分子来 说温度没有意义．故Ｂ正确；分子的密度与大量分子热运动无 关，故Ｃ错误；温度是分子平均动能的标志，温度是大量分子热 运动的集体行为，分子的平均动能（分子的平均速率）是大量 分子热运动的集体行为，故Ｄ正确                                                                      ． —２— 高中物理人教（选择性必修第三册）　第４９～５２期 ４．容器内气体压强，是由器壁单位面积上受到大量气体分 子的频繁碰撞而产生的持续、均匀的压力引起的，它既与单位 体积内气体分子数有关，又与环境温度有关；而地面附近的大 气压强是地面每平方米面积的上方整个大气柱的重力引起的． ５．物体的内能与物体的机械运动无关，故 Ａ错误．当气体 的体积不变而温度降低时，气体的分子势能不变，分子的平均 动能减小，气体的内能减小，故Ｂ正确．分子势能与空间位置无 关，故Ｃ错误；任何物体在任何状态下都有内能，故Ｄ错误． ８．平均动能　小于 ９．解析：由于Ｈ２的摩尔质量小于 Ｏ２的摩尔质量，质量相 同的Ｈ２比Ｏ２的分子数多，温度相同，分子的平均速率相同，由 于气体的压强由分子的平均速率与单位体积内的分子数决定， 可见甲容器中器壁所受压强大． １０．解析：（１）两者质量一样，同种物质，所以分子数目一 样，而８０℃的水比４０℃的水的水分子平均动能大，所以１ｋｇ 的８０℃的水的内能比１ｋｇ的４０℃的水大，若不考虑水的膨胀 引起的体积微小变化，则１ｋｇ的８０℃的水的内能多． （２）１ｋｇ的４０℃的水跟２ｋｇ的４０℃ 的水比较，２ｋｇ的 ４０℃的水内能多，因为后者分子数目多． （３）虽然１００℃的水的水分子平均动能较大，但池塘的水 的分子数比一杯水的分子数多得多，故一池塘常温下的水的内 能比一杯１００℃的开水的内能多． Ｂ组 １．ＡＢＣＤ　２．ＢＣ　３．ＢＤ 提示： １．气体对器壁产生的压强是由于大量气体分子频繁碰撞 器壁而产生的，选项Ａ正确；气体对器壁产生的压强等于作用 在器壁上单位面积的平均作用力，选项Ｂ正确；从微观角度看， 气体压强的大小跟气体分子的平均动能和分子密集程度有关， 分子平均动能越大，则分子撞击器壁的作用力越大，压强越大； 分子密度越大，则单位时间撞击器壁单位面积上的分子数越 多，则压强越大，选项Ｃ正确；从宏观的角度看，温度越高，分子 的平均速率越大，分子的平均动能越大，体积越小，单位时间内 的气体分子数越多，分子对器壁的碰撞越频繁，气体对器壁的 压强就越大，否则压强就越小，选项Ｄ正确．故选ＡＢＣＤ． ２．甲容器压强产生的原因是水受到重力的作用，而乙容器 压强产生的原因是分子撞击器壁，故Ａ错误，Ｂ正确；水的压强 ｐ＝ρｇｈ，ｈＡ ＞ｈＢ，可知ｐＡ ＞ｐＢ，而密闭容器中气体压强各处均 相等，与位置无关，故ｐＣ ＝ｐＤ，故Ｃ正确；液体所产生的压强与 温度无关，温度升高时，ｐＡ、ｐＢ不变，气体的压强与温度有关，温 度升高，ｐＣ、ｐＤ变大，故Ｄ错误． ３．内能和机械能是两种不同的能，内能由物体分子状态决 定，而机械能由物体的质量、速度、相对高度或弹性形变程度决 定，两者的决定因素是不同的．物体被举高，机械能增大，若温 度降低，内能可能减小，故Ａ错误；物体在水平面上克服摩擦力 做减速运动，机械能减小，而摩擦生热，物体温度升高，内能会 增大，故Ｂ正确；物体静止，温度降低，内能减小，而物体的机械 能不变，故Ｃ错误；物体内分子在永不停息地运动，内能不可能 为零，而物体的机械能在一定条件下可以为零，故Ｄ正确． ４．减小　不变　Ｃ 解析：在氢气球上升过程中，环境温度保持不变，气体分子 热运动的剧烈程度不变，体积增大，气体分子的密集程度减少， 球内气体的压强减小；气体分子的速率分布满足“中间多，两头 少”的特点，最接近题图中的Ｃ线． ５．解析：上提后，设外力对把手的作用力为Ｆ 对活塞有：Ｆ＋ｐＳ＝ｐ０Ｓ＋ｍｇ 对整体有：Ｆ＝（Ｍ＋ｍ）ｇ 由以上两式得：ｐ＝ｐ０－ Ｍｇ Ｓ． 第５１期３版参考答案 Ａ组 １．Ｃ　２．Ｄ　３．Ｃ　４．Ｄ　５．Ｂ　６．Ｂ　７．Ｄ 提示： １．忽略气体分子的自身体积，将分子看成是有质量的几何 点；假设分子间没有相互吸引和排斥，分子之间及分子与器壁 之间发生的碰撞是完全弹性的，不造成动能损失，这种气体称 为理想气体；是理论上假想的一种把实际气体性质加以简化的 气体，人们把假想的，在任何情况下都严格遵守气体三定律的 气体称为理想气体，故Ａ错误；一切实际气体并不严格遵循这 些定律，只有在温度较高，压强不大时，偏离才不显著，                                                                      所以一 —３— 高中物理人教（选择性必修第三册）　第４９～５２期 般可认为温度不低于０℃，压强不高于１．０１×１０５Ｐａ时的气体 为理想气体，故Ｃ正确，Ｂ、Ｄ错误；故选Ｃ． ２．以活塞为研究对象：初状态ｐ１Ｓ＝ｐ２Ｓ气室１、２的体积分 别为Ｖ１，Ｖ２、末状态ｐ′１Ｓ＝ｐ′２Ｓ，气室１、２的体积分别为Ｖ′１，Ｖ′２ 在活塞Ａ向右移动ｄ的过程中活塞Ｂ向右移动的距离为ｘ，因温 度不变，分别对气室１和气室２的气体运用玻意耳定律，得： ｐ１Ｖ１ ＝ｐ′１（Ｖ１＋ｘＳ－ｄＳ），ｐ２Ｖ２＝ｐ′２（Ｖ２－ｘＳ），代入数据可解 得：ｘ＝ ４９ｄ故ＡＢＣ错误，故选Ｄ． ３．