2012创新方案 第12章第1讲 分子动理论 内能·习题
人教版高中物理选修12 第一章 分子动理论 内能 单元测试
人教版高中物理选修12 第一章分子动理论内能单元测试C. 物理性质相同,化学性质相同D. 物理性质不相同,化学性质不相同4.以下说法正确的是()A. 当分子间距离增大时,分子势能一定增大B. 已知某物质的摩尔质量为M,密度为,阿伏加德罗常数为N A,则该种物质的分子体积为C. 自然界一切过程能量都是守恒的,符合能量守恒定律的宏观过程都能自然发生D. 布朗运动并不是分子的运动,但间接证明了分子在永不停息的做无规则运动5.下列说法正确的是()A. 热的物体中分子有热运动,冷的物体中分子无热运动B. 气体分子有热运动,固体分子无热运动C. 高温物体的分子热运动比低温物体的热运动激烈D. 运动物体中的分子热运动比静止物体中分子热运动激烈6.如图是氧气分子在不同温度(0℃和100℃)下的速率分布规律图,横坐标表示速率,纵坐标表示某一速率内的分子数占总分子数的百分比,由图可知()A. 同一温度下,氧气分子呈现出“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. 温度越高,氧气分子热运动的平均速率越小7.弯曲管子内部注有密度为r的水,中间有部分空气,各管内液面高度差如图中所标,大气压强为p0,重力加速度为g,则图中A点处的压强是()A.B. p0+C. p0+2D. p0+3二、多选题8.如图所示,用一绝热的活塞将一定质量的理想气体密封在绝热的气缸内(活塞与气缸壁之间无摩擦),现通过气缸内一电阻丝对气体加热,则以下图象中能正确反映气体的压强p、体积V和温度T之间关系的是().A.B.C.D.9.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. 一定质量的理想气体发生等压膨胀过程,其温度一定升高C. 悬浮在液体中的微粒越小,受到液体分子的撞击就越容易平衡D. 液体表面的分子距离大于分子间的平衡距离,使得液面有表面张力E. 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=10.下列说法中正确的是()A. 分子运动的平均速度可能为零,瞬时速度不可能为零B. 液体与大气相接触时,表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引C. 空气的相对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示D. 有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体E. 随着分子间距增大,分子间引力和斥力均减小,分子势能不一定减小三、填空题11.1g氢气与10g的氧气温度相等,则此时氢气分子的平均动能________(选“大于”、“小于”或“等于”)氧气分子的平均动能;氢气分子的平均速率________(选“大于”、“小于”或“等于”)氧气分子的平均速率.12.当质量为1kg、温度为0℃的水结成0℃的冰后,它的体积会变大.此过程中所有水分子的总动能________(选填:“增大”、“不变”或“减少”),所有水分子势能的总和________(选填:“增大”、“不变”或“减少”).13.我们把物体的分子动能和分子势能总和叫做物体的________.物体分子的平均动能的大小与________有关.四、解答题14.在图所示的气缸中封闭着温度为100℃的空气,一重物用绳索经滑轮与缸中活塞相连接,重物和活塞均处于平衡状态,这时活塞离缸底的高度为10cm,如果缸内空气变为0℃,问:(结果保留两位有效数字)①重物是上升还是下降?②这时重物将从原处移动多少厘米?(设活塞与气缸壁间无摩擦)15.如图,一上端开口、下端封闭的细长玻璃管,下部有长l1=66cm的水银柱,中间封有长l2=6.6cm的空气柱,上部有长l3=44cm的水银柱,此时水银面恰好与管口平齐.已知大气压强为P0=76cmHg.如果使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢地转动一周,求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度.封入的气体可视为理想气体,在转动过程中没有发生漏气.五、综合题16.分子势能随分子间距离r的变化情况可以在如图所示的图象中表现出来,就图象回答:(1)从图中看到分子间距离在r0处分子势能最小,试说明理由.(2)图中分子势能为零的点选在什么位置?在这种情况下分子势能可以大于零,也可以小于零,也可以等于零,对吗?(3)如果选两个分子相距r0时分子势能为零,分子势能有什么特点?答案解析部分一、单选题1.【答案】A【解析】【解答】A、由于大量气体分子都在不停地做无规则热运动,与器壁频繁碰撞,使器壁受到一个平均持续的冲力,致使气体对器壁产生一定的压强.