2016年高考物理一轮复习分子动理论内能课时作业31(含解析)
高三物理一轮复习 第1讲分子动理论 内能习题 新人教版选修33
【走向高考】2016届高三物理一轮复习 第1讲分子动理论 内能习题 新人教版选修3-3一、选择题1.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为在标准状态下水蒸气的密度,NA 为阿伏加德罗常数,m 、Δ分别表示每个水分子的质量和体积,下面是四个关系式:①NA =ρV m ②ρ=μNAΔ ③m =μNA ④Δ=V NA其中( ) A .①和②都是正确的B .①和③都是正确的C .③和④都是正确的D .①和④都是正确的[答案] B [解析] 由NA =μm =ρV m,故①③对,因水蒸气为气体,水分子间的空隙体积远大于分子本身体积,即V ≫NA·Δ,④不对,而ρ=μV ≪μNA·Δ,②也不对,故B 项正确。
2.(2014·大纲全国)对于一定量的稀薄气体,下列说法正确的是( )A .压强变大时,分子热运动必然变得剧烈B .保持压强不变时,分子热运动可能变得剧烈C .压强变大时,分子间的平均距离必然变小D .压强变小时,分子间的平均距离可能变小[答案] BD[解析] 本题考查气体压强的微观意义要明确在微观上,气体的压强由单位体积内的分子数和分子的平均动能决定。
压强变大平均动能不一定增大,分子间的平均距离也不一定减小,A 、C 正确,由于压强由单位体积内的分子数和平均动能共同决定,所以B 、D 选项正确。
本题可以根据压强的微观表达式p =23nEk 分析。
3.(2014·北京理综)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[答案] B[解析] 本题考查温度与分子平均动能和内能的关系,要明确温度是平均动能的标志,分子平均动能由温度决定,温度越高,平均动能越大,A 错,B 对。
内能包括分子动能和分子势能。
高考核动力高考物理一轮复习 课时作业31 分子动理论 热力学定律与能量守恒
【高考核动力】2016届高考物理一轮复习 课时作业31 分子动理论热力学定律与能量守恒(时间:45分钟 满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题7分,共70分,每小题至少有一个选项正确,把正确选项前的字母填在题后括号内)1.如图所示,用细线将一块玻璃板水平地悬挂在弹簧秤下端,并使玻璃板贴在水面上,然后缓慢提起弹簧秤,在玻璃板脱离水面的一瞬间,弹簧秤读数会突然增大,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,弹簧秤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】 D2.“花气袭人知骤暖,鹊声穿树喜新晴”是南宋诗人陆游《村居书喜》中的两句.前一句的科学依据是( )A .气温高时,人的嗅觉灵敏B .气温低时,人的嗅觉灵敏C .气温高时,分子无规则运动加剧D .气温低时,分子无规则运动加剧【解析】 花香是由花朵分泌的芳香油分子在空气中传播形成的,气温高时空气中分子无规则运动加剧,芳香油分子也因此传播的更快更远,故选项C 对.【答案】 C3.钻石首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料,设钻石的密度为ρ(单位为kg/m 3),摩尔质量为M (单位为g/mol),阿伏加德罗常数为N A .已知1克拉=0.2克.则( )A .a 克拉钻石所含有的分子数为0.2×10-3aN A MB .a 克拉钻石所含有的分子数为aN A MC .每个钻石分子直径的表达式为36M ×10-3N A ρπ(单位为m) D .每个钻石分子直径的表达式为6M N A ρπ(单位为m)【解析】 a 克拉钻石物质的量为n =0.2a M ,所含分子数为N =nN A =0.2aN A M,钻石的摩尔体积为V m =M ×10-3ρ(单位为m 3/mol),每个钻石分子体积为V 0=V m N A =M ×10-3N A ρ,设钻石分子直径为d ,则V 0=43π⎝ ⎛⎭⎪⎫d 23,联立解得d =36M ×10-3N A ρπm. 【答案】 C4.(2013·重庆卷,10(1))某未密闭房间内的空气温度与室外的相同,现对该室内空气缓慢加热,当室内空气温度高于室外空气温度时( )A .室内空气的压强比室外的小B .室内空气分子的平均动能比室外的大C .室内空气的密度比室外的大D .室内空气对室外空气做了负功【解析】 因为室内、外相通,内、外压强始终相等,A 错误;温度是分子平均动能的标志,室内温度高,分子平均动能大,B 正确;室内原有空气体积膨胀对外做功,密度减小,C 、D 错误.【答案】 B5.某学生利用自行车内胎、打气筒、温度传感器以及计算机等装置研究自行车内胎打气→打气结束→突然拔掉气门芯放气→放气后静置一段时间的整个过程中内能的变化情况,车胎内气体的温度随时间变化的情况如图所示,可获取的信息是( )A .从开始打气到打气结束的过程中由于气体对外做功,内能迅速增加B .从打气结束到拔掉气门芯前由于气体对外做功,其内能缓慢减少C .拔掉气门芯后由于气体冲出对外做功,其内能急剧减少D .放气后静置一段时间由于再次对气体做功,气体内能增加【解析】 从开始打气到打气结束的过程是外界对气体做功的过程,A 错误;从打气结束到拔掉气门芯前由于热传递气体温度下降,内能减少,B 错误;拔掉气门芯后气体冲出对外界做功,气体内能急剧减少,C 正确;放气后静置一段时间由于热传递气体温度上升,内能增加,D 错误.【答案】 C6.下列说法中正确的是( )A .在一房间内,打开一台冰箱的门,再接通电源,过一段时间后,室内温度就会降低B .从目前的理论看来,只要实验设备足够高级,可以使温度降低到-274℃C .第二类永动机是不能制造出来的,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 .机械能可以自发地全部转化为内能,内能也可以全部转化为机械能而不引起其他变化【解析】 根据能量守恒定律,在一房间内,打开一台冰箱的门,再接通电源,过一段时间后,电能转化为内能,室内温度就会升高,选项A 错误;根据热力学第三定律,从目前的理论看来,不管实验设备如何高级,都不可以使温度降低到-274℃,选项B 错误;第二类永动机是不能制造出来的,尽管它不违反热力学第一定律,但它违反热力学第二定律,选项C 正确;机械能可以自发地全部转化为内能,根据热力学第二定律,内能不可以全部转化为机械能而不引起其他变化,选项D 错误.【答案】 C7.(2015·上海松江区一模)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,则下列说法中正确的是( )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 .若两个分子间距离大于e 点的横坐标,则分子间作用力的合力表现为斥力D .若两个分子间距离越来越大,则分子势能亦越来越大【解析】 e 点横坐标等于分子平衡距离r 0,其数量级应为10-10 m .因平衡距离之内,分子斥力大于分子引力,分子力表现为斥力,故ab 为引力曲线,cd 为斥力曲线,A 错误,B 正确.当两分子间距离大于e 点的横坐标,即r >r 0时,作用力的合力表现为引力,C 错误.若r <r 0,当两分子间距离增大时,合力做正功,分子势能减小,D 错误.【答案】 B8.(2015·山东青岛模拟)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 m B .N A =ρV mol m C .N A =V mol V 0 D .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 应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C 错误.ρV 0不是气体分子的质量,D 错误.【答案】 CD9.(2012·全国新课标卷,改编)关于热力学定律,下列说法正确的是( )A .为了增加物体的内能,必须对物体做功或向它传递热量B .对某物体做功,必定会使该物体的内能增加C .可以从单一热源吸收热量,使之完全变为功D .不可能使热量从低温物体传向高温物体E .功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程【解析】 由ΔU =Q +W 可知做功和热传递是改变内能的两种途径,它们具有等效性,故A 正确、B 错误;由热力学第二定律可知,可以从单一热源吸收热量,使之全部变为功,但会产生其他影响,故C 正确;同样热量只是不能自发的从低温物体传向高温物体,则D错;一切与热现象有关的宏观过程不可逆,则E 正确.【答案】 ACE10.关于物体内能,下列说法中正确的是( )A .相同质量的两个物体,升高相同的温度,内能增量一定相同B .在一定条件下,一定量0 ℃的水结成0 ℃的冰,内能一定减小C .一定量的气体体积增大,但既不吸热也不放热,内能一定减小D .一定量气体吸收热量而保持体积不变,内能一定减小【解析】 升高相同的温度,分子的平均动能增量相同,而物体的内能是物体内所有的分子的动能和势能的总和.分子的平均动能增量相同,分子数不同,分子的势能也不一定相同,所以内能增量不一定相同,即A 错误;0 ℃的水变成0 ℃的冰,需放出热量,外界不对其做功,因而内能就一定减少,即B 正确;一定量的气体体积增大,气体对外做功,又因不吸热不放热,所以,内能一定减少,即C 正确.一定量气体吸热但体积不变,即不对外做功,外界也不对气体做功,内能一定增加,即D 错误.【答案】 BC二、综合应用(本题共2小题,共30分,解答时应写出必要的文字说明,方程式和演算步骤,有数值计算的要注明单位)11.(12分)在做“用油膜法估测分子的大小”实验中,将6 mL 的纯油酸制成104 mL的油酸酒精溶液,经测定1 mL 油酸酒精溶液有50滴液滴.