此温度计每一刻度表示的实际温度为 １００８０－２０℃ ＝ ５ ３℃，当它的示数为 ４１℃ 时，它上升的格数为 ４１－２０＝ ２１（格），对应的实际温度应为２１×５３℃ ＝３５℃，当实际温度 为６０℃ 时，此温度计应从 ２０℃ 开始上升格数为６０５ ３ ＝ ３６（格），它的示数应为（３６＋２０）℃ ＝５６℃，故选Ｃ． ４．为使两管内水银面一样高，左管中空气的压强减小，由 玻意耳定律知，气体的体积要增大，右管必须向下移动，Ｄ正 确，ＡＢＣ错误．故选Ｄ． ５．在ｐ－Ｔ图像中，开始一段时间内，随着温度的升高，气 体发生的等容变化，即 ｐ Ｔ ＝恒量，图像为一条过坐标原点的直 线；当压强增加到内外压强相等时，温度再升高，活塞将向右移 动，气体发生等压变化，图像是一条水平时温度轴的直线，因此 ＡＣＤ错误，Ｂ正确．故选Ｂ． ８．（１）实验时注射器内的空气向外泄漏或实验时环境温 度降低了 （２）Ａ （３）不可能 解析：（１）图线与玻意耳定律不够吻合，ｐＶ乘积减小，说明 实验时注射器内的空气向外泄漏，或“实验时环境温度降低 了”． （２）由ｐＶ＝Ｃ可得ｐ＝ＣＶ，实验时注射器内的空气向外泄 漏，Ｃ减小，所以画出的ｐ－１Ｖ图像应当是Ａ． （３）若另一组同学操作时用手握住了注射器，气体温度升 高，Ｃ增大，作出的ｐ－Ｖ图像不可能与题干的图像相同． ９．解析：（１）缸内气体温度降低，压强不变，体积减小，故 活塞下移，重物上升； （２）分析可知缸内气体做等压变化，设活塞截面积为 Ｓｃｍ２，气体初态体积Ｖ１＝１０Ｓｃｍ ３，温度Ｔ１＝３７３Ｋ，末态温度 Ｔ２ ＝２７３Ｋ，体积设为Ｖ２ ＝ｈＳｃｍ ３（ｈ为活塞到缸底的距离）， 据 Ｖ１ Ｖ２ ＝ Ｔ１ Ｔ２ 可得ｈ＝７．３ｃｍ；则重物上升高度Δｈ＝１０－７．３＝ ２．７ｃｍ． １０．解析：（１）Ａ中气体发生等温变化． 初态：压强ｐＡ ＝ｐ０，体积ＶＡ ＝（Ｌ１－ｈ）Ｓ 末态：压强ｐ′Ａ，体积Ｖ′Ａ ＝Ｌ１Ｓ 对Ａ中气体根据玻意耳定律可得：ｐＡＶＡ ＝ｐ′ＡＶ′Ａ 解得：ｐ′Ａ ＝３０ｃｍＨｇ． （２）Ｂ中气体发生等温变化，根据几何关系可得末状态粗 圆柱形容器中水银的高度：ｈ′＝ｈ３ ＝５ｃｍ，初态：压强ｐＢ ＝ｐ０ －ｈ＝６０ｃｍＨｇ，体积 ＶＢ ＝Ｌ２Ｓ，末态：压强 ｐ′Ｂ ＝ｐＡ －ｈ′＝ ２５ｃｍＨｇ，体积 Ｖ′Ｂ ＝Ｌ′２Ｓ，根据玻意耳定律可得：ｐＢＶＢ ＝ ｐ′ＢＶ′Ｂ，解得：Ｌ′２ ＝２４ｃｍ，则Δｈ＝Ｌ′２＋ｈ′－Ｌ２ ＝１９ｃｍ． Ｂ组 １．ＣＤ　２．ＢＣＤ　３．ＡＤ 提示： １．细管中的红色液体是用来显示球形瓶中空气的体积随 温度变化情况的，测温物质是球形瓶中封闭的空气，该温度计 是利用空气的热胀冷缩的性质制造的，故ＡＢ错误，ＣＤ正确．故 选ＣＤ． ２．一定质量的气体的等温变化过程的 ｐ－Ｖ图像（即等温 线）是双曲线中的一支，显然题ＡＢ图所示图线不是等温线，ＡＢ 过程不是等温变化过程，Ａ错误；从ＡＢ图线可知气体从状态Ａ 变为Ｂ状态的过程中，压强ｐ在逐渐减小，体积Ｖ在不断增大， Ｂ、Ｃ正确；又因为该过程不是等温变化过程，所以气体的三个 状态参量一直在变化，Ｄ正确． ３．作出过Ｂ点的等温线如图所示，可知ＴＢ＞ＴＡ＝ＴＣ，故从 Ａ到Ｂ的过程温度升高，Ａ正确；从Ｂ到Ｃ的过程温度降低，Ｂ                                                                      错 —４— 高中物理人教（选择性必修第三册）　第４９～５２期 误；从Ａ到Ｃ的过程温度先升高后降低，Ｃ错误；Ａ、Ｃ两点在同 一等温线上，Ｄ正确． ! " # $ % & ４． ４ＦＶ２ πｄ２（Ｖ２－Ｖ１） ，（２） 解析：开始时气体的压强为 ｐ０，向右水平缓慢拉动活塞到 一定位置，弹簧测力计读数为Ｆ时气体的压强ｐ１：ｐ１＝ｐ０－ Ｆ Ｓ ＝ｐ０－ Ｆ π（ｄ２） ２ ＝ｐ０－ ４Ｆ πｄ２ ，该过程中温度不变，则：ｐ０Ｖ１ ＝ ｐ１Ｖ２，整理得：ｐ０ ＝ ４ＦＶ２ πｄ２（Ｖ２－Ｖ１） ，由上面的式子可知，结果与 活塞及固定在其上的支架的总质量无关，所以步骤（２）是多余 的． ５．解析：（１）选择封闭气体作为研究对象，设末态粗管内 的水银刚被全部挤出时总长度为ｈ′，根据水银的总体积保持不 变可得：ｈ１Ｓ１＋ｈ２Ｓ２ ＝ｈ′Ｓ２，可得：ｈ′＝６ｃｍ， 初态：压强ｐ１＝ｐ０－ｈ１－ｈ２＝７２ｃｍＨｇ，体积Ｖ１＝ＬＳ１＝ ２０ｃｍ３，温度Ｔ１ ＝３００Ｋ， 末态：压强ｐ２ ＝ｐ０－ｈ′＝７０ｃｍＨｇ，体积Ｖ２＝（Ｌ＋ｈ１）Ｓ１ ＝２４ｃｍ３，温度Ｔ２，根据理想气体的状态方程可得 ｐ１Ｖ１ Ｔ１ ＝ ｐ２Ｖ２ Ｔ２ ， 解得粗管内的水银刚被全部挤出时气体的温度：Ｔ２ ＝３５０Ｋ． （２）设温度为５２５Ｋ时水银柱上端距离玻璃管底部的距离 为Ｈ， 初态：压强ｐ２＝７０ｃｍＨｇ，体积Ｖ２＝（Ｌ＋ｈ１）Ｓ１＝２４ｃｍ ３， 温度Ｔ２ ＝３５０Ｋ 末态：压强Ｐ３＝７０ｃｍＨｇ，体积Ｖ３＝（Ｌ＋ｈ１）Ｓ１＋（Ｈ－Ｌ －ｈ１）Ｓ２，温度Ｔ３ ＝５２５Ｋ，等压变化，根据盖 －吕萨克定律可 得： Ｖ２ Ｔ２ ＝ Ｖ３ Ｔ３ ，解得气体温度为５２５Ｋ时，水银柱上端距离玻璃 管底部的距离：Ｈ＝２４ｃｍ． 