2018年高考物理一轮复习第12章热学练案33分子动理论内能新人教版

练案[33] 分子动理论内能一、选择题(本题共10小题，1～6题为单选，7～10题为多选)1．下列叙述正确的是导学号 21993287( A )A．只要知道水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏加德罗常数B．只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积C．悬浮在液体中的固体颗粒越大，布朗运动就越明显D．当分子间的距离增大时，分子间的引力变大而斥力减小[解析] 水的摩尔质量除以水分子的质量就等于阿伏加德罗常数，选项A正确；气体分子间的距离很大，气体的摩尔体积除以阿伏加德罗常数得到的不是气体分子的体积，选项B 正确；布朗运动与固体颗粒大小有关，颗粒越大，布朗运动越不明显，选项C错误；当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小，选项D错误。

2．(2018·广东佛山段考)如图所示是分子间作用力和分子间距离的关系图线，关于图线F－r下面说法正确的是导学号 21993288( B )A．曲线a是分子间引力和分子间距离的关系曲线B．曲线b是分子间作用力的合力和分子间距离的关系曲线C．曲线c是分子间斥力和分子间距离的关系曲线D．当分子间距离r＞r0时，曲线b对应的力先减小，后增大[解析] 在F－r图象中，随着距离的增大，斥力比引力变化得快，所以a为斥力曲线，c为引力曲线，b为合力曲线，故A、C错误，B正确；当分子间距离r＞r0时，曲线b对应的力先增大，后减小，故D错误。

3．以下说法正确的是导学号 21993289( A )A．无论什么物质，只要它们的摩尔数相同就含有相同的分子数B．分子引力不等于分子斥力时，违背了牛顿第三定律C．1g氢气和1g氧气含有的分子数相同，都是6.02×1023个D．阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃的运动就是布朗运动[解析] 一摩尔任何物质都含有阿伏加德罗常数个分子，A正确；分子引力与分子斥力不是一对作用力和反作用力，它们的大小不一定相等，B错误；氢气分子和氧气分子的质量不同，所以1g氢气和1g氧气含有的分子数不同，C错误；布朗运动只有在显微镜下才能看到，人的肉眼是看不到的，从阳光中看到的尘埃的运动是物体的机械运动，D错误。

4．如图所示，用细线将一块玻璃板水平地悬挂在弹簧测力计下端，并使玻璃板贴在水面上，然后缓慢提起弹簧测力计，在玻璃板脱离水面的一瞬间，弹簧测力计读数会突然增大，主要原因是导学号 21993290( D )A．水分子做无规则热运动B．玻璃板受到大气压力作用C．水与玻璃间存在万有引力作用D．水与玻璃间存在分子引力作用[解析] 在玻璃板脱离水面的一瞬间，弹簧测力计读数会突然增大的主要原因是：水与玻璃间存在分子引力作用，选项D正确。

5．气体温度升高，则该气体导学号 21993291( C )A．每个分子的体积都增大B．每个分子的动能都增大C．速率大的分子数量增多D．分子间引力和斥力都增大[解析] 温度是分子平均动能的标志，气体温度升高，平均动能增大，但不是每个分子的动能都增大；速率大的分子数量增多；温度升高，气体的体积不一定大，更不会影响单个分子的体积，分子间的作用力大小不能判断。

故选C。

6．(2018·四川模拟)分子势能与分子力随分子间距离r变化的情况如图甲所示。

现将甲分子固定在坐标原点O，乙分子只受两分子间的作用力沿x轴正方向运动，两分子间的分子势能E p与两分子间距离x的变化关系如图乙所示。

设在移动过程中两分子所具有的总能量为0，则导学号 21993292( D )A．乙分子在P点时加速度最大B．乙分子在Q点时分子势能最小C．乙分子在Q点时处于平衡状态D ．乙分子在P 点时分子动能最大[解析] 根据题意，乙分子的分子动能和两分子间的分子势能之和为零，所以当分子势能最小时，乙分子的分子动能最大；当分子势能为零时，乙分子的分子动能也为零。

再观察题图乙可知，乙分子在F 点时分子势能最小，乙分子的分子动能最大，此处分子力为零，加速度为零，选项A 错误，D 错误。

乙分子在Q 点时分子势能为零，乙分子的分子动能也为零，分子动能最小，分子势能最大，此处，分子力不为零，加速度不为零，选项B 、C 错误。

7．(2018·吉林长春检测)下列哪些现象属于热运动导学号 21993293( ABD )A ．把一块平滑的铅板叠放在平滑的铝板上，经相当长的一段时间再把它们分开，会看到与它们相接触的面都变得灰蒙蒙的B ．把胡椒粉末放入菜汤中，最后胡椒粉末会沉在汤碗底，但我们喝汤时尝到了胡椒的味道C ．含有泥沙的水经一定时间会变澄清D ．用砂轮打磨而使零件温度升高[解析] 热运动在微观上是指分子的运动，如扩散现象，在宏观上表现为温度的变化，如“摩擦生热”、物体的热传递等，而水变澄清的过程是泥沙在重力作用下的沉淀，不是热运动，C 错误。