现取1滴该溶液滴入盛水的浅盘中,待稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用水彩笔在玻璃板上描出油酸膜的轮廓,随后在坐标纸上描绘出油酸膜的形状,如图,已知坐标纸中正方形小方格的边长为20 mm.则油酸膜的面积是______,油酸分子的直径是________(保留2位有效数字).【解析】 油膜所覆盖的坐标纸方格约为140个,所以油膜面积S =140×(20×10-3)2=5.6×10-2(m 2);1 mL 油酸酒精溶液中有液滴50滴,1滴油酸酒精溶液的体积为150 mL ,又因为每104 mL 溶液中有纯油酸6 mL ,150mL 溶液中纯油酸 体积:V =6×150104×10-6=1.2×10-11(m 3);油酸分子直径L =V S =1.2×10-11m 35.6×10-2 m 2=2.1×10-10 m.【答案】 5.6×10-2 m 2 2.1×10-10 m12.(18分)如右图所示的圆柱形容器内用活塞密封一定质量的气体,已知容器横截面积为S ,活塞重为G ,大气压强为p 0.若活塞固定,密封气体温度升高1 ℃需吸收的热量为Q 1;若活塞不固定,且可无摩擦滑动,仍使密封气体温度升高1 ℃,需吸收的热量为Q 2.(1)Q 1和Q 2哪个大些?气体在定容下的比热容与在定压下的比热容为什么会不同?(2)求在活塞可自由滑动时,密封气体温度升高1 ℃,活塞上升的高度h.【解析】(1)设密封气体温度升高1 ℃,内能的增量为ΔU.则有ΔU=Q1①ΔU=Q2+W②对活塞应用动能定理得:W内气+W大气-Gh=0③W大气=-p0Sh④W=-W内气⑤解②③④⑤得:Q2=ΔU+(p0S+G)h⑥∴Q1<Q2⑦由此可见,质量相等的同种气体,在定容和定压两种不同情况下,尽管温度变化相同,但吸收的热量不同,所以同种气体在定容下的比热容与在定压下的比热容是不同的.(2)解①⑥两式得:h=Q2-Q1p0S+G.【答案】(1)Q2见解析(2)Q2-Q1 p0S+G。
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。
高考物理一轮复习 第十三章 热学 第1讲 分子动理论 内能 用油膜法估测分子的大小教学案(含解析)
第1讲分子动理论内能用油膜法估测分子的大小➢教材知识梳理一、分子动理论1.物体是由大量分子组成的(1)分子直径大小的数量级为________ m.(2)一般分子质量的数量级为________ kg.(3)阿伏伽德罗常数N A:1 mol的任何物质所含的分子数,N A=________mol-1.2.分子永不停息地做无规则热运动(1)扩散现象:相互接触的物体的分子或原子彼此进入对方的现象.温度越________,扩散越快.(2)布朗运动:在显微镜下看到的悬浮在液体中的颗粒的永不停息的无规则运动.布朗运动反映了________的无规则运动,颗粒越________,运动越明显;温度越________,运动越激烈.3.分子力(1)分子间同时存在着________和________,实际表现的分子力是它们的________.(2)引力和斥力都随着距离的增大而________,但分子间距离变化相等时斥力比引力变化得________.(3)分子间的作用力随分子间距离r变化的关系如图13321所示:当r<r0时,表现为________;当r=r0时,分子力为________;当r>r0时,表现为________;当r>10r0时,分子力变得十分微弱,可忽略不计.13321二、物体的内能1.分子的平均动能:物体内所有分子动能的平均值.________是分子平均动能的标志,物体温度升高,表明分子热运动的________增大.2.分子势能:与分子________有关.分子势能的大小随分子间距离的变化曲线如图13322所示(规定分子间距离无穷远时分子势能为零).133223.物体的内能:物体中所有分子的热运动________与________的总和.物体的内能跟物体的________、________及物体的________都有关系.三、用油膜法估测分子的大小将油酸滴在水面上,让油酸尽可能散开,可认为油酸在水面上形成________油膜,如果把分子看作________,单层分子油膜的厚度就可以看作油酸分子的直径,如图13323所示,测出油酸的体积V和油膜的面积S,就可以算出分子的直径d=________.图13323一、1.(1)10-10(2)10-26(3)6.02×10232.(1)高(2)液体分子小高3.(1)引力斥力合力(2)减小快(3)斥力零引力二、1.温度平均动能 2.间距3.动能分子势能温度体积摩尔数(或分子数)三、单层分子球形V S【思维辨析】(1)布朗运动是液体分子的无规则运动.( )(2)温度越高,布朗运动越剧烈.( )(3)分子间的引力和斥力都随分子间距的增大而增大.( )(4)-33 ℃=240 K.( )(5)分子动能指的是由于分子定向移动具有的能.( )(6)当分子力表现为引力时,分子势能随分子间距离的增大而增大.( )(7)内能相同的物体,它们的分子平均动能一定相同.( )答案:(1)(×)(2)(√)(3)(×)(4)(√) (5)(×)(6)(√)(7)(×)【思维拓展】分子的体积如何表示?答案:(1)球体模型:将分子视为球体,V 0=43πd 23(d 表示分子直径); (2)立方体模型:将分子视为立方体V 0=d 3(d 表示分子间距).固体、液体分子体积V 0=V N A(V 表示摩尔体积),但对气体V 0表示一个气体分子平均占据的体积,因为气体分子之间的间隙不能忽略.➢ 考点互动探究 考点一 宏观量与微观量的转换桥梁作为宏观量的摩尔质量M mol 、摩尔体积V mol 、密度ρ与作为微观量的分子直径d 、分子质量m 、分子体积V 0都可通过阿伏伽德罗常数联系起来.如图13324所示.图13324(1)一个分子的质量:m =M mol N A. (2)一个分子所占的体积:V 0=V mol N A(估算固体、液体分子的体积或气体分子平均占有的空间).(3)1 mol 物质的体积:V mol =M mol ρ. (4)质量为M 的物体中所含的分子数:n =M M molN A . (5)体积为V 的物体中所含的分子数:n =ρV M molN A . 考向一 液体、固体分子模型1 [2016·江苏扬州期末] 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300 m 处,二氧化碳将变成凝胶状态,当水深超过2500 m 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 ,阿伏伽德罗常数为N A ,将二氧化碳分子看作直径为D 的球,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多少?[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 .■ 方法总结固体、液体分子一个一个紧密排列,可将分子看成球体或立方体,如图13325所示,分子间距等于小球的直径或立方体的棱长,所以d =36V π(球体模型)或d =3V(立方体模型).图13325考向二 气体分子模型2 [2015·海南卷] 已知地球大气层的厚度h 远小于地球半径R ,空气平均摩尔质量为M ,阿伏伽德罗常数为N A ,地面大气压强为p 0,重力加速度大小为g.由此可估算得,地球大气层空气分子总数为________,空气分子之间的平均距离为________.答案: 4πR 2p 0N A Mg 3Mgh p 0N A[解析] (1)大气压是由地球大气层的重力产生,设大气层质量为m ,地球表面积为S ,可知mg =p 0S ,S =4πR 2,大气分子数n =m M N A =p 0SN A Mg =4πR 2p 0N A Mg ,气体分子间距大,所以把每一个气体分子平均占据的空间认为是一个立方体模型,立方体边长即为分子间平均距离假设为a ,因为大气层的厚度远小于地球半径,所以大气层每一层的截面积都为地球的表面积S ,大气层体积V =Sh =4πR 2h ,V =na 3,联立以上各式得a =3Mgh p 0N A .■ 方法总结 气体分子不是一个一个紧密排列的,它们之间的距离很大,所以气体分子的大小不等于分子所占有的平均空间.如图13326所示,此时每个分子占有的空间视为棱长为d 的立方体,所以d =3V.图13326考点二 分子动理论的应用考向一 布朗运动与分子热运动项目 布朗运动 分子热运动] (多选)关于布朗运动,下列说法不正确的是( ) A.布朗运动就是液体分子的无规则运动B.布朗运动就是悬浮微粒的固体分子的无规则运动C.气体分子的运动是布朗运动D.液体中的悬浮微粒越大,布朗运动就越不明显E.布朗运动是液体分子从各个方向对悬浮微粒撞击作用的不平衡引起的答案:ABC[解析] 布朗运动是液体分子撞击悬浮微粒的不平衡引起的,间接反映了液体分子的无规则运动,选项A、B错误,E正确;气体分子的运动不是布朗运动,选项C错误;布朗运动的剧烈程度与液体的温度以及颗粒的大小有关,液体中的悬浮微粒越大,布朗运动就越不明显,选项D正确.考向二分子间的作用力与分子势能多选)两个相距较远的分子仅在分子力的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答案:BCE[解析] 分子力F与分子间距r的关系是:当r<r0时F为斥力;当r=r0时F=0;当r >r0时F为引力.综上可知,当两分子由相距较远逐渐达到最近的过程中分子力是先变大再变小后又变大,选项A错误;分子力为引力时做正功,分子势能减小,分子力为斥力时做负功,分子势能增大,故选项B正确,D错误;因仅有分子力作用,故只有分子动能与分子势能之间发生转化,即分子势能减小时分子动能增大,分子势能增大时分子动能减小,其总和不变,选项C、E均正确.■ 方法规律(1)分子势能在平衡位置有最小值,无论分子间距离如何变化,靠近平衡位置,分子势能减小,反之增大.(2)判断分子势能的变化有两种方法①看分子力的做功情况.