第５２期３版参考答案 Ａ组 １．Ｂ　２．Ｃ　３．Ｂ　４．Ｄ　５．Ｄ　６．Ｃ　７．Ｃ 提示： １．组成晶体的物质微粒可以是分子、原子或离子，这些物 质微粒也就是分子动理论中所说的分子．显然，组成晶体的物 质微粒处在永不停息的无规则的热运动之中，物质微粒之间还 存在相互作用，晶体的物质微粒之所以能构成空间点阵，是由 于晶体中物质微粒之间的相互作用很强，物质微粒的热运动不 足以克服这种相互作用而彼此远离，所以ＡＣＤ正确，Ｂ错误． ２．与气体接触的液体表面分子间距离大于液体内部分子 间距离，液体表面层的分子间同时存在相互作用的引力与斥 力，但由于分子间的距离大于分子的平衡距离，分子引力大于 分子斥力，分子力表现为引力，即存在表面张力，表面张力使液 体表面有收缩的趋势；故ＡＢＤ错误，Ｃ正确．故选Ｃ． ３．单晶体和多晶体都有确定的熔点，故 Ａ错误；彩色液晶 显示器利用了液晶的光学各向异性的特点，故 Ｂ正确；玻璃管 的裂口放在火焰上烧熔，其尖端变钝，这是由于液体表面张力 的作用，故Ｃ错误；唐诗《观荷叶露珠》中有“霏微晓露成珠颗” 句，诗中荷叶和露水表现为不浸润，故Ｄ错误． ４．因为水银不浸润玻璃，所以在完全失重的情况下，水银 的形状只由表面张力决定，因为在表面张力作用下水银的表面 要收缩至最小，所以最终水银成球形． ５．石墨中的碳原子是运动的，Ａ项错误；由题意可知单层 的厚度为ｄ＝１×１０ －３ ３×１０－６ ｍ≈３×１０－１０ｍ，且层与层之间有间距， Ｂ项错误；石墨烯碳原子间不仅存在分子引力，同时也存在分子 斥力，Ｃ项错误；石墨烯是晶体，在熔解过程中，温度不变，故碳 原子的平均动能不变，Ｄ项正确． ８．不规则　不透明　不规则　规则　透明 解析：由题意，在自然条件下，液晶层中的液晶分子无规则 排列，玻璃呈乳白色，即不透明，像一块毛玻璃，可知入射光在 液晶层发生漫反射，光线可以通过，但通过量较少，而且没有规 律，通电以后，弥散分布的液晶分子迅速从无规则排列变为有 规则排列，整个液晶层相当于一块普通的透明玻璃，可知通电 时，入射光在通过液晶层后按原有方向传播． ９．解析：（１）图中ＢＣ段表示该合金的熔化过程，                                                                      说明它有 —５— 高中物理人教（选择性必修第三册）　第４９～５２期 确定的熔点，所以这种合金处于固态时是晶体． （２）熔点为２１０℃． （３）熔化过程用了Δｔ＝（１４－６）ｍｉｎ＝８ｍｉｎ． （４）ＢＣ段为固液共存状态． １０．解析：（１）若该装置放入温度为Ｔ０的水深１０ｍ处，由 于ｐ０相当于１０ｍ高的水柱产生的压强，因此此时汽缸Ⅰ中气 体的压强等于２ｐ０，由于汽缸Ⅱ中气体的压强等于３ｐ０，因此活 塞Ｂ不动．设活塞Ａ向右移动的距离为ｄ，由于两个汽缸内径相 同，则横截面积相同，设横截面积为Ｓ，对汽缸 Ⅰ 中气体，由玻 意耳定律得ｐ０ＬＳ＝２ｐ０（Ｌ－ｄ）Ｓ，解得ｄ＝ Ｌ ２． （２）该装置测量的深度最大时，活塞Ａ刚好到汽缸Ⅰ的右 端，设活塞向右移动的距离为ｘ，此时汽缸 Ⅱ 内左侧气体的体 积为Ｖ１＝ｘＳ，右侧气体的体积为Ｖ２＝（Ｌ－ｘ）Ｓ，此时左右两部 分气体的压强相等，设为ｐ，由于温度不变，对左侧气体ｐ０ＬＳ＝ ｐｘＳ，对右侧气体３ｐ０ＬＳ＝ｐ（Ｌ－ｘ）Ｓ，求得ｐ＝４ｐ０，该深度处的 压强等于大气压强与水产生压强之和，由于ｐ０相当于１０ｍ高 的水柱产生的压强，因此，该装置能测量的最大水深ｈｍ ＝３０ｍ． Ｂ组 １．ＡＣ　２．ＡＢ　３．ＢＤ 提示： １．管径很细的管子叫作毛细管．将毛细管插入液体内时， 管内，外液面会产生高度差．如果液体浸润管壁，管内液面高于 管外液面，且管越细，液面上升越高，管越粗，管内水面越低，水 浸润玻璃，故Ａ正确；如果液体不浸润管壁，管内液面低于管外 液面．水银不浸润玻璃，故Ｂ错误；毛细管插入跟它浸润的液体 中时，管内液面上升，插入跟它不浸润的液体中时，管内液面降 低，故Ｃ正确，Ｄ错误．故选ＡＣ． ２．在夏季，人穿棉线衣服感觉舒适是因为汗水对棉线浸 润，汗水可以通过棉线衣服蒸发出去，故 Ａ正确；单杠、双杠运 动员上杠表演前，手及杠上涂镁粉，是因为水对镁粉浸润，可以 吸收手部汗液防止打滑，故Ｂ正确；布制的雨伞伞面能明显看 到线的缝隙，但雨伞不漏雨水是由于表面张力的作用，故 Ｃ错 误；酒精灯的灯芯经常是用棉线做成的，因为酒精对棉线浸润 对丝线不浸润，故Ｄ错误．故选ＡＢ． ３．固体可以分为晶体和非晶体两类，晶体、非晶体不是绝 对的，是可以相互转化的，例如天然石英是晶体，熔化以后再凝 固的水晶却是非晶体，Ａ项错误；多晶体是由许许多多的单晶 体集合而成，所以多晶体没有确定的几何形状，Ｂ项正确；单晶 体沿不同方向的导热或导电性能不相同，沿不同方向的光学性 质不一定相同，Ｃ项错误；单晶体和多晶体有确定的熔点，非晶 体没有确定的熔点，Ｄ项正确． ４．