- 分子热运动和热机
- 共476题
35．【物理—选修3-3】
（1）下列说法正确的是（ ）
A．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在斥力的缘故
B．当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小
C．一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子之间的势能增加
D．一定量的气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而减少
（2）如图所示，A、B气缸的长度均为750px，横截面积相同，C是可在气缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞，D为阀门．整个装置均由导热良好的材料制成．原来阀门关闭，A内有压强PA=2×105Pa的氧气．B内有压强PB=1×105Pa的氢气．阀门打开后，活塞C向右移动，最后达到平衡．假定氧气和氢气均视为理想气体，连接气缸的管道体积可忽略不计．
求：
①活塞C移动的距离及平衡后B中气体的压强；
②活塞C移动过程中B中气体是吸热还是放热（简要说明理由）．
正确答案
（1）BC
（2）
①解：由玻意耳定律得：
对A部分气体有：pALS=p（L+x）S，
对B部分气体有：pBLS=p（L﹣x）S，
代入相关数据解得：x=10cm，p=1.5×105Pa；
②活塞C向右移动的过程中活塞对B中气体做功，而气体发生等温变化，内能不变，故B中气体向外界放热．
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
33．【物理——选修3-3】
（1）下列说法中正确的是（ ）
A．布朗运动是液体分子的无规则运动
B．物体分子间同时存在着相互作用的引力和斥力
C．物体的温度为0 0C时，物体的分子平均动能也不为零
D．物体的内能增加，一定吸收热量
E．若两个分子间的势能增大，一定克服分子间的相互作用力做了功
（2）如图所示，上端封闭、下端开口内径均匀的玻璃管，管长L=2500px，其中有一段长h=375px的水银柱把一部分空气封闭在管中．当管竖直放置时，封闭气柱A的长度LA=1250px．现把开口端向下插入水银槽中，直至A端气柱长
正确答案
（1）BCE
（2）对A部分气体，由玻意耳定律有 pALAS=
及 pA=60cmHg
解得 
对B部分气体 pBLBS=
而 
解得 
△h=L―
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
15．如图所示，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为两曲线的交点，则下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
此题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分。
知识点
1．下列说法正确的是
正确答案
解析
A、根据热力学第一定律，气体内能的变化由做功和热传递共同决定，只知道吸收热量无法判断内能的变化，故A错误；
B、布朗运动是悬浮微粒受到的来自各个方向的液体分子的撞击作用是不平衡引起的，故悬浮微粒越小，碰撞的不平衡越明显，则布朗运动越明显，故B正确；
C、根据理想气体状态方程
D、分子间一定同时存在引力和斥力的作用，铅板能够合在一起是由于引力大于斥力，故D错误；
考查方向
热力学第一定律；分子间的相互作用力;分子的热运动 布朗运动
解题思路
根据热力学第一定律公式△U=W+Q判断；布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，由液体分子碰撞的不平衡性造成；根据理想气体状态方程判断；分子间同时存在引力和斥力.
易错点
理解布朗运动的概念，即悬浮微粒永不停息地做无规则运动的现象叫做布朗运动,布朗运动是液体分子无规则热运动的反映.
教师点评
本题考查了热力学第一定律；分子间的相互作用力;分子的热运动 布朗运动，在近几年的各省高考题出现的频率较高，常与理想气体状态方程等知识点交汇命题.
知识点
29. 下列说法正确的是
正确答案
解析
A、布朗运动是悬浮在液体中花粉颗粒的运动,反映了液体分子在永不停息地做无规则运动，故A正确;
B、若两分子间距离减小,分子间斥力增大、引力也增大，故B错误;
C、温度是分子的平均动能的标志,气体分子的平均动能增大则温度升高,但其压强不一定增大,还与分子的密度有关，故C错误;
D、内能与温度、体积、物质的多少等因素有关,而分子平均动能只与温度有关,故内能不同的物体,它们分子热运动的平均分子动能可能相同,故D正确;
E、水滴呈球形是液体表面张力作用的结果，故E正确.
考查方向
分子的热运动 布朗运动;分子间的相互作用力;物体的内能 热量;液体的表面张力
解题思路
布朗运动反映了液体分子在永不停息地做无规则运动;当分子间距小于平衡距离时,分子力的合力为斥力;当分子间距大于平衡距离时,分子力的合力为引力;内能与温度、体积、物质的多少等因素有关;液体表面张力是因为液体表面分子间距大于平衡间距,分子力表现为引力造成的.