②直接由分子势能与分子间距离的关系图线判断,但要注意其和分子力与分子间距离的关系图线的区别.考向三物体的内能1.物体的内能与机械能的比较联系在一定条件下可以相互转化,能的总量守恒2.内能和热量的比较内能热量区别是状态量,状态确定系统的内能随之确定.一个物体在不同的状态下有不同的内能是过程量,它表示由于热传递而引起的内能变化过程中转移的能量联系在只有热传递改变物体内能的情况下,物体内能的改变量在数值上等于物体吸收或放出的热量5 (多选)关于物体的内能,下列说法正确的是( )A.温度相等的1 kg和100 g的水内能相同B.物体内能增加,一定要从外界吸收热量C.热量只能从内能多的物体转移到内能少的物体D.在相同物态下,同一物体温度降低,它的内能会减少E.物体运动时的内能不一定比静止时的内能大答案:DE[解析] 影响内能大小的因素是体积、温度、物态和分子总数,1 kg水和100 g水的质量不同,水分子总数不同,所以内能不同,故选项A错误;改变内能有两种方式:做功和热传递,所以物体内能增加,不一定要从外界吸收热量,也可以是外界对物体做功,选项B 错误;热量能从内能多的物体转移到内能少的物体,也能从内能少的物体转移到内能多的物体,选项C错误;在相同物态下,同一物体温度降低,分子的平均动能减小,内能减少,选项D正确;物体运动的快慢与分子运动的快慢无关,物体运动快,分子的平均动能不一定大,内能不一定大,选项E正确.考点三用油膜法测量分子的大小测量方法:图13327(1)油膜体积的测定——积聚法:由于一滴纯油酸中含有的分子数仍很大,形成的单层分子所占面积太大,不便于测量,故实验中先把油酸溶于酒精中稀释,测定其浓度,再测出1 mL 油酸酒精溶液的滴数,取一滴用于实验,最后计算出一滴溶液中含有的纯油酸的体积作为油膜的体积.(2)油膜面积的测定:如图13327所示,将画有油酸薄膜轮廓的有机玻璃板取下放在坐标格纸上,以边长为1 cm 的方格为单位,数出轮廓内正方形的格数(不足半格的舍去,超过半格的计为1格),计算出油膜的面积S.某同学做“用油膜法估测分子的大小”的实验.(1)每滴油酸酒精溶液的体积为V 0,将该溶液滴一滴到水面上,稳定后形成油膜的面积为S.已知500 mL 油酸酒精溶液中含有纯油酸1 mL ,则油酸分子直径大小的表达式为d =________.(2)该同学做完实验后,发现自己所测的分子直径d 明显偏大.出现这种情况的原因可能是________.A .将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算B .油酸酒精溶液长时间放置,酒精挥发使溶液的浓度发生了变化,但该同学并未发觉,仍按未挥发时的浓度计算(油酸仍能充分散开)C .水面上痱子粉撒得太多,油膜没有充分散开D .计算油膜面积时,将不完整的方格作为完整方格处理答案:(1)V 0500S (2)AC [解析] (1)油酸酒精溶液中油酸的浓度为1500,一滴油酸酒精溶液滴入水中,酒精溶于水,油酸浮在水面上形成单层分子膜,故有Sd =1500V 0,解得d =V 0500S. (2)将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算,则计算公式变为d =V 0S,结果将明显偏大,选项A 正确;油酸酒精溶液长时间放置,酒精挥发使溶液的浓度发生了变化,测量结果偏小,选项B 错误;水面上痱子粉撒得太多,油膜没有充分展开,由计算公式可知选项C 正确;计算油膜面积时,将不完整的方格作为完整方格处理,会有一定影响,但是结果不会明显偏大,选项D 错误.利用油膜法估测油酸分子的大小,实验器材有:浓度为0.05%(体积分数)的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1 mL 的量筒、盛有适量清水的规格为30 cm ×40 cm 的浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、有机玻璃板、彩笔、坐标纸.(1)下面是实验步骤,请填写所缺的步骤C.A .用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下滴入1 mL 油酸酒精溶液时的滴数N ;B .将痱子粉均匀地撒在浅盘内的水面上,用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液,从靠近水面处向浅盘中央一滴一滴地滴入油酸酒精溶液,直到油酸薄膜有足够大的面积且不与器壁接触为止,记下滴入的滴数n ;C .________________________________________________________________________;D .将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,以坐标纸上边长为1 cm 的正方形为单位,计算轮廓内正方形的个数,算出油酸薄膜的面积S(单位:cm 2).(2)用已给的和测得的物理量表示单个油酸分子的大小为________(单位:cm).答案:(1)待薄膜形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上(2)n ×0.05%NS[解析] (1)待薄膜形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上.(2)每滴油酸酒精溶液的体积为1N cm 3,n 滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积为V =n N×0.05% cm 3,所以单个油酸分子的大小d =V S =n ×0.05%NS(cm). ■ 规律总结1.注意事项 (1)油酸在水面上形成油膜时先扩散后收缩,要在稳定后再画轮廓.(2)在有机玻璃板上描绘油酸薄膜轮廓时动作要轻而迅速,视线要始终与玻璃板垂直.2.误差分析(1)油酸酒精溶液配制后长时间放置,溶液的浓度容易改变,会给实验带来较大误差;(2)利用小格子数计算轮廓面积时,轮廓的不规则性容易带来计算误差;(3)测量量筒内溶液增加1 mL的滴数时,产生误差;(4)油膜形状的画线误差.【教师备用习题】1.(多选)[2016·威海模拟改编] 下列关于分子运动的说法不正确的是( )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.布朗运动是液体分子的运动,它说明分子不停息地做无规则热运动C.当分子间的引力和斥力平衡时,分子势能最小D.如果气体分子总数不变,而气体温度升高,气体的平均动能一定增大,因此压强也必然增大E.内能不同的物体,它们分子热运动的平均动能可能相同[解析] ABD 气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数,除了与单位体积内的分子数有关外,还与分子的平均速率有关;布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动,是液体分子热运动的体现,它说明分子不停息地做无规则热运动;当分子间的引力和斥力平衡时,即r=r0时,分子势能最小;如果气体分子总数不变,而气体温度升高,气体分子的平均动能一定增大,压强不一定增大;根据内能的物理意义及温度是分子热运动的平均动能的标志可知,内能不同的物体,它们分子热运动的平均动能可能相同.综上所述选项A、B、D不正确.2.(多选)[2016·潍坊一模改编] 下列说法正确的是( )A.0 ℃的冰与0 ℃的水分子的平均动能相同B.质量相等的两个物体,温度高的内能不一定大C.分子间作用力的合力总是随分子间距离的增大而减小D.即使制冷技术不断提高,绝对零度也不能达到E.用打气筒向篮球充气时需要用力,说明气体分子间有斥力[解析] ABD 温度是分子平均动能的标志,选项A正确;物体的内能与温度、体积、物质的量均有关,质量相等的两个物体,温度高的内能不一定大,选项B正确;当r<r0时,分子间作用力的合力随分子间距离的增大而减小,当r>r0时,分子间作用力的合力随分子间距离的增大先增大后减小,选项C错误;绝对零度永远不可能达到,选项D正确;用打气筒向篮球充气时,气体压强增大,对活塞的压力增大,所以打气时需要用力推动活塞,选项E错误.3.(多选)[2016·唐山摸底] 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,分子间作用力的合力就一直减小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] 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,若物体向外散热,其内能不一定增加,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,分子间作用力的合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.4.(多选)[2016·豫东、豫北名校联考] 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10-10 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] ABD 多数分子直径的数量级为10-10 m,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,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,分子力做负功,分子势能增大,选项E错误.5.(多选)[2016·陕西三模改编] 如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x 轴上,两分子之间的相互作用力的合力F与两分子间距离x的关系如图中曲线所示,F>0表现为斥力,F<0表现为引力,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.乙分子从a到c做加速运动,经过c点时速度最大C.乙分子由a到c的过程中,两分子组成的系统的分子势能一直减少D.乙分子由a到d的过程中,两分子组成的系统的分子势能一直减少E.乙分子位于c点时,两分子组成的系统的分子势能最小[解析] BCE 根据图像可以看出分子力的大小变化,在横轴下方的为引力,上方的为斥力,分子力做正功,分子势能减小,分子力做负功,分子势能增大,从a到b分子乙受到引力作用,从静止开始做加速运动;从b到c仍受引力继续加速,选项A错误;从a到c一直受引力,故一直加速,所以到c点时,速度最大,选项B正确;从a到c的过程中,分子乙受到引力作用,力的方向与运动方向一致,故分子力做正功,所以分子势能减小,选项C 正确;从a到c分子力做正功,分子势能减小,从c到d分子力做负功,分子势能增加,选项D错误,选项E正确.。