收缩到最小；增大 解析：细线被绷紧是因为表面层存在表面张力，表面张力 的作用是使得液面有收缩到最小的趋势；用力拉动细线中点的 扣至图中虚线位置的过程中，分子间的相互作用表现的引力做 负功，分子势能增大，所以肥皂液膜的内能将增大． ５．解析：（１）设大气压强为ｐ０，对于封闭的空气柱 初态：ｐ１ ＝ｐ０＋ｈ２－ｈ１（ｃｍＨｇ）＝ｐ０－３（ｃｍＨｇ）， Ｖ１ ＝ＬＳ， Ｔ１ ＝３００Ｋ 末态：ｐ２ ＝ｐ０＋ｈ′２－ｈ′１（ｃｍＨｇ）＝ｐ０＋３（ｃｍＨｇ）， Ｖ２ ＝（Ｌ＋ｈ１－ｈ′１）Ｓ，Ｔ２ ＝３９０Ｋ 由理想气体状态方程得 ｐ１Ｖ１ Ｔ１ ＝ ｐ２Ｖ２ Ｔ２ 联立解得ｐ０ ＝７５ｃｍＨｇ，ｐ２ ＝７８ｃｍＨｇ （２）假设左右两管中都有水银，稳定后原左管中的水银柱 长度变为ｈ，对左管气体 初态：ｐ１ ＝ｐ０＋ｈ２－ｈ１（ｃｍＨｇ）＝７２ｃｍＨｇ， ＶＺ１ ＝ＬＳ 末态：ｐ３待求，ＶＺ２ ＝（Ｌ＋ｈ１－ｈ）Ｓ＝（２５－ｈ）Ｓ 根据玻意耳定律有ｐＺ１ＶＺ１ ＝ｐ３ＶＺ２ 对右管气体 初态：ｐＹ１ ＝ｐ０ ＝７５ｃｍＨｇ， ＶＹ１ ＝（Ｌ＋ｈ１－ｈ２）Ｓ＝１８Ｓ 末态：ｐ３待求， ＶＹ２ ＝（Ｌ＋ｈ１）Ｓ－（ｈ２＋ｈ１－ｈ）Ｓ＝（８＋ｈ）Ｓ 根据玻意耳定律有ｐＹ１ＶＹ１ ＝ｐ３ＶＹ２ 联立解得ｈ＝３１３ｃｍ＜ｈ１＋ｈ２， 说明左右两管中都有水银，所以状态稳定后ｈ１变为 ３１ ３ｃｍ                                                                      ． —６— 高中物理人教（选择性必修第三册）　第４９～５２期 书 （上接第３版） 二、填空题（共９分） ４．节日释放氢气球，在氢 气球上升过程中，气球会膨 胀，达到极限体积时会胀破． 假设在氢气球上升过程中，环 境温度保持不变，则球内的气 体压强 （选填“增大”“减小”或“不变”）， 气体分子热运动的剧烈程度 （选填“变 强”“变弱”或“不变”），气体分子的速率分布情况 最接近图 ２中的 线（选填“Ａ”“Ｂ”或 “Ｃ”）． 三、计算题（共１３分） ５．一圆形气缸静置于地面上，如图３所示，气 缸的质量为Ｍ，活塞（连同手柄）的质量为ｍ，气缸 内部的横截面积为 Ｓ，大气压强为 ｐ０，现将活塞缓 慢上提，求气缸刚离地面时，气缸内的压强（不计 摩擦）． 书 （上接第１版） 例３．如图３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到ｂ做加速运动，由ｂ到ｃ做减 速运动 Ｂ．乙分子从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 子势能一直增大 Ｄ．乙分子由ｂ到 ｄ的过程中，两分子间势能 一直增大 解析：把乙分子从ａ处由静止释放后，乙分子在 引力的作用下，从ａ到ｃ做加速运动，速度增大，到达 ｃ点时加速完毕，速度达到最大，同时由于分子间是 分子引力做正功，所以分子势能减小．从ｃ到ｄ的过 程中，分子间的作用力表现为斥力，故乙分子做减速 运动，在运动过程中，分子间斥力做负功，分子势能 增加，所以正确答案是Ｂ． 书 第４９期２版参考答案 素养专练１ １．Ａ　２．ＡＢ　３．Ｃ　４．Ａ ５．（１）３×１０２４个； （２）３×１０－９ｍ． 素养专练２ １．ＢＤ　２．Ｄ　３．Ｃ　４．Ｃ　５．Ｄ 素养专练３ １．Ｂ　２．Ｃ　３．ＢＤ 素养专练４ １．Ｄ　２．ＡＢＤ ３．（１）１１２；　（２）８×１０－６；　（３）７×１０－１０． 第４９期３版参考答案 Ａ组 １．Ｃ　２．Ｂ　３．Ｃ　４．Ｃ　５．Ａ　６．Ｂ　７．Ｃ ８．（１）待油酸薄膜稳定后，将玻璃板放在浅 盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上． （２）５×１０ －４ｎ ＮＳ 　（３）ＡＣ 解析：（２）每滴油酸酒精溶液的体积为 １ Ｎｃｍ ３ ｎ滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积为 Ｖ ＝ｎＮ×０．０５％ 所以单个油酸分子的直 径 为 Ｖ Ｓ ＝ ｎ×０．０５％ ＮＳ ＝ ５×１０－４ｎ ＮＳ ． （３）油酸分子的直径ｄ＝ＶＳ．计算结果明 显偏大，可能是Ｖ取大了或Ｓ取小了．油酸未完 全散开，所测Ｓ偏小，ｄ变大，故Ａ正确；油酸中 含有大量的酒精，不影响结果，故Ｂ错误；若计 算面积时舍去了所有不足一格的方格，会使 Ｓ 变小，ｄ变大，故Ｃ正确；求每滴体积时，１ｍＬ的 溶液的滴数多记了１０滴，使Ｖ变小，ｄ变小，故 Ｄ错误． ９．（１）水的分子数为：Ｎ＝ρＶＭＮＡ，水蒸气 中的分子数为：Ｎ′＝ＶＶｍ ＮＡ． （２）水中相邻两个水分子之间的平均距 离是：ｄ＝ ３ Ｍ ρＮ槡 Ａ ，水蒸气中相邻两个水分子之 间的平均距离是：ｄ′＝ ３Ｖｍ Ｎ槡Ａ ． １０．解析：（１）吸烟者一根烟吸入的总气 体体积为Ｖ＝１０×３００ｃｍ３ ＝３０００ｃｍ３，含有 空气分子数为 ｎ＝３０００×１０ －６ ２２．４×１０－３ ×６．０２× １０２３个 ＝８．１×１０２２个，办公室单位体积内含 有的被污染空气分子数为 ８．１×１０２２ １０×２．８ 个 ＝ ２．９×１０２１个，每个污染空气分子所占的空间 体积为Ｖ０＝ １ ２．