高考物理一轮复习：分子运动速率、动能、势能

试卷更新日期：2024-09-14 类型：一轮复习

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一、选择题

1. 下列说法中正确的是

A、 $1$ 克 $100 ℃$ 的水的内能等于 $1$ 克 $100 ℃$ 的水蒸气的内能 B、水蒸气凝结成小水珠过程中，水分子间的引力增大，斥力减小 C、分子间的距离 $r$ 存在某一值 $r_{0}$ ，当 $r > r_{0}$ 时，分子间引力小于斥力，当 $r < r_{0}$ 时，分子间斥力小于引力 D、在一定温度下，大量气体分子的速率分布均呈现“中间多、两头少”的规律

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2. 下列说法中正确的是(　　)

A、当分子间引力大于斥力时，随着分子间距离的增大，分子间作用力的合力一定减小 B、单晶硅中原子排列成空间点阵结构，因此其他物质分子不能扩散到单晶硅中 C、液晶具有液体的流动性，其光学性质与某些晶体相似，具有各向异性 D、水的温度升高，每一个水分子的运动速率都会增大

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3. 关于气体热现象的微观解释，下列说法中正确的是（　　）

A、密闭在容器中的气体，在某一时刻向各个方向运动的气体分子数目一定相等 B、大量气体分子的速率有大有小，但是按“中间多，两头少”的规律分布 C、如果温度升高，气体分子在单位时间内对器壁的碰撞次数一定增多 D、一定质量的理想气体，温度不变，体积减小时，气体的内能一定增大

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4. 关于下列各图，说法正确的是（　　）

A、图甲液体对玻璃是浸润的 B、图乙当分子间距从 $r_{0}$ 开始逐渐增大，分子力先变大后变小 C、图丙， $T_{1}$ 对应曲线为同一气体温度较高时的速率分布图 D、图丁，微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，布朗运动越明显

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5. 关于分子热运动的动能，下列说法中正确的是（）

A、物体运动速度大，物体内分子热运动的动能一定大 B、物体的温度降低，物体内分子热运动的平均动能一定减小 C、物体的温度升高，物体内每个分子热运动的动能都增大 D、1g 100℃的水变成1g 100℃的水蒸汽，分子热运动的平均动能增大

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6. 关于下列几幅图的说法正确的是（）

A、图甲中将盐块敲碎后，得到的不规则小颗粒是非晶体 B、图乙中冰雪融化的过程中，其温度不变，内能增加 C、图丙中石蜡在固体片上熔化成椭圆形，说明石蜡是单晶体 D、图丁中水黾静止在水面上，是浮力作用的结果

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7. 下列说法中正确的是（　　）

A、物理学中，把微观粒子无规则运动叫做布朗运动 B、温度低的物体分子运动的速率小 C、只要一定量的理想气体温度保持不变，其内能也保持不变 D、物体做减速运动时，物体的内能也越来越小

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8. 航天服是保障航天员的生命活动和正常工作的个人密闭装备，其内密封有一定质量的理想气体。某次对航天服进行性能测试过程中，航天服内气体压强随体积的变化情况如图所示，气体经历了A→B→C两个过程，其中A→B为等温过程，A、B、C状态的体积比为3∶2∶1。分析航天服内气体，可知（　　）

A、B→C过程中，气体内能增大 B、B→C过程中，单位时间内、单位面积上气体分子对航天服碰撞的次数增大 C、A→B过程中外界对气体做的功大于B→C过程中外界对气体做的功 D、B→C过程中，由于气体温度降低，所有气体分子的速度都减小

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9. 下列说法正确的是（）

A、防水衣服利用了水对衣物材料不浸润的特性 B、沙尘暴中沙粒在空气中做布朗运动 C、一端锋利的玻璃棒，用酒精灯烧熔变钝是由于分子间斥力作用 D、两个光滑的铅块挤压后可以粘合在一起，是由于表面张力的作用

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10. 如图，某汽车机舱盖的支撑杆由汽缸和活塞组成。打开机舱盖时，汽缸内密闭压缩气体膨胀，将机舱盖顶起。在此过程中，汽缸内气体可视为理想气体，忽略缸内气体与外界的热交换。对于汽缸内的气体，下列说法正确的是（　　）

A、对外做正功，内能增大 B、对外做负功，内能减小 C、对外做正功，分子平均动能增大 D、对外做正功，分子平均动能减小

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11. 图1和图2中曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别描述了某物理量随分子之间的距离变化的规律， $r_{0}$ 为平衡位置。现有如下物理量：①分子间引力，②分子间斥力，③分子间引力和斥力的合力，④分子势能，则曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的物理量分别是（　　）

A、①③② B、④③② C、④①③ D、①④③

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12. 关于分子动理论，下列说法正确的是（）

A、布朗运动就是液体分子的无规则运动 B、温度是物体分子热运动的平均动能的标志 C、分子间的作用力总是随着分子间距增大而增大 D、当分子力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而减小

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二、多项选择题

13. 下列关于分子力和分子势能的说法正确的是（　　）

A、分子间距离大于 $r_{0}$ 时，分子间表现为引力 B、分子势能在 $r_{0}$ 处最小 C、分子从无限远靠近到距离 $r_{0}$ 处过程中分子势能变大 D、分子间距离小于 $r_{0}$ 且减小时，分子势能在减小

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14. 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 $p - V$ 图像如图所示。整个过程中，气体在（　　）

A、状态a时的分子平均动能最小 B、状态b时的内能最小 C、ab过程中，温度不断下降 D、ca过程中，外界对气体做功100J E、bc过程中的始末状态，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数减少