根据压强的定义得压强等于作用力比上受力面积,即气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力.故A正确,B错误.C、气体压强与温度和体积有关.气体分子热运动的平均动能减少,即温度减小,但是如果气体体积也在减小,分子越密集,气体的压强不一定减小,故C错误.D、单位体积的气体分子数增加,分子越密集,但是如果温度降低,分子热运动的平均动能减少,气体的压强不一定增大,故D错误.故选:A.【分析】由于大量气体分子都在不停地做无规则热运动,与器壁频繁碰撞,使器壁受到一个平均持续的冲力,致使气体对器壁产生一定的压强.根据压强的定义得压强等于作用力比上受力面积,即气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力.气体压强与温度和体积有关.2.【答案】C【解析】【解答】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,故A错误;分子力做负功时分子势能变大是正确的,但分子间距离变大时,分子力不一定做负功,例如当分子间距离小于平衡距离时,故B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正确;内能是所以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,但分子个数不同,所以相同质量的两种气体,温度相同时,内能不同,故D 错误。
高中物理选修12第一章分子动理论内能(含解析)
高中物理选修1-2第一章分子动理论内能(含解析)一、单选题1.一开口向下导热均匀直玻璃管,通过细绳悬挂在天花板上,玻璃管下端浸没在固定水银槽中,管内外水银面高度差为h,下列情况中能使细绳拉力增大的是()A.大气压强增加B.环境温度升高C.向水银槽内注入水银D.略微增加细绳长度,使玻璃管位置相对水银槽下移2.关于分子动理论和物体的内能,下列说法中正确的是()A.液体分子的无规则运动称为布朗运动B.物体的温度升高,物体内大量分子热运动的平均动能增大C.物体从外界吸收热量,其内能一定增加D.气体的温度升高,气体的压强一定增大3.下列现象中,最能恰当地说明分子间有相互作用力的是()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4.如图所示,密闭气缸左侧导热,其余部分绝热性能良好,绝热轻活塞K把气缸分隔成体积相等的两部分,K与气缸壁的接触是光滑的,两部分中分别有相同质量、相同温度的同种气体a和b ,气体分子之间相互作用力可忽略,当外界环境温度缓慢降低到某一值的过程中,以下说法不正确的是()A.a的体积减小,压强降低B.b的温度降低C.散失热量后a的分子热运动比b的分子热运动激烈D.a减少的内能大于b减少的内能5.对于一定质量的理想气体,下列说法正确的是()A.当气体温度升高,气体的压强一定增大B.当气体温度升高,气体的内能可能增大也可能减小C.当外界对气体做功,气体的内能一定增大D.当气体在绝热条件下膨胀,气体的温度一定降低6.对于一定质量的理想气体,下面表述正确的是()A.当分子热运动变剧烈时,压强一定增大B.等温压缩过程,气体压强一定增大C.等容变化过程,气体温度一定不变D.压强增大,体积一定减少7.如图所示,一定质量的理想气体,从状态1变化到状态2,其P﹣图像为倾斜直线,下述正确的是()A.密度不变B.压强不变C.体积不变D.温度不变8.下列说法中错误的是()A.用手捏面包,面包的体积缩小了,证明分子间有间隙B.煤堆在墙角时间长了,墙内部也变黑了,证明分子在永不停息地运动C.打开香水瓶后,很远的地方能闻到香味,说明分子在不停地运动D.封闭在容器中的液体很难被压缩,证明分子间有斥力9.关于固体的相关说法中正确的是()A.所有固体都具有固定的熔点B.固体和液体之间形成的附着层只有收缩的可能C.只有单晶体具有固定的几何外形,多晶体和非晶体都不具有固定的几何外形D.晶体具有固定的几何外形,非晶体不具有固定的几何外形10.下列关于温度的各种说法中,正确的是()A.某物体温度升高了200 K ,也就是升高了200℃B.某物体温度升高了200℃ ,也就是升高了473 KC.﹣200℃比﹣250℃温度低D.200℃和200 K的温度相同11.气体温度升高,则该气体()A.每个分子的体积都增大B.每个分子的动能都增大C.速率大的分子数量增多D.分子间引力和斥力都增大二、多选题12.一定质量的理想气体()A.先等压膨胀,再等容降温,其温度必低于起始温度B.先等温膨胀,再等压压缩,其体积必小于起始体积C.先等容升温,再等压压缩,其温度有可能等于起始温度D.先等容加热,再绝热压缩,其内能必大于起始内能13.当氢气和氧气的质量和温度都相同时,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大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.