届高考物理一轮复习分子动理论内能课时强化作业
课标通用2021高考物理一轮复习作业52分子动理论内能含解析
作业52 分子动理论内能一、选择题1．(多选)(咸阳四校联考)下列说法正确的是( )A．气体扩散现象表明了气体分子的无规则运动B．气体温度升高，分子的平均动能一定增大C．布朗运动的实质就是分子的热运动D．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而减小E．当分子间作用力表现为引力时，分子势能随分子间距离的减小而减小解析：布朗运动是悬浮在液体中微粒的运动，它是液体分子无规则热运动的反映，选项C错误；当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大，选项D错误．答案：ABE2．(多选)(邯郸一中一模)近期我国多个城市的PM2.5数值突破警戒线，受影响最严重的是京津冀地区，雾霾笼罩，大气污染严重．PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5微米的悬浮颗粒物，飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后危害人体健康，矿物燃料的燃烧是形成PM2.5的主要原因．下列关于PM2.5的说法中正确的是( ) A．PM2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当B．PM2.5在空气中的运动属于布朗运动C．温度越低PM2.5活动越剧烈D．倡导低碳生活，减少煤和石油等燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度E．PM2.5中小一些的颗粒的运动比大一些的颗粒更为剧烈解析：“PM2.5”是指直径小于等于2.5微米的颗粒物，其尺寸远大于空气中氧分子的尺寸的数量级，故A错误；PM2.5在空气中的运动是固体颗粒的运动，属于布朗运动，故B正确；大量空气分子对PM2.5无规则碰撞，温度越高，空气分子对颗粒的撞击越剧烈，则PM2.5的运动越激烈，故C错误；导致PM2.5增多的主要原因是矿物燃料的燃烧，故应该提倡低碳生活，就可有效减小PM2.5在空气中的浓度，故D正确；PM2.5中小一些的颗粒，空气分子对其撞击更不均衡，故运动比大一些的颗粒更为剧烈，故E正确．答案：BDE3．(大连模拟)(多选)某气体的摩尔质量为M mol，摩尔体积为V mol，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别为 m 和V 0，则阿伏加德罗常数N A 不可表示为( )A ．N A ＝M mol mB ．N A ＝ρV mol mC ．N A ＝V mol V 0D ．N A ＝M mol ρV 0解析：阿伏加德罗常数N A ＝M mol m ＝ρV mol m ＝V mol V ，其中V 为每个气体分子所占有的体积，而V 0是气体分子的体积，故A 、B 正确，C 错误；D 中ρV 0不是气体分子的质量，因而也是错误的．答案：CD4．(湖北襄阳调研)(多选)下列说法正确的是( )A ．气体放出热量，其分子的平均动能可能增大B ．布朗运动不是液体分子的运动，但它可以说明分子在永不停息地做无规则运动C ．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大D ．某气体的摩尔体积为V ，每个分子的体积为V 0，则阿伏加德罗常数可表示为N A ＝V V 0解析：气体放出热量，若外界对气体做功，气体的温度可能升高，分子的平均动能可能增大，选项A 正确；布朗运动不是液体分子的运动，但是能反映分子在永不停息地做无规则运动，选项B 正确；当分子力表现为斥力时，随着分子间距离减小，分子力做负功，分子力和分子势能均增大，选项C 正确；对于气体分子，依据每个气体分子所占空间的体积估算分子数目，但不能根据每个气体分子的体积估算分子数目，选项D 错误．答案：ABC5．(福建南平模拟)如图52－1所示，甲分子固定在坐标系原点O ，只在两分子间的作用力作用下，乙分子沿x 轴方向运动，两分子间的分子势能E p 与两分子间距离 x 的变化关系如图所示，下列说法正确的是 ( )图52－1A ．乙分子在P 点(x ＝x 2)时加速度最大B ．乙分子在P 点(x ＝x 2)时动能最大C ．乙分子在Q 点(x ＝x 1)时处于平衡状态D ．乙分子在Q 点(x ＝x 1)时分子势能最小解析：由图可知，乙分子在P点(x＝x2)时，分子势能最小，此时分子处于平衡位置，分子引力与分子斥力大小相等，合力为零，加速度为零，选项A错误；乙分子在P点(x＝x2)时，分子势能最小，由能量守恒定律知，分子的动能最大，选项B正确；乙分子在Q点(x＝x1)时，分子间距离小于平衡距离，分子引力小于分子斥力，合力表现为斥力，在Q点分子不处于平衡状态，选项C错误；由图可知，乙分子在Q点时分子势能为零，大于分子在P点的分子势能，因此在Q点时分子势能不是最小，选项D错误．答案：B6．(河南名校联考)(多选)关于分子间的作用力，下列说法正确的是( )A．分子之间的斥力和引力同时存在B．分子之间的斥力和引力大小都随分子间距离的增大而减小C．分子间距离减小时，分子力一直做正功D．分子间距离增大时，分子势能一直减小E．分子间距离增大时，可能存在分子势能相等的两个位置解析：分子之间的引力和斥力是同时存在的，A正确；分子间存在相互作用的引力和斥力，引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，B正确；若分子间距离小于平衡位置间距，分子力表现为斥力，则随分子间距离减小，分子力做负功，C错误；若分子间距离大于平衡位置间距，则随分子间距离增大，分子势能增大，D错误；若分子间距离小于平衡位置间距，则随分子间距离增大，分子势能先减小后增大，可能存在分子势能相等的两个位置，E正确．答案：ABE7．(多选)下列说法正确的是( )A．已知某固体物质的摩尔质量、密度和阿伏加德罗常数，可以计算出分子大小B．布朗运动表明组成微粒的分子在做无规则运动C．已知某物质的摩尔质量和分子质量，可以计算出阿伏加德罗常数D．物体运动的速率越大，其内部的分子热运动就越剧烈E．温度是描述热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时，两系统的温度一定相等解析：已知某固体物质的摩尔质量和密度，可以算出物质的摩尔体积，再除以阿伏加德罗常数就能计算出分子体积，进而计算出分子大小，选项A正确；布朗运动表明微粒周围液体的分子在做无规则运动，不能表明组成微粒的分子在做无规则运动，选项B错误；已知某物质的摩尔质量M 和分子质量m ，可以计算出阿伏加德罗常数N A ＝M m，选项C 正确；物体内部的分子热运动与温度有关，与物体运动的速率无关，选项D 错误；两系统达到热平衡时，两系统的温度一定相等，选项E 正确．答案：ACE8．(多选)关于分子动理论和内能，下列说法中正确的是( )A ．温度越低，物体分子热运动的平均动能越小B ．分子势能与分子间距离有关，是物体内能的一部分C ．物体温度升高，则该物体内所有分子运动的速率都增大D ．物体的动能和重力势能也是其内能的一部分E ．物体的内能与物体的温度和体积有关解析：温度是分子热运动平均动能的标志，故温度越低，物体分子热运动的平均动能越小，故A 正确；分子势能与分子间距离有关，是物体内能的一部分，故B 正确；分子的平均速率随着温度的升高而增大，这是统计规律，温度升高时单个分子速率变化情况是不确定的，故C 错误；物体的动能和重力势能是机械能，故D 错误；物体的内能取决于物体的温度和体积，故E 正确．答案：ABE9．(云南昭通质检)(多选)下列说法中正确的是( )A ．温度高的物体比温度低的物体热量多B ．温度高的物体不一定比温度低的物体的内能多C ．温度高的物体比温度低的物体分子热运动的平均动能大D ．相互间达到热平衡的两物体的内能一定相等E ．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大解析：热量是在热传递过程中传递的能量，不是状态量，选项A 错误；物体的内能与物体的温度、体积等有关，温度高的物体不一定比温度低的物体的内能多，温度是分子平均动能的标志，温度高的物体比温度低的物体分子热运动的平均动能大，选项B 、C 正确；相互间达到热平衡的两物体的温度一定相等，内能不一定相等，选项D 错误；由分子势能与分子间距的关系可知，分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大，选项E 正确．答案：BCE10．(多选)如图52－2所示为两分子系统的势能E p 与两分子间距离r 的关系曲线．下列说法正确的是( )图52－2A．当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力B．当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力C．当r等于r2时，分子势能E p最小D．在r由r1增大的过程中，分子间的作用力做正功E．在r由r2增大的过程中，分子间的作用力做负功解析：两分子系统的势能E p最小值对应分子平衡位置，即r2处为平衡位置，当r＞r2时，分子间的作用力表现为引力，当r＜r2时，分子间的作用力表现为斥力，选项B正确，A错误；当r＝r2时，分子间势能E p最小，选项C正确；在r由r1增大到r2的过程中，分子间的作用力做正功，分子势能减小，由r2继续增大的过程中，分子间的作用力做负功，分子势能增大，选项D错误，E正确．答案：BCE11．(六安一中模拟)(多选)对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是( ) A．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大B．外界对物体做功，物体内能一定增加C．温度越高，布朗运动越显著D．当分子间的距离增大时，分子间作用力就一直减小E．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大解析：温度高的物体分子平均动能一定大，内能不一定大，选项A正确；外界对物体做功，若物体同时散热，物体内能不一定增加，选项B错误；温度越高，布朗运动越显著，选项C正确；当分子间的距离增大时，分子间作用力可能先增大后减小，选项D错误；当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大，选项E正确．答案：ACE12．(2017年高考·北京卷)以下关于热运动的说法正确的是( )A．水流速度越大，水分子的热运动越剧烈B．水凝结成冰后，水分子的热运动停止C ．水的温度越高，水分子的热运动越剧烈D ．水的温度升高，每一个水分子的运动速率都会增大解析：一切物质分子都在不停地做无规则的热运动，B 选项错误；温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子热运动越剧烈，与物体的宏观速度无关，A 选项错误，C 选项正确；温度升高时，分子的平均速率增大，但不是每一个分子的运动速率都增大，D 选项错误．答案：C二、非选择题13．(郑州模拟)很多轿车为了改善夜间行驶时的照明问题，在车灯的设计上选择了氙气灯，因为氙气灯灯光的亮度是普通灯灯光亮度的3倍，但是耗电量仅是普通灯的一半，氙气灯使用寿命则是普通灯的5倍，很多车主会选择含有氙气灯的汽车，若氙气充入灯头后的容积V ＝1.6 L ，氙气密度ρ＝6.0 kg/m 3.已知氙气摩尔质量M ＝0.131 kg/mol ，阿伏加德罗常数N A ＝6×1023 mol －1.试估算：(结果保留一位有效数字)(1)灯头中氙气分子的总个数N ；(2)灯头中氙气分子间的平均距离．解析：(1)设氙气的物质的量为n ，则n ＝ρV M ， 氙气分子的总数N ＝ρV MN A ≈4×1022 个． (2)每个氙气分子所占的空间为V 0＝V N设氙气分子间平均距离为a ，则有V 0＝a 3，即a ＝3V N≈3×10－9 m. 答案：(1)4×1022个 (2)3×10－9m14．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 ＝1.0×103 cm 3.已知水的密度ρ＝1.0×103 kg/m 3、摩尔质量M ＝1.8×10－2 kg/mol ，阿伏加德罗常数N A ＝6.0×1023 mol －1.试求：(结果均保留一位有效数字)(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 .解析：(1)水的摩尔体积为V0＝Mρ＝1.8×10－21.0×103m3/mol＝1.8×10－5 m3/mol，水分子数：N＝VN AV0＝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V0N A＝16πd3，可得水分子直径：d＝36VπN A＝36×1.8×10－53.14×6.0×1023m≈4×10－10 m.答案：(1)3×1025个(2)4×10－10 m- 8 -。
届高考物理 人教版 第一轮复习课时作业 分子动理论 内能
选修3-3 热学第1课时分子动理论内能基本技能练1．(多选)下列关于布朗运动的说法，正确的是() A．布朗运动是液体分子的无规则运动B．液体温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动越剧烈C．布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的D．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解析布朗运动的研究对象是固体小颗粒，而不是液体分子，故A选项错误；影响布朗运动的因素是温度和颗粒大小，温度越高、颗粒越小，布朗运动就越明显，故B选项正确；布朗运动是由于固体小颗粒受液体分子的碰撞作用不平衡而引起的，不是由液体各部分的温度不同而引起的，故C选项错误，D选项正确。
答案BD2．下列说法正确的是() A．液体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗运动B．液体分子的无规则运动称为布朗运动C．物体从外界吸收热量，其内能一定增加D．物体对外界做功，其内能一定减少解析布朗运动是指悬浮在液体(或气体)中的微粒的无规则运动，而不是液体(或气体)分子的运动，故A选项正确，B选项错误；由热力学第一定律ΔU＝W＋Q知，若物体从外界吸收热量同时对外做功，其内能也可能不变或减少，C选项错误；物体对外做功同时从外界吸热，其内能也可能增加或不变，D选项错误。
答案 A3．(多选)下列关于分子热运动的说法中正确的是() A．布朗运动就是液体分子的热运动B．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C．对于一定量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它的内能一定增大D．如果气体温度升高，分子平均动能会增加，但并不是所有分子的速率都增大解析布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒的运动；气体分子散开的原因在于分子间间距大，相互间没有作用力；对于一定量的理想气体，在压强不变的情况下，体积增大，温度升高分子平均动能增加，理想气体分子势能为零，所以内能增大。
答案CD4．(多选)关于分子间的相互作用力，以下说法中正确的是() A．当分子间的距离r＝r0时，分子力为零，说明此时分子间既不存在引力，也不存在斥力B．分子力随分子间距离的变化而变化，当r>r0时，随着距离的增大，分子间的引力和斥力都增大，但引力比斥力增大得快，故分子力表现为引力C．当分子间的距离r<r0时，随着距离的减小，分子间的引力和斥力都增大，但斥力比引力增大得快，故分子力表现为斥力D．当分子间的距离r>10－9 m时，分子间的作用力可以忽略不计解析当分子间的距离为r0时，引力等于斥力，分子力为零，并不是分子间无引力和斥力，A错误；当r>r0时，随着距离的增大，分子间的引力和斥力都减小，但斥力比引力减小得快，故分子力表现为引力，B错误；选项C、D正确。
2021届高考物理一轮复习课时作业54分子动理论内能含解析鲁科版
课时作业54 分子动理论 内能时间：45分钟1．(多选)关于布朗运动，下列说法正确的是( ABD )A ．悬浮在液体中的微粒越大，布朗运动越不明显B ．即便温度降到0 ℃，布朗运动依然可以发生C ．扫地时，在阳光照射下，看到尘埃飞舞，这是尘埃在做布朗运动D ．悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动属于布朗运动，它是液体分子无规则运动的反映E ．固体小颗粒中分子的无规则运动属于布朗运动，它说明了分子在永不停息地做无规则运动解析：悬浮微粒越大，液体分子对它的撞击作用的不平衡性就表现得越不明显，布朗运动越不明显，A 正确；布朗运动是热运动的反映，而热运动在0 ℃时不会停止，布朗运动可以继续发生，B 正确；尘埃在飞舞，是气流对尘埃的作用，不是尘埃在做布朗运动，C 错误；悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动属于布朗运动，它反映了液体分子运动的无规则性，固体小颗粒中分子的无规则运动不属于布朗运动，所以D 正确，E 错误．2．(多选)下列说法正确的是( BD )A ．空气中大量PM2.5的运动也是分子热运动B ．温度相同的氧气和氢气，分子的平均动能相同C ．温度相同的氧气和氢气，氢气的内能一定大D ．气体等压压缩过程一定放出热量，且放出的热量大于内能的减少解析：PM2.5在空气中的运动是固体颗粒分子团的运动，不是分子的热运动，故A 错误；温度是分子的平均动能的标志，所以温度相同的氢气和氧气，氧气分子的平均动能与氢气分子的平均动能相等，故B 正确，C 错误；根据理想气体状态方程PV T＝C ，等压压缩，则温度降低，则内能下降，根据热力学第一定律ΔU ＝Q ＋W ，放出的热量大于内能的减少，故D 正确3．(多选)我国已开展空气中PM2.5浓度的监测工作．PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5 μm 的悬浮颗粒物，其飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后对人体形成危害．矿物燃料燃烧的排放物是形成PM2.5的主要原因．下列关于PM2.5的说法中正确的是( CDE )A ．PM2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当B ．PM2.5在空气中的运动属于分子热运动C ．PM2.5的运动轨迹是由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡和气流运动决定的D ．倡导低碳生活，减少煤和石油等燃料的使用，能有效减小PM2.5在空气中的浓度E ．PM2.5必然有内能解析：“PM2.5”是指直径小于或等于2.5 μm 的颗粒物，大于氧分子尺寸的数量级，A 错误；PM2.5在空气中的运动是固体颗粒的运动，不是分子的运动，B 错误；PM2.5的运动轨迹是由大量空气分子碰撞的不平衡和气流运动共同决定的，C 正确；减少矿物燃料燃烧的排放，能有效减小PM2.5在空气中的浓度，D 正确；PM2.5是大量分子组成的颗粒物，一定具有内能，E 正确．4．(多选)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，下列做法正确的是( BDE )A ．用注射器吸取配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，若100滴溶液的体积是1 mL ，则1滴溶液中含有油酸10－2 mLB ．往浅盘里倒入适量的水，再将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上C ．用注射器往水面上滴1滴油酸酒精溶液，同时将玻璃板放在浅盘上，并立即在玻璃板上描下油酸膜的形状D ．将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，计算轮廓范围内正方形的个数，并求得油膜的面积E ．根据1滴油酸溶液中油酸的体积V 和油膜面积S 就可以算出油膜厚度d ＝V S ，即油酸分子的大小解析：用注射器吸取配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，若100滴溶液的体积是1 mL ，则1滴溶液的体积是10－2 mL ，含有油酸的体积小于10－2 mL ，选项A 错误；往浅盘里倒入适量的水，再将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上，选项B 正确；用注射器往水面上滴1滴油酸酒精溶液，同时将玻璃板放在浅盘上，待油酸在液面上形状稳定后，在玻璃板上描下油酸膜的形状，选项C 错误；将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，计算轮廓范围内正方形的个数，并求得油膜的面积，选项D 正确；根据1滴油酸溶液中油酸的体积V 和油膜面积S 就可以算出油膜厚度d ＝V S，即油酸分子的大小，选项E 正确．