- 分子势能
- 共49题
19.下列说法中正确的是( )（填正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A．布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的无规则运动
B．气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增加
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．只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低
E．空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作不遵守热力学第二定律
正确答案
ACD（6分）
解析
A、布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的运动，反映了液体或气体分子的无规则运动．故A正确．B、温度是分子平均动能的标志，是大量分子无规则运动的宏观表现；气体温度升高，分子的平均动能增加，有些分子的速率增加，也有些分子的速率会减小，只是分子的平均速率增加．故B错误．C、一定量100℃的水变成100℃的水蒸汽，温度没有变化，分子的平均动能不变，但是在这个过程中要吸热，内能增加，所以分子之间的势能必定增加．故C正确．D、温度是分子平均动能的标志，只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低．故D正确；E、将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，产生了其它影响，即消耗了电能，所以不违背热力学第二定律．故E错误．
考查方向
解题思路
正确解答本题要掌握：温度是分子平均动能的标志；布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的运动；物体的内能；正确理解好应用热力学第二定律．
易错点
有关分子运动和热现象的基本知识，对于这些基本知识一定注意加强记忆和积累．其中对热力学第二定律的几种不同的表述要准确理解
知识点
4．一定质量的理想气体在升温过程中（ ）
正确答案
解析
分子平均动能是气体温度的标志。
考查方向
解题思路
温度越高，分子平均动能越大，反之，越小
易错点
分子平均动能与气体温度的对应关系
知识点
33.请从给出的3道物理题中任选一题作答，如果多做，则按所做的第一题计分。
1.【物理——选修3-3】
（1）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表示斥力，F<0表示引力，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增加
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
（2）一定质量的理想气体经历了温度缓慢升高的变化，如图所示，p—T和V－T图各记录了其部分变化过程，试求：
① 温度为600 K时气体的压强；
② 在p—T图象上将温度从400 K升高到600K的变化过程补充完整.
2.【物理——选修3-4】
（1）如下图1所示，一根水平拉直弹性长绳上有等间距的O、P、Q质点，相邻两质点间距离为1.0m， t = 0时刻O质点从平衡位置开始沿y轴方向振动，并产生沿x轴正方向传播的波，O质点的振动图象如图2所示，当O质点第一次达到正向最大位移时，P质点刚开始振动，则
A.质点Q的起振方向为y轴正向
B.O、P两质点之间的距离为半个波长
C.这列波传播的速度为1.0 m/s
D.在一个周期内，质点O通过的路程为0.4m
（2）如图所示，真空中有一下表面镀反射膜的平行玻璃砖，其折射率，一束单色光与界面成角斜射到玻璃砖表面上，最后在玻璃砖的右侧面竖直光屏上出现了两个光点A和B，A和B相距h = 2.0 cm. 已知光在真空中的传播速度。保留两位有效数字。试求：
① 该单色光在玻璃砖中的传播速度；
② 玻璃砖的厚度d 。
3.【物理——选修3-5】
（1）某光电管的阴极为金属钾制成的，它的逸出功为2.21 eV，如图是氢原子的能级图，一群处于n = 4能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射的光照射到该光电管的阴极上，这束光中能使金属钾发生光电效应的光谱线条数是（ ）
A.2条
B.4条
C.5条
D.6条
（2）如图所示，质量为M的弧形槽静止在光滑的水平面上，弧形槽的光滑弧面底端与水平地面相切。一个质量为m的小物块以速度沿水平面向弧形槽滑来，并冲上弧形槽，设小物块不能越过弧形槽最高点，求小物块所能上升的最大高度。
正确答案
正确答案
正确答案
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
4．一定质量的理想气体在升温过程中（ ）
正确答案
解析
分子平均动能是气体温度的标志。
考查方向
解题思路
温度越高，分子平均动能越大，反之，越小
易错点
分子平均动能与气体温度的对应关系
知识点
33.请从给出的3道物理题中任选一题作答，如果多做，则按所做的第一题计分。
1．【物理——选修3-3】
（1）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）。
A．布朗运动就是液体分子的无规则运动
B．晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点
C．热量不可能从低温物体传到高温物体
D．物体的体积增大，分子势能不一定增加
E一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热
（2）如图所示，两端等高、粗细均匀、导热良好的
