分子热运动中分子平均动能与平均速率关系,如题.
质量为m的分子的平均速率V=[8kT/(丌m)]^1/2自由度为i的分子的平均动能为e=ikT/2=(i/2)(丌mV^2/8)=(1/16)i丌mV^2T:热力学温度k=1.38*10^-23J/K:玻尔兹曼常量单原子分子i=3,e=(3/16)丌mV^2,双原子分子i=5,多原子分子i=6
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高二物理第四节、第五节知道分子热运动概念，人教版知识精讲
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高二物理第四节、第五节知道分子热运动概念，人教版【同步教育信息】一.本周教学内容第四节、第五节、第六节二.知识要点知道分子热运动概念，知道分子势能概念，知道内能概念，知道改变内能的两种方式及等效性，理解热力学第一定律的意义，会计算能量转变中内能改变分析相关的现象，能解释第一类永动机不能实现的原因。知道热传导过程有方向性，知道热力学第二定律的意义，知道能源概念及能源使用与环境污染关系。三.重点、难点解析1.分子热运动及其动能分子的无规则与温度有关的运动叫热运动。热运动是微观运动研究微观运动主要研究大量分子运动的统计平均结果。由于分子热运动而具有的动能叫分子动能，是热运动速率。分子动能特点：（1）同一物体里各个分子运动的动能不都相同。这一点与宏观物体运动不同。（2）每个分子的动能时刻变化，研究某个分子某时刻的速度，动能无实际意义。（3）所有分子中动能最大和最小的分子数量很小，中等值的分子数量大。（4）与宏观热现象相联系的是分子动能的平均值，分子平均动能，是分子运动的平均速率。宏观温度是分子平均动能的标志，平均动能与温度成正比。同一物温度越高分子热运动越剧烈，分子平均动能越大。不同物体只要温度相同，分子平均动能相同，但分子平均速度不同。由于分子热运动永不停息，平均动能不可能为零，因而温度不可能为零。2.分子势能由相互作用的分子的相对位置所决定的能叫分子势能。分子势能大小与分子间距离有关，距离变化，分子力做功，分子势能变化，宏观上体积变化，分子势能变化。分子力做功与分子势能变化关系。当时，分子力为引力，增大，分子力做负功，分子势能增大。
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《分子的热运动》教案10（新人教版选修3-3）
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资料概述与简介
分子的热运动
(1)了解扩散现象是由于分子的热运动产生的。
(2)知道什么是布朗运动，理解布朗运动产生的原因。
(3)知道什么是热运动及决定热运动激烈程度的因素。
（４）注重理论联系实际，勤观察、多思考，养成良好的学习习惯。
１．扩散现象
扩散现象是指当两种物质相接触时，物质分子可以彼此进入对方的现象。
例如：某些物质的气味可以传得很远，又如堆在墙角的煤可以深入到墙壁中去。
说明：①物质处于固态、液态和气态时均能发生扩散现象，只是气态物质的扩散现象最显著，处于固态时扩散现象非常不明显。
②在两种物质一定的前提下，扩散现象发生的显著程度与物质的温度有关，温度越高，扩散现象越显著。这表明温度越高，分子运动得越剧烈。
③扩散现象发生的显著程度还受到“已进入对方”的分子浓度的限制，当进入对方的分子浓度较低时，扩散现象较为显著；当进入对方的分子浓度较高时，扩散现象发生得就较缓慢。
2．布朗运动
悬浮在液体中的固体微粒不停地做无规则运动，称为布朗运动。
说明：①布郎运动是悬浮的固体微粒的运动，不是单个分子的运动，但是布朗运动间接反映了液体分子的无规则运动。
②固体微粒的运动是极不规则的，课本中画出的图７．２—５并非固体微粒的运动轨迹，而是每隔30s微粒位置的连线。即使在这30s内，分子的运动也是极不规则的。