5．(多选)关于分子力和分子势能，下列说法正确的是( CDE )A ．当分子力表现为引力时，分子之间只存在引力B ．当分子间距离为r 0时，分子之间引力和斥力均为零C ．分子之间的斥力随分子间距离的减小而增大D ．当分子间距离为r 0时，分子势能最小E ．当分子间距离由r 0逐渐增大时(小于10r 0)，分子势能增大解析：分子力表现为引力时，分子之间的引力大于斥力，并非分子之间只存在引力，选项A错误；当分子间距离为r0时，分子之间引力和斥力相等，且不为零，选项B错误；分子之间的斥力随分子间距离的减小而增大，选项C正确；当分子间距离为r0时，分子势能最小，选项D正确；当分子间距离由r0逐渐增大时(小于10r0)，因该过程中分子力一直表现为引力，分子力做负功，则分子势能增大，选项E正确．6．(多选)运用分子动理论的相关知识，判断下列说法正确的是( ADE )A．分子间距离增大时，可能存在分子势能相等的两个位置B．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数仅与单位体积内的分子数有关C．某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0，则阿伏加德罗常数的数值可表示为N A＝VV0D．阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃的运动不是布朗运动E．生产半导体器件时需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，这可以在高温条件下利用分子的扩散来完成解析：由于分子之间的距离为r0时，分子势能最小，故存在分子势能相等的两个位置，A正确；气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，不仅与单位体积内的分子数有关，还与气体的温度有关，B错误；由于气体分子之间的距离远大于分子本身的大小，所以不能用气体的摩尔体积除以每个分子的体积得到阿伏加德罗常数的数值，C错误；做布朗运动的微粒非常小，肉眼是观察不到的，阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃的运动不是布朗运动，是机械运动，D正确；扩散可以在气体、液体和固体中进行，生产半导体器件时需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，这可以在高温条件下利用分子的扩散来完成，E正确．7．(多选)关于分子间的作用力，下列说法正确的是( ABE )A．分子之间的斥力和引力同时存在B．分子之间的斥力和引力大小都随分子间距离的增大而减小C．分子之间的距离减小时，分子力一直做正功D．分子之间的距离增大时，分子势能一直减小E．分子之间的距离变化时，可能存在分子势能相等的两个点解析：分子间既存在引力，也存在斥力，只是当分子间距离大于平衡距离时表现为引力，小于平衡距离时表现为斥力，故A正确；分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，故B正确；分子间距大于r0时，分子力表现为引力，相互靠近时，分子力做正功，分子间距小于r0时，分子力表现为斥力，相互靠近时，分子力做负功，故C错误；两分子之间的距离大于r0时，分子力表现为引力，当分子之间的距离增大时，分子力做负功，分子势能增加，故D错误；当两分子之间的距离等于r0时，分子势能最小，从该位置起增大或减小分子间距离，分子力都做负功，分子势能增加，分子之间的距离变化时，可能存在分子势能相等的两个点，故E正确．8．(多选)两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0.相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近．若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是( ACE )A．在r>r0阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小B．在r<r0阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小C．在r＝r0时，分子势能最小，动能最大D．在r＝r0时，分子势能为零E．分子动能和势能之和在整个过程中不变解析：在r>r0阶段，当r减小时，F做正功，分子势能减小，分子动能增加，故A正确；在r<r0阶段，当r减小时，F做负功，分子势能增加，分子动能减小，故B错误；由E pr图可知，在r＝r0时，分子势能最小，但不为零，动能最大，故C正确，D错误；在整个相互接近的过程中，分子动能和势能之和保持不变，故E正确．9．(多选)如图所示为布朗运动实验的观测记录，关于布朗运动的实验，下列说法正确的是( BDE )A．图中记录的是分子无规则运动的情况B．图中记录的是微粒做布朗运动的情况C．实验中可以看到，悬浮微粒越大，布朗运动越明显D．实验中可以看出，温度越高，布朗运动越激烈E．布朗运动既能在液体中发生，也能在气体中发生解析：布朗运动不是分子的无规则运动，是悬浮在液体或气体中的微粒做的无规则运动，故A 错误，B 正确；微粒越小、温度越高，布朗运动越明显，故C 错误，D 正确；布朗运动既能在液体中发生，也能在气体中发生，故E 正确．10．(多选)下列关于温度及内能的说法中正确的是( CDE )A ．温度是分子平均动能的标志，所以两个动能不同的分子相比，动能大的分子温度高B ．两个不同的物体，只要温度和体积相同，内能就相同C ．质量和温度相同的冰和水，内能不同D ．一定质量的某种物质，即使温度不变，内能也可能发生变化E ．温度高的物体不一定比温度低的物体内能大解析：温度是大量分子热运动的客观体现，单个分子不能比较温度高低，A 错误；物质的内能由温度、体积、物质的量及物态共同决定，故B 错误，C 正确；一定质量的某种物质，温度不变而体积发生变化时，内能也可能发生变化，D 正确；质量不确定，只知道温度的关系，不能确定内能的大小，故E 正确．11．(多选)已知阿伏加德罗常数为N A (mol －1)，某物质的摩尔质量为M (kg/mol)，该物质的密度为ρ(kg/m 3)，则下列叙述中正确的是( BDE )A ．1 kg 该物质所含的分子个数是ρN AB ．1 kg 该物质所含的分子个数是1MN A C ．该物质1个分子的质量是ρN AD ．该物质1个分子占有的空间是M ρN A E ．该物质的摩尔体积是M ρ解析：1 kg 该物质的物质的量为1M ，所含分子数目为：n ＝N A ·1M ＝N A M，故A 错误，B 正确；每个分子的质量为：m 0＝1n ＝M N A ，故C 错误；每个分子所占体积为：V 0＝m 0ρ＝M ρN A，故D 正确．该物质的摩尔体积为M ρ，故E 正确．12．(多选)关于分子动理论的基本观点和实验依据，下列说法正确的是( ABD )A ．大多数分子直径的数量级为10－10 mB ．扫地时扬起的尘埃在空气中的运动不是布朗运动C ．悬浮在液体中的微粒越大，布朗运动就越明显D ．在液体表面分子力表现为引力E ．随着分子间距离的增大，分子势能一定增大解析：大多数分子直径的数量级为10－10m，选项A正确；扫地时扬起的尘埃比做布朗运动的微粒大得多，而且扬起的尘埃是空气的流动造成的，不是布朗运动，选项B正确；悬浮在液体中的微粒越大，液体分子的撞击对微粒影响越小，布朗运动就越不明显，选项C错误；液体表面分子之间距离较大，分子力表现为引力，选项D正确；分子势能变化与分子力做功有关，在平衡距离以内，斥力大于引力，分子力表现为斥力，若在此范围内分子间距离增大，则分子力做正功，分子势能减小，在平衡距离以外，引力大于斥力，分子力表现为引力，若分子间距增大，则分子力做负功，分子势能增大，选项E错误．13.(多选)如图所示，横轴r表示两分子间的距离，纵轴F表示两分子间引力、斥力的大小，图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e为两曲线的交点．下列说法正确的是( ACE )A．ab为引力曲线，cd为斥力曲线B．ab为斥力曲线，cd为引力曲线C．若两分子间的距离增大，则分子间的斥力减小得比引力更快D．若r＝r0，则分子间没有引力和斥力E．当分子间距从r0开始增大时，分子势能一定增大解析：因为斥力比引力变化得快，所以ab为引力曲线，cd为斥力曲线，故A、C正确，B错误；当r＝r0时，分子引力和分子斥力大小相等，其合力为零，故D错误；r＝r0是平衡位置，分子势能最小，当r从r0开始增大时，分子力表现为引力，分子力做负功，分子势能增大，故E正确．14．测量分子大小的方法有很多，如油膜法、显微法．(1)在“用油膜法估测分子大小”的实验中，用移液管量取0.25 mL油酸，倒入标注250 mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250 mL的溶液，然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入50滴溶液，溶液的液面达到量筒中1 mL的刻度，再用滴管取配好的油酸酒精溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下1滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图甲所示．坐标格中每个小正方形方格的大小为 2 cm×2 cm.由图可以估算出油膜的面积是256 cm2，由此估算出油酸分子的直径是8×10－10(保留一位有效数字)m.(2)图乙是用扫描隧道显微镜拍下的一个“量子围栏”的照片．这个量子围栏是由48个铁原子在铜的表面排列成直径为1.43×10－8 m 的圆周而组成的．由此可以估算出铁原子的直径约为9.4×10－10 m(结果保留两位有效数字)．解析：(1)数油膜的正方形格数，大于半格的算一格，小于半格的舍去，得到油膜的面积S ＝64×2 cm×2 cm＝256 cm 2.溶液浓度为11 000，每滴溶液体积为150 mL ，1滴溶液中所含油酸体积为V ＝2×10－5 cm 3，油膜厚度即油酸分子的直径是d ＝V S ≈8×10－10 m. (2)直径为1.43×10－8 m 的圆周周长为D ＝πd ≈4.49×10－8 m ，可以估算出铁原子的直径约为d ′＝4.49×10－848m≈9.4×10－10 m.。
物理一轮复习 第十三章 热学 第一讲 分子动理论 内能课时作业
第一讲分子动理论内能［A组·基础题]一、单项选择题1．下列说法正确的是（)A．液体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗运动B．液体分子的无规则运动称为布朗运动C．物体从外界吸收热量，其内能一定增加D．物体对外界做功，其内能一定减少解析:布朗运动是指悬浮在液体（或气体)中的微粒的无规则运动,而不是液体(或气体）分子的运动,故A选项正确,B选项错误；由改变内能的两种方式可知,若物体从外界吸收热量同时对外做功，其内能也可能不变或者减少，C选项错误；物体对外做功同时从外界吸热，其内能也可能增加或者不变，D选项错误．答案:A2．下列关于温度及内能的说法中正确的是( ）A．温度是分子平均动能的标志，所以两个动能不同的分子相比，动能大的温度高B．两个不同的物体，只要温度和体积相同，内能就相同C．质量和温度相同的冰和水，内能是相同的D．一定质量的某种物质,即使温度不变，内能也可能发生变化解析：温度是大量分子热运动的客观体现,单个分子不能比较温度大小，A错误；物质的内能由温度、体积、物质的量共同决定，故B、C均错误；一定质量的某种物质，温度不变而体积发生变化时,内能也可能发生变化,D 正确．答案:D3.(2017·石家庄质检）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( ）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．答案:D4．（2014·高考北京卷)下列说法中正确的是( ）A．物体温度降低，其分子热运动的平均动能增大B．物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大C．物体温度降低，其内能一定增大D．物体温度不变，其内能一定不变解析：温度是物体分子平均动能的标志，温度升高则其分子平均动能增大，反之，则其分子平均动能减小，故A错误，B正确．物体的内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和，宏观上取决于物体的温度、体积和质量，故C、D错误．答案:B二、多项选择题5．运用分子动理论的相关知识，下列说法正确的是（)A．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数仅与单位体积内的分子数有关B．某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0，则阿伏加德罗常数可表示为N A＝错误!C．阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃运动不是布朗运动D．生产半导体器件时需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素,这可以在高温条件下利用分子的扩散来完成E．降低气体的温度，气体分子热运动的剧烈程度就可减弱解析：气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数,与单位体积内的分子数有关，还与分子平均速率有关，选项A错误；由于分子的无规则运动,气体的体积可以占据很大的空间，故不能用摩尔体积除以分子体积得到阿伏加德罗常数，选项B错误;布朗运动的微粒非常小，肉眼是看不到的，阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃运动是机械运动,不是布朗运动，选项C正确；扩散可以在固体中进行，生产半导体器件时需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素,这可以在高温条件下利用分子的扩散来完成,选项D正确;根据温度是分子平均动能的标志可知，降低气体的温度，气体分子热运动的剧烈程度就可减弱,选项E正确．答案：CDE6．我国已开展空气中PM2.5浓度的监测工作．PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5 μm的悬浮颗粒物，其飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后对人体形成危害．矿物燃料燃烧的排放物是形成PM2.5的主要原因．下列关于PM2.5的说法中正确的是( ）A．PM2。
(新课标)2020高考物理一轮复习课时作业56分子动理论内能(含解析)新人教版
分子动理论内能一、选择题1．(2018·北京)关于分子动理论，下列说法正确的是( )A．气体扩散的快慢与温度无关B．布朗运动是液体分子的无规则运动C．分子间同时存在着引力和斥力D．分子间的引力总是随分子间距增大而增大答案 C解析A项，扩散的快慢与温度有关，温度越高，扩散越快，故A项错误；B项，布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的无规则运动，它是液体分子的不规则运动的反映，故B项错误；C项，分子间同时存在相互作用的引力和斥力，故C项正确；D项，分子间同时存在引力和斥力，引力和斥力均随着分子间距离的增大而减小，故D项错误．2．(2018·东城区模拟)我国已开展空气中PM2.5浓度的监测工作，PM2.5是指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物，可在显微镜下观察到，它漂浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后会进入血液对人体形成危害．矿物燃料燃烧时废弃物的排放是形成PM2.5的主要原因，下列关于PM2.5的说法中正确的是( )A．PM2.5在空气中的运动属于分子热运动B．PM2.5的无规则运动说明了空气分子做分子热运动C．PM2.5的质量越大，其无规则运动越剧烈D．温度越低，PM2.5的无规则运动越剧烈答案 B解析A、B项，PM2.5是固体小颗粒，不是分子，故其运动不是分子的热运动，但说明了空气分子做分子热运动，故A项错误，B项正确；C项，PM2.5的质量越小，其无规则运动越剧烈，故C项错误；D项，PM2.5是指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物，其漂浮在空中做无规则运动，故温度越高，PM2.5的无规则运动越剧烈，故D项错误．3．(2018·成都模拟)(多选)下列说法正确的是( )A．温度高的物体一定比温度低的物体的热量多B．温度高的物体可能比温度低的物体的内能小C．物体的温度越高，分子热运动的平均动能越大D ．相互间达到热平衡的两物体，内能一定相等E ．随着分子间距离的增大，分子势能可能先减小后增大答案 BCE解析 A 项，热量是在热传递过程中吸收或放出内能的多少，只有在热传递过程中谈到热量，不能说物体含有热量，故A 项错误．B 项，内能与物体的物质的量、温度、体积等因素有关．温度高的物体不一定比温度低的物体的内能多，故B 项正确．C 项，温度是分子热运动的平均动能的标志，温度越高，分子热运动的平均动能越大．故C 项正确．D 项，相互间达到热平衡的两物体的温度一定相等，但内能不一定相等，故D 项错误．E 项，当分子力从斥力变到引力的过程中，随着分子间距离的增大，分子力先做正功后做负功，分子势能先减小后增大，故E 项正确．4．已知某气体的摩尔体积为22.4 L/mol ，摩尔质量为18 g/mol ，阿伏加德罗常数为6.02×1023 mol －1，由以上数据不能估算出这种气体( )A ．每个分子的质量B ．每个分子的体积C ．每个分子占据的空间D ．1 g 气体中所含的分子个数 答案 B解析 A 项，每个分子质量m 0＝M N A，A 项正确． B 、C 两项，由V ＝V 摩N A可以求出每个分子所占的体积，不能求解每个分子的体积，故B 项错误，C 项正确．D 项，1 g 气体所含的分子个数N ＝m MN A ，故D 项正确． 5．(2018·洛阳二模)空调在制冷过程中，空调排出液化水的体积为V ，水的密度为ρ，摩尔质量为M ，阿伏加德罗常数为N A ，则液化水中水分子的总数N 和水分子的直径d 分别为( )A ．N ＝M ρVN A d ＝36M πρN AB ．N ＝ρVN A M d ＝3πρN A 6MC ．N ＝ρVN A M d ＝36M πρN AD ．N ＝M ρVN A d ＝3πρN A 6M 答案 C解析 水的摩尔体积V mol ＝M ρ，水分子的总数N ＝V V mol N A ρVN A M ，将水分子看成球形，由V mol N A ＝16πd 3，解得水分子直径为d ＝36M πρN A，故C 项正确． 6．(2018·西城区一模)关于两个分子之间的相互作用力，下列判断正确的是( )A．两分子处于平衡位置时，分子间没有引力和斥力B．两分子处于平衡位置时，分子间的引力和斥力大小相等C．两分子间距离减小时，分子间的引力增大斥力减小D．两分子间距离增大时，分子间的引力减小斥力增大答案 B解析A、B两项，分子间同时存在引力和斥力，两分子处于平衡位置，分子间的引力和斥力相等，不是没有引力和斥力，故A项错误，B项正确．C项，分子间同时存在引力和斥力，两分子间距离减小，分子间的引力和斥力都增大，故C 项错误．D项，分子间同时存在引力和斥力，两分子间距离增大，分子间的引力和斥力都减小，故D 项错误．7．(多选)关于物体的内能，下列说法正确的是( )A．温度和质量都相同的两个物体不一定具有相同的内能B．运动的物体一定比静止的物体内能大C．通电时电阻发热，它的内能增加是通过“热传递”方式实现的D．一定质量的0 ℃的冰融化为0 ℃的水时，分子势能增加E．0 ℃的冰机械能可能为零，但一定有内能答案ADE解析A项，内能取决于温度、体积以及物质的量，两物体质量相同但物质的量不一定相同，质量和温度都相同的物体内能并不一定相同，故A项正确；B项，物体的内能与物体的宏观运动无关，故B项错误；C项，通电时电阻发热，它的内能增加是通过电流做功的方式实现的，故C项错误；D项，一定质量的0 ℃的冰融化为0 ℃的水时，从外界吸热内能增加，但分子动能不变，故说明分子势能增加，故D项正确；E项，物体在任何温度下均有内能，故0 ℃的冰机械能可能为零，但一定有内能，故E项正确．8．(2018·长春模拟)(多选)下列说法正确的是( )A．悬浮在液体中的颗粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈B．一定质量的固体或液体，其内能只与温度有关与体积无关C．当分子间的引力和斥力相互平衡时，分子间分子势能最小D．若一定质量的理想气体在被压缩的同时放出热量，则气体内能一定减小E．