2高中新创新一轮复习物理江苏专版：课时检测(六十六) 分子动理论和内能(双基落实课)

课时检测(六十六) 分子动理论和内能（双基落实课）
一、选择题
1．(2018·衡水检测)关于扩散现象，下列说法正确的是()
A．温度越高，扩散进行得越快
B．扩散现象是不同物质间的一种化学反应
C．扩散现象是由物质分子无规则运动产生的
D．扩散现象在气体、液体和固体中都能发生
解析：选ACD温度越高，分子热运动越激烈，所以扩散进行得越快，故A项正确；扩散现象是分子热运动引起的，没有产生新的物质，是物理现象，故B项错误；扩散现象是由物质分子无规则热运动产生的，可以在固体、液体、气体中产生，扩散速度与温度和物质的种类有关，故C、D项正确。

2．(2018·清江中学周练)下列叙述正确的是()
A．布朗运动是液体分子的运动，所以它能说明分子永不停息地做无规则运动
B．分子间的距离增大，分子间的作用力做负功，分子势能增大
C．自然界中与热现象有关的自发的能量转化过程具有方向性，虽然总能量守恒，但能量品质在退化
D．相同质量的两种气体，温度相同时内能也相同
解析：选C布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动，是液体分子热运动的反应，A项错误；分子间距离变大时，若分子间距离小于平衡距离，分子间的作用力做正功，B项错误；自然界中与热现象有关的自发的能量转化过程具有方向性，虽然总能量守恒，但能量品质在退化，C项正确；内能是所有物体分子的动能和势能之和，当温度相同时，分子的平均动能相同，相同质量的两种气体，分子个数可能不同，温度相同时，内能可能不同，D项错误。

3．(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
解析：选C水流的速度是机械运动的速度，不同于水分子无规则热运动的速度，A 项错误；分子永不停息地做无规则热运动，B项错误；温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的热运动越剧烈，C项正确；水的温度升高，水分子的平均动能增大，即水分子的平均运动速率增大，但不是每一个水分子的运动速率都增大，D项错误。

4．若某种实际气体分子的作用力表现为引力，则一定质量的该气体内能的大小与气体
体积和温度的关系是()
A．如果保持其体积不变，温度升高，内能增大
B．如果保持其体积不变，温度升高，内能减少
C．如果保持其温度不变，体积增大，内能不变
D．如果保持其温度不变，体积增大，内能减少
解析：选A若保持气体的体积不变，则分子势能不变，温度升高，分子的平均动能变大，故气体的内能增大，A项正确，B项错误；若保持气体的温度不变，气体分子的平均动能不变，体积增大，分子间的引力做负功，分子势能增大，故气体的内能增大，C、D项错误。

5．1 g 100 ℃的水和1 g 100 ℃的水蒸气相比较，下列说法正确的是()
A．分子的平均动能和分子的总动能都相同
B．分子的平均动能相同，分子的总动能不同
C．内能相同
D．1 g 100 ℃的水的内能小于1 g 100 ℃的水蒸气的内能
解析：选AD温度相同则分子平均动能相同；又因为1 g水和1 g水蒸气的分子数相同，因而它们的分子总动能相同，A项正确，B项错误；当100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气时，分子间距离变大，分子力做负功，分子势能增加，该过程吸收热量，所以1 g 100 ℃的水的内能小于1 g 100 ℃的水蒸气的内能，C项错误，D项正确。

6．(2018·吉林实验中学模拟)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()
A．在r>r0阶段，F做正功，分子动能增大，势能也增大
B．在r<r0阶段，F做负功，分子动能减小，势能增大
C．在r＝r0时，分子势能为零
D．分子动能和势能之和在整个过程中不变
解析：选BD在r＞r0阶段，两分子间的斥力和引力的合力F表现为引力，两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近，F做正功，分子动能增大，势能减小，选项A错误；在r＜r0阶段，两分子间的斥力和引力的合力F表现为斥力，F做负功，分子动能减小，势能增大，选项B正确；在整个过程中，只有分子力做功，分子动能和势能之和保持不变，在r＝r0时，分子势能为负值，选项C错误，D正确。