③做布朗运动的固体颗粒非常的小，肉眼是看不到的，人们必须借助显微镜才能观察到。
④影响布朗运动的因素。
布朗运动是大量液体分子对固体微粒撞击的集体行为的结果。影响布郎运动的因素有二：即颗粒的大小和液体温度的高低，具体解释如下：布朗运动在相同温度下，悬浮颗粒越小，它的线度越小，表面积亦小，在某一瞬间跟它相撞的分子数越少，颗粒受到来自各方向的冲击力越不平衡；另外，颗粒线度越小，它的体积和质量比表面积减少得更快，因冲击力引起的加速度更大；因此悬浮颗粒越小，布朗运动就越显著。
相同的颗粒悬浮在同种液体中，液体温度升高，分子运动的平均速率大，对悬浮颗粒的撞击作用也越大，颗粒受到来自各方向的冲击力越不平衡，由冲击力引起的加速度更大，所以温度越高，布朗运动就越显著。
3．热运动及其特点
分子的无规则运动，称为热运动。
所谓分子的“无规则运动”，是指由于分子之间的相互碰撞，每个分子的运动速度无论是方向还是大小都在不断地变化。标准状况下，一个空气分子在1 s内与其他空气分子的碰撞达到65亿次之多。所以大量分子的运动是十分混乱的、无规则的。
说明：①无规则不是毫无规律。在任一时刻，物体内既具有速率大的分子，也具有速率小的分子。速率很大和速率很小的分子的个数所占的比例相对较少，大多数分子的速率和某一平均速率相差很小。通常所说分子运动的速率，均指它们的平均速率而言。
②分子的平均速率是很大的，且和物体的温度以及分子的种类有关。通常情况下，气体分子热运动的平均速率的数量级为。
例１　在有关布朗运动的说法中，正确的是(
A．液体的温度越低，布朗运动越显著
B．液体的温度越高，布朗运动越显著
C．悬浮微粒越小，布朗运动越显著
D．悬浮微粒越大，布朗运动越显著
本题考查学生对布朗运动的理解程度，温度高，液体分子运动剧烈，对微粒的碰撞也越剧烈，所以布朗运动明显，微粒的体积大，液体分子在各个方向上的碰撞趋向平衡；同时体积大质量也大，运动状态难以改变，所以布朗运动不明显。
答案：选BC。
例２　关于布朗运动的正确说法是(
A．因为布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也可以叫做热运动
B．布朗运动反映了分子的热运动
C．在室内看到的尘埃不停地运动是布朗运动
D．室内尘埃的运动是空气分子碰撞尘埃造成的现象
解析：布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒受到液体分子的作用而做的无规则运动，它反映了液体分子的无规则运动，而不能说它的运动就是热运动，所以A错误而B正确。能在液体或气体中做布朗运动的微粒都是很小的，一般数量级在10－6 m，这种微粒用肉眼不能直接观察到，必须借助于显微镜。室内尘埃的运动不是布朗运动，而是尘埃在空气气流作用下所做的宏观运动，并不是无规则运动。只有微小的颗粒(肉眼看不到)才能做布朗运动。综上所述，可知正确答案为B、D。
友情提示：弄清什么是布朗运动、布朗运动的特点以及布朗运动产生的条件和原因，是分析判断此类问题的关键。
课后问题与练习点击
２．（１）错误。
解析：布朗运动是固体微粒在流体（液体或气体）分子的频繁碰撞下所做的一种无规则运动。这些固体微粒虽然要在光学显微镜下才能看到，但它们也是由大量分子组成的，属于宏观粒子，通过固体微粒的无规则运动可反映出液体分子运动的无规则性，但布朗运动本身不是分子运动，在光学显微镜下是看不到分子的运动的。
（２）错误。
解析：布朗运动是固体小颗粒的运动，做布朗运动的每个固体小颗粒是由大量分子组成的，这些小颗粒在液体分子的频繁碰撞下做无规则运动，通过小颗粒的无规则运动间接反映了液体分子的无规则运动。根据分子动理论可以知道，尽管组成固体小颗粒的分子在做无规则运动，但是，通过布朗运动我们无法推断出组成固体小颗粒的分子是否在做无规则运动。
（３）错误。
解析：加热时发现水中的胡椒粉在翻滚，这是因为胡椒粉在水流作用下的运动，并不是布朗运动，不能说明温度越高，布朗运动越明显。