若已知阿伏伽德罗常数、气体的摩尔质量和密度，就可以估算出该气体中分子间的平均距离答案ACE解析A项，布朗运动是液体分子无规则运动的反映，悬浮在液体中的颗粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈，故A项正确；B项，一定质量的固体或液体，内能的多少不仅与温度有关，还与物体的体积和分子数有关；故B项错误；C项，当分子间的引力和斥力相互平衡时，无论分子间距离增大或减小，都要克服分子力做功，分子势能都增大，所以当分子间的引力和斥力相互平衡时，分子间分子势能最小，故C 项正确；D项，若一定质量的理想气体在被压缩的同时放出热量，根据热力学第一定律可得ΔU＝W －Q，如果W＜Q，则气体内能减小，故D项错误；E项，已知阿伏伽德罗常数、气体的摩尔质量和密度，估算出该气体分子间的平均距离为L＝3MρN A，故E项正确．9．(2018·黄浦区二模)在不同温度下，一定量气体的分子速率分布规律如图所示．横坐标v表示分子速率，纵坐标f(v)表示某速率附近单位区间内的分子数占总分子数的百分率，图线1、2对应的气体温度分别为t1、t2，且t1＜t2.以下对图线的解读中正确的是( )A．t1温度时，分子的最高速率约为400 m/sB．对某个分子来说，温度为t1时的速率一定小于t2时的速率C．温度升高，f(v)最大处对应的速率增大D．温度升高，每个单位速率区间内分子数的占比都增大答案 C解析A项，纵坐标表示是不同速率的分子数所占的比例，而不是速率的大小；t1温度时，分子速率约为400 m/s的分子数所占的比例最大，故A项错误；B项，温度升高分子的平均动能增加，是大量分子运动的统计规律，对个别的分子没有意义，并不是每个分子的速率都增加．故B项错误；C项，温度是分子的平均动能的标志，温度升高，速率大的分子所占的比例增加，f(v)最大处对应的速率增大．故C项正确；D项，温度升高，速率大的区间分子数所占比增加，速率小的区间分子数所占比减小．故D 项错误．10．(2018·武汉模拟)(多选)分子间同时存在着引力和斥力、若分子间引力、斥力随分子间距离r的变化规律分别为f引＝br a ，f斥＝dr c.下列说法正确的是( )A ．分子间表现为斥力时，r ＞(b d)1a －c B ．引力和斥力相等时，r 0＝(b d)1a －c ， C ．引力和斥力相等时．分子势能为零D ．引力大于斥力时，分子势能随分子间距高增大而增大E ．斥力大于引力时，分子势能随分子间距高减小而增大答案 BDE解析 A 、B 两项，分子间引力和斥力相等，即b r a ＝d r c .可得得r ＝(b d )1a －c ，所以当得r ＜(b d)1a －c 分子力表现为斥力，当r ＞(b d)1a －c 时分子作用力为引力，故A 项错误，B 项正确； C 项，分子间引力和斥力相等时合力为零，分子势能最小，但不为零，故C 项错误；D 项，当引力大于斥力时，分子力表现为引力时，若分子之间的距离增大，则需要克服分子力做功，所以分子势能总是随分子间距离的增大而增大．故D 项正确．E 项，斥力大于引力时，分子间的作用力表现为斥力，距离减小的过程中做负功，分子势能增大，故E 项正确．11．设有甲、乙两分子，甲固定在O 点，r 0为其平衡位置间的距离，今使乙分子由静止开始只在分子力作用下由距甲0.5r 0处开始沿x 方向运动，则( )A ．乙分子的加速度先减小，后增大B ．乙分子到达r 0处时速度最大C ．分子力对乙一直做正功，分子势能减小D ．乙分子一定在0.5r 0～10r 0间振动答案 B解析A 项，两分子间的斥力和引力的合力F 与分子间距离r 的关系如图中曲线所示，曲线与r 轴交点的横坐标为r 0.由图可知，乙分子受到的分子力先变小，位于平衡位置时，分子力为零，大于平衡位置时，分子力先变大再变小．故乙分子的加速度是先变小再反向变大，再变小，故A 项错误．B、C两项，当r小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，F做正功，分子动能增加，势能减小，当r等于r0时，动能最大，势能最小，当r大于r0时，分子间作用力表现为引力，分子力做负功，动能减小，势能增加．故B项正确、C项错误．D项，不能确定乙分子一定在0.5r0～10r0间振动，故D项错误．12．(2018·河南模拟)(多选)分子之间的引力和斥力随分子间距离变化的关系如图所示，图中线段AQ＝QB，DP＜PC.图中的横坐标r表示两个分子间的距离，纵坐标的绝对值分别表示其中一个分子所受斥力和引力的大小．将甲分子固定在O点，乙分子从较远处沿直线经Q、P向O点靠近，分子乙经过Q、P点时的速度分别为v Q、v P，加速度分别为a Q、a P，分子势能分别为E Q、E p，假设运动过程中只有分子力作用．结合所学知识，判断下列说法中正确的是( )A．曲线BC表示分子斥力图线，而曲线AD表示引力图线B．曲线BC表示分子引力图线，而曲线AD表示斥力图线C．v Q＞v P、a Q＜a P、E Q＜E PD．v Q＞v P、a Q＞a P、E Q＞E P答案AC解析A、B两项，由图中虚线知，分子之间的斥力和引力大小都随分子间距离的增加而减小，随着距离的增大斥力比引力变化的快，因此曲线BC表示分子斥力图线，而曲线AD表示引力图线，故A项正确，B项错误．C、D两项，由图中实线知：当r＜r0时，分子之间的距离减小时，分子力增大，当r＝r0时，分子力为零，加速度为零，当将甲分子固定在O点，乙分子从较远处沿直线经Q、P向O点靠近，乙分子做加速度增大的减速运动，因此v Q＞v P、a Q＜a P；由于分子力先做正功，越过平衡位置后做负功，那么E Q＜E P.故C项正确，D项错误．13．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( )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点时分子动能最大答案 D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P点时分子势能最小，分子动能最大，此处分子力为零，加速度为零，A项错误，D项正确．乙分子在Q点时分子势能为零，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，B、C两项错误．二、非选择题14．(2018·江苏)一定量的氧气贮存在密封容器中，在T1和T2温度下其分子速率分布的情况见表．则T1________(选填“大于”“小于”或“等于”)T2.若约10%的氧气从容器中泄漏，泄漏前后容器内温度均为T1，则在泄漏后的容器中，速率处于400～500 m/s区间的氧气分子数占总分子数的百分比________(选填“大于”“小于”或“等于”)18.6%.答案解析两种温度下气体分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点．由于T1时速率较高的气体分子占比例较大，则说明T1大于T2.相同温度下，各速率占比是不变的，因此速率处于400～500 m/s区间的氧气分子数占总分子数仍为18.6%.15．(2018·海淀区模拟)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每104 mL溶液中有纯油酸6 mL，用注射器测得1 mL上述溶液为75滴．把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔在玻璃板上描出油膜的轮廊，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标中正方形方格的边长为1 cm.则(1)油酸薄膜的面积是________ cm 2.(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是________mL.(取一位有效数字)(3)按以上实验数据估测出油酸分子直径约________m ．(取一位有效数字) 答案 (1)148 (2)8×10－6 (3)5×10－10解析 (1)面积超过正方形一半的正方形的个数为148个则油酸膜的面积约为S ＝148 cm 2＝1.48×10－2 m 2(2)每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积V ＝1 mL×6104×175＝8×10－6 mL (3)把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，则油酸分子直径d ＝V S ＝8×10－6×10－61.48×10－2≈5×10－10 m.。
【走向高考高考物理一轮复习 第章 热学 第讲 分子动理论 内能课时作业 新人教版-课件
分子动理论内能一、选择题(1～10题为单选题，11～15题为多选题)1．做布朗运动实验，得到某个观测记录如图，图中记录的是导学号 05801316( )A．分子无规则运动的情况B．某个微粒做布朗运动的轨迹C．某个微粒做布朗运动的速度—时间图线D．按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线答案：D解析：微粒在周围液体分子无规则碰撞作用下，做布朗运动，轨迹是无规则的，实际操作中不易描绘出微粒的实际轨迹；而按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线的无规则，也能充分反映微粒布朗运动的无规则，本实验记录描绘的正是某一粒子位置的连线，故选D。
2.如图所示，两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来，下面的铅柱不脱落，主要原因是导学号 05801317( )A．铅分子做无规则热运动B．铅柱受到大气压力作用C．铅柱间存在万有引力作用D．铅柱间存在分子引力作用答案：D解析：本题考查了分子力的概念，下面铅柱不脱落，是因为上面铅柱对它有向上的分子引力作用，D正确。
3．以下说法正确的是导学号 05801318( )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答案：A解析：任何相互作用的物体间都遵循牛顿第三定律，选项B错误；每个氢气分子的质量小于每个氧气分子的质量，故1g氢气比1g氧气分子数目多，选项C错误；阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃的运动是受到外界影响而产生的，并不是布朗运动，选项D错误。
4．关于物体的内能，下列说法正确的是导学号 05801319( )A．热水的内能一定比冷水的大B．当温度等于0℃时，分子动能为零C．分子间距离为r0时，分子势能为零D．温度相等的氢气和氧气，它们的分子平均动能相等答案：D解析：物体内能的多少除了与温度有关之外，还与物体的质量、体积等因素有关，仅根据某一个方面不能比较两个物体内能的大小，因此热水的内能不一定比冷水大，选项A的说法错误。
高三物理一轮复习课时作业9：13.1分子动理论 内能
第1讲 分子动理论 内能1.(多选)墨滴入水，扩而散之，徐徐混匀.关于该现象的分析正确的是( )A.混合均匀主要是由于碳粒受重力作用B.混合均匀的过程中，水分子和碳粒都做无规则运动C.使用碳粒更小的墨汁，混合均匀的过程进行得更迅速D.墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子发生化学反应引起的答案 BC解析 根据分子动理论的知识可知，最后混合均匀是扩散现象，水分子做无规则运动，碳粒做布朗运动，由于布朗运动的剧烈程度与颗粒大小和温度有关，所以使用碳粒更小的墨汁，布朗运动会更明显，则混合均匀的过程进行得更迅速，故选B 、C.2.(多选)已知阿伏加德罗常数为N A (mol －1)，某物质的摩尔质量为M (kg/mol)，该物质的密度为ρ(kg/m 3)，则下列叙述中正确的是( )A.1kg 该物质所含的分子个数是ρN AB.1kg 该物质所含的分子个数是1MN A C.该物质1个分子的质量是ρN AD.该物质1个分子占有的空间是M ρN A E.该物质的摩尔体积是M ρ答案 BDE解析 1kg 该物质的物质的量为1M ，所含分子数目为：n ＝N A ·1M ＝N A M，故A 错误，B 正确；每个分子的质量为：m 0＝1n ＝M N A ，故C 错误；每个分子所占体积为：V 0＝m 0ρ＝M ρN A，故D 正确.该物质的摩尔体积为M ρ，故E 正确. 3.(多选)(2019·陕西省咸阳市质检)关于布朗运动，下列说法中正确的是( )A.布朗运动是分子的运动，牛顿运动定律不再适用B.布朗运动是分子无规则运动的反映C.悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动是布朗运动D.布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也叫做热运动E.布朗运动的明显程度与颗粒的体积和质量大小有关答案 BCE解析 布朗运动是悬浮颗粒的运动，这些颗粒不是微观粒子，牛顿运动定律仍适用，故A 错误；悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动是布朗运动，固体小颗粒做布朗运动说明了分子不停地做无规则运动，故B 、C 正确；布朗运动反映的是分子的热运动，其本身不是分子的热运动，故D 错误；布朗运动的明显程度与颗粒的体积和质量大小有关，体积和质量越小，布朗运动越剧烈，故E 正确.4.(多选)(2018·山西省长治、运城、大同、朔州、阳泉五地市联考)小张在显微镜下观察水中悬浮的细微粉笔末的运动从A 点开始，他把小颗粒每隔20s 的位置记录在坐标纸上，依次得到B 、C 、D 等这些点，把这些点连线形成如图1所示折线图，则关于该粉笔末的运动，下列说法正确的是( )图1A.该折线图是粉笔末的运动轨迹B.粉笔末的无规则运动反映了水分子的无规则运动C.经过B点后10s，粉笔末应该在BC的中点处D.粉笔末由B到C的平均速度小于由C到D的平均速度E.若改变水的温度，再记录一张图，则仅从图上不能确定记录哪一张图时的温度高答案BDE解析该折线图不是粉笔末的实际运动轨迹，分子运动是无规则的，故A错误；粉笔末受到水分子的碰撞，做无规则运动，所以粉笔末的无规则运动反映了水分子的无规则运动，故B 正确；由于运动的无规则性，所以经过B点后10s，我们不知道粉笔末在哪个位置，故C错误；任意两点之间的时间间隔是相等的，所以位移越大，则平均速度就越大，故粉笔末由B 到C的平均速度小于由C到D的平均速度，故D正确；由于运动的无规则性，所以我们无法仅从图上就确定哪一张图的温度高，故E正确.5.(多选)(2018·安徽省宣城市第二次调研)下面的说法中正确的有()A.布朗运动的实质反映了液体分子在不停地做无规则热运动B.压缩密封在汽缸中一定质量的理想气体，难度越来越大，这是因为分子间距离越小时分子间斥力越大C.对气体加热，气体的内能不一定增大D.物体温度升高，分子热运动加剧，所有分子的动能都会增加E.对大量事实的分析表明，不论技术手段如何先进，热力学零度最终不可能达到答案ACE解析布朗运动的实质反映了液体分子在不停地做无规则热运动，选项A正确；压缩密封在汽缸中一定质量的理想气体，难度越来越大，这是因为体积减小时，压强变大，选项B错误；对气体加热，若气体对外做功，则气体的内能不一定增大，选项C正确；物体温度升高，分子热运动加剧，分子的平均动能会增加，但并非每个分子的动能都增加，选项D错误；热力学零度是低温的极限，不论技术手段如何先进，热力学零度最终不可能达到，选项E正确.6.(多选)(2018·四川省雅安市第三次诊断)下列说法正确的是()A.理想气体吸热后温度一定升高B.可视为理想气体的相同质量和温度的氢气与氧气相比，平均动能一定相等，内能一定不相等C.某理想气体的摩尔体积为V0，阿伏加德罗常数为N A，则该理想气体单个的分子体积为V0 N AD.甲、乙两个分子仅在分子力的作用下由无穷远处逐渐靠近直到不能再靠近的过程中，分子引力与分子斥力都增大，分子势能先减小后增大E.扩散现象与布朗运动都能说明分子在永不停息地运动答案BDE解析根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q得，物体的内能与做功和热传递有关，理想气体的内能由温度决定，故一定质量的理想气体吸热后温度可能不变，故A错误；温度是分子的平均动能的标志，所以相同温度的氢气与氧气相比，平均动能一定相等，但氢气分子与氧气分子相比，氢气分子的质量小，所以相同质量的氢气的分子数比氧气的分子数多，内能一定比氧气大，故B正确；某理想气体的摩尔体积为V0，阿伏加德罗常数为N A，可以求出该理想气体的每一个分子所占的空间为V0N A，由于气体分子之间的距离远大于分子的大小，所以气体分子的体积小于V0N A，故C错误；分子之间的距离减小时，分子引力与分子斥力都增大，甲、乙两个分子在只受分子力的作用下由无穷远处逐渐靠近直到不能再靠近的过程中，开始时分子之间的作用力表现为引力，距离减小的过程中分子力做正功，分子势能减小，分子之间的距离小于平衡位置的距离时，分子力表现为斥力，距离再减小的过程中分子力做负功，分子势能增大，故D正确；扩散现象与布朗运动都能说明分子在永不停息地运动，故E正确.7.(多选)(2018·江西省新余市上学期期末)关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是()A.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B.悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动越明显C.密封在体积不变的容器中的气体，温度升高，气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大D.用打气筒的活塞压缩气体很费力，说明分子间有斥力E.物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能就越大答案BCE解析知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，可以算出每个气体分子占据空间的体积，但不是分子体积(分子间隙大)，A错误；布朗运动与固体颗粒大小、温度等有关，温度越高，悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显，B正确；密封在体积不变的容器中的气体，温度升高，根据理想气体状态方程pV＝C可知，气体的压强增大，所以气体分子对器壁T单位面积上的平均作用力增大，C正确；用打气筒的活塞压缩气体很费力，是因为打气筒内压强很大，与分子之间作用力无关，D错误；温度是分子平均动能的标志，物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子平均动能越大，E正确.8.(多选)(2018·河北省张家口市上学期期末)对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是()A.温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大B.外界对物体做功，物体内能一定增加C.温度越高，布朗运动越明显D.当分子间的距离增大时，分子间作用力就一直减小E.当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大答案ACE解析温度高的物体内能不一定大，内能还与质量、体积有关，但分子平均动能一定大，因为温度是分子平均动能的标志，故A正确；改变内能的方式有做功和热传递，若外界对物体做功的同时物体放热，内能不一定增加，故B错误；布朗运动是由液体分子碰撞的不平衡造成的，液体温度越高，液体分子热运动越激烈，布朗运动越显著，故C正确；当分子间的距离从平衡位置增大时，分子间作用力先增大后减小，故D错误；当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大，故E正确.9.(多选)(2019·山东省淄博市调研)根据热学知识，下列说法正确的是()A.气体的压强是由气体分子间的吸引和排斥产生的B.绝对零度就是当一定质量的气体体积为零时，用实验方法测出的温度C.分子间作用力做正功，分子势能一定减少D.物体温度改变时物体内分子的平均动能一定改变E.在热传递中，热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体答案CDE解析气体的压强是由大量气体分子对容器壁的碰撞引起的，故A错误；绝对零度是不可能达到的，故B错误；分子间作用力做正功，分子势能一定减少，故C正确；温度是分子平均动能的标志，物体温度改变，分子平均动能一定改变，故D正确；热量从低温物体传递到高温物体不能自发进行，必须借助外界的帮助，故E正确.10.(多选)(2018·河北省五校联盟摸底)下列说法中正确的是()A.做功和热传递在改变物体内能上是等效的B.温度和质量都相同的水、冰和水蒸气，它们的内能相等C.热的物体把温度传递给冷的物体，最终达到温度相同D.压缩气体不一定能使气体的温度升高E.气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的答案ADE11.(多选)(2018·广东省揭阳市期末)以下说法中正确的是()A.物质是由大量分子组成的B.－2℃时水已经结为冰，部分水分子已经停止了热运动C.温度是分子平均动能的标志D.分子间的引力与斥力都随分子间距离的增大而减小E.