两种气体分子热运动的平均速率相等14.1g、100℃的水与1g、100℃的水蒸气相比较,下述说法中正确的是()A.分子的平均动能与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.1g、100℃的水的内能小于1g、100℃的水蒸气的内能15.把墨汁用水稀释后取出一滴放在显微镜下观察,如图所示,下列说法中正确的是()A.在显微镜下既能看到水分子也能看到悬浮的小炭粒,且水分子不停地撞击炭粒 B.小炭粒在不停地做无规则运动,这就是所说的布朗运动C.越小的炭粒,运动越明显D.在显微镜下看起来连成一片的液体,实际上就是由许许多多的静止不动的水分子组成的16.关于封闭的某种理想气体,下列说法正确的是()A.压强是由气体的重力产生的B.气体温度不变,压强可能增大C.气体分子平均动能增大,体积减小,压强一定增大D.压强与体积成反比E.单位体积分子数增多,气体的压强可能减小17.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,由图可知()A.气体的所有分子,其速率都在某个数值附近B.某个气体分子在高温状态时的速率可能与低温状态时相等C.高温状态下大多数分子的速率大于低温状态下大多数分子的速率D.高温状态下分子速率的分布范围相对较小三、填空题18.扩散现象和布朗运动与温度有关,温度越高,分子运动越________ ,我们把分子的无规则运动叫做________。
热学第一讲分子动理论内能
第一讲分子动理论内能一、分子动理论1.物体是由大量分子组成的(1)分子的大小①分子的直径(视为球模型):数量级为10-10 m;②分子的质量:数量级为10-26 kg.(2)阿伏加德罗常数①1 mol的任何物质都含有相同的粒子数.通常可取N A=6.02×1023 mol-1;②阿伏加德罗常数是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁.2.分子永不停息地做无规则运动(1)扩散现象①定义:不同物质能够彼此进入对方的现象;②实质:扩散现象并不是外界作用引起的,也不是化学反应的结果,而是由分子的无规则运动产生的物质迁移现象,温度越高,扩散现象越明显.(2)布朗运动①定义:悬浮在液体中的小颗粒的永不停息地无规则运动;②实质:布朗运动反映了液体分子的无规则运动;③特点:颗粒越小,运动越明显;温度越高,运动越剧烈.(3)热运动①分子永不停息地做无规则运动叫做热运动;②特点:分子的无规则运动和温度有关,温度越高,分子运动越激烈.3.分子间同时存在引力和斥力(1)物质分子间存在空隙,分子间的引力和斥力是同时存在的,实际表现出的分子力是引力和斥力的合力;(2)分子力随分子间距离变化的关系:分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小,随分子间距离的减小而增大,但斥力比引力变化得快;图1(3)分子力与分子间距离的关系图线由分子间的作用力与分子间距离关系图线(如图1所示)可知:①当r=r0时,F引=F斥,分子力为零;②当r>r0时,F引>F斥,分子力表现为引力;③当r<r0时,F引<F斥,分子力表现为斥力;④当分子间距离大于10r0(约为10-9 m)时,分子力很弱,可以忽略不计.[深度思考]当两个分子之间的距离大于r0时,分子间只有引力,当小于r0时,分子间只有斥力,这种说法是否正确?二、温度和内能1.温度一切达到热平衡的系统都具有相同的温度.2.两种温标摄氏温标和热力学温标.关系:T=t+273.15 K.3.分子的动能(1)分子动能是分子热运动所具有的动能;(2)分子热运动的平均动能是所有分子热运动动能的平均值,温度是分子热运动的平均动能的标志;(3)分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的总和.4.分子的势能(1)意义:由于分子间存在着引力和斥力,所以分子具有由它们的相对位置决定的能.(2)分子势能的决定因素①微观上:决定于分子间距离和分子排列情况;②宏观上:决定于体积和状态.5.物体的内能(1)概念理解:物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和,是状态量;(2)决定因素:对于给定的物体,其内能大小由物体的温度和体积决定,即由物体内部状态决定;(3)影响因素:物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小无关;(4)改变物体内能的两种方式:做功和热传递.[深度思考]当两个分子从无穷远逐渐靠近时,分子力大小如何变化,分子力做功情况如何?分子势能如何变化?1.(人教版选修3-3P7第2题改编)以下关于布朗运动的说法正确的是()A.布朗运动就是分子的无规则运动B.布朗运动证明,组成固体小颗粒的分子在做无规则运动C.