（４）正确。
解析：在显微镜下观察到煤油中小粒灰尘的布朗运动，是小粒灰尘受到煤油分子不停地碰撞的结果。通过小粒灰尘运动的无规则性，可以推知，煤油分子在做无规则运动。
(2)解析：假如花粉不停地运动真的是由微小的气温变化形成的水的微弱对流引起的，那花粉的运动方向是相同的定向运动，即沿水流的方向运动，花粉的运动就很有规则。而事实上，花粉的运动是无规则的、杂乱无章的，这种无规则的运动也就否定了“花粉不停地运动是由微小的气温变化形成的水的微弱对流引起的”这种猜想。
（３）解析：的确，地球每时每刻都在发生微弱的震动，只是我们感觉不到罢了。同样，水也“感觉不到”这种震动，微弱震动对水及水中悬浮的花粉没什么大的影响。退一步说，假如地球的震动足够强，水就会形成“波涛”，在这些波涛的作用下，水中悬浮的花粉就会“随波逐流”，而不会做永不停息的无规则的运动；可见，水中悬浮的花粉所做的无规则运动，不可能是“随波逐流”的结果，更何况地球的微弱震动根本就不可能形成水的“波涛汹涌”。所以说，花粉的无规则运动不可能是地球的微弱震动引起的，肯定另有原因。
４．小李的看法是错误的。
解析：首先说明一点，图７．２－７中的折线，并非细微粉笔颗粒的运动轨迹，而是每隔一定时间细微粉笔颗粒所在位置的连线，即使在这段时间内，细微粉笔颗粒的运动也是极不规则的，绝不是沿折线运动的，我们根本不能够画出细微粉笔颗粒运动的轨迹。正因为细微粉笔颗粒在水分子不停的碰撞下所做的运动是无规则的，才能使我们认识到水分子运动的无规则性。
一、选择题
1．扩散现象说明了(
A．气体没有固定的形状和体积?
B．分子之间相互排斥?
C．分子在不停地运动着?
D．不同分子之间可以相互转变?
２．关于布朗运动，下列说法中正确的是 (
A．布朗运动就是分子的运动
B．布朗运动是组成固体微粒的分子无规则的反映
C．布朗运动是液体分子无规则运动的反映
D．观察时间越长，布朗运动越显著
３．关于布朗运动的剧烈程度，下面说法中正确的是 (
A．固体微粒越大，布朗运动越显著
B．液体的温度越高，布朗运动越显著
C．与固体微粒相碰撞的液体分子数目越多，布朗运动越显著
D．与固体微粒相碰撞的液体分子数目越少，布朗运动越显著
４．关于布朗运动和扩散现象，下列说法正确的是 (
A．布朗运动和扩散现象都能在气体、液体、固体中发生
B．布朗运动和扩散现象都是分子的运动
C．布朗运动和扩散现象都是温度越高越明显
D．布朗运动和扩散现象都是热运动
５．如图7．2–1所示，是观察布朗运动中，每隔10 s记录一次小颗粒所在位置的连线，有关折线的说法中正确的是 (
A．是液体分子运动的轨迹
B．是小颗粒运动的轨迹
C．表示小颗粒在做极短促的、无定向的跳动
D．观察时间内小颗粒的实际运动比图示更复杂
６．关于布朗运动，下列说法正确的是（
A．布朗运动反映了分子运动，布朗运动停止了，分子运动也会暂时停止
B．固体微粒做布朗运动，充分说明了微粒内部分子是做不停的无规则的运动
C．布朗运动是无规则的，说明大量液体分子的运动也是无规则的
D．布朗运动的无规则性是由于温度，压强无规则的不断变化而引起的
７．在长期放着煤的墙角处，地面和墙角有相当厚的一层染上黑色，这说明(
A．分子是在不停的运动
B．煤是由大量分子组成的
C．分子间没有空隙
D．分子运动有时会停止
８．关于布朗运动，以下说法正确的是(
A．布朗运动是指液体分子的无规则运动
B．布朗运动产生的原因是液体分子对小颗粒的吸引力不平衡引起的
C．布朗运动产生的原因是液体分子对小颗粒碰撞时产生的作用力不平衡引起的
D．在悬浮颗粒大小不变的情况下，温度越低，液体分子无规则运动越激烈
９．下面所列举的现象，不能说明分子是不断运动着的是(
A．将香水瓶盖打开以后能闻到香味
B．汽车开过后，公路上尘土飞扬
C．洒在地上的水，过一段时间就干了
D．悬浮在水中的花粉做无规则运动
１０．较大的颗粒不做布朗运动是因为?