高考物理总复习 活页作业32 分子动理论 内能 新人教版
活页作业(三十二) 分子动理论内能1.(2013·淄博模拟)某物质的密度为ρ,摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为N A,则单位体积该物质中所含的分子个数为( )A.N A/ρB.N A/MC.μN A/M D.ρN A/M解析:单个分子的质量为m=M/N A,单位体积该物质中所含的分子个数为n=ρ/m=ρN A/M.本题答案为D.答案:D2.(2012·四川高考)物体由大量分子组成,下列说法正确的是( )A.分子热运动越剧烈,物体内每个分子的动能越大B.分子间引力总是随着分子间的距离减小而减小C.物体的内能跟物体的温度和体积有关D.只有外界对物体做功才能增加物体的内能3.根据分子热运动,物质分子间的距离为r0时分子间的引力和斥力相等,以下关于分子势能的说法正确的是( )A.分子间距离为r0时,分子势能最大,距离增大或减小,分子势能都变小B.分子间距离为r0时,分子势能最小,距离增大或减小,分子势能都变大C.分子间距离越大,分子势能越大;分子间距离越小,分子势能越小D.分子间距离越大,分子势能越小;分子间距离越小,分子势能越大解析:当物质分子间的距离为r0时,分子间的引力和斥力相等,即分子力为零;当分子间距离增大时,分子间的作用力表现为引力,分子力做负功,分子势能增加;当减小分子间的距离时,分子间的作用力表现为斥力,分子力做负功,分子势能增加,故可以判断选项B是正确的.答案:B4.当密闭在气球内的空气(可视为理想气体)温度缓慢升高时( )A.气体分子的体积增大B.气体分子的动能增大C.气体分子的平均动能增大D.单位体积内分子数增多解析:只要气球的体积不变,则密闭在气球内的空气的体积就不变,选项A、D均错;温度是分子平均动能的标志,选项B错,C对.答案:C5.如图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( )A.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,分子间的作用力为零D.在r由r1变到r2的过程中,分子间的作用力做负功6.(2013·九江模拟)下列说法正确的是( )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.热量可以从低温物体传递到高温物体C.一定质量的理想气体,体积减小温度不变时,气体内能一定增大D.摄氏温度变化1℃,热力学温度变化1 K解析:布朗运动证明,液体的分子在做无规则运动,选项A错误;热量可以从低温物体传递到高温物体,选项B正确;一定质量的理想气体,体积减小,温度不变时,气体内能不变,选项C错误;摄氏温度变化1℃,热力学温度变化1 K,选项D正确.答案:BD7.(2012·全国高考)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,悬浮粒子越小,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粒子撞击作用的不平衡引起的解析:布朗运动是悬浮在液体中的微粒的运动,是液体分子的无规则运动的反映,布朗运动不是由于液体各部分的温度不同而引起的,选项A、C错误;液体温度越高,悬浮粒子越小,布朗运动越剧列,选项B 正确;布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的,选项D 正确.答案:BD8.(2013·云南部分名校联考)下列说法正确的是( )A .当两个分子间的距离为r 0(平衡位置)时,分子势能最小B .布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动C .一滴油酸酒精溶液体积为V ,在水面上形成的单分子油膜面积为S ,则油酸分子的直径d =V SD .气体的温度升高时,分子的热运动变得剧烈,分子的平均动能增大,撞击器壁时对器壁的作用力增大,从而气体的压强一定增大解析:(1)当两个分子间的距离为r 0(平衡位置)时,分子势能最小,选项A 正确;布朗运动反映了液体分子的无规则运动,选项B 错误;一滴油酸酒精溶液中油酸体积为V ,在水面上形成的单分子油膜面积为S ,则油酸分子的直径d =V S,选项C 错误;气体的温度升高时,分子的热运动变得剧烈,分子的平均动能增大,撞击器壁时对器壁的作用力增大,但是气体的压强不一定增大,选项D 错误.答案:A9.(2012·海南高考)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.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处时分子势能为零,下列说法正确的是( )A .在 r >r 0 阶段,F 做正功,分子动能增加,势能减小B .在r <r 0 阶段,F 做负功,分子动能减小,势能也减小C .在 r =r 0时,分子势能最小,动能最大D .在 r =r 0 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 >r 0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,分子动能增加,势能减小,选项A 正确,在r <r 0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 错误;在r =r 0时,分子势能最小,动能最大,选项C 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 =r 0时,分子势能为负值,选项D 错误,E 正确.答案:ACE10.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 .多数分子大小的数量级为10-10mB .扩散现象证明,物质分子永不停息地做无规则运动C .悬浮在液体中的微粒越大,布朗运动就越明显D .分子之间同时存在着引力和斥力E .随着分子间的距离增大,分子势能一定增大解析:多数分子大小的数量级为10-10m ,选项A 正确;扩散现象证明,物质分子永不停息地做无规则运动,选项B 正确;悬浮在液体中的微粒越小,布朗运动就越明显,选项C 错误;分子之间同时存在着引力和斥力,选项D 正确;若分子间的距离小于平衡位置距离,则随着分子间的距离增大,分子势能减小,选项E 错误.答案:ABD11.在做用油膜法估测分子大小的实验中,将油酸溶于酒精,其浓度为每104mL 溶液中有6 mL 油酸,用注射器测得1 mL 上述溶液有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,用笔在玻璃板上描出油酸的轮廓,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 ,试求:(1)油酸膜的面积是多少?(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少?(3)按以上实验数据估测出油酸分子的直径.解析:(1)根据图形,数得格子数为126个,那么油膜面积是S =126×1 cm 2=126 cm 2.(2)根据已知条件可知,1 mL 溶液中有75滴,1滴溶液的体积是175mL.又已知每104 mL 溶液中有纯油酸6 mL ,175 mL 溶液中纯油酸的体积是V =6×175104 mL =8×10-6 mL. (3)油酸分子的直径为d =V S =8×10-6126cm≈6.3×10-10 m. 答案:(1)126 cm 2 (2)8×10-6mL (3)63×10-10m12.(2013·淮安调研测试)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,空气中水份越来越少,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=1.0×103cm3.已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3、摩尔质量M=1.8×1023mol-1.试求:(结果均保留一位有效数字)-2kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.0×10(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.。
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。
高三物理一轮复习课时作业5:分子动理论内能