U形管竖直放置，右端与大气相通，左端用水银柱封闭着长的气柱（可视为理想气体），左管的水银面 比右管的水银面高出。现从右端管口缓慢注入水银，稳定后右管水银面与管口等高。若环境温度不变，取大气压强。求稳定后加入管中水银柱的长度。
2．【物理——选修3-4】
（1）如图所示为一列简谐横波在t-0时刻的图象。此时质点P的运动方向沿y轴负方向，且从t=0时刻开始计，当t=0.55s时质点P恰好第3次到达y轴正方向最大位移处。则下列说法正确的是____（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9分）
A．该简谐波沿x轴负方向传播
B．该简谐波的频率为5Hz
C．该简谐波的波速大小为4m/s
D．从t=0至t=0.1s，质点P传播的距离为2m
E．从t=0至t=0.1s，质点Q运动的路程是1.Om
3．【物理-选修3-5】
（1）关于光的波粒二象性，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O分）
A．个别光子的行为表现出粒子性，大量光子的行为表现出波动性
B．光的波动性是光子本身的一种属性，不是光子之间的相互作用引起的
C．光电效应揭示了光的粒子性，而康普顿效应则反映了光的波动性
D．频率越高的光其粒子性越显著，频率越低的光其波动性越显著
E．光表现出波动性时，就不具有粒子性，光表现出粒子性时，就不再具有波动性
（2）如图所示，上下表面均光滑的质量为M= 3kg的滑板B静止放在光滑水平面上，其右端固定一根轻质弹簧，质量为m=2 kg的小木块A，以速度由滑板B左端开始沿滑扳B上表面向右运动。求：
I．弹簧被压缩到最短时木块A的速度大小；
II．木块A离开滑板B时A、B的速度大小。
正确答案
正确答案
正确答案
13．【物理── 选修3-3】
（1）下列说法正确的是
A．布朗运动虽不是分子运动，但它证明了组成固体颗粒的分子在做无规则运动
B．一木块被举高，组成该木块的所有分子的分子势能都增大
C．当液体与大气接触时，液体表面层分子的势能比液体内部分子的要大
D．缓慢压缩一定量气体，若此过程气体温度不变，则外界对气体做正功但气体内能不变E．气体体积不变时，温度越高，单位时间内容器壁单位面积受到气体分子撞击的次数越多
（2）如图，上端开口的竖直汽缸由大、小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞，两活塞用刚性轻杆连接，两活塞间充有氧气，小活塞下方充有氮气。已知：大活塞的质量为2m，横截面积为2S，小活塞的质量为m，横截面积为S；两活塞间距为L；大活塞导热性能良好，汽缸及小活塞绝热；初始时氮气和汽缸外大气的压强均为p0，大活塞与大圆筒底部相距
正确答案
（1）CDE （2）见解析
解析
（2）解：以两活塞整体为研究对象，设初始时氧气压强为p1，根据平衡条件有：
当小活塞缓慢上升至上表面与大圆筒底部平齐时，氧气体积：
设此时氧气压强为p2，氮气压强为p，根据平衡条件有：
由于大活塞导热，小活塞缓慢上升可认为氧气温度不变，由玻意耳定律，得：
联立①—⑤式，得：
考查方向
本题主要考查理想气体的状态方程
解题思路
以两活塞整体为研究对象，根据平衡条件求出初始时氧气压强为p1和体积V1；再求出当小活塞缓慢上升至上表面与大圆筒底部平齐时氧气的体积V2；再由玻意耳定律，求出此时氧气的压强p2，最后利用平衡条件求出氮气压强为p．
易错点
解答本题的关键是分析清楚气体状态变化过程、应用玻意耳定律结合平衡条件进行求解
知识点
33、(物理------选修3-3)下列说法中正确的是（ ）
A.饱和汽压与分子的密度和分子的种类有关，随温度升高而增大，与体积无关
B. 在完全失重的情况下,气体对容器壁的压强为零
C. 分子势能可能随着分子间距的增大可能先减小后增大
D.要使系统状态通过绝热过程发生变化，做功的数量只由过程始末两个状态决定，而与做功的方式无关。
E.熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性减小的方向进行
（2）如图所示，一个绝热的气缸竖直放置，内有一个绝热且光滑的活塞，中间有一个固定的导热性良好的隔板，隔板将气缸分成两部分，分别密封着两部分理想气体 A 和 B。活塞的质量为m，横截面积为S，与隔板相距h。现通过电热丝缓慢加热气体，当A气体吸收热量Q时，活塞上升了h，此时气体的温度为T1。已知大气压强为P0，重力加速度为g。
①加热过程中，若A气体内能增加了
②现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当活塞恰好回到原来的位置时A气体的温度为T2。求此时添加砂粒的总质量
正确答案
（1）ACD （2）见解析
解析
①气体对外做功B气体对外做功
由热力学第一定律得 
②B气体的初状态
B气体末状态
由气态方程
解得 
考查方向
本题主要考查热力学定律以及理想气体状态方程
解题思路
由热力学第一定律解得B气体内能增加量，利用理想气体状态方程寻求气体变化前后的对应状态参量的关系
易错点
理想气体内外的压强关系
知识点
15．热现象与大量分子热运动的统计规律有关，1859年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来有许多实验验证了这一规律。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。对某一部分密闭在钢瓶中的理想气体，在温度T1、T2时的分子速率分布图象如题图所示，下列分析和判断中正确的是（ ）
A
A．两种状态下瓶中气体内能相等
B两种状态下瓶中气体分子平均动能相等
C两种状态下瓶中气体分子势能相等
D两种状态下瓶中气体分子单位时间内撞击瓶壁的总冲量相等
正确答案
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
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
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