布朗运动是固体小颗粒中固体分子的运动答案ACD解析物质是由大量分子组成的，A正确；－2℃时水已经结为冰，虽然水分子热运动剧烈程度降低，但不会停止热运动，故B错误；温度是分子平均动能的标志，故分子运动也叫热运动，C正确；分子间的引力与斥力都随分子间的距离的增大而减小，故D正确；布朗运动是指悬浮在液体或气体中的小颗粒受到周围液体或气体分子的撞击而引起的无规则运动，并不是液体或气体分子的运动，也不是悬浮颗粒的固体分子的运动，而是固体颗粒受到撞击后的运动，它能间接反映液体或气体分子的无规则运动，E错误.12.(多选)(2019·河北省唐山市质检)关于分子动理论和物体的内能，下列说法正确的是()A.热量可以从低温物体传递到高温物体B.物体放出热量，其内能一定减少C.温度高的物体的内能一定大，但分子平均动能不一定大D.若两分子间的距离减小，则分子间的引力和分子间的斥力均增大E.若分子间的作用力表现为斥力，则分子间的势能随分子间距离的减小而增大答案ADE解析根据热力学第二定律可知，热量可以从低温物体传递到高温物体，但要引起其他的变化，选项A正确；根据热力学第一定律，ΔU＝W＋Q，若物体放出热量且外界对物体做功，物体内能不一定减少，选项B错误；温度高的物体的分子平均动能一定大，但内能不一定大，选项C错误；若两分子间的距离减小，则分子间的引力和分子间的斥力均增大，选项D正确；若分子间的作用力表现为斥力，则随分子间距离的减小，分子力做负功，分子间的势能增大，选项E正确.13.(多选)两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图2中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0.相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近.若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是()图2A.在r＞r0阶段，F做正功，分子动能增加，分子势能减小B.在r＜r0阶段，F做负功，分子动能减小，分子势能也减小C.在r＝r0时，分子势能最小，动能最大D.在r＝r0时，分子势能为零E.分子动能和分子势能之和在整个过程中不变答案ACE解析由E p－r图象可知，在r＞r0阶段，当r减小时F做正功，分子势能减小，分子动能增加，故A正确；在r＜r0阶段，当r减小时F做负功，分子势能增加，分子动能减小，故B 错误；在r＝r0时，分子势能最小，但不为零，动能最大，故C正确，D错误；在整个相互接近的过程中，分子动能和分子势能之和保持不变，故E正确.14.(多选)(2018·东北三省三校一模)对一定质量的理想气体，下列说法正确的是( )A.该气体在体积缓慢增大的过程中，温度可能不变B.该气体在压强增大的过程中，一定吸热C.该气体被压缩的过程中，内能可能减少D.该气体经等温压缩后，其压强一定增大，且此过程一定放出热量E.如果该气体与外界没有发生热量交换，则其分子的平均动能一定不变答案 ACD解析 根据pV T ＝C 可知，该气体在体积缓慢增大的过程中，温度可能不变，选项A 正确；该气体在压强增大的过程中，温度的变化和体积的变化都不能确定，则不能判断气体是否吸热，选项B 错误；该气体被压缩的过程中，外界对气体做功，若气体放热，则内能可能减少，选项C 正确；根据pV T＝C 可知，该气体经等温压缩后，其压强一定增大，因温度不变，内能不变，外界对气体做功，则此过程一定放出热量，选项D 正确；如果该气体与外界没有发生热量交换，但外界可能对气体做功或者气体对外界做功，气体的内能可能会变化，则其分子的平均动能可能改变，选项E 错误.15.(多选)(2018·辽宁省丹东市一模)关于分子动理论的规律，下列说法正确的是( )A.扩散现象说明物质分子在做永不停息的无规则运动B.压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体分子间存在斥力的缘故C.布朗运动是指悬浮在液体或气体里的微小颗粒的运动D.如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡，用来表征它们所具有的“共同热学性质”的物理量是内能E.已知某种气体的密度为ρ(kg /m 3)，摩尔质量为M (kg/mol)，阿伏加德罗常数为N A (mol －1)，则该气体分子之间的平均距离可以表示为3M ρN A答案 ACE解析 扩散现象与布朗运动都是分子无规则热运动的宏观表现，故A 正确；气体压缩可以忽略分子间作用力，压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体压强的存在，故B 错误；布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的运动，故C 正确；如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡，用来表征它们所具有的“共同热学性质”的物理量叫做温度，不是内能，故D 错误；把该气体分子所占空间看成立方体模型，则有V 0＝d 3，又V 0＝M ρN A ，则该气体分子之间的平均距离d ＝3M ρN A，故E 正确. 16.(多选)下列说法正确的是( )A.分析布朗运动会发现，悬浮的颗粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈B.一定质量的气体，温度升高时，分子间的平均距离增大C.分子间的距离r 存在某一值r 0，当r 大于r 0时，分子间引力大于斥力，当r 小于r 0时，分子间斥力大于引力D.已知铜的摩尔质量为M (kg /mol)，铜的密度为ρ(kg/m 3)，阿伏加德罗常数为N A (mol －1)，体积为V (m 3)的铜所含的原子数为N ＝ρVN A ME.温度升高，分子平均动能增大，内能增大 答案 ACD解析 悬浮的颗粒越小，液体分子撞击的不平衡越明显，温度越高，液体分子撞击固体颗粒的作用越强，故A 正确；一定质量的气体，温度升高时，体积不一定增大，分子间的平均距离不一定增大，故B 错误；分子间的距离r 存在某一值r 0，当r 大于r 0时，分子间斥力小于引力，整体表现为引力；当r 小于r 0时，分子间斥力大于引力，整体表现为斥力，故C 正确；体积为V (m 3)的铜所含的原子数N ＝ρV MN A ，故选项D 正确；温度升高，分子平均动能增大，分子势能有可能减小，内能不一定增大，故E 错误.。
【高考复习强化】2019届高考物理一轮复习 11.1分子动理论 内能课时强化作业
课时强化作业四十三 分子动理论 内能一、选择题1．清晨，草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠，这一物理过程中，水分子间的( )A ．引力消失，斥力增大B ．斥力消失，引力增大C ．引力、斥力都减小D ．引力、斥力都增大解析：露珠是由空气中的水蒸气凝结成的水珠，液化过程中，分子间的距离变小，引力与斥力都增大，选项D 正确．答案：D2．某气体的摩尔质量为M ，摩尔体积为V ，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别是m 和V 0，则阿伏加德罗常数N A 可表示为( )A ．N A ＝V V 0B ．N A ＝ρV mC ．N A ＝Mm D ．N A ＝M ρV 0解析：据题给条件和阿伏加德罗常数定义N A ＝M m ＝ρ·V m即B 、C 项正确；而气体分子之间距离很大，气体分子的体积与分子所占据的空间体积相差很大，所以A 项错误；同理ρ为气体的密度，ρV 0并不等于分子的质量，所以D 项错误．答案：BC3.如图所示是分子间引力(或斥力)大小随分子间距离变化的图象由此可知( )A ．ab 表示引力图线B ．cd 表示引力图线C ．当分子间距离r 等于两图线交点e 的横坐标时，分子力一定为零D ．当分子间距离r 等于两图线交点e 的横坐标时，分子势能一定最小E ．当分子间距离r 等于两图线交点e 的横坐标时，分子势能一定为零解析：根据分子动理论可知，分子间引力和斥力是同时存在的，都随分子间距离的增大而减小，但斥力变化得快，所以ab 表示引力图线，cd 表示斥力图线，A 正确、B 错误；当分子间的引力和斥力相等时，分子力为零，C 正确；当分子间的引力和斥力相等，即r ＝r 0时，分子势能最小，最小不一定为零，故D 正确、E 错误．答案：ACD4．容器中盛有冰水混合物，冰的质量和水的质量相等且保持不变，则容器内( )A ．冰的分子平均动能大于水的分子平均动能B ．水的分子平均动能大于冰的分子平均动能C．水的内能大于冰的内能D．冰的内能大于水的内能解析：冰水混合物温度为0 ℃，冰、水温度相同，故二者分子平均动能相同，A、B错；水分子势能大于冰分子势能，故等质量的冰、水内能相比较，水的内能大于冰的内能，C对，D错．答案：C5．(2014年北京卷)下列说法中正确的是( )A．物体温度降低，其分子热运动的平均动能增大B．物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大C．物体温度降低，其内能一定增大D．物体温度不变，其内能一定不变解析：根据温度是分子平均动能的标志可知，温度升高，分子热运动的平均动能增大，温度降低；分子热运动的平均动能减小，故选项A错误，选项B正确；物体的内能由所有分子的平均动能和分子势能的和决定，故选项C、D错误．答案：B6．(2015届正定中学高三摸底考试)如图所示，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E p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0，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E0C．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：乙分子在P点时分子势能最小，说明乙分子在P点时分子间作用力表现为零，乙分子的加速度为零，选项A错误；乙分子在移动过程中分子势能和分子动能总和保持不变且为零，所以在P点时乙分子的动能为E0，选项B正确；乙分子在Q点时分子间作用力表现为斥力，不可能处于平衡状态，选项C错误；乙分子到达Q点时，其分子势能为零，则乙分子的动能也为零，分子间作用力为斥力，所以乙分子的运动范围为x≥x1，选项在D正确．答案：BD7.某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中f(v)表示v处单位速率区间内的分子数百分率，所对应的温度分别为TⅠ、TⅡ、TⅢ，则( )A．TⅠ>TⅡ>TⅢB．TⅢ>TⅡ>TⅠC．TⅢ>TⅠ，TⅡ>TⅢD．TⅠ＝TⅡ＝TⅢ解析：温度是气体分子平均动能的标志．由图象可以看出，大量分子的平均速率vⅢ>vⅡ>vⅠ，因为是同种气体，则E kⅢ>E kⅡ>E kⅠ，所以B正确，A、C、D错误．答案：B8．分子动理论较好地解释了物质的宏观热学性质．据此可判断下列说法中正确的是( )A ．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性B ．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大C ．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大D ．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素解析：A 选项中小炭粒做布朗运动反映了液体分子的无规则热运动，故选项A 正确．选项B 中分子间的相互作用力在间距r <r 0范围内，随分子间距的增大而减小，在r >r 0的范围内，随分子间距的增大先增大后减小，故选项B 是错误的．选项C 中分子势能在r <r 0时，分子势能随r 的增大而减小，在r 0处势能最小，在r >r 0时，分子势能随r 的增大而增大，故选项C 是正确的．选项D 中真空环境是为防止其他杂质的介入，而高温条件下，分子热运动剧烈，有利于所掺入元素分子的扩散．答案：ACD9．已知地球的半径为6.4×103 km ，水的摩尔质量为1.8×10－2 kg/mol ，阿伏加德罗常数为6.02×1023 mol －1.设想将1 kg 水均匀地分布在地球表面，则1 cm 2的地球表面上分布的水分子数目约为( )A ．7×103个B ．7×106个 C ．7×1010个 D ．7×1012个 解析：1 kg 水中的水分子数n ＝m M N A ＝11.8×10－2×6.02×1023个＝13×1026个． 地球的表面积S ＝4πR 2＝4×3.14×(6.4×106)2 m 2≈5×1018 cm 2，则1 cm 2的地球表面上分布的水分子数n ′＝n S ≈7×106个，故选项B 正确．答案：B10．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，则下列选项中的图分别表示乙分子的速度、加速度、势能、动能与两分子间距离的关系，其中大致正确的是( )解析：由牛顿第二定律，a 与F 成正比，故B 对；由A 运动到C 时，分子引力一直做正功，到达C 处时，分子势能最小，分子动能最大．故C 对A 错；分子动能不可能为负值，故D 错．答案：BC二、非选择题11．一滴水的体积为1.2×10－5 cm 3，如果放在开口容器中，由于蒸发每分钟跑出的水分子数为6.0×108个，需要多长时间跑完？解析：水的摩尔体积为V ＝1.8×10－5 m 3/mol一滴水中含水分子个数为N ＝V ′V N A ＝1.2×10－5×10－61.8×10－5×6.02×1023 ＝4.0×1017(个)，水分子跑完的时间为 t ＝N n ＝4.0×10176.0×108＝6.7×108(min)． 我们知道，在开口容器中蒸发掉一滴水，根本不需要6.7×108min 的时间，原因在于实际生活中每分钟跑出的水分子个数比6.0×108还要多得多．答案：6.7×108 min12．已知汞的摩尔质量为M ＝200.5×10－3 kg/mol ，密度为ρ＝13.6×103 kg/m 3，阿伏加德罗常数N A ＝6.0×1023 mol －1.求：(1)一个汞原子的质量(用相应的字母表示即可)；(2)一个汞原子的体积(结果保留一位有效数字)；(3)体积为1 cm 3的汞中汞原子的个数(结果保留一位有效数字)．解析：(1)一个汞原子的质量为m 0＝M N A.(2)一个汞原子的体积为V 0＝V mol N A ＝M ρN A ＝200.5×10－313.6×103×6.0×1023 m 3＝2×10－29 m 3. (3)1 cm 3的汞中含汞原子个数n ＝ρVN A M ＝13.6×103×1×10－6×6.0×1023200.5×10－3＝4×1022个． 答案：(1)MN A (2)2×10－29 m 3 (3)4×102213．在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每104 mL 溶液中有纯油酸6 mL ，用注射器测得1 mL 上述溶液为75滴．把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔在玻璃板上描出油膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标中正方形方格的边长为1 cm.则(1)油酸薄膜的面积是________cm 2.(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是________mL.(取一位有效数字)(3)按以上实验数据估测出油酸分子直径约为________m ．(取一位有效数字)解析：(1)根据数方格数的原则“多于半个的算一个，不足半个的舍去”可查出共有115个方格，故油膜的面积S ＝115×1 cm 2＝115 cm 2.(2)一滴油酸酒精溶液的体积：V ′＝175mL ， 一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积：V ＝6104V ′＝8×10－6mL. (3)油酸分子的直径：d ＝V S ＝8×10－12115×10－4 m ＝7×10－10 m. 答案：(1)115 (2)8×10－6 (3)7×10－10。
人教版高考物理一轮复习 课时作业 35分子动理论内能243
课时作业(三十五) 分子动理论内能[双基巩固练]1．下列说法中正确的是( )A．物质是由大量分子组成的B．无论是无机物质的小分子,还是有机物质的大分子,其分子大小的数量级都是10－10 mC．本节中所说的“分子”,只包含了化学中的分子,不包括原子和离子D．分子的质量是很小的,其数量级为10－10 kgA [物质是由大量分子组成的,故A正确．一些有机物质的分子较大,大小超过10－10m,故B项错误．本节中所说的分子包括化学中的分子,原子和离子等统称为分子,故C项错误,分子质量的数量级一般为10－26 kg,故D错误．]2．(2017·北京高考)以下关于热运动的说法正确的是( )A．水流速度越大,水分子的热运动越剧烈B．水凝结成冰后,水分子的热运动停止C．水的温度越高,水分子的热运动越剧烈D．水的温度升高,每一个水分子的运动速率都会增大C [一切物质分子都在不停地做无规则的热运动,B错误；温度是分子平均动能的标志,温度越高,分子热运动越剧烈,与物体的宏观速度无关,A错误,C正确；温度升高时,分子的平均速率增大,但不是每一个分子的运动速率都增大,D错误．]3．(多选)关于分子力,下列说法中正确的是( )A．碎玻璃不能拼合在一起,说明分子间斥力起作用B．将两块铅压紧以后能连在一块,说明分子间存在引力C．水和酒精混合后的体积小于原来体积之和,说明分子间存在引力D．固体很难被拉伸,也很难被压缩,说明分子间既有引力又有斥力答案BD4．(2016·全国卷Ⅲ·33改编)(多选)关于气体的内能,下列说法正确的是( )A．质量和温度都相同的气体,内能一定相同B．气体温度不变,整体运动速度越大,其内能越大C．气体被压缩时,内能可能不变D．一定量的某种理想气体的内能只与温度有关CD [气体的内能由物质的量、温度和体积决定,质量和温度都相同的气体,内能可能不同,说法A错误．内能与物体的运动速度无关,说法B错误．气体被压缩时,同时对外传热,根据热力学第一定律知内能可能不变,说法C正确．一定量的某种理想气体的内能只与温度有关,说法D正确．] 5．下列关于热现象的说法正确的是( )A．物体的内能等于其所有分子热运动的动能和分子之间势能的总和B．物体的温度越高,所有分子的运动越快C．分子平均速率大的物体的温度比分子平均速率小的物体的温度高D．一般来说液体的扩散比固体的扩散快AD [根据内能的定义可知,A正确；物体的温度越高,并非所有分子的运动都越快,B错误；温度是物体分子平均动能的标志,而分子平均动能与分子平均速率和分子质量有关,C错误；液体的扩散一般比固体快,D正确．]6．(2019·湖南邵阳一模)(多选)热学现象在生活中无处不在,下列与此有关的分析正确的是( ) A．固体很难被压缩是因为分子之间有斥力B．物体吸收热量,其内能一定增加C．温度高的物体,其内能一定大D．中午闻到食堂炒菜的香味是因为分子的运动AD [固体很难被压缩是因为分子之间有斥力,故A正确；物体吸收热量时如果同时对外做功,其内能不一定增加,故B错误；内能大小取决于温度、体积和物质的量,故温度高的物体,其内能不一定大,故C错误；根据分子动理论可知D正确．]7．(多选)我国已开展空气中PM2.5浓度的监测工作．PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5 μm的悬浮颗粒物,其漂浮在空中做无规则运动,很难自然沉降到地面,吸入后对人体形成危害．矿物燃料燃烧的排放物是形成PM2.5的主要原因．下列关于PM2.5的说法中正确的是( )A．PM2.5的尺寸比空气中氧分子的尺寸大得多B．PM2.5在空气中的运动属于分子热运动C．PM2.5的运动轨迹只是由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡决定的D．倡导低碳生活,减少煤和石油等燃料的使用,能有效减小PM2.5在空气中的浓度AD [PM2.5的尺寸比空气中氧分子的尺寸大得多,A正确；PM2.5在空气中的运动不属于分子热运动,B 错误；PM2.5的运动轨迹是由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡和气流的运动决定的,C错误；倡导低碳生活,减少煤和石油等燃料的使用,能有效减小PM2.5在空气中的浓度,D正确．] 8．(多选)墨滴入水,扩而散之,徐徐混匀．关于该现象的分析正确的是( )A．混合均匀主要是由于碳粒受重力作用B．混合均匀的过程中,水分子和碳粒都做无规则运动C．使用碳粒更小的墨汁,混合均匀的过程进行得更迅速D．墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子发生化学反应引起的BC [墨滴入水后碳粒的运动是布朗运动,是由于受水分子撞击不平衡引起的,是水分子无规则运动的反映,碳粒越小,布朗运动越明显,综上所述,选项A、D错误,选项B、C正确．]9．(多选)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 ℃时,分子动能为零C ．分子间距离为r 0时,分子势能不一定为零D ．