９×１０２１ ｍ３，分子间的平均距离 Ｌ＝ ３Ｖ槡 ０≈７×１０ －８ｍ． （２）不吸烟者一次呼吸吸入的被污染过 的空气分子个数为 Ｎ＝３００×１０ －６ １ ２．９×１０２１ ＝８．７× １０１７个． Ｂ组 １．ＡＣ　２．ＢＤ　３．ＢＣ 提示： １．布朗运动是指悬浮在液体或气体中的 小颗粒受到周围分子的撞击力而引起的无规 则运动．温度越高，液体或气体分子运动得越 快，对颗粒的撞击力就越大，颗粒就越不容易 平衡，运动就越显著；颗粒越小，受力面积越 小，与液体或气体分子接触的机会就越少，也 就越不容易平衡，运动也就越显著；所以布朗 运动的剧烈程度与温度和颗粒的大小有关，故 ＡＣ正确． ２．由图示可知，质点乙由静止从Ｐ开始向 右做加速运动，越过 Ｑ后做减速运动，因此经 过Ｑ点时速度最大，故Ａ错误，Ｂ正确；由图示 图像可知，质点运动到 Ｑ点后，在甲的作用力 下做减速运动，不会静止在Ｑ点，故Ｃ错误；有 图像可知在Ｐ点受力最大，根据牛顿第二定律 知Ｐ点的加速度最大，故Ｄ正确；故选ＢＤ． ３．一滴油酸的体积为Ｖ＝ｍ ρ ，一滴纯油酸 油膜最大面积为Ｓ，则油酸分子直径ｄ＝ＶＳ＝ ｍ ρＳ ，故Ａ错误，Ｂ正确；一滴油酸的摩尔数为 ｎ ＝ｍＭ，分子数为Ｎ＝ｍＮＡ＝ ｍ Ｍ·ＮＡ，故Ｃ正确， Ｄ错误．故选ＢＣ． ４．油膜　正方形　舍去　一个 ０．００８７ ５．解析：１ｍｏｌ食盐中有ＮＡ个氯离子和ＮＡ 个钠离子，离子总数为２ＮＡ，因而摩尔体积Ｖ与 摩尔质量Ｍ与物质密度ρ的关系为：Ｖ＝Ｍρ ，所 以一个离子所占的体积为：Ｖ０ ＝ Ｖ ２ＮＡ ＝ Ｍ２ＮＡρ ． 由图可知Ｖ０就是图中每四个离子所夹的 正立方体的体积，此正方体的边长ｄ＝ ３Ｖ槡 ０ ＝ ３ Ｍ ２ＮＡ槡 ρ 而最近的两个钠离子中心间的距离 ｒ＝槡２ｄ＝槡２· ３ Ｍ ２ＮＡ槡 ρ ＝１．４１× ３ ５８．５×１０－３ ２×６．０×１０２３×２．２×１０槡 ３ ｍ ＝４×１０－１０ｍ． 书 分子势能的大小与分子间的距离有关，即 与物体的体积有关．分子势能的变化与分子间 的距离发生变化时分子力做正功还是做负功有 关．因此从微观上影响分子势能的因素是分子 间距离．分子势能和分子间距离的关系究竟有 怎样的关系，以下本文就进行简单的分析． 一、规律总结 当分子距离小于 ｒ０时，分子间的作用力表 现为斥力，要减小分子间的距离必须克服斥力 做功，因此，分子势能随分子间距离的减小而增 大．这种情形与弹簧被压缩时弹性势能增大是 相似的，弹簧压缩，弹性势能Ｅｐ增大． 当分子间距离大于 ｒ０时，分子间的相互作 用表现为引力，要增大分子间的距离必须克服 引力做功，因此，分子势能随分子间的距离增大 而增大．这种情况与弹簧被拉伸时弹性势能增 大是相似的，弹簧拉伸，Ｅｐ增大． 如果取两个分子间相距无 限远时（此时分子间作用力可 忽略不计）的分子势能为０，分 子势能Ｅｐ与分子间距离ｒ的关 系可用图１所示的曲线表示．从图线上可以看 出，当ｒ＝ｒ０时，分子势能最小． 注意：１．势能的大小与物体间距离的关系 有一个共同的规律：不论是重力势能、弹性势 能、分子势能还是电势能，当它们之间的距离发 生变化时，它们之间的相互作用力如果做正功， 势能都要减小；如果做负功，势能都要增大． ２．由于物体分子距离变化的宏观表现为物 体的体积变化，所以微观的分子势能变化对应 于宏观的物体体积变化． 二、典型例题 例１．有两个分子，用 ｒ表示它们之间的距 离，当ｒ＝ｒ０时，两分子间的斥力和引力相等，使 两分子从相距很远处（ｒｒ０）逐渐靠近，直至不 能靠近为止（ｒ＜ｒ０）．在整个过程中两分子间相 互作用的势能 （　　） Ａ．一直增加 Ｂ．一直减小 Ｃ．先增加后减小 Ｄ．先减小后增加 解析：根据功和能的关系，分子势能的变化 是和分子力和功相联系的．分子力对分子做正 功，分子势能减小；分子克服分子力做功，分子 势能增加．当ｒ＝ｒ０时，分子间引力和斥力相等， 表现为分子力等于零；当ｒ＞ｒ０时，分子引力大 于斥力，表现出的分子力为引力；当ｒ＜ｒ０时分 子引力小于斥力，表现出的分子力为斥力，在两 分子从ｒｒ０处靠近，直至ｒ＜ｒ０为止的整个过 程中，当ｒ＞ｒ０时分子力做正功，使分子势能减 小，当ｒ＜ｒ０时，则分子克服分子力做功，分子势 能增加，不难看出，当ｒ＝ｒ０时分子势能最小．则 本题的正确答案为Ｄ． 例２．如图 ２所示， 甲分子固定在坐标原点 Ｏ，只在两分子间的作用 力作用下，乙分子沿ｘ轴 正方向运动，两分子间的分子势能 Ｅｐ与两分子 间距离ｘ的变化关系如图中曲线所示，设分子间 所具有的总能量为０，则 （　　） Ａ．乙分子在Ｐ点（ｘ＝ｘ２）时加速度为零 Ｂ．乙分子在Ｐ点（ｘ＝ｘ２）时动能最大 Ｃ．乙分子在Ｑ点（ｘ＝ｘ１）时处于平衡状态 Ｄ．乙分子在Ｑ点（ｘ＝ｘ１）时分子势能最小 解析：乙分子沿ｘ轴正方向运动，分子势能 先减小后增大，则动能先增大后减小，在 Ｐ点时 分子势能最小而分子动能最大，Ｂ正确 Ｄ错；乙 分子从Ｑ点开始沿ｘ轴正方向运动，分子势能先 减小后增大，表明分子力先对乙分子做正功，后 做负功，即从ｘ１到ｘ２为斥力做正功，Ｐ点为分子 力为零的位置，因此乙分子在 Ｐ点时加速度为 零，Ａ正确Ｃ错．则本题的正确答案为ＡＢ． （下转第４版） 书 一、气体分子运动的特点 １．把气体分子看做是没有相互作用的质点．