A．液体分子停止运动?
B．液体温度太低?
C．跟颗粒碰撞的分子数较多，各方向的撞击作用趋于相互平衡，而且分子冲击力很难改变大颗粒的运动状态
D．?以上说法都不正确
１１． 有下列四种现象
①海绵状塑料可以吸水
②揉面团时，加入小苏打，小苏打可以揉进面团内
③放一匙食糖于一杯开水中，水会变甜
④把一盆盛开的腊梅放入室内，会满室生香
以上几种现象中属于扩散的是（
A．①②　 B．③④ 　C．①④　 D．②③
１２．放在房间一端的香水，打开瓶塞后，位于房间另一端的人将(
A．立即嗅到香味，因为分子热运动速率很大，穿过房间所需时间极短
B．过一会儿才能嗅到香味，因为分子热运动的速率不大，穿过房间需要一段时间
C．过一会儿才能嗅到香味，因为分子热运动速率虽然很大，但由于是无规则运动，且与空气分子不断碰撞，要嗅到足够多的香水分子必须经一段时间
D．过一会儿才能嗅到香味，因为分子热运动速率虽然很大，但必须有足够多的香水分子，才能引起嗅觉
二、问答题
１３．取一杯热水和一杯冷水，分别滴入一滴红墨水，然后注意观察，可得出什么结论？
１４．通常把萝卜腌成咸菜需要几天或更长的时间，而把萝卜炒成熟菜，使之具有相同的咸味，只需几分钟时间，思考一下，造成这种差别的主要原因是什么?
１５．下面关于布朗运动的两种说法都是错误的，试分析它们各错在哪里？?
(1)冬天的大风天，常常看到风沙弥漫、尘土飞扬，这就是布朗运动。?
(2)一滴碳素墨水滴在清水中，整杯水慢慢都变黑了，这是碳分子做无规则运动的结果。
1. 布朗（Robert Brown，）
英国植物学家。日诞生于苏格兰的蒙特罗斯。
布朗从小就很聪明，性格倔强。他先在阿巴丁的马里歇尔学院学习，毕业后进入爱丁堡大学攻读医学。1795年应征入伍，前往爱尔兰服役，在英军中任助理外科医师。服役期间，他边为军队工作，边进行自修。他利用业余时间收集各种植物，制作标本。1789年布朗来到伦敦，一个偶然的机会，拜见了英国伦敦皇家学会公长尤素福o彭克斯，并跟随他作了一段研究工作。1800年布朗取得博士学位，后由彭克斯介绍参加澳大利亚远洋考察船“调查者号”，负责研究植物。1801年开始远行，在大洋洲进行了为期五年的考察活动，收集近3900种的标本，系统地整理写入《澳洲植物志》一书中，对植物分类学作出贡献。
布朗在物理学中的贡献是发现了著名的布朗运动。1827年6月，布朗用显微镜观察克拉花花粉，发现悬浮在液面上的花粉微粒在杂乱无章地、不断地运动。布朗对这个现象进行了反复研究。开始，他错误地认为，花粉虽然死了，但是好像有一种具有生命潜力的东西遗留下来，促使花粉微粒不断地运动。他这样写道：“它们（花粉微粒）的运动既不是由液体的流动引起的，也不是液体渐渐蒸发引起的、而是由于微粒本身的原因引起的。”接着，他把这个研究推广到各种各样的植物，观察了他收集到的所有新鲜花粉，都看到了类似现象。后来布朗又对煤粉、玻璃粉、各种岩石粉、金属粉等无生命物质的微粒进行了观察，也都看到了类似花粉的不停地运动的现象，各种粉末都存在着某种活性。布朗感到问题不那么简单，一时无法正确解释这个现象。1828年6月到8月，布朗接连发表了《论植物花粉中的微粒》、《论有机物和无机物中活性分子的普遍存在》两篇文章，宣布了他的重大发现。以后人们就把这种现象叫做“布朗运动”。对于布朗运动，直到1860年才由英国物理学家麦克斯韦根据他自己建立的分子运动论作出初步的解释，他认为这种杂乱无章的运动是水分子对悬浮微粒不断撞击引起的。布朗运动的发现，给物质是由分子组成的理论提供了第一个直接的证据。