易错点
正确理解布朗运动的概念，即悬浮微粒永不停息地做无规则运动的现象叫做布朗运动，反映了液体分子在永不停息地做无规则运动.
教师点评
本题考查了分子的热运动 布朗运动;分子间的相互作用力;物体的内能 热量;液体的表面张力等知识点，在近几年的各省高考题出现的频率较高，常与热力学第一定律，热力学第二定律等知识点交汇命题.
知识点
30．[物理—选修3-3]
关于分子力，下列说法中正确的是 (填入正确选项前的字母。选对1个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分，每选错一个扣3分，最低得分为0分)
正确答案
解析
由于分子间巨大的斥力作用，碎玻璃很难复原，这时斥力占据主导作用，但并不等于说分子间只有斥力起作用，而引力不起作用，故A错。分子间引力和斥力是同时存在的。当分子间距离小于分子间平衡距离时分子斥力占主导作用，分子间作用力表现为斥力；当分子间距离大于分子间平衡距离时分子引力占主导作用，分子间作用力表现为引力。分子间的引力和斥力，都随分子间距离的增大而减小，随距离的增大而减小的量不同。故D正确。
考查方向
分子间作用力，分子间作用力曲线图
解题思路
分子间引力和斥力是同时存在的。当分子间距离小于分子间平衡距离时分子斥力占主导作用，分子间作用力表现为斥力；当分子间距离大于分子间平衡距离时分子引力占主导作用，分子间作用力表现为引力。分子间的引力和斥力，都随分子间距离的增大而减小，随距离的增大而减小的量不同。
易错点
分子间的引力和斥力同时存在，都随分子间距离的增大而减小，理解主导因素的决定作用
知识点
20.(5分)下列说法中正确的是( )（填正确答案标号，选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）（选做题）
正确答案
解析
A、悬浮在液体中的固体颗粒越小,同一时刻撞击颗粒的液体分子数越少,液体分子对颗粒撞击的冲力越不平衡,合力越大,布朗运动越明显，故A正确；
B、用气筒给自行车打气时,越打越费劲,是要克服活塞内外的压强差带来的压力,不是因为气体间的分子力表现为斥力,故B错误;
C、当分子力表现为引力时,分子力随分子间距离的增大而先增大,后减小;分子势能随分子间距离的增大而增大,故C错误;
D、一定质量的理想气体,温度升高,体积减小,由理想气体的状态方程
E、热机的效率不可能提高到100%,因为它违背了热力学第二定律,所以内能全部转化为机械能的热机是不可能制成的,故E正确;
考查方向
分子的热运动 布朗运动；分子间的相互作用力；分子势能；理想气体的状态方程；热力学第二定律
解题思路
悬浮在液体中的固体颗粒越小,温度越高,布朗运动就越明显;给自行车打气时,要克服活塞上下的压强差带来的压力来压活塞; 牢记分子力随距离变化的关系;一定质量的理想气体状态变化时遵守气态方程.热机的效率不可能提高到100%,是因为它违背了热力学第二定律;
易错点
关键理解布朗运动的概念，即悬浮微粒永不停息地做无规则运动的现象叫做布朗运动.
教师点评
本题考查了分子的热运动 布朗运动；分子间的相互作用力；分子势能；理想气体的状态方程；热力学第二定律等知识点，在近几年的各省高考题出现的频率较高，常与物体的内能、热量、热力学第一定律等知识点交汇命题.