气 体分子间平均距离是分子直径的１０倍以上，分子 间作用力十分微弱，通常可以认为分子间除了相互 碰撞或碰撞器壁外不受力的作用，因而气体分子也 没有分子势能． ２．气体分子间的碰撞是频繁的．由于气体 分子间的碰撞是频繁的，则每个分子的运动方 向及速度大小都在频繁改变，造成气体分子在 做杂乱无章的热运动，充满容器的每个角落．分 子的运动杂乱无章，在某一时刻，向着各个方向 运动的分子都有，而且向各个方向运动的气体 分子数目都相等． ３．气体分子速率分布表现出“中间多，两头 少”的分布规律．温度升高时，速率大的分子数 目增加，速率小的分子数目减少，分子的平均速 率增大．这是一种统计规律． 二、温度是分子平均动能的标志 定量的分析表明，理想气体的热力学温度Ｔ 与分子的平均动能 珔Ｅｋ成正比，即Ｔ＝ａ珔Ｅｋ，式中 ａ是比例常数．因此可以说，温度是分子平均动 能的标志． 三、气体压强的微观意义 １．产生：气体压强是大量气体分子频繁地 碰撞器壁而产生的． ２．大小：气体压强就是大量气体分子作用 在器壁单位面积上的平均作用力． ３．影响气体压强的两个因素： （１）气体分子的平均动能．温度越高，气体 分子平均动能越大，平均看来分子对器壁一次 碰撞的作用力越大，压强越大． （２）单位体积内的分子数，即分子数密度． 分子数密度越大，单位体积内的分子数越多，气 体分子碰撞器壁的频率越大，压强越大． 四、气体压强与大气压强的区别 因密闭容器中的气体密度一般很小，气 体自身重力产生的压强极小，可以忽略不计， 故气体压强由气体分子碰撞器壁产生，大小 由气体的密度和温度决定，与地球的引力无 关，气体对上下左右器壁的压强都是大小相 等的． 大气压强却是由于空气受到重力作用而产 生的压强．如果没有地球引力的作用，地球表面 就没有大气，从而也就不会有大气压．由于引力 与距离的平方成反比，故大气层分子密度上小 下大，从而使得大气压的值随高度增大而减小． 地面大气压的值与地球表面的乘积，近似等于 地球大气层所受重力． 例．对于一定质量的理想气体，下列说法正 确的是 （　　） Ａ．如果体积减小，则气体分子单位时间内 对器壁单位面积上的碰撞次数一定增加 Ｂ．如果气体的压强增大，则气体分子单位 时间内对器壁单位面积上的碰撞次数一定增加 Ｃ．如果温度升高，则气体分子单位时间内 对器壁单位面积上的碰撞次数可能减小 Ｄ．如果分子密度增大，则气体分子单位时 间内对器壁单位面积上的碰撞次数一定增加 解析：气体的压强是由大量分子频繁碰撞 器壁产生的．从微观角度来看，压强的大小跟两 个因素有关：（１）气体分子的平均动能；（２）分 子的密集程度．单位体积内的分子数越多，分子 的平均动能越大，气体的压强就越大． 碰撞次数与单位时间内的分子数和分子平 均速率有关，当体积减小时，虽然单位体积内的 分子数增大，但有可能温度降低，分子速率减 小，碰撞次数减少，故Ａ错；同理，Ｄ错，Ｃ对． 如果压强增大，有可能是每次所给器壁的 平均作用力增大，不一定是碰撞次数增大，故 Ｂ错． 答案：Ｃ． !"#$ % & !"#$%&'( )& !!"#* $%$& + ', ("-./*0 & * !" ! !"#$% 123456789: ;<56=>?@AB7 !"#$%#&'$&() ;<CD=>?@AB7 *"#$+#&'$&,) &'()*+,- &'(*./012345,6 789:;<=> :?@ABC DEFGHI=>JK@!"#$%&'()(*L+M NOPKQ,-.,/0 L§¨©ª«¬WM " &' ­ ® ! ! 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" ±²³´µ¶· ¸¹º»¼½& #$%&'() *+,-./)01 23456789 :);<=#>>6 ?@A BCD2$+ E)BC*F@+G H) IJKLMN O)P*+1Q$& RS,T)+#UV W)&XYZA [\)]+^_ `a6bcA dWO efghi6`a ^_A jk^_)l #k*mno6p q)hrs_ltu _vwxy l#ko z`a6d{)hr |*}~`d€xy l#k*7‚6 ƒ„)hr|…†‡) ††‡)ˆ†‡x‰ |%&'(Š, T) 7‹9Œl? @A xŽd)? ‘l’k6“”)C |?•x–C|—fxA ˜a™š~›œ žŸ 6¡&)¢£ d¤¥ ¦ƒ*§)* ¨©ª¥ *¨«•) ¬‡­Z®¯°‡ 6±²•³A 书 Ａ组 一、单选题（本题共７小题，每小题４分，共２８分） １．有关气体压强，下列说法正确的是 （　　） Ａ．气体分子的平均速率增大，则气体的压强 一定增大 Ｂ．气体的分子密度增大，则气体的压强一定 增大 Ｃ．气体分子的平均动能增大，则气体的压强 一定增大 Ｄ．气体分子的平均动能增大，气体的压强有 可能减小 ２．下列说法正确的是 （　　） Ａ．分子的动能与分子的势能的和叫作这个分 子的内能 Ｂ．物体的分子势能由物体的温度和体积决定 Ｃ．物体的速度增大时，物体的内能增大 Ｄ．物体的动能减少时，物体的温度可能增加 ３．下列哪些量不是由大量分子热运动的整体 表现所决定的 （　　） Ａ．压强 Ｂ．温度 Ｃ．