一锅水中撒一点胡椒粉,加热时发现水中的胡椒粉在翻滚.这说明温度越高布朗运动越激烈D.在显微镜下可以观察到煤油中小粒灰尘的布朗运动,这说明煤油分子在做无规则运动2.关于温度的概念,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,则物体的分子平均动能大B.物体温度高,则物体每一个分子的动能都大C.某物体内能增大时,其温度一定升高D.甲物体温度比乙物体温度高,则甲物体的分子平均速率比乙物体的大3.对内能的理解,下列说法正确的是()A.系统的内能是由系统的状态决定的B.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C.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D.1 g 100 ℃水的内能小于1 g 100 ℃水蒸气的内能4.根据分子动理论,下列说法正确的是()A.一个气体分子的体积等于气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数之比B.显微镜下观察到的墨水中的小炭粒所做的不停地无规则运动,就是分子的运动C.分子间的相互作用的引力和斥力一定随分子间的距离增大而增大D.分子势能随着分子间距离的增大,可能先减小后增大5.(人教版选修3-3P9第4题)如图2所示,把一块洗净的玻璃板吊在橡皮筋的下端,使玻璃板水平地接触水面.如果你想使玻璃板离开水面,向上拉橡皮筋的力必须大于玻璃板的重量.请解释为什么.图2.命题点一分子动理论和内能的基本概念例1下列说法正确的是()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.悬浮微粒越大,在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多,布朗运动越明显C.在使两个分子间的距离由很远(r>10-9m)减小到很难再靠近的过程中,分子间作用力先减小后增大;分子势能不断增大D.温度升高,分子热运动的平均动能一定增大,但并非所有分子的速率都增大E.物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关1.下列说法正确的是()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 2.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E .分子间的引力和斥力同时存在,都随分子间距离的增大而减小 命题点二 微观量估算的两种建模方法1.求解分子直径时的两种模型(对于固体和液体) (1)把分子看成球形,d = 36V 0π.(2)把分子看成小立方体,d =3V 0.提醒:对于气体,利用d =3V 0算出的不是分子直径,而是气体分子间的平均距离. 2.宏观量与微观量的相互关系(1)微观量:分子体积V 0、分子直径d 、分子质量m 0.(2)宏观量:物体的体积V 、摩尔体积V mol 、物体的质量m 、摩尔质量M 、物体的密度ρ. (3)相互关系①一个分子的质量:m 0=M N A =ρV molN A.②一个分子的体积:V 0=V mol N A =MρN A (注:对气体,V 0为分子所占空间体积);③物体所含的分子数:N =V V mol ·N A =m ρV mol ·N A 或N =m M ·N A =ρVM ·N A.例2 已知常温常压下CO 2气体的密度为ρ,CO 2的摩尔质量为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分子看做直径为d 的球,则该容器内CO 2气体全部变成硬胶体后体积约为________.3.(2015·海南单科·15(1))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 ,阿伏加德罗常数为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________.4.空调在制冷过程中,室内水蒸气接触蒸发器(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 cm3.已知水的密度ρ=1.0×103 kg/m3、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.命题点三布朗运动与分子热运动1.布朗运动(1)研究对象:悬浮在液体或气体中的小颗粒;(2)运动特点:无规则、永不停息;(3)相关因素:颗粒大小,温度;(4)物理意义:说明液体或气体分子做永不停息地无规则的热运动.2.扩散现象:相互接触的物体分子彼此进入对方的现象.产生原因:分子永不停息地做无规则运动.3.