1811年布朗当选为英国伦敦皇家学会会员。1820年，任大英博物馆馆长。1822年当选为柯尼斯学会会员，年任会长。布朗还兼任几个国家的科学院院士。
2.能否说“某个分子的热运动”？
提示：某个分子的热运动这种说法是不正确的。
因为单个分子的运动，从原则上讲是遵循力学规律的。设想我们追踪气体中某个分子的运动，那会看到这个分子忽左、忽右、忽前、忽后。有时速度快，有时速度慢.其动能也时大时小。其轨迹是一条极不规则的折线.总之，对个别分子来说，速度、能量以及运动路程都是偶然的量值。
我们讲的热运动是指大量分子的无规则运动。随着分子数量的增加，它们的运动就逐渐偏离力学规律。它们的运动呈现出混乱状态，不再遵循力学规律，而遵从统计规律.这时，对个别分子的运动来说，是完全偶然的。大量分子的运动虽然是无序的，但并不是无规律的，它们也能表现出一些必然的规律。
3. 观察扩散现象
准备一杯冷水和一杯热水，将两小颗高锰酸钾分别投入两杯水中，试观察比较高锰酸钾在两杯水中的扩散情况。如果你观察到了两杯水中高锰酸钾发生扩散的差异，想一想这说明了什么问题？
提示：温度越高，分子扩散越快。
4.在日常生活中那些现象是扩散？你能举几个例子吗？为什么说布朗运动是分子运动引起的，而不是外界因素如风吹等引起的？是说明几个理由？
提示：理由：①尽量排除外界干扰，布朗运动仍永不停止；②不同悬浮微粒在相同的外界条件下运动情况不同。
5.课本图7.2-5所示的无规则折线是不是三颗微粒分别作布朗运动的轨迹？为什么？
提示：不是，因为每一段线段是每隔相同的时间微粒出现位置的连线。
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合作 / 友情链接1．下列各组物理量哪些能决定气体的压强(　　)
A．分子的平均动能和分子种类
B．分子密集程度和分子的平均动能
C．分子总数和分子的平均动能
D．分子密集程度和分子种类
解析：选B.气体的压强是由大量分子碰撞器壁而引起的，气体分子的密集程度越大(即单位体积内分子数越多)，在单位时间内撞击器壁单位面积的分子就越多，则气体的压强越大．另外气体分子的平均动能越大，分子撞击器壁时对器壁产生的作用力越大，气体的压强就越大．故决定气体压强的因素是分子密集程度和分子的平均动能，故B项正确．
2．(2011年大庆高二检测)对一定质量的气体，通过一定的方法得到了某一速率的分子数目N与速率v的两条关系图线，如图2－2－6所示，下列说法正确的是(　　)
A．曲线Ⅰ对应的温度T1高于曲线Ⅱ对应的温度T2
B．曲线Ⅰ对应的温度T1可能等于曲线Ⅱ对应的温度T2
C．曲线Ⅰ对应的温度T1低于曲线Ⅱ对应的温度T2
D．无法判断两曲线对应的温度关系
解析：选C.温度越高，分子的平均速率越大，从图中可以看出Ⅱ的平均速率大，故Ⅱ的温度高，C项正确．
3．(2011年广州高二检测)关于分子热运动的动能，下列说法正确的是(　　)
A．物体的温度升高，物体内每个分子的动能一定增大
B．同一物体的温度升高，该物体内所有分子的平均速率一定增大
C．物体的温度降低，物体内所有分子的平均动能一定减小
D．1克100 ℃的水吸热变成1克100 ℃的水蒸气，分子热运动的平均动能增大
解析：选BC.物体的温度升高，物体内分子无规则运动加剧，分子热运动的平均速率增大，但并不一定每个分子的速率都是增大的，不同时刻同一分子热运动的速率也在变化．由于温度标志着分子热运动的平均动能，所以温度降低，分子热运动的平均动能一定减小.100 ℃的水吸热变成100 ℃的水蒸气，尽管水吸热了，但由于温度未变，所以其分子热运动的平均速率、平均动能也不变．水吸热由液态变为气态，应是分子势能增大了，内能也增大了．