分子密度 Ｄ．分子的平均速率 ４．关于地面附近的大气压强，甲说：“这个压 强就是地面每平方米面积的上方整个大气柱的压 力，它等于该气柱的重力．”乙说：“这个压强是由 地面附近那些做无规则运动的空气分子对每平方 米地面的碰撞造成的．”丙说：“这个压强既与地面 上方单位体积内气体分子数有关，又与地面附近 的温度有关．”你认为 （　　） Ａ．只有甲的说法正确 Ｂ．只有乙的说法正确 Ｃ．只有丙的说法正确 Ｄ．三种说法都有道理 ５．足球内充入２个标准大气压的气体，下列关 于足球内能的说法中正确的是 （　　） Ａ．在草地上足球的速度减小，其内能也减小 Ｂ．足球的容积不变，内部气体的温度降低，则 内部气体的内能将减小 Ｃ．当足球高度发生变化时，足球内气体的分 子势能也会发生变化 Ｄ．在０℃的环境下，足球内气体没有内能 ６．如图是描绘一定质量的氧气分子分别在 ０℃和１００℃ 两种情况下速率分布情况，符合统 计规律的是 （　　） ７．分子力Ｆ、分子势能Ｅｐ与分子间距离ｒ的关 系图线如图１中甲、乙两条曲线所示（取无穷远处 分子势能Ｅｐ ＝０）．下列说法正确的是 （　　） Ａ．甲图线为分子势能与分子间距离的关系 图线 Ｂ．随着分子间距离的增大，分子力先减小后 一直增大 Ｃ．若分子间的距离ｒ增大，则分子间的作用力 做负功，分子势能增大 Ｄ．当ｒ＜ｒ０时，分子力减小，分子势能也一定 减小 二、填空题（共８分） ８．密闭在钢瓶中的理想气体， 温度升高时压强增大．从分子动理 论的角度分析，这是由于分子热运 动的 增大了．该气体在温 度Ｔ１、Ｔ２时的分子速率分布图象如 图２所示，则 Ｔ１ （选填“大于”或“小 于”）Ｔ２． 三、论述题（本题共２小题，共２４分） ９．（１２分）两个完全相同的圆柱形密闭容器内 气体温度相同，如图３所示，甲内有２ｇ的Ｈ２气体， 乙内有２ｇ的Ｏ２气体，试判断两个容器壁所受压强 的大小关系． １０．（１２分）（１）１ｋｇ的４０℃ 的水跟１ｋｇ的 ８０℃的水哪个内能多？ （２）１ｋｇ的４０℃的水跟２ｋｇ的４０℃的水哪 个内能多？ （３）一杯１００℃的开水跟一池塘常温下的水 哪个内能多？ Ｂ组 一、选择题（本题共３小题，每题６分，共１８分） １．下面关于气体压强的说法正确的是（　　） Ａ．气体对器壁产生的压强是由于大量气体分 子频繁碰撞器壁而产生的 Ｂ．气体对器壁产生的压强等于作用在器壁单 位面积上的平均作用力 Ｃ．从微观角度看，气体压强的大小跟气体分 子的平均动能和分子密集程度有关 Ｄ．从宏观角度看，气体压强的大小跟气体的 温度和体积有关 ２．如图１所示，两个完全相同的圆柱形密闭容 器，甲中恰好装满水，乙中充满空气，则下列说法 中正确的是 （　　） Ａ．两容器中器壁的压强都是由于分子撞击器 壁而产生的 Ｂ．两容器中器壁的压强产生的原因不同 Ｃ．甲容器中ｐＡ ＞ｐＢ、乙容器中ｐＣ ＝ｐＤ Ｄ．当温度升高时，ｐＡ、ｐＢ变大，ｐＣ、ｐＤ也要变大 ３．关于内能和机械能的下列说法正确的是 （　　） Ａ．机械能越大的物体，其内能一定越大 Ｂ．物体的机械能损失时，内能却可能增加 Ｃ．物体的内能损失时，机械能必然会减小 Ｄ．物体的机械能可以为零，内能不可能为零 （下转第４版                                                                                                                                                                     ） 书 ５．气体分子速率分布规律 １．（多选）大量气体分子运动的特点是 （　　） Ａ．分子除相互碰撞或跟容器壁碰撞外，还可 在空间内自由移动 Ｂ．分子的频繁碰撞致使它做杂乱无章的运动 Ｃ．分子沿各方向运动的机会均等 Ｄ．分子的速率分布毫无规律 ２．若以横坐标 ｖ表示分子速率，纵坐标 ｆ（ｖ） 表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比． 下面四幅图中能正确表示某一温度下气体分子速 率分布规律的是 （　　） ３．（多选）某种气体在 不同温度下的气体分子速率 分布曲线如图 １所示，图中 ｆ（ｖ）表示 ｖ处单位速率区间 内的分子数百分率，由图可知 （　　） Ａ．气体的所有分子，其速率都在某个数值附近 Ｂ．某个气体分子在高温状态时的速率可能与 低温状态时相等 Ｃ．高温状态下大多数分子的速率大于低温状 态下大多数分子的速率 Ｄ．高温状态下分子速率的分布范围相对较小 ４．某种气体在不同温 度下的气体分子速率分布 曲线如图２所示，图中ｆ（ｖ） 表示ｖ处单位速率区间内 的分子数百分率，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 三条曲线所对应的温 度分别为ＴⅠ、ＴⅡ、ＴⅢ，则 （　　） Ａ．ＴⅠ ＞ＴⅡ ＞ＴⅢ Ｂ．ＴⅢ ＞ＴⅡ ＞ＴⅠ Ｃ．ＴⅡ ＞ＴⅠ，ＴⅡ ＞ＴⅢ Ｄ．ＴⅠ ＝ＴⅡ ＝ＴⅢ ５．（多选）在研究热现象时，我们采用统计方 法，这是因为 （　　） Ａ．每个分子的运动速率随温度的变化是有 规律的 Ｂ．个别分子的运动不具有规律性 Ｃ．