扩散现象、布朗运动与热运动的比较现象扩散现象布朗运动热运动活动主体分子微小固体颗粒分子区别分子的运动,发生在固体、液体、气体任何两种物质之间比分子大得多的微粒的运动,只能在液体、气体中发生分子的运动,不能通过光学显微镜直接观察到共同点①都是无规则运动;②都随温度的升高而更加激烈联系扩散现象、布朗运动都反映分子做无规则的热运动例3关于布朗运动,下列说法中正确的是()A.布朗运动就是热运动B.布朗运动的激烈程度与悬浮颗粒的大小有关,说明分子的运动与悬浮颗粒的大小有关C.布朗运动虽不是分子运动,但它能反映分子的运动特征D.布朗运动的激烈程度与温度有关,这说明分子运动的激烈程度与温度有关5.(2015·课标Ⅱ·33(1))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E.液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的6.下列哪些现象属于热运动()A.把一块平滑的铅板叠放在平滑的铝板上,经相当长的一段时间再把它们分开,会看到与它们相接触的面都变得灰蒙蒙的B.把胡椒粉末放入菜汤中,最后胡椒粉末会沉在汤碗底,但我们喝汤时尝到了胡椒的味道C.含有泥沙的水经一定时间会变澄清D.用砂轮打磨而使零件温度升高命题点四分子动能、分子势能和内能1.分子力、分子势能与分子间距离的关系:分子力F、分子势能E p与分子间距离r的关系图线如图3所示(取无穷远处分子势能E p=0).图3(1)当r>r0时,分子力表现为引力,当r增大时,分子力做负功,分子势能增加.(2)当r<r0时,分子力表现为斥力,当r减小时,分子力做负功,分子势能增加.(3)当r=r0时,分子势能最小.2.内能和机械能的区别能量定义决定量值测量转化内能物体内所有分由物体内部分子微观任何物体都无法测量.其变在一子的动能和势能的总和运动状态决定,与物体整体运动情况无关具有内能,恒不为零化量可由做功和热传递来量度定条件下可相互转化机械能物体的动能及重力势能和弹性势能的总和与物体宏观运动状态、参考系和零势能面选取有关,和物体内部分子运动情况无关可以为零可以测量例4关于分子间相互作用力与分子间势能,下列说法正确的是()A.在10r0距离范围内,分子间总存在着相互作用的引力B.分子间作用力为零时,分子间的势能一定是零C.当分子间作用力表现为引力时,分子间的距离越大,分子势能越小D.分子间距离越大,分子间的斥力越小E.两个分子间的距离变大的过程中,分子间引力变化总是比斥力变化慢例5以下说法正确的是()A.温度低的物体内能一定小B.温度低的物体分子运动的平均速率小C.温度升高,分子热运动的平均动能一定增大,但并非所有分子的速率都增大D.外界对物体做功时,物体的内能不一定增加判断分子动能变化的两种方法1.利用分子力做功判断仅受分子力作用时,分子力做正功,分子势能减小,分子动能增加;分子力做负功,分子势能增加,分子动能减小.图42.利用分子势能E p与分子间距离r的关系图线判断如图4所示,仅受分子力作用时,分子动能和势能之和不变,根据E p变化可判知E k变化.而E p变化根据图线判断.但要注意此图线和分子力与分子间距离的关系图线形状虽然相似,但意义不同,不要混淆.7.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.分子之间的距离减小时,分子力一定做正功D.分子之间的距离增大时,分子势能一定减小E.分子之间的距离增大时,可能存在分子势能相等的两个点8.两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5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5A.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10 μm、2.5 μm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1.0×10-6 m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1 g石墨烯展开后面积可以达到2 600 m2,试计算每1 m2的石墨烯所含碳原子的个数.(阿伏加德罗常数N A=6.0×1023 mol-1,碳的摩尔质量M=12 g/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=1.6 L,氙气密度ρ=6.0 kg/m3,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.。
第1讲 分子动理论与内能
A.热量从铝块传到铁块;B.热量从铁块传到铝块;
C.铁块和铝块之间不发生热传递;D.条件不足,无法确定。
【热值】
22.(2008 哈尔滨)完全燃烧42g焦炭所放出的热量,若由50%被2kg、30℃的水吸收,则水温可以升高( )[c水=4.2×103J/(kg·℃)、q焦炭=3.0×107J/kg,此时外界为1个标准大气压]