第十一章热学第1讲分子动理论内能基础巩固题组1.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2.如图1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()图1A.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3.(2013·福建·29(1))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()4.如图2所示,a,b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r的变化关系,两曲线交点的横坐标为r0.则以下说法正确的是()图2A.当r等于r0时,分子势能一定为零B.当r大于r0时,分子力随r增大而一直增大C.当r大于r0时,分子势能随r增大而逐渐增大D.当r小于r0时,分子势能随r减小而逐渐减小5.某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图3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()图3A.TⅠ>TⅡ>TⅢB.TⅢ>TⅡ>TⅠC.TⅡ>TⅠ,TⅡ>TⅢD.TⅠ=TⅡ=TⅢ6.(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2.5μm 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 .PM2.5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E .PM2.5必然有内能8.(多选)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,其内能必小综合应用题组9.(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 010.密闭在钢瓶中的理想气体,温度升高时压强增大,从分子动理论的角度分析,这是由于分子热运动的________增大了,该气体在温度为T 1、T 2时的分子速率分布图象如图4所示,则T 1________T 2(填“大于”或“小于”).图411.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 =1.8×10-2 kg/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 .答案解析1.D 2.D 3.B 4.C 5.B 6.ACE7.DE8.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.]9.ACE [因ρ表示在标准状态下水蒸气的密度,M 表示水的摩尔质量,则在标准状态下水蒸气的摩尔体积为V =M ρ,选项A 正确;V N A表示一个水分子运动占据的空间,不等于一个水分子的体积,选项B 错误;一个水分子的质量为:M 0=M N A ,选项C 正确;M N A V 0表示水的密度,选项D 错误;ρV 是水的摩尔质量,则阿伏加德罗常数可表示为:N A =ρV M 0.] 10.平均动能 小于解析 温度升高,气体分子的平均动能增大,随着温度的增大,分子速率随时间分布的峰值向分子速度增大的方向移动,因此T 1小于T 2.11.(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 =1.8×10-5 m 3/mol 水分子数N =VN A V m =1.0×103×10-6×6.0×10231.8×10-5≈3×1025个 (2)建立水分子的球模型有V m N A =16πd 3 得水分子直径d =36V m πN A =36×1.8×10-53.14×6.0×1023m ≈4×10-10m。
【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.。
高三物理一轮总复习(选修33)1分子动理论内能课时作业新人教版
分子动理论内能一、选择题1.(多选)下面关于分子力的说法中正确的是( )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】逐项分析:原来分子间距r等于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.【答案】AB2.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.布朗运动是指悬浮在液体中的固体分子的无规则运动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则运动,小颗粒由许多分子组成,所以布朗运动不是分子的无规则运动,也不是指悬浮颗粒内固体分子的无规则运动,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则运动,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.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( )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.对于一定质量的实际气体,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.做布朗运动实验,得到某个观测记录如图,图中记录的是( )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【解析】布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动,而非分子的运动,故A项错误;因为是无规则运动,所以微粒没有固定的运动轨迹,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定的,所以无法确定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.下列说法正确的是( )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则运动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】本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则热运动,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)所做的规则运动,而非固体分子的规则运动,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10-10mB.ab为引力曲线,cd为斥力曲线,e点横坐标的数量级为10-10mC.若两个分子间距离大于e点的横坐标,则分子间作用力表现为引力D.若两个分子间距离越来越大,则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等,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.若取无穷远处的分子势能为0,则分子间距为平衡距离时,分子势能为负的,且最小.【答案】BC7.(多选)下列关于分子力和分子势能的说法中,正确的是( )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.(多选)(2016·山西联考)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【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,则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.(2016·北京调研)下列说法中正确的是( )A.物体吸收热量后,温度一定升高B.物体温度改变时,物体分子的平均动能不一定改变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,温度不一定升高,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定改变,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则运动,选项C错误;当物体处在平衡位置时,分子间的作用力为零,若分子间的距离大于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.如图所示,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,下列叙述正确的是( )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,内部分子势能一定减小D.一个物体在分子间显引力时分子势能一定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,内部分子势能不一定减小,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定,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”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,在玻璃板上描出油膜的轮廓,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,该油酸膜的面积是________ 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)。
高考物理一轮总复习 专题13 热学 第1讲 分子动理论、内能
• (2)一个水分子的体积V.