温度相等的氢气和氧气,它们的分子平均动能相等CD [物体内能的多少除了与温度有关之外,还与物体的质量、体积等因素有关,仅根据某一个方面不能比较两个物体内能的大小,因此热水的内能不一定比冷水大,选项A 的说法错误.0 ℃是人为规定的一个温度标准,即使在零摄氏度以下,分子也在不停地做无规则运动,因此零摄氏度时分子动能不会等于零,选项B 的说法错误．分子势能是相对的,零势能点的选取是任意的,只是在理论分析和计算中都以无穷远为零势能点．因此当分子间距离为r 0时,分子势能不一定为零,选项C 的说法正确．“温度是分子平均动能的标志”这个结论在中学的知识范围内还不能严格的证明,要把它作为一个结论记住,根据这个结论可以判断选项D 的说法正确．][能力提升练]10．(多选)若以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,M 表示水的摩尔质量,M 0表示一个水分子的质量,V 0表示一个水分子的体积,N A 表示阿伏加德罗常数,则下列关系式中正确的是( )A ．V ＝M ρB ．V 0＝V N AC ．M 0＝M N AD ．ρ＝M N A V 0AC [将水蒸气看作立方体模型,则V ＝M ρ,选项A 正确；但由于水蒸气分子间距远大于分子直径,则V 0≪V N A,选项B 错误；1 mol 水蒸气的质量等于水分子的质量与阿伏加德罗常数N A 的乘积,选项C 正确；由于摩尔体积V 远大于N A ·V 0,则ρ＝M V <M N A V 0,选项D 错误．] 11．以下说法正确的是( )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 ．1 g 氢气和1 g 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A [由于物体的分子数等于摩尔数与阿伏加德罗常数的乘积,所以只要它们的摩尔数相同就含有相同的分子数,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摩尔质量不同,所以1 g 氢气和1 g 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．]12．(多选)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 0、V 0分别表示每个水分子的质量和体积,下面关系正确的有( )A ．N A ＝ρV m 0B ．ρ＝μN A V 0C ．ρ<μN A V 0D ．m 0＝μN A ACD [由于μ＝ρV ,则N A ＝μm 0＝ρV m 0,得m 0＝μN A,故A 、D 正确．由于分子之间有空隙,所以N A V 0<V,水蒸气的密度为ρ＝μV <μN A V 0,故B 错误,C 正确．] 13．如图所示,甲分子固定于坐标原点O,乙分子从无穷远a 处由静止释放,在分子力的作用下靠近甲．乙在b 点合外力表现为引力,且为引力最大处,d 点是分子靠得最近处．则下列说法正确的是( )A ．乙分子在a 点势能最小B ．乙分子在b 点动能最大C ．乙分子在c 点动能最大D ．乙分子在d 点加速度为零C [乙分子由a 运动到c,分子力表现为引力,分子力做正功,动能增大,分子势能减小,所以乙分子在c 处分子势能最小,动能最大,故A 、B 错误,C 正确；由分析可知,题图是分子力与分子间距离关系图线,乙在d 点时受到的分子力最大,所以乙分子在d 处的加速度最大,故D 错误．]14．(2019·河南许昌模拟)(多选)两个相邻的分子之间同时存在着引力和斥力,它们随分子之间距离r 的变化关系如图所示．图中虚线是分子斥力和分子引力曲线,实线是分子合力曲线．当分子间距为r ＝r 0时,分子之间合力为零,则下列关于该两分子组成系统的分子势能E p 与两分子间距离r 的关系曲线可能正确的是( )BC [由于r ＝r 0时,分子之间的作用力为零,当r>r 0时,分子间的作用力为引力,随着分子间距离的增大,分子力做负功,分子势能增加,当r<r0时,分子间的作用力为斥力,随着分子间距离的减小,分子力做负功,分子势能增加,故r＝r0时,分子势能最小．综上所述,选项B、C正确,选项A、D错误．]。
高中物理第一轮复习课时强化作业 (44)
课时强化作业四十四分子动理论内能1．(2016届海淀区模拟)下列说法中正确的是()A．布朗运动证明组成固体小颗粒的分子在做无规则运动B．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同C．当分子间距离增加时，分子引力增加，分子斥力减小D．分子势能随着分子间距离的增大而减小解析：布朗运动证明了液体或气体分子的无规则运动，A选项错误；温度是分子平均动能的标志，内能不同，温度相同的物体，分子热运动的平均动能相同，B选项正确；斥力和引力都随着分子间距离的增加而减小，C选项错误；分子势能在平衡间距时最小，从平衡间距开始增大或减小分子间距离，分子势能都增大，故D选项错误．答案：B2．由于两个分子间的距离发生变化而使得分子势能变小，则可以判定在这一过程中()A．分子间的相互作用力一定做了功B．两分子间的相互作用力一定增大C．两分子间的距离一定变大D．两分子间的相互作用力一定是引力解析：根据功能关系可知，分子力做正功，分子势能变小，即分子间的相互作用力一定做了功，A选项正确；若分子间距大于平衡间距，分子间距变小，分子力可能增加，也可能减小，B选项错误；画出分子势能与间距的关系图如右：分析图象可知，分子势能变小，分子间距可能增加，也可能减小，C选项错误；若分子间距小于平衡间距，分子间距变大，分子力减小，表现为斥力，D选项错误．答案：A3．(多选)(2016届宜城市模拟)下列说法中正确的是()A．布朗运动是液体分子的无规则运动B．物体分子间同时存在着相互作用的引力和斥力C．物体的温度为0 ℃时，物体的分子平均动能也不为零D．物体的内能增加，一定吸收热量E．若两个分子间的势能增大，一定克服分子间的相互作用力做了功解析：布朗运动是悬浮在液体中固体微粒的运动，反映了液体分子的无规则运动，A选项错误；物体分子间同时存在着相互作用的引力和斥力，B选项正确；物体的温度为0℃时，物体的分子平均动能不为零，因为绝对零度不能达到，C 选项正确；改变内能的方式有做功和吸热，D 选项错误；根据功能关系可知，分子势能增大，一定是克服分子力做功，E 选项正确．答案：BCE4．(多选)(2016届新县模拟)若以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，M 表示水的摩尔质量，M 0表示一个水分子的质量，V 0表示一个水分子的体积，N A 表示阿伏加德罗常数，则下列关系式中正确的是( )A ．V ＝M ρB ．V 0＝V N AC ．M 0＝M N AD ．ρ＝M N A V 0E ．N A ＝ρV M 0 解析：水的体积等于水的摩尔质量除以密度，A 选项正确；由于气体存在空隙，故气体分子的体积不等于摩尔体积除以阿伏加德罗常数，B 选项错误；一个水分子的质量等于水分子的摩尔质量除以阿伏加德罗常数，C 选项正确；密度等于摩尔质量除以摩尔体积，N A V 0不是摩尔体积，D 选项错误；ρV 为摩尔质量，摩尔数等于质量与摩尔质量之比，E 选项正确．答案：ACE5．(2016届揭阳模拟)分子动理论的基本观点：物体是由大量分子组成的、分子的热运动、分子间的相互作用力．下列说法中正确的是( )A ．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动B ．扩散现象表明，分子在永不停息地运动C ．当分子间距离增大时，分子间引力增大，分子间斥力减小D ．当分子间距等于r 0时，分子间的引力和斥力都为零解析：布朗运动是悬浮在液体或气体中固体微粒的运动，反映了液体分子的无规则运动，A 选项错误；扩散现象表明，分子在永不停息做无规则运动，B 选项正确；随着分子间距的增大，分子间引力和斥力均减小，C 选项错误；当分子间距等于r 0时，分子间的引力和斥力相等，合力为零，D 选项错误．答案：B6．关于热量、温度、内能之间的关系，下列说法中正确的是( )A ．物体温度降低，内能可能减少B ．物体吸收热量，温度一定升高C ．物体温度不变，一定没有吸热D ．物体温度升高，一定吸收热量解析：内能由物体的温度、体积和物质的量共同决定，温度降低，内能可能减少，A选项正确；晶体在吸热熔化过程中，温度保持不变，故物体吸收热量，温度不一定升高，B、C选项错误；物体温度升高，不一定是吸收了热量，也可能是对物体做了功，D选项错误．答案：A7．(多选)(2016届吉林省东北师大附中四模)下列叙述中，正确的是()A．同一温度下，气体分子速率呈现出“中间多，两头少”的分布规律B．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映C．第二类永动机是不可能制造出来的，尽管它不违反热力学第一定律，但它违反热力学第二定律D．物体熔化时吸热，分子平均动能不一定增加E．只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解析：根据麦克斯韦统计规律可知，同一温度下，气体分子速率呈现出“中间多，两头少”的分布规律，A选项正确；布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的无规则运动，是液体分子无规则运动的反映，B选项错误；第二类永动机不可能制造出来，因为它违反热力学第二定律，C选项正确；晶体熔化时吸热，温度不变，分子平均动能不变，D选项正确；知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数可以算出气体分子所占空间的大小，E选项错误．答案：ACD8．(多选)(2016届重庆期中)下列说法正确的是()A．温度相等的物体内部分子的平均动能相等B．体积相等的物体内部分子的势能相等C．质量、温度、体积都相等的物体的内能不一定相等D．内能较大的物体，内部分子热运动较激烈，分子热运动的平均动能较大E．温度和质量都相同的氢气和氧气内能不相等解析：温度是分子平均动能的标志，故温度相等的物体内部分子的平均动能相等，A选项正确；体积相等的物体内部分子的势能不一定相等，B选项错误；物体内能的决定因素为温度、体积和物质的量，不是质量，C选项正确；温度高的物体，内部分子热运动较激烈，分子热运动的平均动能较大，D选项错误；质量相等的氢气与氧气的物质的量不相同，所以温度和质量都相同的氢气和氧气内能不相等，E选项正确．答案：ACE9．(多选)下列说法正确的是()A．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动B．空气中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果C ．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点D ．高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故E ．干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果 解析：悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了水分子的热运动，A 选项错误；液体表面存在表面张力，能使空气中的小雨滴呈球形，B 选项正确；彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，C 选项正确；高原地区水的沸点较低，这是高原地区气压低的缘故，D 选项错误；干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，是因为湿泡外纱布中的水蒸发吸热，E 选项正确．答案：BCE10．(2016届海淀区模拟)(1)利用单分子油膜法估测分子的直径，需要测量的物理量是( )A ．一滴油的体积和它的密度B ．一滴油的体积和它散成油膜的最大面积C ．一滴油的质量和它的密度D ．一滴油形成油膜的厚度和它的密度(2)某同学在用油膜法估测分子直径的实验中，计算结果明显偏大，可能是由于( )A ．油酸中含有大量酒精B ．将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算C ．计算油膜面积时，把所有不足一格的方格都看成一格了D ．水面上痱子粉撒得多，油膜面展不开(3)油酸酒精溶液的浓度为p ，用滴管向量筒内滴n 滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1 cm 3.若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示．①试计算一滴这样的溶液含有纯油酸体积为________m 3.②若油酸薄膜的面积约为S ，根据上述数据，估算油酸分子的直径为________m.解析：(1)分析实验原理可知，油酸分子是紧密排列的，在水面上形成单分子油膜，用纯油酸的体积除以油膜面积得出的油膜面积厚度，即为油酸分子直径．所以需要测量的量有纯油酸的体积和纯油酸在水面上形成油膜的面积．故B 选项正确．(2)设纯油酸的体积为V ，油膜面积为S ，则油酸分子直径d ＝V S.油酸中如果含有大量的酒精，则油酸的实际体积偏小，则直径将偏小，A 选项错误；把油酸酒精溶液当成了纯油酸，体积偏大，直径偏大，B 选项正确；计算油膜面积时将所有不足一格的方格计为一格，S 将偏大，故得到的分子直径将偏小，C 选项错误；未完全散开，油膜面积偏小，得到的直径偏大，D 选项正确．(3)①每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积：V ＝p n . ②薄膜的面积约为S ，把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，则分子的直径为d ＝V S ＝p nS. 答案：(1)B (2)BD (3)①p n ②p nS 11．因环境污染，有人设想用瓶装纯净空气推向市场．设瓶装纯净空气的容积为500 mL ，所装空气的压强为2 atm ，空气的摩尔质量M ＝29×10－5 kg /mol ，N A ＝6.0×1023mol －1，标准状况下气体的摩尔体积为22.4 L/mol.现按标准状况计算：(结果均保留1位有效数字)(1)瓶中空气在标况下的体积；(2)瓶中空气的质量；(3)瓶中空气的分子数．解析：(1)标准状况下，压强p ＝2 atm ，瓶中气体压强为p ′＝2 atm ，体积V ′＝500 mL ＝0.5 L ，气体做等温变化，根据玻意耳定律得，pV ＝p ′V ′，代入数据得，V ＝1 L.(2)一瓶纯净空气的物质的量为n ＝122.4 mol.则瓶中气体的质量为m ＝nM ＝122.4×29×10－3kg ＝1×10－3 kg. (3)瓶中空气的分子数为：N ＝nN A ＝V 瓶V m ·N A ＝6×102322.4个＝3×1022 个． 答案：(1)1 L (2)1×10－3 kg (3)3×1022 个12．如图所示，地球是太阳系从内到外的第三颗行星，已知地球半径约为6.4×106 m ，空气的摩尔质量约为29×10－3 kg /mol ，一个标准大气压约为1.0×105 Pa.利用以上数据估算出地球表面大气在标准状况下的体积为多少？(g 取9.8 m/s 2)解析：大气压强是由于地球附近大气层中空气的重力产生的，p 0＝mg S，地球表面积S ＝4πR 2，地球周围空气质量为m ＝p 0·4πR 2g.在标准状态下，一摩尔任何气体的体积都是22.4 L ，即摩尔体积为V ＝22.4×10－3 m 3；摩尔质量为M ＝29×10－3 kg/mol.空气密度为ρ＝M V ，空气的总体积为V ′＝m ρ＝p 0·4πR 2V Mg，代入数据，联立解得，V ′＝4×1018 m 3.答案：4×1018 m 3。
高考物理一轮复习专项训练及答案解析—分子动理论、内能
高考物理一轮复习专项训练及答案解析—分子动理论、内能1．(多选)下列说法正确的是()A．液体温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动越明显B．布朗运动是指悬浮在液体中的固体颗粒分子的无规则运动C．扩散现象是由物质分子无规则运动产生的D．当分子间距离减小时，分子间的引力和斥力都增大2．(2023·江苏省昆山中学模拟)把墨汁用水稀释后取出一滴放在高倍显微镜下观察，可以看到悬浮在液体中的小炭粒在不同时刻的位置，每隔一定时间把炭粒的位置记录下来，最后按时间先后顺序把这些点进行连线，得到如图所示的图像，对于这一现象，下列说法正确的是()A．炭粒的无规则运动，说明碳分子运动也是无规则的B．越小的炭粒，受到撞击的分子越少，作用力越小，炭粒的不平衡性表现得越不明显C．观察炭粒运动时，可能有水分子扩散到载物片的玻璃中D．将水的温度降至零摄氏度，炭粒会停止运动3．(多选)若以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，M表示水的摩尔质量，M0表示一个水分子的质量，V0表示一个水分子的体积，N A表示阿伏加德罗常数，则下列关系式中正确的是()A．N A＝ρVM0B．V0＝VN AC．M0＝MN A D．ρ＝MN A V04．(2023·江苏省公道中学模拟)为了减少某病毒传播，人们使用乙醇喷雾消毒液和免洗洗手液，两者的主要成分都是酒精，则下列说法正确的是()A．使用免洗洗手液洗手后，手部很快就干爽了，是由于液体分子扩散到了空气中B．在房间内喷洒乙醇消毒液后，会闻到淡淡的酒味，与分子运动无关C．在房间内喷洒乙醇消毒液后，会闻到淡淡的酒味，这是酒精分子做布朗运动的结果D．使用免洗洗手液洗手后，洗手液中的酒精由液体变为同温度的气体的过程中，分子间距不变5．在热学研究中，常常把物质的热学性质和规律看作微观粒子热运动的宏观表现．下列判断正确的是()A．扩散现象是不同物质间的一种化学反应B．布朗运动是由于液体的对流形成的C．分子间的作用力总是随分子间距离的增大而减小D．悬浮在液体中的微粒越小，越容易观察到布朗运动6．下列各组物理量中，可以估算出一定体积气体中分子间的平均距离的是()A．该气体的密度、体积和摩尔质量B．阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和质量C．阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和密度D．阿伏加德罗常数、该气体的质量和体积7.(2023·辽宁省名校联盟测试)如图所示的是分子间作用力和分子间距离的关系图线，下列关于该图线的说法正确的是()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8．(2023·山东淄博市模拟)某潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3 kg/m3和2.1 kg/m3，空气的摩尔质量为0.029 kg/mol，阿伏加德罗常数N A＝6.02×1023 mol－1.若潜水员呼吸一次吸入2 L空气，试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数约为()A．3×1021B．3×1022C．3×1023D．3×10249．(2023·江苏南京市模拟)“天宫课堂”中，王亚平将分别挤有水球的两块板慢慢靠近，直到两个水球融合在一起，再把两板慢慢拉开，水在两块板间形成了一座“水桥”．如图甲所示，为我们展示了微重力环境下液体表面张力的特性．“水桥”表面与空气接触的薄层叫表面层，已知分子间作用力F和分子间距r的关系如图乙．下列说法正确的是()A．能总体反映该表面层中的水分子之间相互作用的是B位置B．“水桥”表面层中两水分子间的分子势能与其内部水相比偏小C．“水桥”表面层中水分子距离与其内部水分子相比偏小D．王亚平放开双手两板吸引到一起，该过程分子力做正功10．(2021·重庆卷·8)图甲和图乙中曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别描述了某物理量随分子之间的距离变化的规律，r0为平衡位置．现有如下物理量：①分子势能，②分子间引力，③分子间斥力，④分子间引力和斥力的合力，则曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的物理量分别是()A ．①③②B ．②④③C ．④①③D ．①④③11.两个分子M 、N ，固定M ，将N 由静止释放，N 仅在分子间作用力作用下远离M ，其速度和位移的图像如图所示，则( )A ．N 由x ＝0到x ＝x 2过程中，M 、N 间作用力先表现为引力后表现为斥力B ．N 由x ＝x 1到x ＝x 2过程中，N 的加速度一直减小C ．N 由x ＝0到x ＝x 2过程中，M 、N 系统的分子势能先减小后增大D ．N 在x ＝x 1时，M 、N 间的作用力最大12．(2023·江苏扬州市扬州中学月考)晶须是一种发展中的高强度材料，它是一些非常细的、非常完整的丝状(横截面为圆形)晶体．现有一根铁质晶须，直径为d ，用大小为F 的力恰好将它拉断，断面呈垂直于轴线的圆形．已知铁的密度为ρ，铁的摩尔质量为M ，阿伏加德罗常数为N A ，则拉断过程中相邻铁原子之间的相互作用力是( ) A.132A()F M d N ρπ B.A 1326()F N M d ρπ C.A 2326()F N M d ρπ D.232A ()F M d N ρπ1．