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15. 两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为 $r_{0}$ ．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，相关说法正确的是（）

A、在 $r > r_{0}$ 阶段，F做正功，分子势能减少 B、在 $r < r_{0}$ 阶段，F做负功，分子势能减少 C、在 $r = r_{0}$ 时，分子势能最小 D、在 $r = r_{0}$ 时，分子势能为零

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16. 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、温度高的物体分子平均速率大于温度低的同种物质组成的物体分子平均速率

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17. 如图，向一个空的铝制饮料罐中插入一根透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱（长度可以忽略）。罐中气体可视为理想气体，如果不计大气压的变化，这就是一个简易的气温计，下列说法正确的是（　　）

A、当罐内温度升高时，油柱向右移动 B、若给吸管上标刻温度值，刻度不均匀 C、当罐内温度升高时，单位时间内撞击到单位面积上的分子数增多 D、当罐内温度升高时，罐内气体从环境中吸收的热量大于气体对外做功的大小

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三、非选择题

18. 一定量某种理想气体，其分子自由度为i，在等压过程中吸热 $Q$ ，对外作功 $W$ ，内能增加 $Δ U$ ，则 $\frac{Δ U}{Q} =$ ， $\frac{W}{Q} =$ 。

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19.

(1)、对于一定量的理想气体，经过下列过程，其初始状态的内能与末状态的内能可能相等的是（　　）

A、等温增压后再等温膨胀 B、等压膨胀后再等温压缩 C、等容减压后再等压膨胀 D、等容增压后再等压压缩 E、等容增压后再等温膨胀

(2)、如图，竖直放置的封闭玻璃管由管径不同、长度均为20cm的A、B两段细管组成，A管的内径是B管的2倍，B管在上方。管内空气被一段水银柱隔开。水银柱在两管中的长度均为10cm。现将玻璃管倒置使A管在上方，平衡后，A管内的空气柱长度改变1cm。求B管在上方时，玻璃管内两部分气体的压强。（气体温度保持不变，以cmHg为压强单位）

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20.

(1)、分子间作用力F与分子间距r的关系如图所示，r= r₁时，F=0。分子间势能由r决定，规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零。若一分子固定于原点O ，另一分子从距O点很远处向O点运动，在两分子间距减小到r₂的过程中，势能（填“减小“不变”或“增大”）；在间距由r₂减小到r₁的过程中，势能（填“减小”“不变”或“增大”）；在间距等于r₁处，势能（填“大于”“等于”或“小于”）零。

(2)、如图，一竖直放置的汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成，汽缸中活塞Ⅰ和活塞Ⅱ之间封闭有一定量的理想气体，两活塞用一轻质弹簧连接，汽缸连接处有小卡销，活塞Ⅱ不能通过连接处。活塞Ⅰ、Ⅱ的质量分别为 $2 m$ 、m ，面积分别为 $2 S$ 、S ，弹簧原长为l。初始时系统处于平衡状态，此时弹簧的伸长量为 $0.1 l$ ，活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸连接处的距离相等，两活塞间气体的温度为 $T_{0}$ 。已知活塞外大气压强为 $p_{0}$ ，忽略活塞与缸壁间的摩擦，汽缸无漏气，不计弹簧的体积。（重力加速度常量g）
（i）求弹簧的劲度系数；
（ii）缓慢加热两活塞间的气体，求当活塞Ⅱ刚运动到汽缸连接处时，活塞间气体的压强和温度。

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21. 图甲和图乙中曲线I、II、III分别描述了某物理量随分子之间的距离r变化的规律，r₀为平衡位置。
则曲线I描述的是、曲线II描述的是、曲线III描述的是。（选填字母）
A．分子间引力和斥力的合力随r的变化规律 B．分子间斥力随r的变化规律
C．分子间引力随r的变化规律 D．分子势能随r的变化规律
E．分子动能随r的变化规律

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22. 晶体在熔化过程中吸收的热量全部用来破坏空间点阵，分子势能 $($ 填“增加”、“减少”或“保持不变” $)$ ，分子平均动能 $($ “增加”、“减少”或“保持不变” $)$ ，所以晶体有固定的熔点。

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23. 关于分子力和分子势能

(1)、分子间距离大于 r 0 时，分子间表现为（填“引力”或者“斥力”）

(2)、分子势能在 r 0 处（填“最大”或者“最小”）

(3)、分子间距离小于 r 0 且减小时，分子势能在（填“增大”或者“减小”）

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24. 有 $2 \times 1 0^{- 3} m^{3}$ 刚性双原子分子理想气体，其内能为 $6.75 \times 1 0^{2} J$ 。

(1)、求气体的压强；

(2)、设气体分子总数为 $5.4 \times 1 0^{22}$ 个，求分子的平均动能和气体的温度。

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25. 为方便抽取密封药瓶里的药液，护士一般先用注射器注入少量气体到药瓶里后再抽取药液，如图所示，某种药瓶的容积为0.9mL，内装有0.5mL的药液，瓶内气体压强为 $1.0 \times 1 0^{5} P a$ ，护士把注射器内横截面积为 $0.3 c m^{2}$ 、长度为0.4cm、压强为 $1.0 \times 1 0^{5} P a$ 的气体注入药瓶，若瓶内外温度相同且保持不变，气体视为理想气体。

(1)、注入气体后与注入气体前相比，瓶内封闭气体的总内能如何变化？请简述原因。

(2)、求此时药瓶内气体的压强。

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