解:(1)水分子数 N=mMNA=10-6×11.08-×3×106-.02×1023 个≈3×1016 个. (2)水的摩尔体积 Vmol=Mρ , 水分子体积 V0=VNmAol=ρMNA=3×10-29 m3.
2.(多选)某气体的摩尔质量为 M,摩尔体积为 V,密度为 ρ,每个
• 分子间同时存在引力和斥力,且都随分子间距离的增大 减而小 ________,随分子间距离的减小而增大,但总是斥力变化
得较快.
• 二、温度
• 1.意义
• 宏观上表示物体的冷热程度(微观上标志物体的分子平均 动能的大小).
• 2.两种温标
• (1)摄氏温标和热力学温标的关系t:+T2=73._1_5_K___________. • (2)绝对零度(0 K):是低温极限,只能接近不能达到,所 以热力学温度无负值.
国卷Ⅲ:T33(1),p 国卷Ⅲ:用油膜法估算分 意耳定律、盖·吕萨克定律
-V图像、热力学第 子大小的实验;T33(2), 鲁卷:T6,p-V图像、热力学第一
一定律;T33(2),玻 玻意耳定律、盖·吕萨克定 定律、玻意耳定律;T15,理想气
意耳定律
律
体状态方程、玻意耳定律
命题趋势分析 1.广东趋势:从题型上看,高考对本章命题为一道选择题和一道计算, 选择题主要考查分子动理论、气体压强的微观解释、晶体和非晶体的 特点、液体的表面张力、饱和汽与饱和汽压、内能、p-V图像、V-T 图像等、热力学第一、第二定律的理解等.计算题主要结合气体考查 内能、气体实验定律、理想气体状态方程、热力学第一定律等 2.命题热点:(1)分子动理论;(2)气体压强、晶体和非晶体的特点、液 体的表面张力;(3)内能、气体实验定律、理想气体状态方程、热力学 定律
高三物理一轮复习——分子动理论 内能课时作业
高三物理一轮复习——分子动理论内能课时作业(时间:30分钟)基础巩固练1.(多选)关于温度和内能的理解,下列说法正确的是()A.温度是分子平均动能的标志,物体温度高,则物体的分子平均动能大B.系统的内能是由系统的状态决定的C.做功可以改变系统的内能,但是单纯地对系统传热不能改变系统的内能D.不计分子之间的分子势能,质量和温度相同的氢气和氧气具有相同的内能E.1 g 100 ℃水的内能小于1 g 100 ℃水蒸气的内能解析温度是分子平均动能的标志,选项A正确;系统的内能是一个只依赖于系统自身状态的物理量,所以是由系统的状态决定的,选项B正确;做功和热传递都可以改变系统的内能,选项C错误;质量和温度相同的氢气和氧气的分子平均动能相同,但它们的物质的量不同,内能不同,选项D错误;在1 g 100 ℃的水变成100 ℃水蒸气的过程中,分子间距离变大,要克服分子间的引力做功,分子势能增大,所以1 g 100 ℃水的内能小于1 g 100 ℃水蒸气的内能,选项E正确。
答案ABE2.(多选)关于布朗运动,下列说法正确的是()A.液体中悬浮微粒的无规则运动是布朗运动B.布朗运动证明组成固体微粒的分子在做无规则运动C.布朗运动反映了液体分子的无规则运动D.悬浮微粒越小,某一瞬间跟它相撞的分子数越少,布朗运动越明显E.温度越高,布朗运动越明显,所以布朗运动也是分子的热运动答案ACD3.(多选)关于内能,下列说法中正确的是()A.若把氢气和氧气看成理想气体,则具有相同体积、相同质量和相同温度的氢气和氧气的内能不相等B.相同质量的0 ℃水的分子势能比0 ℃冰的分子势能大C.物体吸收热量后,内能一定增加D.一定质量的100 ℃的水吸收热量后变成100 ℃的水蒸气,则吸收的热量大于增加的内能E.做功和热传递是不等价的解析具有相同体积、相同质量和相同温度的氢气和氧气,分子的平均动能相等,氢气分子数较多,内能较大,选项A正确;相同质量的0 ℃的水和0 ℃的冰的温度相同,分子平均动能相同,由于0 ℃的冰需要吸收热量才能融化为0 ℃的水,根据能量守恒定律,一定质量的0 ℃的水的分子势能比0 ℃的冰的分子势能大,选项B正确;根据热力学第一定律,物体吸收热量,若同时对外做功,其内能不一定增加,选项C错误;一定质量的100 ℃的水吸收热量后变成100 ℃的水蒸气,由于体积增大,对外做功,根据热力学第一定律,吸收的热量等于气体对外做的功和增加的内能,所以吸收的热量大于增加的内能,选项D正确;在改变内能时,做功和热传递是等价的,选项E错误。
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.]。
高考物理一轮总复习 分子运动论课时作业 新人教版选修
课时作业(四十三) 分子运动论1.下列涉及分子动理论的表述中,正确的是( )A.物质是由大量分子组成的B.物体内分子在一定条件下可以停止做无规则运动C.物体内分子之间的作用力一定表现为引力D.物体内分子之间的作用力一定表现为斥力2.下列有关布朗运动的说法中正确的是( )A.悬浮颗粒越小,布朗运动越显著B.悬浮颗粒越大,布朗运动越显著C.液体的温度越低,布朗运动越显著D.液体的温度越高,布朗运动越显著3.对下列相关物理现象的解释正确的是( )A.水和酒精混合后总体积减小,说明分子间有空隙B.液体中较大的悬浮颗粒不做布朗运动,而较小的颗粒做布朗运动,说明分子的体积很小C.存放过煤的混凝土地面下一段深度内都有黑色颗粒,说明煤分子、混凝土分子都在做无规则的热运动D.高压下的油会透过钢壁渗出,说明分子是不停运动着的4.下列关于热现象和热现象的规律的说法正确的是( )A.布朗运动就是液体分子的热运动B.气体如果失去容器的约束就会散开,这是因为气体分子间存在斥力的缘故C.一小石块落入水中向水底沉去的运动为布朗运动D.温度越高,热运动越激烈5.下列现象中,最能恰当地说明分子做无规则运动的是( )A.气体容易被压缩B.高压密闭的钢管中的油从筒壁渗出C.两块纯净的铅块紧压后合在一起D.滴入水中的墨汁微粒向不同方向运动6.在两个分子间的距离由r0(平衡位置)变为10r0的过程中,关于分子间的作用力F和分子间的势能E p的说法中正确的是( )A.F不断减小,E p不断减小B.F先增大后减小,E p不断增大C.F不断增大,E p先减小后增大D.F、E p都是先减小后增大7.铜的摩尔质量为M,密度为ρ,阿伏加德罗常数N A,则下列说法中正确的是( ) A.1kg铜所含的原子数是ρN AB.1m3铜所含的原子数是MN A ρC.1个铜原子的质量是MN AD.1个铜原子所占的体积是MρN A8.如图所示是氧气分子在不同温度(0℃和100℃)下的速率分布,由图可得信息( )第8题图A.同一温度下,氧气分子速率呈现出“中间多,两头少”的分布规律B.随着温度的升高,每一个氧气分子的速率都增大C.随着温度的升高,氧气分子中速率小的分子所占的比例增大D.随着温度的升高,氧气分子的平均速率变小9.已知汞的摩尔质量M=0.20kg/mol,汞蒸气的密度ρ=4kg/m3,将汞蒸气液化后,体积减小为原来的13400,则1cm3的汞蒸气所含的分子数为多少?(已知阿伏伽德罗常数N A=6.0×1023mol-1)10.在刚刚结束的伦敦奥运会上,江苏选手陈若琳获得女子双人十米跳台和个人十米跳台两枚金牌,为祖国赢得了荣誉.已知十米跳台比赛的水池长25m、宽25m,水深5.4m,设水的密度ρ=1.0×103kg/m3,水的摩尔质量M=1.8×10-2kg/mol,阿伏伽德罗常数N A=6.02×1023mol-1,试估算水池中的水分子个数.(结果保留一位有效数字)11.如图所示,IBM的科学家在铜表面将48个铁原子排成圆圈,形成半径为7.13nm的“原子围栏”,相邻铁原子间有间隙。
高考物理大一轮复习 课后限时集训 分子动理论 内能
拾躲市安息阳光实验学校课后限时集训36分子动理论内能建议用时:45分钟1.(多选)(2019·福建莆田一中模拟)下列各种说法中正确的是( )A.固体小颗粒越小,温度越高,布朗运动越显著B.扩散现象能在气体中进行,不能在固体中进行C.气体分子永不停息地做无规则运动,固体分子之间相对静止不动D.如果一开始分子间距离大于r0,则随着分子间距离的增大,分子势能增大E.内能相同的物体,可能温度不同ADE [固体小颗粒越小,表面积越小,同一时刻撞击颗粒的液体分子数越少,冲力越不平衡,温度越高,液体分子运动越激烈,冲击力越大,布朗运动越激烈,故A正确;一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动,扩散现象就是分子运动的结果,所以固体、液体和气体之间都能发生扩散现象,故B、C 错误;分子间距离大于r0,分子间表现为引力,则随着分子间距离的增大,分子力做负功,分子势能增大,故D正确;决定内能大小的宏观因素包括:物体的质量、温度和体积,所以内能相同的物体,可能温度不同,故E正确。
] 2.(多选)(2019·聊城模拟)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ACE [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,内能不一定增大,故B 错误;布朗运动是固体小颗粒由液体分子碰撞的不平衡性造成的,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。