ACD 2.C 3.AC 4.A 5.D6．C [已知该气体的密度、体积和摩尔质量，可以得到摩尔体积，但缺少阿伏加德罗常数，无法计算分子间的平均距离，故A 错误；知道该气体的摩尔质量和质量，可得到物质的量，又知道阿伏加德罗常数，可计算出分子数，但不知道体积，无法计算分子间的平均距离，故B 错误；知道阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和密度，由摩尔质量和密度可以得到摩尔体积，除以阿伏加德罗常数得到每个气体分子平均占有的体积，用正方体模型得到边长，即分子间的平均距离，故C 正确；阿伏加德罗常数、该气体的质量和体积已知，可以得到密度，但不知道摩尔质量，无法得到摩尔体积，进而无法计算分子间的平均距离，故D 错误．]7．B [在F －r 图像中，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 ＞r 0时，曲线b 对应的力即合力先增大后减小，故D 错误．]8．B [设空气的摩尔质量为M ，在海底和岸上的密度分别为ρ海和ρ岸，一次吸入空气的体积为V ，在海底和在岸上分别吸入的空气分子个数为n 海和n 岸，则有n 海＝ρ海VN A M ，n 岸＝ρ岸VN A M，多吸入的空气分子个数为Δn ＝n 海－n 岸，代入数据得Δn ≈3×1022个，故选B.]9．D [在“水桥”内部，分子间的距离在r 0左右，分子力约为零，而在“水桥”表面层，分子比较稀疏，分子间的距离大于r 0，因此分子间的作用表现为相互吸引，从而使“水桥”表面绷紧，所以能总体反映该表面层中的水分子之间相互作用的是C 位置，故A 、C 错误；分子间距离从大于r 0减小到r 0左右的过程中，分子力表现为引力，做正功，则分子势能减小，所以“水桥”表面层中两水分子间的分子势能与其内部水相比偏大，故B 错误；王亚平放开双手，“水桥”在表面张力作用下收缩，而“水桥”与玻璃板接触面的水分子对玻璃板有吸引力作用，在两玻璃板靠近过程中分子力做正功，故D 正确．]10．D [根据分子处于平衡位置(即分子之间距离为r 0)时分子势能最小，可知曲线Ⅰ为分子势能随分子之间距离r 变化的图像；根据分子处于平衡位置(即分子之间距离为r 0)时分子间作用力为零，可知曲线Ⅱ为分子间作用力随分子之间距离r 变化的图像；根据分子之间斥力随分子之间距离的增大而减小以及分子间距离小于r 0时分子间作用力表现为斥力，可知曲线Ⅲ为分子间斥力随分子之间距离r 变化的图像，故选D.]11．C [由题图可知，在x ＝x 1处N 分子的动能最大，则分子间作用力做功最多，分子势能最小，则x ＝x 1处为平衡位置，此时分子间作用力为零，当x <x 1时，分子间作用力表现为斥力，x >x 1时，分子间作用力表现为引力．N 由x ＝0到x ＝x 2过程中，M 、N 间作用力先表现为斥力后表现为引力，A 、D 错误；由于x ＝ x 1处为平衡位置，则根据F －x 图像，可知x 1相当于F －x 图像的c 点，则由x ＝x 1到x ＝x 2过程中，N 所受的分子力F 可能先增大后减小，则加速度可能先增大后减小，B 错误；N 由x ＝0到x ＝x 2过程中，M 、N 系统的分子势能先减小后增大，C 正确．]12．C [铁的摩尔体积V ＝M ρ，单个分子的体积V 0＝M ρN A ，又V 0＝43πr 3，所以分子的半径r ＝12×A 136()N M ρπ，分子的最大截面积S 0＝πr 2＝π4A 236()N M ρπ，铁质晶须的横截面上的分子数n ＝πd 24S 0，拉断过程中相邻铁原子之间的相互作用力F 0＝F n ＝A2326()F N M d ρπ，故C 正确．]。
高考物理一轮复习 分子动理论 内能课时作业
取夺市安慰阳光实验学校三十一分子动理论内能1．(2015·一调)下列叙述正确的是( )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答案：A 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，而是气体分子所占的空间，选项B错误；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．下列关于分子运动和热现象的说法正确的是( )A．布朗运动就是分子的无规则运动，它说明了分子永不停息地做无规则运动B．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素C．如果气体的温度升高，那么所有分子的速率都增大D．在温度相同时，氢气分子与氧气分子的平均速率相同答案：C 解析：布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动，故选项A、B错，C 对；布朗运动是大量液体(或气体)分子不停的撞击液体(或气体)中的悬浮颗粒造成的，悬浮颗粒越大，撞击的不平衡性越不显著，故选项D错误．3．(2015·豫东、豫北十校测试)(多选)关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是( )A．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B．悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显C．密封在体积不变的容器中的气体，温度升高，气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大D．用打气筒的活塞压缩气体很费力，说明分子间有斥力E．物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能就越大答案：BCE 解析：气体分子间距离远大于分子的直径，只知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，只能求出每个分子所占空间大小，而不是气体分子的体积，故A错误；悬浮在液体中的固体微粒越小，来自各方向的撞击抵消的越少，则布朗运动就越明显，故B正确；在体积不变的情况下，分子数密度不变，温度越高分子平均动能越大，撞击力越大，压强越大，故C正确；气体分子间距离大于分子直径10倍，分子间相互作用力忽略不计，用打气筒的活塞压缩气体很费力要用气体压强来解释，故D 错误；温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能就越大，故E 正确．4．若以μ表示水的摩尔质量，V 表示在状态下水蒸气的摩尔体积，ρ表示在状态下水蒸气的密度，N A 表示阿伏加德罗常数，m 0、V 0分别表示每个水分子的质量和体积，下面关系错误的有( )A ．N A ＝ρVm 0B ．ρ＝μN A V 0C ．ρ＜μN A V 0D ．m 0＝μN A答案：B 解析：由于μ＝ρV ，则N A ＝μm 0＝ρV m 0，变形得m 0＝μN A，故A 、D正确；由于分子之间有空隙，所以N A V 0＜V ，水的密度为ρ＝μV ＜μN A V 0，故B 错误，C 正确．所以选B ．5．(2015·模拟)(多选)如图所示，是氧气在0 ℃和100 ℃两种不同情况下，各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系．由图可知( )A ．100 ℃的氧气，速率大的分子比例较多B ．具有最大比例的速率区间，0 ℃时对应的速率大C ．温度越高，分子的平均速率越大D ．在0 ℃时，部分分子速率比较大，说明内部有温度较高的区域 答案：AC 解析：温度升高，分子热运动更加剧烈，速率大的分子比例较多，A 正确；具有最大比例的速率区间，100 ℃时对应的速率大，B 错；温度越高，分子的平均动能越大，分子的平均速率越大，C 正确；在0 ℃时，部分分子速率比较大，但是分子平均动能比较小，不能说明内部有温度较高的区域，D错．6．(2015·山西太原冲刺)(多选)关于分子动理论和内能，下列说法中正确的是( )A ．温度是分子平均动能的标志，物体温度高，物体的分子平均动能大B ．布朗运动是指在显微镜下观察到的组成悬浮颗粒分子的无规则运动C ．分子势能与分子间距离有关，是物体内能的一部分D ．为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量E ．物体的动能和重力势能也是其内能的一部分答案：ACD 解析：根据平均动能的物理意义可知，选项A 正确；布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动，而不是组成悬浮颗粒的分子的无规则运动，选项B 错误；根据分子势能的物理意义和决定分子势能的因素可知，选项C 正确；外界对物体做功或向它传递热量，可以增加物体的内能，选项D 正确；宏观的动能和重力势能与内能无关，选项E 错误．7．(2015·质检)(多选)如图所示，纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小，横坐标表示两个分子间的距离，图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e为两曲线的交点，则下列说法正确的是( )A．ab为斥力曲线，cd为引力曲线，e点横坐标的数量级为10－10 mB．ab为引力曲线，cd为斥力曲线，e点横坐标的数量级为10－10 mC．若两个分子间距离增大，则分子势能也增大D．由分子动理论可知：温度相同的氢气和氧气，分子平均动能相同E．质量和温度都相同的氢气和氧气(视为理想气体)，氢气的内能大答案：BDE 解析：由分子间相互作用力关系可知，当分子间距离小于r0时，表现为斥力，分子间距离大于r0时，表现为引力，因此选项A错误，B正确；当分子间距离小于r0时，分子间距离增大，分子间作用力做正功，分子势能减小，当分子间距离大于r0时，分子间距离增大，分子间作用力做负功，分子势能增大，选项C错误；由分子动理论可知，选项D正确；温度相同，则分子平均动能相同，质量相同，则氢气物质的量大，故氢气的内能大，选项E正确．8．(2015·贵州省六校联考)(多选)以下关于分子动理论的说法中正确的是( )A．物质是由大量分子组成的B．－2 ℃时水已经结为冰，部分水分子已经停止了热运动C．分子势能随分子间距离的增大，可能先减小后增大D．分子间的引力与斥力都随分子间的距离的增大而减小E．扩散现象和布朗运动的实质是相同的，都是分子的无规则运动答案：ACD 解析：根据分子动理论的内容可知：物质是由大量分子组成的，A正确；－2 ℃时水已经结为冰，但分子热运动永不停息，B错误；分子势能随分子间距离的增大，可能先减小后增大，C正确；分子间的引力与斥力都随分子间的距离的增大而减小，D正确；扩散现象和布朗运动的实质是不同的，E错误．9．(2015·高三检测)(多选)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，若已知油滴的摩尔质量为M，密度为ρ，油滴质量为m，油滴在水面上扩散后的最大面积为S，阿伏加德罗常数为N A，以上各量均采用国际单位，那么( ) A．油滴分子直径d＝MρSB．油滴分子直径d＝mρSC．油滴所含分子数N＝MmN A D．油滴所含分子数N＝mMN A答案：BD 解析：用油膜法测分子直径，认为油膜的厚度就为分子直径，油滴的质量为m，最大面积为S，则油滴的体积为V＝mρ，油滴分子的直径为d ＝mρS，选项B正确，选项A错误；油滴的物质的量为mM，油滴所含分子数为N＝mMN A，选项D正确，选项C错误．10．(多选)设分子间距离为r，分子平衡时分子之间的距离为r0，取无穷远处为零势能面，下列判断正确的是( )A．当r＞r0时，r越小，则分子势能E p越小B．当r＜r0时，r越小，则分子势能E p越大C．当r＝r0时，分子势能E p最小D．当r→∞时，分子势能E p最小E．当r＝r0时，分子力表现为引力答案：ABC 解析：取无穷远处为零势能面，当两分子从无穷远开始靠近但分子间距r＞r0时，分子力表现为引力，故分子力做正功，所以分子势能减小，故选项A对；当r＜r0时，分子力表现为斥力，随着r变小，分子力做负功，分子势能增大，因此当r＝r0时，分子势能E p最小，故选项B、C对，D错；当r＝r0时，分子力为零，故选项E 错．也可利用如图所示的分子势能E p与分子间距离r的关系图象进行判断．11．在“用油膜法估测分子的大小”实验中，用注射器将一滴油酸溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上找出油膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标纸上正方形小方格的边长为10 mm，该油膜的面积是________m2；若一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是4×10－6mL，则油酸分子的直径是________m．(上述结果均保留一位有效数字)答案：8×10－35×10－10解析：油酸在水面上充分扩散开后，就会形成单分子油膜，即油膜的厚度就是分子的直径，考虑到液体分子间的间隙很小，从而忽略，所以油酸的体积就等于油膜的面积与油膜厚度的乘积；油膜的面积是通过坐标纸上的小方格来计算的，即大于半格算一个整格，所以油膜的面积为80×(10×10－3)2m2＝8×10－3 m2.油膜分子直径d＝VS＝4×10－6×10－68×10－3m＝5×10－10 m.12．在“用油膜法估测分子大小”实验中，某同学操作步骤如下：①取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液；②在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积；③在蒸发皿内盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；④在蒸发皿上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜的面积．(1)改正其中的错误：_________________________________________________.(2)若油酸酒精溶液体积浓度为0.10%，一滴溶液的体积为4.8×10－3 mL，其形成的油膜面积为40 cm2，则估测出油酸分子的直径为________ m.答案：(1)②在量筒中滴入n 滴该溶液 ③在水面上先撒上痱子粉 (2)1.2×10－9解析：(1)②由于一滴溶液的体积太小，直接测量时相对误差太大，应用微小量累积法减小测量误差．③液面上不撒痱子粉时，滴入的油酸酒精溶液在酒精挥发后剩余的油膜不能形成一块完整的油膜，油膜间的缝隙会造成测量误差增大，甚至使实验失败．(2)由油膜的体积等于一滴油酸酒精溶液内纯油酸的体积可得d ＝VS＝4.8×10－3×10－6×0.10%40×10－4m ＝1.2×10－9m. 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，使空气中的水分越来越少，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)(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 0＝M ρ＝1.8×10－21.0×103 m 3/mol ＝1.8×10－5 m 3/mol水分子数为N ＝VN AV 0＝1.0×103×10－6×6.0×10231.8×10－5个 ≈3×1025个(2)建立水分子的球模型，有V 0N A ＝16πd 3解得一个水分子的直径为d ＝36V 0πN A ＝36×1.8×10－53.14×6.0×1023 m ＝4×10－10m。
高三物理一轮复习课时作业6：分子动理论内能
第十三章热学第1讲分子动理论内能题组1分子动理论的理解1．(2015·山东·37(1))墨滴入水，扩而散之，徐徐混匀．关于该现象的分析正确的是() A．混合均匀主要是由于碳粒受重力作用B．混合均匀的过程中，水分子和碳粒都做无规则运动C．使用碳粒更小的墨汁，混合均匀的过程进行得更迅速D．墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子发生化学反应引起的2．(2016·北京理综·20)雾霾天气是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，是特定气候条件与人类活动相互作用的结果．雾霾中，各种悬浮颗粒物形状不规则，但可视为密度相同、直径不同的球体，并用PM10、PM2.5分别表示球体直径小于或等于10μm、2.5μm的颗粒物(PM是颗粒物的英文缩写)．某科研机构对北京地区的检测结果表明，在静稳的雾霾天气中，近地面高度百米的范围内，PM10的浓度随高度的增加略有减小，大于PM10的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小，且两种浓度分布基本不随时间变化．据此材料，以下叙述正确的是()A．PM10表示直径小于或等于1.0×10－6m的悬浮颗粒物B．PM10受到的空气分子作用力的合力始终大于其受到的重力C．PM10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动D．PM2.5的浓度随高度的增加逐渐增大3．关于分子动理论的规律，下列说法正确的是()A．扩散现象说明物质分子在做永不停息的无规则运动B．压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体分子间存在斥力的缘故C．两个分子距离减小时，分子间引力和斥力都在增大D．如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡，用来表征它们所具有的“共同热学性质”的物理量是内能E．已知某种气体的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为N A，则该气体分子之间的平均距离可以表示为3MρN A题组2分子力、分子势能和内能4．下列关于温度及内能的说法中正确的是()A．温度是分子平均动能的标志，所以两个动能不同的分子相比，动能大的温度高B．两个不同的物体，只要温度和体积相同，内能就相同C．质量和温度相同的冰和水，内能是相同的D．一定质量的某种物质，即使温度不变，内能也可能发生变化5．两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近．在此过程中，下列说法正确的是()A．分子力先增大，后一直减小B．分子力先做正功，后做负功C．分子动能先增大，后减小D．分子势能先增大，后减小E．分子势能和动能之和不变6．对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是()A．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大B．外界对物体做功，物体内能一定增加C．温度越高，布朗运动越显著D．当分子间的距离增大时，分子间作用力就一直减小E．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大7．以下说法中正确的是()A．物体运动的速度越大，其内能越大B．分子的热运动是指物体内部分子的无规则运动C．微粒的布朗运动的无规则性，反映了液体内分子运动的无规则性D．若外界对物体做正功，同时物体从外界吸收热量，则物体的内能必增加E．温度低的物体，其内能一定比温度高的物体小8．下列四幅图中，能正确反映分子间作用力F和分子势能E p随分子间距离r变化关系的图线是()题组3微观量的估算9．石墨烯是目前发现的最薄、最坚硬、导电导热性能最强的一种新型纳米材料．已知1g石墨烯展开后面积可以达到2600m2，试计算每1m2的石墨烯所含碳原子的个数．(阿伏加德罗常数N A＝6.0×1023mol－1，碳的摩尔质量M＝12g/mol，计算结果保留两位有效数字) 10．很多轿车为了改善夜间行驶时的照明问题，在车灯的设计上选择了氙气灯，因为氙气灯灯光的亮度是普通灯灯光亮度的3倍，但是耗电量仅是普通灯的一半，氙气灯使用寿命则是普通灯的5倍，很多车主会选择含有氙气灯的汽车．若氙气充入灯头后的容积V＝1.6L，氙气密度ρ＝6.0kg/m3，氙气摩尔质量M＝0.131 kg/mol，阿伏加德罗常数N A＝6×1023mol－1.试估算：(结果保留一位有效数字)(1)灯头中氙气分子的总个数N；(2)灯头中氙气分子间的平均距离．答案精析1．BC[根据分子动理论的知识可知，最后混合均匀是扩散现象，水分子做无规则运动，碳粒做布朗运动，由于布朗运动的剧烈程度与颗粒大小和温度有关，所以使用碳粒更小的墨汁，布朗运动会更明显，则混合均匀的过程进行得更迅速，故选B、C.]2．C[PM10颗粒物的直径为10×10－6 m＝1.0×10－5 m，A项错；PM10受到空气分子作用力的合力总是在不停地变化，并不一定始终大于重力，B项错；PM10和大悬浮颗粒物受到空气分子不停地碰撞做无规则运动，符合布朗运动的条件，C项正确；根据材料不能判断PM2.5浓度随高度的增加而增大，D项错．]3．ACE4．D[温度是大量分子热运动的宏观体现，单个分子不能比较温度大小，A错误；物质的内能由温度、体积、物质的量共同决定，故B、C均错误，D正确．]5．BCE[由分子动理论的知识可知，当两个相距较远的分子相互靠近，直至不能再靠近的过程中，分子力先是表现为引力且先增大后减小，之后表现为分子斥力，一直增大，所以A 选项错误；分子引力先做正功，然后分子斥力做负功，分子势能先减小后增大，分子动能先增大后减小，所以B、C正确，D错误．因为只有分子力做功，所以分子势能和分子动能的总和保持不变，E选项正确．]6．ACE[温度高的物体分子平均动能一定大，但是内能不一定大，选项A正确；外界对物体做功，若存在散热，物体内能不一定增加，选项B错误；温度越高，布朗运动越显著，选项C正确；当分子间的距离增大时，分子间作用力可能先增大后减小，选项D错误；当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大，选项E正确．]7．BCD[内能与物体的速度无关，故A错误；温度低的物体，分子平均动能小，内能不一定小，故E错误．]8．B [分子间作用力F 的特点是：r <r 0时F 表现为斥力，r ＝r 0时F ＝0，r >r 0时F 表现为引力；分子势能E p 的特点是r ＝r 0时E p 最小，因此只有B 项正确．]9．1.9×1019个解析 由题意可知，已知1 g 石墨烯展开后面积可以达到2 600 m 2,1 m 2石墨烯的质量：m ＝12 600g 则1 m 2石墨烯所含碳原子个数：N ＝m M N A ＝12 60012×6×1023≈1.9×1019个． 10．(1)4×1022个 (2)3×10－9 m解析 (1)设氙气的物质的量为n ，则n ＝ρV M ，氙气分子的总个数N ＝ρV MN A ≈4×1022个． (2)每个分子所占的空间为V 0＝V N设分子间平均距离为a ，则有V 0＝a 3，则a ＝3V N≈3×10－9 m.。