C、高温物体的内能一定比低温物体的内能大
D、质量大且温度高的物体的内能一定比同状态质量小,温度低的物体的内能大
13、甲、乙两种物体质量相同比热不同,当它们升高相同温度时,一定是( )
A、比热小的吸收热量多 B、比热大的吸收热量多
C、甲、乙吸收的热量一样多 D、因初温不知道无法判定
14、下面几个例子中,属于做功使机械能转化为内能的是( )
7.下列各现象中,属于扩散现象的是( )
A.空气流动成风;B.将墨水滴入水中,可以看到沿途拉成一长串墨迹;
C.洒水车向马路上喷水;D.将几粒粗盐放入盛水的杯中,过一段时间整杯水都变咸了。
8.(2006 山东)下列现象中不能用分子热运动的观点解释的是( )
A.酒香不怕巷子深;B.金块和铅块紧压在一起,过几年后发现铅中有金,金中有铅;
A.打开香水瓶盖后,能闻到香味,说明分子在永不停息地运动;
B.密封在容器内的液体很难被压缩,说明分子间有引力;
C.用手捏海绵,海绵的体积变小,说明分子间有间隙;
D.铅笔笔芯用了一段时间后会变短,说明分子间有斥力。
6.用粉笔在黑板上写字,时间长了,这些字比刚写上时难擦掉,原因是( )
第1讲 分子动理论 内能
4.分子势能
(1)定义:由于分子间存在着引力和斥力,所以分子具有由它们的 06 __相__互__位__置____决定的能。
(2)分子势能的决定因素 微观上——决定于 07 ___分__子__间__距__离____; 宏观上——决定于物体的 08 __体__积__。
(1)引力和斥力同时存在,都随分子间距离的增大而_减__小___,随分子间 距离的减小而 11 __增__大__, 12 _斥__力___比引力变化更快。
(2)分子力随分子间距离的变化图象如图所示。 (3)分子力的特点 ①r=r0 时(r0 的数量级为 10-10 m),F 引=F 斥,分子力 F=0; ②r<r0 时,F 引<F 斥,分子力 F 表现为 13 __斥__力__; ③r>r0 时,F 引>F 斥,分子力 F 表现为 14 __引__力__; ④r>10r0 时,F 引、F 斥都已十分微弱,可认为分子力 F= 15 _0__。
(2)气体分子不是一个一个紧密排列的,它们之间的距离很大,所以计 算的一般是每个分子所占据的平均空间大小。如图所示,将每个分子占据 的空间视为棱长为 d 的立方体,所以 d=3 V0。
2.微观量:分子体积 V0、分子直径 d、分子质量 m。 3.宏观量:物体体积 V、摩尔体积 Vmol、物体的质量 M、摩尔质量 Mmol、物体的密度 ρ。
答案
解析 物体的内能是物体内所有分子的热运动动能和分子势能的总 和,与物体的温度、体积、分子总数(或物质的量)均有关,故 A、B 错误, C 正确;做功和热传递都能改变物体的内能,对物体做功,若物体同时对 外放热,则物体的内能可能减小,D 正确;物体放出了热量,若同时对物 体做功,则物体的内能可能不变,E 正确。
选修12第一章分子动理论内能第2节物体的内能
选修12第一章分子动理论内能第2节物体的内能测试题 2019.91,某种物质1mol的质量是μkg, 密度为ρkg/m3. 若用NA表示阿伏加德罗常数 , 则每一个分子的质量是________kg, 每立方米中这种物质包含的分子数目是____________.2,下列说法中正确的是( )A.温度低的物体内能小B.温度低的物体分子运动的平均速率小C.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D.外界对物体做动时,物体的内能不一定增加3,采用绝热(即不交换热量)的方式使一定量的气体由初态A变化至终态B.对于不同的绝热方式,下面说法正确的是( )A.对气体所做的功不同B.对气体所做的功相同C.对气体不需做功,因为没有热的传递D.以上三种说法都不对4,如图所示,容器A、B各有一个可以自由移动的轻活塞,活塞下面是水,上面是大气,大气压强恒定.A、B的底部由带有阀门K的管道相连,整个装置与外界绝热.起初,A中水面比B中的高,打开阀门,使A中的水逐渐向B中流,最后达到平衡.在这个过程中,( )A.大气压力对水做功,水的内能减小B.水克服大气压力做功,水的内能减小C.大气压力对水不做功,水的内能不变D.大气压力对水不做功,水的内能增加5,质量相等,温度都为100℃的水和水蒸气,它们的内能 ( ) A.相等B.水的内能比水蒸气的内能大C.水蒸气的内能比水的内能大D.无法确定6,关于内能和机械能的下列说法中,正确的是 ( )A.机械能很大的物体,其内能一定很大B.物体的机械能损失时,内能却可能增加C.物体的内能损失时,机械能必然会减少D.物体的内能为零时,机械能可以不为零E.物体的机械能为零时,内能可以不为零7,用力拉着铁块在水平地面上运动,铁块的机械能和内能有没有变化?8,如图,U型管左管口套有一小气球,管内装有水银。
当在右管内再注入一些水银时,气球将鼓得更大。