高考物理一轮复习 课时考点过关练31 分子动理论 内能
课时考点31 分子动理论内能A组:全国卷1.[2016·全国卷Ⅰ,33(1)]关于热力学定律,下列说法正确的是________。
(填正确答案标号)A.气体吸热后温度一定升高B.对气体做功可以改变其内能C.理想气体等压膨胀过程一定放热D.热量不可能自发地从低温物体传到高温物体E.如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡,那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡2.[2016·全国卷Ⅱ,33(1)]一定量的理想气体从状态a开始,经历等温或等压过程ab、bc、cd、da回到原状态,其p-T图象如图所示,其中对角线ac的延长线过原点O。
下列判断正确的是________。
(填正确答案标号)A.气体在a、c两状态的体积相等B.气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能C.在过程cd中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功D.在过程da中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功E.在过程bc中外界对气体做的功等于在过程da中气体对外界做的功3.[2016·全国卷Ⅲ,33(1)]关于气体的内能,下列说法正确的是________。
(填正确答案标号)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E.一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中,内能一定增加4.[2015·新课标全国卷Ⅰ,33(1)]下列说法正确的是________。
(填正确答案标号) A.将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒是非晶体B.固体可以分为晶体和非晶体两类,有些晶体在不同方向上有不同的光学性质C.由同种元素构成的固体,可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体D.在合适的条件下,某些晶体可以转化为非晶体,某些非晶体也可以转化为晶体E.在熔化过程中,晶体要吸收热量,但温度保持不变,内能也保持不变5.[2015·新课标全国卷Ⅱ,33(1)]关于扩散现象,下列说法正确的是________。
高三物理第一轮复习课时跟踪练:第十三章第一讲分子动理论内能解析含答案
第十三章热学第一讲分子动理论内能课时跟踪练A组基础巩固1.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解析:当两个接触面平滑的铅柱压紧时,接触面上的分子与分子间的距离非常小,分子之间的作用力表现为引力,使铅柱不脱落.答案:D2.(2018·沈阳模拟)下列关于布朗运动的说法,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: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越趋近于平衡,布朗运动越不明显,C错误;热运动在0 ℃时不会停止,D错误.答案:B3.(2018·哈尔滨模拟)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:温度是分子平均动能的标志,对个别分子没有意义,选项A错误;物体的内能与质量、温度、体积等有关,所以选项B错误;质量和温度相同的冰和水,分子平均动能相同,但是分子势能不同,冰融化为水要吸收热量,所以水的内能大,选项C错误;一定质量的某种物质,即使温度不变,体积变化也会引起内能的变化,选项D正确.答案:D4.(多选)(2018·邯郸模拟)PM2.5是指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物,其飘浮在空中做无规则运动,很难自然沉降到地面.下列说法中正确的是( )A.气温越高,PM2.5运动越剧烈B.PM2.5在空气中的运动属于布朗运动C.PM2.5在空气中的运动就是分子的热运动D.倡导低碳生活有利于减小PM2.5在空气中的浓度解析:由于PM2.5颗粒很小,PM2.5在空气中的运动是由于周围大量分子对PM2.5碰撞的不平衡使其在空中做无规则运动,是布朗运动,只是空气分子热运动的反映,B正确,C错误;温度越高,分子运动越剧烈,PM2.5运动也越剧烈,A正确;因为矿物燃料燃烧的废气排放是形成PM2.5的主要原因,所以倡导低碳生活、减少化石燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度,D正确.答案:ABD5.(多选)(2018·邯郸第一中学模拟)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,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.矿物燃料的燃烧和排放是形成PM2.5的主要原因.下列有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中颗粒小一些的,其运动比其他较大颗粒更为剧烈解析:氧分子的尺寸的数量级在10-10m左右,则PM2.5的尺寸远大于空气中氧分子的尺寸的数量级,选项A错误;PM2.5在空气中的运动是固体微粒的运动,属于布朗运动,选项B正确;温度越高,PM2.5活动越剧烈,选项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,选项D正确;PM2.5中颗粒小一些的,其运动比其他较大颗粒更为剧烈,选项E正确.答案:BDE6.(多选)(2018·山东师大附中模拟)下列说法正确的是( )A.布朗运动就是液体分子的无规则运动B.当两分子间距离增大时,分子力一定减小而分子势能一定增加C.一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气,其分子之间的势能增加D.温度降低,物体内所有分子运动的速度不一定都变小解析:布朗运动间接反映了液体分子间的无规则运动,A 错误;当两分子间距小于平衡距离时,随着距离增大,表现为斥力的分子力减小,分子势能减小,B 错误;一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气,需要克服分子间的引力,故分子势能增加,C 正确;温度降低,分子平均动能减小,但并不是每一个分子的速度都减小,D 正确答案:CD7.(多选)(2017·随州调研)下列说法正确的是( )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E .当温度升高时,物体内每一个分子热运动的速率一定都增大解析:布朗运动是固体微粒在液体中的运动,反映液体分子的运动,故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,故选项A 正确;分子间的相互作用力随着分子间距离由很小逐渐增大,r<r 0,分子力(斥力)随r 增大减小,分子势能减小,当r =r 0时,分子力等于零,分子势能最小,然后随r 增大分子力(引力)先增大再减小,分子势能逐渐增大,故选项B 错误,选项C 正确;分子之间存在间隙,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,故D 正确;温度升高,分子平均动能增大,但单个分子运动情况不确定,故E 错误.答案:ACD8.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V m =M ρ=1.8×10-21.0×103 m 3/mol =1.8×10-5 m 3/mol , 水分子数N =VN A V m =1.0×103×10-6×6.0×10231.8×10-5≈3×1025 (个). (2)建立水分子的球模型,有V m N A =16πd 3, 得水分子直径d =36V m πN A =36×1.8×10-53.14×6.0×1023 m ≈4×10-10 m. 答案:(1)3×1025个 (2)4×10-10 mB组能力提升9.(2018·山东师范大学附属中学模拟)由于分子间存在着分子力,而分子力做功与路径无关,因此分子间存在与其相对距离有关的分子势能.