4．(2011年南京高二检测)甲、乙两分子相距较远(此时它们之间的分子力可以忽略)，设甲固定不动，在乙逐渐向甲靠近直到不能再靠近的过程中，关于分子势能的变化情况，下列说法正确的是(　　)
A．分子势能不断增大　　　&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& B．分子势能不断减小
C．分子势能先增大后减小& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& D．分子势能先减小后增大
解析：选D.从分子间的作用力与分子间的距离的关系知道：当分子间距离大于r0时，分子间的作用力表现为引力；当分子间距离小于r0时，分子间的作用力表现为斥力；当分子间距离大于10r0时，分子间的作用力十分小，可以忽略．所以，当乙从较远处向甲靠近的过程中，分子力先是对乙做正功，由做功与分子势能变化的关系知道，若分子力做正功，则分子势能减小；后是分子力对乙做负功或者乙克服分子力做功，由做功与分子势能变化的关系知道，若分子力做负功，分子势能增加．因此当乙向甲靠近直到不能靠近的过程中，分子势能是先减小后增大．
5．(2011年大同高二检测)(1)1 g 100 ℃的水和1 g 100 ℃的水蒸气相比较，下述说法是否正确？
①分子的平均动能和分子的总动能都相同．
②它们的内能相同．
(2)液体汽化时吸收的热量转化为哪种能量？
解析：(1)①正确.1 g水与1 g水蒸气的分子数一样多，两者的温度都是100 ℃，因温度是分子平均动能的标志，故两者的分子的平均动能和分子的总动能都相同．
②不正确．水变为水蒸气时要吸收热量，吸收的热量转化为水蒸气的内能，因此1 g 100 ℃的水和1
g 100 ℃的水蒸气内能相同是不正确的．
(2)液体汽化时都要吸收一定的热量，吸收的热量并没有增大物体的平均动能，而是使分子势能增大，从而使物体的内能增大．
答案：见解析
一、选择题
1．关于温度，下列说法正确的是(　　)
A．温度越高，分子动能越大
B．物体运动速度越大，分子总动能越大，因而物体温度也越高
C．一个分子运动的速率越大，该分子的温度越高
D．温度是大量分子无规则热运动的平均动能的标志
解析：选D.温度升高，分子的平均动能变大，而不是每个分子的动能都变大，故A错．物体宏观运动的速度对应的是机械能(动能)，与分子无规则热运动的平均动能无关，与物体的温度无关，B错；温度是对大量分子集体(物体)而言的，是统计、平均的概念，对单个分子无意义，C错．
2．(2011年合肥高二检测)有两瓶质量和温度都相等的氢气和氧气，则(　　)
A．两瓶中每个分子运动的动能都相等
B．两瓶中分子运动的总动能相等
C氢气分子的总动能大于氧气分子的总动能
D．氢气分子的总动能小于氧气分子的总动能
解析：选C.温度相同分子平均动能相等，但分子的总动能还与分子数目有关，氢气分子数多，故氢气的分子总动能大；当温度相同时，每个分子动能未必相等．
3．(2011年济南高二检测)教室内的气温会受到室外气温的影响，如果教室内上午10时的温度为15 ℃，下午2时的温度为25 ℃，假设大气压强无变化，则下午2时与上午10时相比较，房间内的(　　)
A．空气分子密集程度增大
B．空气分子的平均动能增大