假设封闭气体与外界绝热,则在注入水银时,封闭气体的体积、压强、内能将怎样变化?9,如图所示,在高为1.8m的光滑水平桌面上,放着一个质量为0.98kg的铅块M,地面上有一个水槽,一颗质量为20g的速度为200m/s的铅弹沿水平方向射入铅块后,一起掉入水槽中,设水的质量为170g,且水槽不导热,铅块在空气中的阻力不计,铅块放出的热量全部被水吸收,铅的比热是0.126×103J/kg℃,g=10m/s2,求:(1)由于铅弹和铅块之间的摩擦力做功,铅块可以获得的最大内能是多少?(2)水温升高多少度?10,在标准大气压下,质量100g,温度为100℃的水变为100℃的水蒸气时,体积由1.04×102cm3变为1.68×105cm3。
第讲分子动理论内能
第1讲分子动理论内能【突破考点】—————考点聚焦[考点导读][考点明示]考点一分子动理论1.两种不同的物质相互接触时,彼此进入对方的现象,叫做扩散。
这种现象说明了:①分子之间有间隙;②分子在不停地做无规则运动。
2.分子动理论的基本观点:①物质是由分子组成的;②一切物质的分子都在不停地做无规则运动;③分子间存在相互作用的引力和斥力。
3.由于分子的运动与温度有关,温度越高,分子运动越剧烈。
所以这种无规则运动叫做分子的热运动。
考点二内能的概念4.内能是指物体内部所有分子做热运动的动能和分子势能的总和。
5.一切物体在任何情况下都有内能。
其大小与物体的温度、体积、状态、质量等因素都有关。
考点三内能的利用6.内能利用的两个方面:①利用内能加热;②利用内能对外做功。
考点四热量7.热量是指在热传递过程中传递内能的多少。
【突破重点】—————重点精讲重点突破一扩散现象【说明】1.扩散现象只发生在不同的物质之间.......,同种物质之间不能发生扩散现象。
如:一杯冷水和一杯热水兑在一起,不是扩散现象。
2.物体只有相互接触....才能发生扩散现象。
3.扩散现象并不局限于处于同一状态..........下的不同物质之间才能发生。
如:打开香水瓶,可以闻到香水味,这是气体与液体间的扩散;在水中放一些盐,过一会儿水会变咸,这是固体与液体间的扩散。
4.扩散现象是自发形成....的,并不是在外力作用下形成的。
如:用机械的办法(搅拌等)使物体发生宏观运动,这些不是扩散。
重点突破二分子间的作用力1.分子间的引力和斥力是同时存在的;2.引力与斥力随分子间距离的变化情况:【说明】(1)r0指平衡位置时分子间的距离。
(2)物体能够压缩,是因为分子间有间隙;固体和液体能保持一定的体积,是因为分子间有引力;固体和液体很难被压缩,是因为分子间有斥力;“破镜不能重圆”是因为分子间距离太大,分子间的作用力几乎为零(或太小)。
重点突破三比较内能改变的两种方法重点突破四比较温度、内能、热量【点拨】几个结论1.一个物体温度升高,内能一定增加,但不一定吸收了热量(可以是外界对它做功);2.一个物体吸收了热量,内能一定增加,但温度不一定升高(可以不变,如晶体熔化和液体的沸腾过程需要不断吸热,但温度保持不变)。
高中物理12第一章分子动理论内能(含解析)
高中物理12第一章分子动理论内能(含解析)一、单选题1.一开口向下导热平均直玻璃管,通过细绳悬挂在天花板上,玻璃管下端浸没在固定水银槽中,管内外水银面高度差为h ,下列情形中能使细绳拉力增大的是()A.大气压强增加B.环境温度升高C.向水银槽内注入水银 D.略微增加细绳长度,使玻璃管位置相对水银槽下移2.关于分子动理论和物体的内能,下列说法中正确的是()A.液体分子的无规则运动称为布朗运动B.物体的温度升高,物体内大量分子热运动的平均动能增大C.物体从外界吸取热量,其内能一定增加D.气体的温度升高,气体的压强一定增大3.下列现象中,最能恰当地说明分子间有相互作用力的是()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.两块纯洁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4.如图所示,密闭气缸左侧导热,其余部分绝热性能良好,绝热轻活塞K把气缸分隔成体积相等的两部分,K与气缸壁的接触是光滑的,两部分中分别有相同质量、相同温度的同种气体a和b ,气体分子之间相互作用力可忽略,当外界环境温度缓慢降低到某一值的过程中,以下说法不正确的是()A.a的体积减小,压强降低B.b的温度降低C.散失热量后a的分子热运动比b的分子热运动猛烈D.a减少的内能大于b减少的内能5.关于一定质量的理想气体,下列说法正确的是()A.当气体温度升高,气体的压强一定增大 B.当气体温度升高,气体的内能可能增大也可能减小C.当外界对气体做功,气体的内能一定增大D.当气体在绝热条件下膨胀,气体的温度一定降低6.关于一定质量的理想气体,下面表述正确的是()A.当分子热运动变剧烈时,压强一定增大 B.等温压缩过程,气体压强一定增大C.等容变化过程,气体温度一定不变 D.压强增大,体积一定减少7.