在一定温度下，大量分子的速率分布是确 定的 Ｄ．在一定温度下，大量分子的速率分布也随 时间而变化 ６．关于气体分子运动的特点，下列说法不正 确的是 （　　） Ａ．由于气体分子间距离较大，所以气体很容 易被压缩 Ｂ．气体之所以能充满整个空间，是因为气体 分子间相互作用的引力和斥力十分微弱，气体分 子可以在空间内自由移动 Ｃ．由于气体分子之间的距离较大，所以气体 分子间根本不存在相互作用 Ｄ．气体分子间除相互碰撞外，                                                 几乎无相互作用 ６．气体压强的微观解释 １．下面关于气体压强的说法正确的是 （　　） ①气体对器壁产生的压强是由于大量气体分 子频繁碰撞器壁而产生的 ②气体对器壁产生的压强等于作用在器壁单 位面积上的平均作用力 ③从微观角度看，气体压强的大小跟气体分 子的平均速率和分子密集程度有关 ④从宏观角度看，气体压强的大小跟气体的 温度和体积有关 Ａ．只有①③对 Ｂ．只有②④对 Ｃ．只有①②③对 Ｄ．①②③④都对 ２．有关气体压强，下列说法正确的 （　　） Ａ．气体分子的平均速率增大，则气体的压强 一定增大 Ｂ．气体分子的数密度增大，则气体的压强一 定增大 Ｃ．气体分子的平均动能增大，则气体的压强 一定增大 Ｄ．气体分子的平均动能增大，气体的压强有 可能减小 ３．下列说法正确的是 （　　） Ａ．气体对器壁的压强就是大量气体分子作 用在器壁单位面积上的平均作用力 Ｂ．气体对器壁的压强就是大量气体分子单位 时间作用在器壁上的平均冲力 Ｃ．气体分子热运动的平均动能减小，气体的 压强一定减小 Ｄ．单位体积的气体分子数增加，气体的压强 一定增大 ４．下列关于气体压强的说法正确的是 （　　） Ａ．气体压强是由于气体受到重力而产生的 Ｂ．失重情况下气体对器壁不会产生压强 Ｃ．气体对容器底的压强比对侧壁压强大 Ｄ．气体的压强是由于气体分子不断地碰撞 器壁而产生的 ５．（多选）一定质量气体，在体积不变的情况 下，温度升高，压强增大的原因是 （　　） Ａ．温度升高后，气体分子的平均速率变大 Ｂ．温度升高后，每一个气体分子的速率变大 Ｃ．温度升高后，分子撞击器壁的平均作用力 增大 Ｄ．温度升高后，单位体积内的分子数增多， 撞击到单位面积器壁上的分子数增多了 ６．一太阳能空气集热器，底面及侧面为隔热 材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为 Ｖ０，开始 时内部封闭气体的压强为ｐ０，经过太阳曝晒，此容 器内压强怎样变化？并从微观角度解释压强变化 的原因                                           ． ７．分子动能和分子势能 １．下列说法正确的是 （　　） Ａ．只要温度相同，任何物体分子的平均动能 都相同 Ｂ．分子动能指的是由于分子定向移动具有的 动能 Ｃ．同一物体中，每个分子的动能总是相同的 Ｄ．同温度、同质量的Ｈ２和Ｏ２，Ｈ２的分子总动 能小 ２．对不同的物体而言，下列说法中正确的是 （　　） Ａ．高温物体内分子的平均动能一定比低温物 体内分子的平均动能大 Ｂ．高温物体内每一个分子的动能一定大于低 温物体内每一个分子的动能 Ｃ．高温物体内分子运动的平均速率一定比低 温物体内分子运动的平均速率大 Ｄ．高温物体内每一个分子运动的速率一定大 于低温物体内每一个分子运动的速率 ３．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减小 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增大 ４．（多选）如图１所示 为两分子间作用力的合力Ｆ 与两分子间距离ｒ的关系曲 线，下列说法正确的是 （　　） Ａ．当ｒ大于ｒ１时，合力表现为引力 Ｂ．当ｒ小于ｒ２时，合力表现为斥力 Ｃ．当ｒ等于ｒ１时，分子间势能最小 Ｄ．在ｒ由ｒ１变到ｒ２的过程中，分子间的作用力 做负功 ５．关于物体的内能，下列说法中正确的是 （　　） Ａ．机械能可以为零，但内能永远不为零 Ｂ．温度相同、质量相同的物体具有相同的内能 Ｃ．温度越高，物体的内能越大 Ｄ．０℃的冰的内能与等质量的０℃的水的内 能相等 ! !"#$% !"#&' " ! ()*+, -./012345 ! 6)*+, ! "" # " ! ! " # ! " # ! "" ! " # " ! "" # " ! "" " # ! "" " # ! "" # $ % & $ $ " $ ! # % ! ! $ $ ' # $ $ ' # # $ ! ! %&'()*+,- ./+,-*0+1 # ' ! !'' ! +,*&' %&'()*+,- ./+,-*0+1 # ' ! !'' ! +,*&' # $ %&'()*+,- ./+,-*0+1 # ' ! !'' ! +,*&' %&'()*+,- ./+,-*0+1 # ' ! !'' ! +,*&' % & %&'()*+,- ./+,-*0+1 & ! & " +,*&' # ! " ( " ) " # $ ! * ' ( ) * # $ ! !