C．空气分子的速率都增大
D．空气质量增大
解析：选B.温度升高，气体分子的平均动能增大，平均每个分子对器壁的冲力将变大，但气压并未改变，可见单位体积内的分子数一定减小，故A、D项错误，B项正确；温度升高，并不是所有空气分子的速度都增大，C项错误．
4．对于气体分子的运动，下列说法正确的是(　　)
A．一定温度下某理想气体的分子的碰撞虽然十分频繁但同一时刻，每个分子的速率都相等
B．一定温度下某理想气体的分子速率一般不等，但速率很大和速率很小的分子数目相对较少
C．一定温度下某理想气体的分子做杂乱无章的运动可能会出现某一时刻所有分子都朝同一方向运动的情况
D．一定温度下某理想气体，当温度升高时，其中某10个分子的平均动能可能减少
解析：选BD.一定温度下某理想气体分子碰撞十分频繁，单个分子运动杂乱无章，速率不等，但大量分子的运动遵守统计规律，速率大和速率小的分子数目相对较少，向各个方向运动的分子数目相等，A、C错，B对；温度升高时，大量分子平均动能增大，但对个别或少量(如10个)分子的动能有可能减少，D对．
5．下列说法中正确的是(　　)
A．一定质量的气体被压缩时，气体压强不一定增大
B．一定质量的气体温度不变压强增大时，其体积也增大
C．气体压强是由气体分子间的斥力产生的
D．在失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁没有压强
解析：选A.根据改变压强的途径知：一定质量的气体被压缩时，其单位体积内的分子数增加，而气体分子的平均动能可能增加、可能减小、也可能不变，故气体压强不一定增大，即A选项正确；同理一定质量的气体温度不变压强增大时，必使单位体积内的分子数增多，即其体积必减小，故B选项错误；又气体的压强是气体分子与器壁碰撞产生的，与分子间的斥力和分子是否处于失重状态无关，即C、D选项错误．
6．A、B两容器中装有相同质量的氦气，已知A中氦气的温度高于B中氦气的温度，但压强低于B中氦气的压强，下列说法中错误的是(　　)
A．A中氦气分子的平均动能一定比B中氦气分子的平均动能大
B．A中每个氦气分子的动能一定比B中每个氦气分子的动能大
C．A中动能大的氦气分子数一定大于B中动能大的氦气分子数
D．A中氦气分子的热运动一定比B中氦气分子的热运动剧烈
解析：选B.由于A中氦气的温度高于B中氦气的温度，则A中氦气分子的平均动能一定比B中氦气分子的平均动能大，但并不是每个分子的动能都大，A说法正确，B说法错误；从统计规律看，温度越高，动能大的分子数越多，C说法正确；温度越高表明分子的热运动越剧烈，D说法正确．
7．如图2－2－7所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子沿x轴运动，两分子间的分子势能Ep与两分子间距离的关系如图中曲线所示．图中分子势能的最小值为－E0.若两分子所具有的总能量为零，则下列说法中正确的是(　　)
A．乙分子在P点(x＝x2)时，加速度最大
B．乙分子在P点(x＝x2)时，其动能为E0
C．乙分子在Q点(x＝x1)时，处于平衡状态
D．乙分子的运动范围为x≥x1
解析：选BD.分子处于r0位置时所受分子合力为零，加速度为零，此时分子势能最小，分子的动能最大，总能量保持不变．由图可知x2位置即是r0位置，此时加速度为零，A错；x＝x2位置，势能为－E0，因总能量为零则动能为E0，B项正确；在Q点，Ep＝0，但分子力不为零，分子并非处于平衡状态，C项错；在乙分子沿x轴向甲分子靠近的过程中，分子势能先减小后增大，分子动能先增大后减小，即分子的速度先增大后减小，到Q点分子的速度刚好减为零，此时由于分子斥力作用，乙分子再远离甲分子返回，即乙分子运动的范围为x≥x1，D项正确．