8．下面关于分子力的说法中正确的是导学号 21993294( AB )A ．铁丝很难被拉长，这一事实说明铁分子间存在引力B ．水很难被压缩，这一事实说明水分子间存在斥力C ．将打气管的出口端封住，向下压活塞，当空气被压缩到一定程度后很难再压缩，这一事实说明这时空气分子间表现为斥力D ．磁铁可以吸引铁屑，这一事实说明分子间存在引力[解析] 原来分子间距r 等于r 0，拉长时r >r 0，表现为引力，A 对；压缩时r <r 0，表现为斥力，B 对；压缩到一定程度后，空气很难再压缩，是气体分子频繁撞击活塞产生的气体压强增大的结果，C 错；磁铁吸引铁屑是磁场力的作用，不是分子力的作用，D 错。

9．若以μ表示水的摩尔质量，V 表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ表示在标准状态下水蒸气的密度，N A 表示阿伏加德罗常数，m 、v 分别表示每个水分子的质量和体积，下面关系正确的是导学号 21993295( ACD )A ．N A ＝ρV mB ．ρ＝μN A vC ．ρ＜μN A v D ．m ＝μN A[解析] 由μ＝ρV ，则N A ＝μm ＝ρV m ，变形得m ＝μN A，故A 、D 正确；由于分子之间有空隙，所以N A v <V ，水蒸气的密度为ρ＝μV <μN A v，故C 正确，B 错误。

10．(2017·海南卷)关于布朗运动，下列说法正确的是导学号 21993296( ABE )A ．布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动B ．液体温度越高，液体中悬浮微粒的布朗运动越剧烈C ．在液体中的悬浮颗粒只要大于某一尺寸，都会发生布朗运动D ．液体中悬浮微粒的布朗运动使液体分子永不停息地做无规则运动E ．液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子对它的撞击作用不平衡所引起的[解析] 布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动，故A 正确。

液体温度越高，分子热运动越激烈，液体中悬浮微粒的布朗运动越剧烈，故B 正确。

县浮颗粒越大，惯性越大，碰撞时受到冲力越平衡，所以大颗粒不做布朗运动，故C 错误。

布朗运动是悬浮在液体中颗粒的无规则运动，不是液体分子的无规则运动，故D 错误。

布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮颗粒撞击作用的不平衡引起的，故E 正确。

二、非选择题11．在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中：导学号 21993297(1)关于油膜面积的测量方法，下列说法中正确的是( D )A ．油酸酒精溶液滴入水中后，要立刻用刻度尺去量油膜的面积B ．油酸酒精溶液滴入水中后，要让油膜尽可能地散开，再用刻度尺去量油膜的面积C ．油酸酒精溶液滴入水中后，要立即将油膜的轮廓画在玻璃板上，再利用坐标纸去计算油膜的面积D ．油酸酒精溶液滴入水中后，要让油膜尽可能散开，等到状态稳定后，再把油膜的轮廓画在玻璃板上，用坐标纸去计算油膜的面积(2)实验中，将1cm 3的油酸溶于酒精，制成200cm 3的油酸酒精溶液，又测得1cm 3的油酸酒精溶液有50滴，现将1滴溶液滴到水面上，水面上形成0.2m 2的单分子薄层，由此可估算油酸分子的直径d ＝_5×10－10__m 。

[解析] (1)在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，油酸酒精溶液滴在水面上，油膜会散开，待稳定后，再在玻璃板上画下油膜的轮廓，用坐标纸计算油膜面积，故选D 。

(2)一滴油酸酒精溶液里含纯油酸的体积V ＝1200×150cm 3＝10－10m 3。

油酸分子的直径d ＝V S ＝10－100.2m ＝5×10－10m 。

12．(2018·山东日照校级联合)目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术。

实验发现，在水深300m 处，二氧化碳将变成凝胶状态，当水深超过2500m 时，二氧化碳会浓缩成近似固体的硬胶体。

设在某状态下二氧化碳气体的密度为ρ，摩尔质量为M ，阿伏加德罗常数为N A ，将二氧化碳分子看成直径为D 的球⎝ ⎛⎭⎪⎫球的体积公式V 球＝16πD 3，则在该状态下体积为V 的二氧化碳气体变成硬胶体后体积为 πρVN A D 36M。

导学号 21993298 [解析] 二氧化碳气体变成硬胶体后，可以看成是分子一个个紧密排列在一起的，故体积为V 的二氧化碳气体质量为m ＝ρV ；所含分子数为n ＝m M N A ＝ρV MN A ；变成硬胶体后体积为V ′＝n ·16πD 3＝πρVN A D 36M。

13．空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少，人会感觉干燥。

某空调工作一段时间后，排出液化水的体积V ＝1.0×103cm 3。

已知水的密度ρ＝1.0×103kg/m 3、摩尔质量M ＝1.8×10－2kg/mol ，阿伏加德罗常数N A ＝6.0×1023mol －1。

试求：(结果均保留一位有效数字)导学号 21993299(1)该液化水中含有水分子的总数N ；(2)一个水分子的直径d 。

答案：(1)3×1025个 (2)4×10－10m [解析] (1)水的摩尔体积为V M ＝M ρ＝1.8×10－21.0×103m 3/mol ＝1.8×10－5m 3/mol 水分子总数为 N ＝VN A V M ＝1.0×103×10－6×6.0×10231.8×10－5个≈3×1025个。

(2)建立水分子的球体模型，有V M N A ＝16πd 3，可得水分子直径：d ＝36V M πN A ＝36×1.8×10－53.14×6.0×1023 m ＝4×10－10m 。