高三物理一轮总复习 1 分子动理论 内能课时作业高三物理试题
峙对市爱惜阳光实验学校分子动理论内能一、选择题1．(多项选择)下面关于分子力的说法中正确的选项是( )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】逐项分析：原来分子间距r于r0，拉长时r>r0，表现为引力，A 对；压缩时r<r0，表现为斥力，B对；压缩到一程度后，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．【答案】AB2．以下关于布朗运动的说法，正确的选项是( )A．布朗运动是液体分子的无规那么运动B．布朗运动是指悬浮在液体中的固体分子的无规那么运动C．布朗运动说明了液体分子与悬浮颗粒之间存在着相互作用力D．观察布朗运动会看到，悬浮的颗粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈【解析】布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规那么运动，小颗粒由许多分子组成，所以布朗运动不是分子的无规那么运动，也不是指悬浮颗粒内固体分子的无规那么运动，故A、B选项错误，布朗运动虽然是由液体分子与悬浮颗粒间相互作用引起的，但其重要意义是反映了液体分子的无规那么运动，而不是反映了分子间的相互作用，故C选项错误．观察布朗运动会看到固体颗粒越小，温度越高，布朗运动越明显．故D选项正确．【答案】D3．假设某种实际气体分子的作用力表现为引力，那么一质量的该气体内能的大小与气体体积和温度的关系是( )①如果保持其体积不变，温度升高，内能增大②如果保持其体积不变，温度升高，内能减少③如果保持其温度不变，体积增大，内能增大④如果保持其温度不变，体积增大，内能减少A．①④ B．①③C．②④ D．②③【解析】内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和．对于一质量的实际气体，当体积不变，温度升高时，分子势能不变，分子总动能增大，故内能增大．当温度不变，体积增大时，分子总动能不变，因分子距离在引力范围内增大，分子力做负功，故分子势能增大，内能增大．【答案】B4．做布朗运动，得到某个观测记录如图，图中记录的是( )A．分子无规那么运动的情况B．某个微粒做布朗运动的轨迹C．某个微粒做布朗运动的速度—时间图线D．按时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线【解析】布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规那么运动，而非分子的运动，故A项错误；因为是无规那么运动，所以微粒没有固的运动轨迹，故B项错误；对于某个微粒而言，在不同时刻的速度大小和方向均是不确的，所以无法确其在某一时刻的速度，也就无法描绘其速度—时间图线，故C项错误，D项正确．【答案】D5．以下说法正确的选项是( )A．在完全失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁的顶部没有作用力B．分子间存在相互作用的斥力和引力，它们都随分子间距离的减小而增大C．布朗运动是悬浮在液体中的固体分子所做的无规那么运动D．相同质量的0 ℃的水和冰，水的分子势能比冰的分子势能小【解析】此题考查气体压强及分子动理论，意在考查学生对气体压强概念及分子动理论的理解．在完全失重的情况下，由于气体分子做永不停息的无规那么热运动，故密闭容器内的气体对器壁的顶部仍有作用力，A项错；分子间存在相互作用的斥力和引力，它们都随分子间距离的减小而增大，B项正确；布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒(即布朗微粒)所做的规那么运动，而非固体分子的规那么运动，C项错；相同质量的0 ℃的水和冰，水的分子势能比冰的分子势能大，D项错．【答案】B6.(多项选择)如下图，纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小，横坐标表示两个分子间的距离，图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e为两曲线的交点，那么以下说法正确的选项是( ) A．ab为斥力曲线，cd为引力曲线，e点横坐标的数量级为10－10mB．ab为引力曲线，cd为斥力曲线，e点横坐标的数量级为10－10mC．假设两个分子间距离大于e点的横坐标，那么分子间作用力表现为引力D．假设两个分子间距离越来越大，那么分子势能亦越来越大【解析】分子引力和分子斥力都随分子间距的增大而减小，随分子间距的减小而增大，但分子斥力变化的更快些；当分子间距为平衡距离即10－10m 时，分子引力和分子斥力大小相，分子力为零，当分子间距大于平衡距离即10－10m时，分子引力大于分子斥力，分子力表现为分子引力；当分子间距小于平衡位置距离即10－10m时，分子引力小于分子斥力，分子力表现为分子斥力；所以两图交点的横坐标为平衡距离即10－10m，分子势能随分子间距的变化而发生改变，当分子间距大于10－10m，分子势能随分子间距的增大而增大；当分子间距小于10－10m时，分子势能随分子间距的增大而减小，平衡距离时，分子势能是最小的．假设取无穷远处的分子势能为0，那么分子间距为平衡距离时，分子势能为负的，且最小．【答案】BC7．(多项选择)以下关于分子力和分子势能的说法中，正确的选项是( ) A．当分子力表现为引力时，随着分子间距离的增大，分子力先增大后减小，分子势能一直增大B．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小C．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大D．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小【解析】分子力表现为引力时，随着分子间距离的增大，分子力是先增大后减小，分子力做负功，分子势能增大；当分子力表现为斥力时，随着分子间距离的减小，分子力变大，分子力依然做负功，分子势能增大．【答案】AC8．(多项选择)(2021·)关于热现象和热学规律，以下说法中正确的选项是( )A．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B．悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显C．密封在体积不变的容器中的气体，温度升高，气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大D．用打气筒的活塞压缩气体很费力，说明分子间有斥力【解析】知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数可求出气体分子平均占有体积，不是分子的体积，A错误；颗粒微小，布朗运动越明显，B正确；气体体积不变，那么单位体积内分子个数不变；温度升高，气体分子平均动能增大，与器壁撞击时作用力增大，C正确；压缩气体费力是因为压强增大造成的，D错误．【答案】BC9．(2021·)以下说法中正确的选项是( )A．物体吸收热量后，温度一升高B．物体温度改变时，物体分子的平均动能不一改变C．布朗运动就是液体分子的热运动D．当分子间的距离变小时，分子间作用力有可能减小【解析】物体吸收热量后，温度不一升高，如晶体熔化时要不断吸热，但温度不变，选项A错误；物体温度改变时，物体分子的平均动能一改变，选项B错误；布朗运动不是液体分子的热运动，而是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规那么运动，选项C错误；当物体处在平衡位置时，分子间的作用力为零，假设分子间的距离大于r0，此时减小两分子间的距离，分子间的作用力可能减小，选项D正确．【答案】D10.如下图，是氧气分子在0 ℃和100 ℃下的速率分布图线，由图可知( ) A．随着温度升高，氧气分子的平均速率变小B．随着温度升高，每一个氧分子的速率都增大C．随着温度升高，氧气分子中速率小的分子所占比例增大D．同一温度下，氧气分子速率分布呈现“中间多，两头少〞的规律【解析】根据图线可以看出，随着温度升高，氧气分子中速率大的分子所占比例增大，平均速率增大，同一温度下，氧气分子速率分布呈现“中间多、两头少〞的规律，选项A、B、C错，D对．【答案】D11．关于分子间作用力和分子势能，以下表达正确的选项是( )A．分子间距离增大时，分子间引力增大，斥力减小B．分子间距离减小时，分子间引力和斥力都增大C．物体的体积减小时，内子势能一减小D．一个物体在分子间显引力时分子势能一比显斥力时分子势能要大【解析】分子间距离增大时，分子间引力和斥力都减小，分子间距离减小时，分子间引力和斥力都增大，选项A错误，B正确；物体的体积减小时，内子势能不一减小，如0℃的冰熔化成0℃的水的过程中要不断吸热，内能增大，而温度不变，分子动能不变，分子势能增大，选项C错误；当r＝r0时分子间作用力为零，分子势能最小，r<r0和r>r0时的分子势能大小关系不确，选项D 错误．【答案】B二、非选择题12．在“用油膜法估测分子的大小〞中，用注射器将一滴油酸溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如下图，坐标纸上正方形小方格的边长为10 mm，该油酸膜的面积是________ m2；假设一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是4×10－6mL，那么油酸分子的直径是________ m．(上述结果均保存一位有效数字)【解析】(1)油酸在水面上充分扩散开后，就会形成单分子油膜，即油膜的厚度就是分子的直径，考虑到液体分子间的间隙很小，从而忽略，所以油酸的体积就于油膜的面积与油膜厚度的乘积；油膜的面积是用坐标纸上的小方格来计算的，即大于半格算一个整格，所以油膜的面积为80×(10×10－3)2m2＝。
高考物理一轮复习 第八章 第1讲分子运动论 物体的内能课时作业
权掇市安稳阳光实验学校【全程复习方略】（广东专用）2014版高考物理一轮复习第八章第1讲分子运动论物体的内能课时作业(40分钟 100分)一、选择题(本大题共10小题,每小题7分,共70分。
每小题至少一个答案正确,选不全得3分)1.下列现象中不能说明分子间存在分子力的是( )A.两铅块能被压合在一起B.钢绳不易被拉断C.水不容易被压缩D.空气容易被压缩2.关于布朗运动,下列说法正确的是( )A.布朗运动指悬浮在液体中的微粒分子的无规则运动B.布朗运动的无规则性反映了液体分子运动的无规则性C.液体温度越高,布朗运动越剧烈D.悬浮微粒越小,在某一瞬间撞击它的液体分子数就越少,布朗运动就越不明显3.(2011·广东高考)如图所示,两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来,下面的铅柱不脱落,主要原因是( )A.铅分子做无规则热运动B.铅柱受到大气压力作用C.铅柱间存在万有引力作用D.铅柱间存在分子引力作用4.如图所示,在带有活塞的有机玻璃筒底放置少量硝化棉,迅速压下活塞,观察到硝化棉燃烧起来。
关于这个实验,以下说法正确的是( )A.迅速压下活塞的过程中,玻璃筒内气体的温度升高,内能增加B.玻璃筒内气体的温度升高,筒内所有气体分子热运动的速率均增大C.硝化棉能燃烧起来,表明气体从外界吸热,内能增加D.外界对气体做功等于气体向外传递热量5.(2013·上海六校模拟)下列说法中正确的是( )A.温度低的物体内能小B.外界对物体做功时,物体的内能一定增加C.温度低的物体分子运动的平均动能小D.做加速运动的物体,由于速度越来越大,因此物体分子的平均动能越来越大6.(2013·宜宾模拟)若以μ表示水的摩尔质量,V表示在状态下水蒸气的摩尔体积,ρ表示在状态下水蒸气的密度,N A为阿伏加德罗常数,m、V0分别表示每个水分子的质量和体积。
下列关系式中正确的是( )A.N A=ρVmB.ρ=μN A V0C.m=μN AD.V0=VN A7.如图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为斥力,F<0为引力,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.乙分子从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减少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8.地球的半径为R,表面的大气压强为p0、重力加速度为g、状况下空气的密度为ρ,大气中空气分子的平均摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为N A,由此可估算出( )A.大气的总质量为4πρR33B.大气的总质量为4πR2p0gC.空气的总分子数为4πρR33MN AD.空气的总分子数为4πR2p0MgN A9.如图所示,设有一分子位于图中的坐标原点O处不动,另一分子可位于x轴上不同位置处,图中纵坐标表示这两个分子间分子力的大小,两条曲线分别表示斥力和引力的大小随两分子间距离变化的关系,e为两曲线的交点,则( )A.ab线表示引力,cd线表示斥力,e点的横坐标数量级为10-15mB.ab线表示斥力,cd线表示引力,e点的横坐标数量级为10-10mC.ab线表示引力,cd线表示斥力,e点的横坐标数量级为10-10mD.ab线表示斥力,cd线表示引力,e点的横坐标数量级为10-15m 10.用原子级显微镜观察高真空度的空间,结果发现有一对分子甲和乙环绕一个共同“中心”旋转,从而形成一个“双分子”体系,观测中同时发现此“中心”离甲分子较近,那么在上述“双分子”体系中( )A.甲、乙两分子间一定只存在分子引力,不可能存在分子斥力B.甲分子的质量一定大于乙分子的质量C.甲分子旋转的周期一定小于乙分子旋转的周期D.甲分子的动量大小和乙分子的动量大小一定相等二、计算题(本大题共2小题,共30分。
2024版新教材高考物理全程一轮总复习课时分层作业51分子动理论内能
课时分层作业(五十一) 分子动理论 内能 基础强化练1．[2023·陕西省宝鸡市质检](多选)关于物体的内能，下列说法正确的是( )A ．相同质量的两种物质，升高相同的温度，内能的增加量一定相同B ．物体的内能改变时温度不一定改变C ．内能与物体的温度有关，所以0℃的物体内能为零D ．分子数和温度相同的物体不一定具有相同的内能2．[2023·重庆涪陵实验中学模考]下列说法正确的是( )A ．可视为理想气体的相同质量和温度的氢气与氧气相比，分子平均动能一定相等，内能一定不相等B ．某理想气体的摩尔体积为V 0，阿伏加德罗常数为N A ，则该理想气体单个分子的体积为V 0N AC ．甲、乙两个分子仅在分子力的作用下由无穷远处逐渐靠近直到不能再靠近的过程中，分子引力与分子斥力都增大，分子势能先增大后减小D ．扩散现象与布朗运动都是分子热运动3．(多选)下列三幅图的有关说法中正确的是( )A ．分子间距离为r 0时，分子间不存在引力和斥力B ．分子间距小于r 0范围内分子间距离减小时，斥力增大引力减小，分子力表现为斥力C ．水面上的单分子油膜，在测量分子直径d 大小时可把分子当作球形处理D ．食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性4．两分子之间的分子力F 、分子势能E p 与分子间距离r 的关系图线如图甲、乙两条曲线所示(取无穷远处分子势能为0).下列说法正确的是( )A ．甲图线为分子势能与分子间距离的关系图线B ．当r ＝r 0时，分子势能为零C ．两分子在相互靠近的过程中，在r >r 0阶段，F 做正功，分子动能增大，分子势能减小D ．两分子从相距r ＝r 0开始随着分子间距离的增大，分子力先减小后一直增大5.分子间作用力F与分子间距r的关系如图所示，r＝r1时，F＝0.分子间势能由r决定，规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零．若一分子固定于原点O，另一分子从距O点很远处向O点运动，在两分子间距减小到r2的过程中，势能________(填“减小”“不变”或“增大”)；在间距由r2减小到r1的过程中，势能________(填“减小”“不变”或“增大”)；在间距等于r1处，势能________(填“大于”“等于”或“小于”)零．能力提升练6．如图，两端开口、下端连通的导热汽缸，用两个轻质活塞封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦．在截面积为S的左端活塞上缓慢加细砂，当活塞下降h高度时，活塞上细砂的总质量为m.在此过程中，用外力F作用在右端活塞上，保持右端活塞位置不变．整个过程环境温度和大气压强p0保持不变，重力加速度为g.关于这个过程，下列说法正确的是( )A．外力F做正功B．理想气体从外界吸热C．外界对理想气体做功，气体内能增大D．理想气体与外界交换的热量小于p0Sh＋mgh7.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，下列选项中的图像分别表示乙分子的速度、加速度、势能、动能与两分子间距离的关系，其中大致正确的是( )8.[2023·广东茂名阶段性练习](多选)现在骑自行车成为一种流行的运动，而山地自行车更是受到大众的青睐．山地自行车前轮有气压式减震装置来抵抗颠簸，其原理如图所示，随着骑行时自行车的颠簸，活塞上下振动，在汽缸内封闭的气体的作用下，起到延缓震动的目的，如果路面不平，下列关于该减震装置的说法正确的是( )A ．活塞迅速下压时汽缸内的气体温度不变B ．活塞迅速下压时汽缸内的气体压强增大C ．活塞下压后迅速反弹时汽缸内有些气体分子的速率可能增大D ．活塞下压后迅速反弹时汽缸内气体内能增加课时分层作业（五十一）1．解析：相同质量的同种物质，升高相同的温度，吸收的热量可能相同，相同质量的不同种物质，升高相同的温度，吸收的热量可能不同，故A 错误；物体内能改变时温度不一定改变，比如零摄氏度的冰融化为零摄氏度的水，内能增加，故B 正确；分子在永不停息地做无规则运动，可知任何物体在任何状态下都有内能，故C 错误；物体的内能与分子数、物体的温度和体积三个因素有关，分子数和温度相同的物体不一定有相同的内能，故D 正确．答案：BD2．解析：温度是分子平均动能的标志，则可视为理想气体的相同质量和温度的氢气与氧气相比，分子平均动能一定相等，但是由于分子数不等，则内能一定不相等，故A 正确．某理想气体的摩尔体积为V 0，阿伏加德罗常数为N A ，则该理想气体单个分子占据的空间的体积为V 0N A ，由于气体分子之间的距离远大于分子大小，所以单个分子的体积小于V 0N A，故B 错误．甲、乙两个分子仅在分子力的作用下由无穷远处逐渐靠近直到不能再靠近的过程中，分子引力与分子斥力都增大；分子力先做正功，后做负功，则分子势能先减小后增大，故C 错误；扩散现象是分子的热运动，布朗运动不是分子的热运动，故D 错误．答案：A3．解析：当分子间距离为r 0时，分子间存在的引力和斥力，且大小相等，所以分子力整体的效果为0，故A 错误；分子间距小于r 0范围内分子间距离减小时，斥力和引力都增大，但引力增大得慢，所以分子力表现为斥力，故B错误；水面上的单分子油膜，在测量油酸分子直径d大小时把它们当作球形处理，故C正确；晶体具有点阵结构，食盐属于晶体，食盐中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性，故D正确．答案：CD4．解析：在r＝r0时，分子势能最小，但不为零，此时分子力为零，所以题图乙中图线为分子势能与分子间距离的关系图线，故A、B错误；在r>r0阶段，分子力表现为引力，两分子在相互靠近的过程中，分子力F做正功，分子动能增大，分子势能减小，故C正确；由题图甲可知，两分子从相距r＝r0开始随着分子间距离的增大，分子力先增大后一直减小，故D错误．答案：C5．解析：另一分子从距O点很远处向O点运动，在两分子间距减小到r2的过程中，分子间作用力表现为引力，故分子间作用力做正功，分子间势能减小；在两分子间距由r2减小到r1的过程中，分子间作用力仍然表现为引力，故分子间作用力做正功，分子间势能减小；在间距减小到等于r1之前，分子间势能一直减小，由于规定两分子相距无穷远时分子间势能为零，则在间距等于r1处，分子间势能小于零．答案：减小减小小于6．解析：外力F作用在右端活塞上，活塞位置不变，可知在F作用下没有位移，可知外力F做功为零，故A错误；汽缸为导热汽缸，环境温度不变，所以气体状态变化过程中温度不变，温度是分子平均动能的标志，所以分子平均动能不变，对于一定质量的理想气体，内能只与分子平均动能有关，所以内能也不变，即有ΔU＝0，此过程外界大气通过活塞对封闭气体做功为W1＝ρ0Sh，活塞下降过程，因缓慢加细砂，故细砂通过活塞对气体做功为W2<mgh，所以外界对气体做功W＝W1＋W2<p0Sh＋mgh，根据ΔU＝Q＋W，可得Q＝－W，即理想气体向外界释放热量，向外界释放的热量小于p0Sh＋mgh，故B、C错误，D正确．答案：D7．解析：刚过C点时乙分子的运动方向不会发生变化，选项A错误；加速度与合力的大小成正比，方向与合力相同，在C点，乙分子的加速度等于零，选项B正确；乙分子从A 处由静止释放，分子力先是引力后是斥力，分子力先做正功，后做负功，则分子势能先减小后增大，在C点，分子势能最小，从C项图中可知，在A点静止释放乙分子时，分子势能为负，而初动能为零，乙分子的总能量为负，在以后的运动过程中乙分子的总能量不可能为正，而动能不可能小于零，则分子势能不可能大于零，所以C项图中不可能出现横轴上方那一部分，选项C错误；分子动能不可能为负值，选项D错误．答案：B8．解析：如果活塞迅速下压，活塞对气体做功，气体来不及散热，则由热力学第一定律可知，气体内能增加，温度升高，压强增大，A错误，B正确；活塞下压后迅速反弹时，气体对外做功，来不及吸热，气体内能减少，温度降低，气体分子平均速率减小，但不是每个气体分子的速率都减小，有些分子的速率可能增大，C正确，D错误．答案：BC。
