第五節(jié) 物體的內(nèi)能 第六節(jié) 氣體分子運(yùn)動的統(tǒng)計(jì)規(guī)律

[隨堂檢測]
1.(多選)下列說法正確的是( )
A.在10 ℃時(shí),一個(gè)氧氣分子的分子動能為Ek,當(dāng)溫度升高到20 ℃時(shí),這個(gè)分子的分子動能為Ek′,則Ek′<Ek
B.在10 ℃時(shí),每一個(gè)氧氣分子的溫度都是10 ℃
C.在10 ℃時(shí),氧氣分子平均速率為v1,氫氣分子平均速率為v2,則v1<v2
D.在任何溫度下,各種氣體分子的平均速度都為零
解析:選CD.單個(gè)分子的動能、速率是隨時(shí)變化的,因而是沒有意義的,溫度是大量分子做熱運(yùn)動時(shí)分子平均動能的標(biāo)志,對單個(gè)分子也是沒有意義的.氧氣與氫氣溫度相同,分子平均動能相等:Ek1=Ek2,又因m1>m2,則v1<v2,C選項(xiàng)正確.速度是矢量,大量氣體分子向各個(gè)方向運(yùn)動的機(jī)會均等,所有分子的速度矢量和為零,故任何溫度下,氣體分子的平均速度都為零,故D選項(xiàng)正確.
2.伽爾頓板可以演示統(tǒng)計(jì)規(guī)律.如圖所示,讓大量小球從上方漏斗形入口落下,則能正確反映最終落在槽內(nèi)小球的分布情況的是( )


解析:選C.讓大量小球從上方漏斗形入口落下,顯示出規(guī)律性,按正態(tài)分布,落在槽內(nèi)小球的分布形狀如圖C所示,故選C.
3.(多選)把一個(gè)物體豎直下拋,下列哪種情況是在下落的過程中發(fā)生的(不考慮空氣阻力)( )
A.物體的動能增加,分子的平均動能不變
B.物體的重力勢能減少,分子勢能卻增加
C.物體的機(jī)械能保持不變
D.物體的內(nèi)能保持不變
解析:選ACD.物體下落的過程,不考慮空氣阻力,只有系統(tǒng)內(nèi)的重力做功,機(jī)械能不變;物體下落過程中,物體的溫度和體積也沒有發(fā)生變化,所以分子熱運(yùn)動的平均動能和分子勢能都保持不變,因此,選項(xiàng)B是錯(cuò)誤的.
4.(多選)如圖所示,密閉容器內(nèi)的氫氣溫度與外界空氣的溫度相同,現(xiàn)對該容器緩慢加熱,當(dāng)容器內(nèi)的氫氣溫度高于外界空氣的溫度時(shí),則( )

A.氫分子的平均動能增大
B.氫分子的勢能增大
C.容器內(nèi)氫氣的內(nèi)能增大
D.容器內(nèi)氫氣的內(nèi)能可能不變
解析:選AC.溫度是分子熱運(yùn)動的平均動能的標(biāo)志,氫氣的溫度升高,則分子的平均動能一定增大,故A正確;氣體分子之間的距離比較大,氣體分子勢能忽略不計(jì),故B錯(cuò)誤;氣體的內(nèi)能有分子動能決定,氫氣的分子動能增大,則內(nèi)能增大,故C正確,D錯(cuò)誤.
5.(多選)設(shè)有甲、乙兩分子,甲固定在O點(diǎn),r0為其平衡位置間的距離,今使乙分子由靜止開始只在分子力作用下由距甲0.5 r0處開始沿x方向運(yùn)動,則( )

A.乙分子的加速度先減小,后增大
B.乙分子到達(dá)r0處時(shí)速度最大
C.分子力對乙一直做正功,分子勢能減小
D.乙分子在r0處時(shí),分子勢能最小
解析:選BD.

兩分子間的斥力和引力的合力F與分子間距離r的關(guān)系如圖中曲線所示,曲線與r軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為r0.由圖可知,乙分子受到的分子力先變小,位于平衡位置時(shí),分子力為零,大于平衡位置時(shí),分子力先變大再變。室曳肿拥募铀俣仁窍茸冃≡俜聪蜃兇,再變小,故A錯(cuò)誤;當(dāng)r小于r0時(shí),分子間的作用力表現(xiàn)為斥力,F做正功,分子動能增加,勢能減小,當(dāng)r等于r0時(shí),動能最大,勢能最小,當(dāng)r大于r0時(shí),分子間作用力表現(xiàn)為引力,分子力做負(fù)功,動能減小,勢能增加.故B正確,C錯(cuò)誤,D正確.