8．下列说法中正确的是(　　)
A．温度相同时，不同物质的分子平均动能相同
B．温度相同时，不同物质的分子平均速率相同
C．温度相同时，只有同种物质的分子平均动能才相同
D．温度升高时，物体每一个分子的动能都一定增大
9．关于物体的内能和机械能，下列说法正确的是(　　)
A．分子的动能与分子的势能的和叫做这个分子的内能
B．物体的分子势能由物体的温度和体积决定
C．物体的速度增大时，物体的内能增大
D．物体的动能减小时，物体的温度可能升高
解析：选D.分子具有热运动的动能，同时由于分子间存在着相互作用力而具有分子势能，所有分子的这两种能量的总和，组成物体的内能．内能是物体具有的宏观物理量，而对单个分子来说，不存在分子内能的概念．分子势能与温度无关，由分子力做功决定，与分子间距有关，所以宏观上表现为与体积有关．物体的速度增大时，物体的动能增大，这里的动能是宏观物体的机械能中的动能，而不是分子的动能．
10．(2011年湛江调研)对于物体的“热胀冷缩”现象，下列说法中正确的是(　　)
A．物体受热后温度升高，分子的平均动能增大；降低温度后，分子的平均动能减小，分子势能没有变化
B．受热后物体膨胀，体积增大，分子势能增大，收缩后，体积减小，分子势能减小，分子的平均动能不会改变
C．受热膨胀，温度升高，分子平均动能增大；体积增大，分子势能也增大，遇冷收缩，温度降低，分子平均动能减小；体积减小，分子势能也减小
D．受热膨胀，分子平均动能增大，分子势能也增大；遇冷收缩，分子平均动能减小，但分子势能增大
解析：选C.物体受热后，温度升高，体积增大，分子的平均动能和分子势能都增大；遇冷后温度降低，体积减小，分子平均动能和分子势能都减小．
二、非选择题
11．从宏观上看，一定质量的气体体积不变温度升高或温度不变体积减小都会使压强增大，从微观上看，这两种情况有没有什么区别？
解析：因为一定质量的气体的压强是由单位体积内的分子数和气体的温度决定的．体积不变时，虽然分子的密集程度不变，但气体温度升高，气体分子运动加剧，分子的平均速率增大．分子撞击器壁的作用力增大，故压强增大．气体体积减小时，虽然分子的平均速率不变，分子对容器的撞击力不变，但单位体积内的分子数增多，单位时间内撞击器壁的分子数增多，故压强增大，所以这两种情况在微观上是有区别的．
答案：见解析
12．重1000 kg的气锤从2.5 m高处落下，打在质量为200 kg的铁块上，要使铁块的温度升高40 ℃，气锤至少应落下多少次？设气锤撞击铁块时60%的机械能损失用来升高铁块的温度[取g＝10 m/s2，铁的比热容c＝0.462×103 J/(kg?℃)]．
解析：气锤从2.5 m高处下落到铁块上损失的机械能：
ΔE＝mgh＝1000×10×2.5 J＝2.5×104 J.
气锤撞击铁块后用来升高铁块温度的能量为：
Wη＝ΔE×60%＝1.5×104 J.
使铁块温度升高40 ℃所需的热量
Q＝cmΔt＝0.462×103×200×40 J＝3.696×106 J.
设气锤应下落n次，才能使铁块温度升高40 ℃，则由能的转化和守恒定律得　n?Wη＝Q.
所以n＝＝＝247.
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