2022高考物理一轮复习 课时作业三十六 分子动理论 内能(含解析)新人教版-2022高考物理一
分子动理论 内能(建议用时40分钟)1．(多选)(2020·广州模拟)关于分子动理论的基本观点和实验依据，下列说法正确的是( )A ．大多数分子直径的数量级为10－10mB ．扫地时扬起的尘埃在空气中的运动不是布朗运动C ．悬浮在液体中的微粒越大，布朗运动就越明显D ．在液体表面分子之间表现为引力【解析】选A 、B 、D 。
大多数分子直径的数量级为10－10m ，选项A 正确；扫地时扬起的尘埃在空气中的运动是由空气的流动造成的，不是布朗运动，选项B 正确；悬浮在液体中的微粒越大，液体分子的撞击对微粒影响越小，布朗运动就越不明显，选项C 错误；液体表面分子之间距离较大，分子力表现为引力，选项D 正确。
2．关于分子热运动和布朗运动，下列说法正确的是( ) A ．布朗运动是指在显微镜中看到的液体分子的无规则运动 B ．布朗运动间接反映了分子在永不停息地做无规则运动C ．悬浮颗粒越大，同一时刻与它碰撞的液体分子越多，布朗运动越显著D ．当物体温度达到0 ℃时，物体分子的热运动就会停止【解析】选B 。
布朗运动是指在显微镜中看到的悬浮小颗粒的无规则运动，A 错误；布朗运动间接反映了液体分子运动的无规则性，B 正确；悬浮颗粒越大，液体分子对它的撞击作用的不平衡性越小，布朗运动越不明显，C 错误；热运动在0 ℃时不会停止，D 错误。
3．(多选)已知阿伏加德罗常数为N A ，铜的摩尔质量为M 0，密度为ρ(均为国际制单位)，则( ) A ．1个铜原子的质量是M 0N AB ．1个铜原子的体积是M 0ρN AC ．1 kg 铜所含原子的数目是ρN AD ．1 m 3铜所含原子的数目为ρN AM 0【解题指导】解答本题应注意以下两点：(1)铜的摩尔质量、密度为宏观量，铜原子的质量和体积为微观量。
(2)N A 是联系宏观量和微观量的桥梁。
【解析】选A 、B 、D 。
铜的摩尔质量即N A 个铜原子的质量，因此1个铜原子的质量是M 0N A，故A 正确；1 mol 铜的体积为M 0ρ ，故每个铜原子的体积为M 0ρN A ，故B 正确；1 kg 铜的摩尔数为1 000M 0，则原子数目为1 000M 0N A ，故C 错误；1个铜原子的体积是M 0ρN A，则1 m 3铜所含原子的数目为ρN A M 0，故D 正确。
2022届高考一轮复习 选修3-3 分子动理论 内能 课时精练(解析版)
2022届高考一轮复习选修3-3分子动理论内能课时精练（解析版）1.(多选)(2020·内蒙古高三月考)下列说法正确的是()A.扩散现象和布朗运动都证明分子在做永不停息的无规则运动B.同一个物体，内能的大小与物体的体积和温度无关C.物体中的分子势能总和与物体体积大小无关D.物体放出了热量，物体的内能可能不变E.固体或者液体很难被压缩是分子间作用力的宏观表现答案ADE解析同一个物体，内能的大小与物体的体积和温度有关，故B错误；物体中的分子势能总和与物体体积大小有关，故C错误.2.(2020·山东青岛市调研)下列各组物理量中，可以估算出一定体积气体中分子间的平均距离的是()A.该气体的密度、体积和摩尔质量B.阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和质量C.阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和密度D.阿伏加德罗常数、该气体的质量和体积答案C解析已知该气体的密度、体积和摩尔质量，可以得到摩尔体积，但缺少阿伏加德罗常数，无法计算分子间的平均距离，故A错误；知道该气体的摩尔质量和质量，可得到物质的量，又知道阿伏加德罗常数可计算出分子数，但不知道体积，无法计算分子间的平均距离，故B 错误；知道阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和密度，用摩尔质量除以密度可以得到摩尔体积，再除以阿伏加德罗常数得到每个气体分子平均占有的体积，用正方体模型得到边长，即分子间的平均距离，故C正确；阿伏加德罗常数、该气体的质量和体积已知，可以得到密度，但不知道摩尔体积和摩尔质量，无法计算分子间的平均距离，故D错误.3.(多选)(2020·广西高三模拟)关于热现象，下列说法正确的是()A.分析布朗运动会发现，悬浮的颗粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈B.一定质量的气体，温度升高时，分子间的平均距离增大C.分子间的距离r存在某一值r0，当r大于r0时，分子间引力大于斥力，当r小于r0时，分子间斥力大于引力D.任一温度下，气体分子的速率分布均呈现“中间多、两头少”的规律E.温度升高，一定质量的理想气体的分子平均动能增大，内能可能保持不变答案 ACD解析 温度越高，水分子运动越激烈，对悬浮颗粒的冲力越大，布朗运动越剧烈，同时，悬浮颗粒越小，越容易改变运动状态，A 正确；一定质量的气体，压强不确定的情况下，温度升高时，体积不一定增大，故分子间的平均距离不一定增大，B 错误；分子间的距离r 存在某一值r 0，当r 等于r 0时，引力等于斥力，而分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，由于斥力比引力变化快，所以当r 小于r 0时，斥力大于引力，当r 大于r 0时，引力大于斥力，C 正确；任一温度下，气体分子的速率分布均呈现“中间多、两头少”的规律，D 正确；温度升高，分子平均动能增大，由于理想气体不考虑分子势能，故内能一定增大，E 错误.4.(多选)(2020·北京市大兴区模拟)如图1所示，用F 表示两分子间的作用力，E p 表示分子间的分子势能，在两个分子之间的距离由10r 0变为r 0的过程中( )图1A.F 不断增大B.F 先增大后减小C.E p 不断减小D.E p 先增大后减小答案 BC5.(多选)某气体的摩尔质量为M ，摩尔体积为V mol ，密度为ρ，每个气体分子的质量和体积分别为m 和V 0，则阿伏加德罗常数N A 不可表示为( )A.N A ＝M mB.N A ＝ρV mol mC.N A ＝V mol V 0D.N A ＝M ρV 0答案 CD6.根据分子动理论，下列关于分子热运动的说法中正确的是( )图2A.布朗运动就是液体分子的热运动B.如图2所示，布朗运动图中不规则折线表示的是液体分子的运动轨迹C.当分子间的距离变小时，分子间作用力可能减小，也可能增大D.当物体的温度改变时，物体分子的平均动能不一定改变答案C解析布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的无规则运动，是液体分子无规则运动的反映，A 错误；布朗运动图中不规则折线表示固体颗粒运动的无规则性，并非液体分子的运动轨迹，B错误；要判断分子间作用力与分子间距离的变化关系，首先要明确分子之间开始距离与r0的关系，若分子之间距离由无穷远开始变小，分子间作用力可能是先增大后减小再增大，C 正确；温度是分子平均动能的标志，物体温度改变，分子平均动能一定改变，D错误.7.(多选)(2020·福建宁德市质检)分子间作用力F与分子间距离r的关系如图3所示，曲线与横轴交点的横坐标为r0，两个相距较远(r1)的分子仅在分子间作用力作用下由静止开始运动，直至不能再靠近.在此过程中，下列说法正确的是()图3A.r＝r1时，分子力表现为引力B.r＝r0时，分子势能最大C.r＝r0时，分子动能最大D.r<r0阶段，F做负功，分子动能减小，分子势能减小E.r>r0阶段，F做正功，分子动能增大，分子势能减小答案ACE解析r＞r0阶段，分子间作用力表现为引力，在两分子相互靠近的过程中，分子间作用力做正功，分子动能增大，分子势能减小；在r＜r0阶段，分子间作用力表现为斥力，在两分子相互靠近的过程中，分子间作用力做负功，分子动能减小，分子势能增大；故在r＝r0时，分子势能最小，分子动能最大，故A、C、E正确，B、D错误.8.当氢气和氧气温度相同时，下列说法中正确的是()A.两种气体分子的平均动能相等B.氢气分子的平均速率等于氧气分子的平均速率C.两种气体分子热运动的总动能相等D.质量相等的氢气和氧气，温度相同，不考虑分子间的势能，则两者内能相等答案A解析温度是物体分子平均动能的标志，温度相同，则物体分子的平均动能相同，氢气分子的质量比氧气分子的质量小，平均动能相同时，氢气分子平均速率大，A正确，B错误；由于两种气体分子的总质量关系未知，所以分子数多少未知，故总动能不一定相同，C错误；氢气分子摩尔质量小，质量相等时，氢气分子数多，所以氢气内能大，D错误.9.(多选)如图4所示为氧气在0 ℃和100 ℃两种不同情况下，各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系.下列说法中正确的是()图4A.甲为0 ℃时的情形，速率大的分子比例比100 ℃时小B.乙为0 ℃时的情形，速率大的分子比例比100 ℃时小C.甲为100 ℃时的情形，速率大的分子比例比0 ℃时大D.乙为100 ℃时的情形，速率大的分子比例比0 ℃时大答案AD解析分子的速率大的部分占总分子数的百分比多说明对应温度高，则甲为0 ℃时的情形，乙为100 ℃时的情形，B、C错误，A、D正确.10.(2020·河南郑州市高考预测)下列说法正确的是()A.当分子间距离减小时，分子势能一定减小B.分子间的引力和斥力是不能同时存在的，有引力就不会有斥力C.对气体加热，气体的内能不一定增大D.物体温度升高，分子热运动加剧，所有分子的动能都会增大答案C解析当分子间作用力表现为斥力时，分子之间的距离减小，则分子力做负功，分子势能增大，A错误；分子间的引力和斥力是同时存在的，B错误；对气体加热，若气体同时对外做功，则气体的内能不一定增大，选项C正确；物体温度升高，分子热运动加剧，分子的平均动能会增大，但并非每个分子的动能都增大，选项D错误.。
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课时强化作业四十三分子动理论内能一、选择题1．清晨，草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠，这一物理过程中，水分子间的( )A．引力消失，斥力增大B．斥力消失，引力增大C．引力、斥力都减小D．引力、斥力都增大解析：露珠是由空气中的水蒸气凝结成的水珠，液化过程中，分子间的距离变小，引力与斥力都增大，选项D正确．答案：D2．某气体的摩尔质量为M，摩尔体积为V，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别是m和V0，则阿伏加德罗常数N A可表示为( )A．N A＝VV0B．N A＝ρVmC．N A＝MmD．N A＝MρV0解析：据题给条件和阿伏加德罗常数定义N A＝Mm＝ρ·Vm即B、C项正确；而气体分子之间距离很大，气体分子的体积与分子所占据的空间体积相差很大，所以A项错误；同理ρ为气体的密度，ρV0并不等于分子的质量，所以D项错误．答案：BC3.如图所示是分子间引力(或斥力)大小随分子间距离变化的图象由此可知( )A．ab表示引力图线B．cd表示引力图线C．当分子间距离r等于两图线交点e的横坐标时，分子力一定为零D．当分子间距离r等于两图线交点e的横坐标时，分子势能一定最小E．当分子间距离r等于两图线交点e的横坐标时，分子势能一定为零解析：根据分子动理论可知，分子间引力和斥力是同时存在的，都随分子间距离的增大而减小，但斥力变化得快，所以ab表示引力图线，cd表示斥力图线，A正确、B错误；当分子间的引力和斥力相等时，分子力为零，C正确；当分子间的引力和斥力相等，即r＝r0时，分子势能最小，最小不一定为零，故D正确、E错误．答案：ACD4．容器中盛有冰水混合物，冰的质量和水的质量相等且保持不变，则容器内( ) A．冰的分子平均动能大于水的分子平均动能B．水的分子平均动能大于冰的分子平均动能C．水的内能大于冰的内能D．冰的内能大于水的内能解析：冰水混合物温度为0 ℃，冰、水温度相同，故二者分子平均动能相同，A、B错；水分子势能大于冰分子势能，故等质量的冰、水内能相比较，水的内能大于冰的内能，C对，D错．答案：C5．(2014年北京卷)下列说法中正确的是( )A．物体温度降低，其分子热运动的平均动能增大B．物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大C．物体温度降低，其内能一定增大D．物体温度不变，其内能一定不变解析：根据温度是分子平均动能的标志可知，温度升高，分子热运动的平均动能增大，温度降低；分子热运动的平均动能减小，故选项A错误，选项B正确；物体的内能由所有分子的平均动能和分子势能的和决定，故选项C、D错误．答案：B6．(2015届正定中学高三摸底考试)如图所示，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E p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0，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E0C．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：乙分子在P点时分子势能最小，说明乙分子在P点时分子间作用力表现为零，乙分子的加速度为零，选项A错误；乙分子在移动过程中分子势能和分子动能总和保持不变且为零，所以在P点时乙分子的动能为E0，选项B正确；乙分子在Q点时分子间作用力表现为斥力，不可能处于平衡状态，选项C错误；乙分子到达Q点时，其分子势能为零，则乙分子的动能也为零，分子间作用力为斥力，所以乙分子的运动范围为x≥x1，选项在D正确．答案：BD7.某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中f(v)表示v处单位速率区间内的分子数百分率，所对应的温度分别为TⅠ、TⅡ、T，则( )ⅢA．TⅠ>TⅡ>TⅢB．TⅢ>TⅡ>TⅠC．TⅢ>TⅠ，TⅡ>TⅢD．TⅠ＝TⅡ＝TⅢ解析：温度是气体分子平均动能的标志．由图象可以看出，大量分子的平均速率v>vⅡ>vⅠ，因为是同种气体，则E kⅢ>E kⅡ>E kⅠ，所以B正确，A、C、D错误．Ⅲ答案：B8．分子动理论较好地解释了物质的宏观热学性质．据此可判断下列说法中正确的是( )A．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性B．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大C．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大D．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素解析：A选项中小炭粒做布朗运动反映了液体分子的无规则热运动，故选项A正确．选项B中分子间的相互作用力在间距r<r0范围内，随分子间距的增大而减小，在r>r0的范围内，随分子间距的增大先增大后减小，故选项B是错误的．选项C中分子势能在r<r0时，分子势能随r的增大而减小，在r0处势能最小，在r>r0时，分子势能随r的增大而增大，故选项C是正确的．选项D中真空环境是为防止其他杂质的介入，而高温条件下，分子热运动剧烈，有利于所掺入元素分子的扩散．答案：ACD9．已知地球的半径为×103km，水的摩尔质量为×10－2kg/mol，阿伏加德罗常数为×1023 mol－1.设想将1 kg水均匀地分布在地球表面，则1 cm2的地球表面上分布的水分子数目约为( )A．7×103个B．7×106个C．7×1010个D．7×1012个解析：1 kg水中的水分子数n＝mMN A＝1×10－2××1023个＝13×1026个．地球的表面积S＝4πR2＝4×××106)2 m2≈5×1018 cm2，则1 cm2的地球表面上分布的水分子数n′＝nS≈7×106个，故选项B正确．答案：B10．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，则下列选项中的图分别表示乙分子的速度、加速度、势能、动能与两分子间距离的关系，其中大致正确的是( )解析：由牛顿第二定律，a与F成正比，故B对；由A运动到C时，分子引力一直做正功，到达C处时，分子势能最小，分子动能最大．故C对A错；分子动能不可能为负值，故D错．答案：BC二、非选择题11．一滴水的体积为×10－5cm3，如果放在开口容器中，由于蒸发每分钟跑出的水分子数为×108个，需要多长时间跑完解析：水的摩尔体积为V＝×10－5 m3/mol一滴水中含水分子个数为N＝V′VN A＝错误!××1023＝×1017(个)，水分子跑完的时间为t＝Nn＝错误!＝×108(min)．我们知道，在开口容器中蒸发掉一滴水，根本不需要×108min的时间，原因在于实际生活中每分钟跑出的水分子个数比×108还要多得多．答案：×108 min12．已知汞的摩尔质量为M＝×10－3 kg/mol，密度为ρ＝×103 kg/m3，阿伏加德罗常数N A＝×1023 mol－1.求：(1)一个汞原子的质量(用相应的字母表示即可)；(2)一个汞原子的体积(结果保留一位有效数字)；(3)体积为1 cm3的汞中汞原子的个数(结果保留一位有效数字)．解析：(1)一个汞原子的质量为m0＝M N A .(2)一个汞原子的体积为V0＝V molN A＝MρN A＝错误! m3＝2×10－29 m3.(3)1 cm3的汞中含汞原子个数n＝ρVN A M＝错误!＝4×1022个．答案：(1)MN A(2)2×10－29 m3(3)4×102213．在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中有纯油酸6 mL，用注射器测得1 mL上述溶液为75滴．把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔在玻璃板上描出油膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标中正方形方格的边长为1 cm.则(1)油酸薄膜的面积是________cm2.(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是________mL.(取一位有效数字)(3)按以上实验数据估测出油酸分子直径约为________m．(取一位有效数字)解析：(1)根据数方格数的原则“多于半个的算一个，不足半个的舍去”可查出共有115个方格，故油膜的面积S＝115×1 cm2＝115 cm2.(2)一滴油酸酒精溶液的体积：V′＝175mL，一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积：V＝6104V′＝8×10－6 mL.(3)油酸分子的直径：d＝VS＝8×10－12115×10－4m＝7×10－10 m.答案：(1)115 (2)8×10－6(3)7×10－10。