知识点
选考题：请考生从给出的3道物理题中任选一题做答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。
【物理—选修3-3】（15分）
18.（6分） 下列有关热现象的叙述，正确的是________。(填入正确选项前的字母。选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分；每选错1个扣3分，最低得分为0分)。A．布朗运动是指悬浮在液体中花粉分子的无规则热运动B．随着分子间距离的增大，若分子间的相互作用力先增大后减小，此时分子
力一定是引力C．第二类永动机没有违反能量守恒定律，但违反了热力学第一定
律D．一定质量的理想气体在等温变化时，其内能一定不变E．热量可以从高温物体传递到低温物体，也可以从低温物体传递到高温物体
19. (9分)如图所示，L形一端开口的玻璃管在竖直平面内，管是由粗细不同的两部分组成的，竖直部分粗管的横截面积是水平部分细管横截面积的2倍，管的封闭端水平放置，水平段管长为100 cm，竖直段管长为30 cm，在水平管内有一段长为12 cm的水银封闭着一段长为80 cm的空气柱。已知气柱的温度为27 ℃，大气压强为75 cmHg，现对气体缓慢加热，求：当温度上升到119 ℃时，封闭端空气柱的长度。
正确答案
BDE
解析
A、布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，实质是液体分子的无规则热运动造成的，故A错误;
B、分子间的相互作用力先增大后减小，此时分子间的必定大于平衡距离，此时分子间的作用力一定是引力，故B正确;
C、第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律，故C错误;
D、温度是理想气体内能的决定因素，故一定质量的理想气体在等温变化时，其内能一定不改变，故D正确；
E、由热力学第二定律知，在外界的影响下，热量可以从低温物体传到高温物体，如电冰箱，故E正确．
考查方向
热力学第二定律；物体的内能 ; 分子的热运动 布朗运动
解题思路
布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，实质是液体分子的无规则热运动造成的；分子力与分子间距离有关；热力学第一定律说明做功和热传递在改变物体内能方面是等效的，而热力学第二定律说明一切涉及热现象的宏观过程具有方向性；
易错点
掌握布朗运动的现象和实质，明确温度是理想气体内能的标志.
正确答案
98 c
解析
设水银柱将要进入竖直管内所需温度为t1，由盖·吕萨克定律： 
解得：T2＝330 K，t1＝57°。
设水银柱刚好全部到竖直管内所需温度为t，由气体状态方程：
解得：T3＝405 K，t2＝132 ℃，
可见119℃时水平管内还有水银，设竖直管内水银柱高为x，
把数据代入对应气体状态方程：
解得：x＝5 cm， 所以空气柱长为98 cm.
考查方向
理想气体的状态方程
解题思路
假设水银柱全部还在水平管内，此过程被封闭的气体压强不变，计算当温度变为119℃时，气体的长度，与水平管的长度相比较，判断是否合理．再假设进入竖直管的水银高度为xcm，分析此时的状态参量，列式进行求解.
易错点
判断水银柱是否能进入竖直管是解决此问题的关键.
1.下列说法中正确的是（ ）
正确答案
解析
A、布朗运动是固体颗粒的运动，间接反映了液体分子的无规则运动，故A错误；
B、改变内能的方式有做功和热传递，对一定质量的气体加热，如果同时气体对外界做了功，其内能不一定增加，故B错误；
C、温度是分子的平均动能的标志，物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能越大，故C正确；
D、分子间的引力与斥力同时存在，都随距离的增大而减小，故D错误；
考查方向
分子的热运动 布朗运动;热力学第一定律；分子间的相互作用力
解题思路
布朗运动是固体颗粒的运动，间接反映了液体分子的无规则运动，改变内能的方式有做功和热传递，分子之间的相互作用力，斥力比引力变化的快.
易错点
理解分子力大小与分子间距离的关系.
知识点
33．选考题一
下列说法正确的是________。（填正确答案标号。选对一个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错一个扣3分，最低得分为0分）
正确答案
解析
A、液体表面张力产生的原因是液体表面层分子较疏，分子间引力大于斥力，A错误；
B、晶体有一定的熔化温度，非晶体没有一定的熔化温度，B正确；
C、扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关，但扩散现象和布朗运动并不是热运动，C正确；
D、第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第二定律，D错误；
E、两个分子从很远处逐渐靠近，直到不能再靠近为止的过程中，分子间相互作用的合力先变大后变小，再变大，E正确；
考查方向
液体的表面张力;晶体和非晶体;分子的热运动 布朗运动;热力学第二定律;分子间的相互作用力
解题思路
液体表面张力产生的原因是液体表面层分子较疏，晶体有一定的熔化温度，非晶体没有一定的熔化温度，热运动是分子的运动，第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第二定律.
易错点
理解分子力之间相互作用规律，知道布朗运动是固体颗粒的运动，它不是分子的运动.
知识点
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