如图所示为分子势能E p随分子间距离r变化的图象,取r趋近于无穷大时E p为零,通过功能关系可以从分子势能的图象中得到有关分子力的信息,则下列说法正确的是( )A.假设将两个分子从r=r2处释放,它们将相互远离B.假设将两个分子从r=r2处释放,它们将相互靠近C.假设将两个分子从r=r1处释放,它们的加速度先增大后减小D.假设将两个分子从r=r1处释放,当r=r2时它们的速度最大解析:当分子间距离等于平衡距离时,分子力为零,分子势能最小;当分子间距离小于平衡距离时,分子力表现为斥力,故r2处,分子间的作用力为零,所以r=r2处释放的两个分子,它们之间没有相互作用力,故处于静止,不会远离也不会靠近,A、B错误;假设将两个分子从r=r1处释放,则r1<r2,分子力表现为斥力,随着距离的增大,斥力在减小,所以加速度在减小,当到r=r2处作用力为零,加速度为零,速度最大,之后分子力表现为引力,距离增大,引力增大,加速度增大,故加速度先减小后增大,C错误,D正确.答案:D10.(多选)以下说法正确的是( )A.分子间距离增大时,分子势能也增大B.已知某种液体的密度为ρ,摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为N A,则该液体分子间的平均距离可以表示为3MρN A或36MπρN AC.空气压缩到一定程度很难再压缩是因为分子间存在斥力的作用D.液体的饱和汽压与温度以及液体的种类有关E.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:分子间距离增大时,由于不知道此时分子力是引力还是斥力,所以无法判断分子势能的变化情况,A错误;B中的两种表达形式,一种是将分子所占据的空间看成球体,一种是将分子所占据的空间看成立方体,结果都对,B正确;空气压缩到一定程度很难再压缩是因为气体压强的作用,C错误;液体的饱和汽压与温度以及液体的种类有关,D正确;E中所阐述的是空气对流引起的尘埃的运动,因此不能看成布朗运动,E错误.答案:BD11.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,选项中四幅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:把乙分子从A 处由静止释放,其速度从零开始逐渐增大,到达C 点时速度达到最大值,故选项A 错误;分子的动能不可能小于零,故选项D 错误;根据牛顿第二定律,加速度与合外力成正比,方向与力的方向相同,选项B 正确;分子势能在C 点应该是最低点,而图中最低点在C 点的右边,故选项C 错误.答案:B12.(2018·张家界模拟)地球是太阳系中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,计算结果保留一位有效数字)?解析:大气压强是由大气重力产生的,大气压强p =mg S =mg 4πR , 代入数据可得地球表面大气质量m ≈5.2×1018 kg.标准状况下1 mol 气体的体积为V =22.4×10-3m 3,故标准状况下地球表面大气的体积为V ′=m m 0V =5.2×101829×10-3×22.4×10-3 m 3≈4×1018 m 3. 答案:4×1018 m 3。
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。
2016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 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( )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.水的能大于冰的能D.冰的能大于水的能解析: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、水能相比较,水的能大于冰的能,C对,D错.答案:C5.(2014年卷)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,其能一定增大D.物体温度不变,其能一定不变解析: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v Ⅲ>v Ⅱ>v Ⅰ,因为是同种气体,则E k Ⅲ>E k Ⅱ>E k Ⅰ,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围,随分子间距的增大而减小,在r >r 0的围,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________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。
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三十一分子动理论内能1.(2015·武汉市一调)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,下面关系错误的有( )A .N A =ρV m 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·南京市模拟)(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·沈阳市质检)(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·深圳市高三检测)(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=MρS B.油滴分子直径d=mρSC .油滴所含分子数N =M m N AD .油滴所含分子数N =m MN 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 =m ρ,油滴分子的直径为d =m ρS,选项B 正确,选项A 错误;油滴的物质的量为m M ,油滴所含分子数为N =m MN 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r 0,取无穷远处为零势能面,下列判断正确的是( )A .当r >r 0时,r 越小,则分子势能E p 越小B .当r <r 0时,r 越小,则分子势能E p 越大C .当r =r 0时,分子势能E p 最小D .当r →∞时,分子势能E p 最小E .当r =r 0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 >r 0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 <r 0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 =r 0时,分子势能E p 最小,故选项B 、C 对,D 错;当r =r 0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________m 2;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:8×10-3 5×10-10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)2 m 2=8×10-3 m 2.油膜分子直径d =V S =4×10-6×10-68×10-3 m =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4.8×10-3mL ,其形成的油膜面积为40 cm 2,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 =V S =4.8×10-3×10-6×0.10%40×10-4 m =1.2×10-9 m. 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 =1.0×103 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 .答案:(1)3×1025个 (2)4×10-10 m 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 A V 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V0 N A =16πd3解得一个水分子的直径为d=36VπN A=36×1.8×10-53.14×6.0×1023m=4×10-10 m。