二、非选择题
7．(2018·上海模拟)(1)如图所示的四个图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的四个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是________(用符号表示)。

(2)用“油膜法”来粗略估测分子的大小，利用了一些科学的近似处理，这些处理有：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

解析：(1)“用油膜法估测分子的大小”实验步骤为：配制油酸酒精溶液→测定一滴油酸酒精溶液的体积→准备浅水盘→形成油膜→描绘油膜边缘→测量油膜面积→计算分子直径。

易知操作先后顺序排列应是d 、a 、c 、b 。

(2)在“用油膜法估测分子的大小”实验中，利用的近似处理有：油膜是呈单分子分布的，把油酸分子看成球形，分子之间没有空隙。

★答案★：(1)dacb (2)把在水面上尽可能扩散开的油膜视为单分子油膜，把形成油膜的分子看成紧密排列的球形分子，认为油酸分子是一个挨一个排列的
8．(2018·南京、盐城联考)已知常温常压下CO 2气体的密度为ρ，摩尔质量为M ，阿伏加德罗常数为N A ，则在该状态下容器内体积为V 的CO 2气体含有的分子数为________。

在3 km 的深海中，CO 2浓缩成近似固体的硬胶体，此时若将CO 2分子看成直径为d 的球，则该容器内CO 2气体全部变成硬胶体后体积约为________。

解析：体积为V 的CO 2气体质量m ＝ρV ，则分子数n ＝m M N A ＝ρVN A M 。

CO 2浓缩成近似
固体的硬胶体，分子个数不变，则该容器内CO 2气体全部变成硬胶体后体积约为：
V ′＝n ·16πd 3＝πd 3ρVN A 6M。

★答案★：ρVN A M πd 3ρVN A 6M
9．(2018·南阳质检)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)由题图可知正方形的个数为115个，则油酸膜的面积约为S ＝115 cm 2。

(2)每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积
V ＝1×6104×175
mL ＝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 ＝8×10－6×10－6115×10
－4 m ≈7×10－10 m 。

★答案★：(1)115±3 (2)8×10－6 (3)7×10－10
10．(2017·江苏高考)(1)图甲和乙是某同学从资料中查到的两张记录水中炭粒运动位置连线的图片，记录炭粒位置的时间间隔均为30 s ，两方格纸每格表示的长度相同。

比较两张图片可知：若水温相同，________(选填“甲”或“乙”)中炭粒的颗粒较大；若炭粒大小相同，________(选填“甲”或“乙”)中水分子的热运动较剧烈。

(2)科学家可以运用无规则运动的规律来研究生物蛋白分子。

资料显示，某种蛋白的摩尔质量为66 kg/mol ，其分子可视为半径为3×10－
9 m 的球，已知阿伏加德罗常数为6.0×1023 mol －1。

请估算该蛋白的密度。

(计算结果保留一位有效数字)
解析：(1)影响布朗运动快慢的因素有两个，即悬浮颗粒的大小和液体温度，颗粒越小布朗运动越明显，液体温度越高布朗运动越明显，从题图可以看出，乙中炭粒的布朗运动明显，因此温度相同时，甲中炭粒的颗粒大；颗粒相同时，乙中水的温度高，水分子的热运动较剧烈。

(2)摩尔体积V ＝43
πr 3N A [或V ＝(2r )3N A ] 由密度ρ＝M V ，解得ρ＝3M 4πr 3N A ⎝
⎛⎭⎫或ρ＝M 8r 3N A 代入数据得ρ＝1×103 kg /m 3(或ρ＝5×102 kg/m 3,5×102～1×103 kg/m 3均可)。

★答案★：(1)甲 乙 (2)1×103 kg /m 3(或5×102 kg/m 3，5×102～1×103 kg/m 3均可)
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