选修3-3热学选择题(含解析)

高中物理选修3-3热学选择题（含解析）

一、单选题

1．根据分子动理论，判断以下关于分子力和分子势能的说法中正确的是（）A．当分子间距离为平衡距离r0时，分子具有最大势能

B．当分子间距离为平衡距离r0时，分子具有最小势能

C．当分子间距离为平衡距离r0时，引力和斥力都是最大值

D．当分子间距离为平衡距离r0时，引力和斥力都是零

【答案】B

【解析】

【详解】

A、B项：当分子间距离r＞r0，随着距离的增大，分子引力和斥力都减小，但斥力减小快，分子力表现为引力，分子之间的距离增大时，分子力做负功，分子势能增大；相反r＜r0，分子力表现为斥力，分子间距离越小，分子力做负功，分子势能增大，故可知当分子间距离为r0时，分子具有最小势能。故A错误，B正确；

C、D项：当分子间距离为平衡距离r0时，引力和斥力大小相等，不是最大，也不是最小，也不是0．故CD错误

2．已知两端开口的“”型管，且水平部分足够长，一开始如图所示，若将玻璃管稍微上提一点，或稍微下降一点时，被封闭的空气柱的长度分别会如何变化( )

A．变大；变小

B．变大；不变

C．不变；不变

D．不变；变大

【答案】D

【解析】

【详解】

在向上提或向下降玻璃管时，管内气体温度不变，设大气压为P0，封闭气体压强P=P0+h，当玻璃管稍向上提一点时，封闭气体压强不变，由玻意耳定律可知，气体体积不变，空

气柱长度不变；玻璃管稍向下降一点时，管内气体被压缩，空气柱上方液体有一部分进入水平管，h变小，封闭气体压强P=P0+h变小，由玻意耳定律可知，气体体积变大，

空气柱长度变大，故ABC错误，D正确。

3．下列说法正确的是

A．布朗运动是在显微镜中看到的液体分子的无规则运动

B．气体温度不变，运动速度越大，其内能越大

C．温度降低物体内每个分子动能一定减小

D．用活塞压缩气缸里空气，对空气做功4.5×105J，空气内能增加了3.5×105J，则空气向外界放出热量1×105J

【答案】D

【解析】

【详解】

A、布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的无规则运动，不是液体分子的运动，故A错误；

B、气体温度不变，则内能不变，运动速度增大说明宏观的机械能增大，与内能无关，故B错误；

C、温度是分子热运动平均动能的标志，故温度降低了，物体内分子热运动的平均动能降低，不是每个分子的动能都减小，故C错误；

D、根据热力学第一定律公式ΔU=W+Q，由题意知，W=4.5×105J，ΔU=3.5×105J，解得：Q=−1.0×105J，故空气向外界放出热量1.0×105J，故D正确。

4．关于一定质量的气体，下列说法正确的是

A．气体放出热量，其内能一定减小

B．气体对外做功，其内能一定减小

C．气体的温度降低，每个分子热运动的动能一定减小

D．气体的温度降低，分子热运动的平均动能一定减小

【答案】D

【解析】

【详解】

气体放出热量，若外界对气体做功，则其内能可能增大，选项A错误；气体对外做功，若吸收热量，则其内能可能变大，选项B错误；气体的温度降低，分子热运动的平均动能一定减小，但非每个分子热运动的动能都减小，选项D正确，C错误。

二、多选题

5．关于物体的内能，下列说法正确的是( )

A．热水的内能一定比冷水的大

B．当温度等于0∘C时，分子动能为零

C．温度升高，分子热运动的平均动能一定增大，但非所有分子的速率都增大

D．温度相等的氢气和氧气，它们的分子平均动能相等

【答案】CD

【解析】

【详解】

A.内能是所有分子的动能与势能的总和，热水虽然温度高，但是质量不一定大，所以内能不一定大，A错误。

B.温度为0K时，分子动能为零，而绝对零度无法达到，B错误。

C.温度是分子热运动剧烈程度的标志，温度升高，分子热运动的平均动能一定增大，而每个分子永远在无规则运动，所以不是所有分子的速率都增大，C正确。

D.温度相同，分子平均动能相同，D正确。

6．下列说法中正确的是( )

A．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的

B．当分子间距离增大时，分子间引力和斥力都减小

C．利用氧气的摩尔质量、密度以及阿伏伽德罗常数就可以估算出一个氧气分子的体积D．气体压强产生的原因是大量气体分子对器壁持续频繁的撞击作用

【答案】BD

【解析】

【详解】

A.扩散现象是分子无规则热运动的结果，不是对流形成的，A错误。

B.根据分子动理论，分子间距增大，引力和斥力都减小，B正确。

C.利用氧气的摩尔质量、密度可以求得氧气的摩尔体积，而对于气体，摩尔体积与阿伏加德罗常数的比值是一个分子所占的空间，并不是一个气体分子的体积，C错误。

D.气体压强产生的原因是大量气体分子对器壁持续频繁的撞击作用，D正确。

7．某种密闭气缸内装有一定质量的理想气体，气体从状态a开始，经历四个过程

ab、bc、cd、da回到初始状态，其p−T图象如图所示，其中ab平行纵轴，bc平行da，cd平行横轴，da所在的直线过坐标原点，下列判断正确的是___________________。

A．ab过程中气体分子的平均动能不变

B．bc过程中气体对外做功，并吸收热量

C．cd过程中气体向外界放出热量

D．da过程中气体的压强与摄氏温度成正比

E. c、d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n c>n d 【答案】ABE

【解析】

【详解】

ab过程中温度不变，气体分子的平均动能不变，A正确；bc过程中斜率减小，体积增大，气体对外做功，温度升高，内能增大，由热力学第一定律可知，气体吸收热量，B正确；cd过程中斜率减小，体积增大，气体对外做功，温度升高，内能增大，由热力学第一定律知，气体吸收热量，C错误；da过程中气体的压强与热力学温标成正比，D错误；c、d 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n c>n d，E正确。8．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的重力产生的

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．从宏观角度看，气体的压强大小跟气体的温度和体积无关

D．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的密集程度有关【答案】BD

【解析】

【详解】

A、B项：气体压强的产生机理是：由于大量的气体分子频繁的持续的碰撞器壁而对器壁产生了持续的压力，单位时间内作用在器壁单位面积上的平均作用力就是气体对器壁产生的压强，所以A错误、B正确；

C项：从宏观角度看，当气体的质量一定时，气体的压强跟气体的温度和体积有关，故C错误；

D项：从微观的角度看，气体分子的平均速率越大，单位体积内的气体分子数越多，气