如图所示,一定质量的理想气体,从状态1变化到状态2,其P﹣图像为倾斜直线,下述正确的是()A.密度不变 B.压强不变 C.体积不变D.温度不变8.下列说法中错误的是()A.用手捏面包,面包的体积缩小了,证明分子间有间隙B.煤堆在墙角时刻长了,墙内部也变黑了,证明分子在永不停息地运动C.打开香水瓶后,专门远的地点能闻到香味,说明分子在不停地运动D.封闭在容器中的液体专门难被压缩,证明分子间有斥力9.关于固体的相关说法中正确的是()A.所有固体都具有固定的熔点B.固体和液体之间形成的附着层只有收缩的可能C.只有单晶体具有固定的几何外形,多晶体和非晶体都不具有固定的几何外形D.晶体具有固定的几何外形,非晶体不具有固定的几何外形10.下列关于温度的各种说法中,正确的是()A.某物体温度升高了200 K ,也确实是升高了200℃B.某物体温度升高了200℃,也确实是升高了473 KC.﹣200℃比﹣250℃温度低D.200℃和200 K的温度相同11.气体温度升高,则该气体()A.每个分子的体积都增大B.每个分子的动能都增大C.速率大的分子数量增多D.分子间引力和斥力都增大二、多选题12.一定质量的理想气体()A.先等压膨胀,再等容降温,其温度必低于起始温度B.先等温膨胀,再等压压缩,其体积必小于起始体积C.先等容升温,再等压压缩,其温度有可能等于起始温度D.先等容加热,再绝热压缩,其内能必大于起始内能13.当氢气和氧气的质量和温度都相同时,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大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.两种气体分子热运动的平均速率相等14.1g、100℃的水与1g、100℃的水蒸气相比较,下述说法中正确的是()A.分子的平均动能与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.1g、100℃的水的内能小于1g、100℃的水蒸气的内能15.把墨汁用水稀释后取出一滴放在显微镜下观看,如图所示,下列说法中正确的是()A.在显微镜下既能看到水分子也能看到悬浮的小炭粒,且水分子不停地撞击炭粒B.小炭粒在不停地做无规则运动,这确实是所说的布朗运动C.越小的炭粒,运动越明显D.在显微镜下看起来连成一片的液体,实际上确实是由许许多多的静止不动的水分子组成的16.关于封闭的某种理想气体,下列说法正确的是()A.压强是由气体的重力产生的B.气体温度不变,压强可能增大C.气体分子平均动能增大,体积减小,压强一定增大D.压强与体积成反比E.单位体积分子数增多,气体的压强可能减小17.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,由图可知()A.气体的所有分子,其速率都在某个数值邻近B.某个气体分子在高温状态时的速率可能与低温状态时相等C.高温状态下大多数分子的速率大于低温状态下大多数分子的速率D.高温状态下分子速率的分布范畴相对较小三、填空题18.扩散现象和布朗运动与温度有关,温度越高,分子运动越________ ,我们把分子的无规则运动叫做________。
第一讲分子动理论内能(原卷版+解析)
第一讲分子动理论内能➢知识梳理一、分子动理论1.物体是由大量分子组成的(1)分子的大小①分子直径:数量级是10-10 m;②分子质量:数量级是10-26 kg;③测量方法:油膜法。
(2)阿伏加德罗常数1 mol任何物质所含有的粒子数,N A=6.02×1023 mol-1。
2.分子热运动(1)扩散现象①定义:不同种物质能够彼此进入对方的现象。
②实质:由物质分子的无规则运动产生的。
温度越高,扩散现象越明显。
(2)布朗运动①定义:悬浮在液体中的微粒的永不停息的无规则运动。
②成因:液体分子无规则运动,对固体微粒撞击作用不平衡造成的。
③特点:永不停息,无规则;微粒越小,温度越高,布朗运动越明显。
④结论:反映了液体分子运动的无规则性。
(3)热运动①定义:分子永不停息的无规则运动。
②特点:温度是分子热运动剧烈程度的标志。
温度越高,分子无规则运动越激烈。
3.分子间的作用力(1)分子间作用力跟分子间距离的关系如图所示。
(2)分子间作用力的特点①r=r0时(r0的数量级为10-10 m),分子间作用力F=0,这个位置称为平衡位置;②r<r0时,分子间作用力F表现为斥力;③r>r0时,分子间作用力F表现为引力。
二、分子运动速率分布规律1.气体分子运动的特点(1)气体分子间距很大,分子间的作用力很弱,通常认为,气体分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外,不受力而做匀速直线运动,气体充满它能达到的整个空间。
(2)气体分子的数密度仍然十分巨大,分子之间频繁地碰撞,每个分子的速度大小和方向频繁地改变。
分子的运动杂乱无章,在某一时刻,向着各个方向运动的分子数目几乎相等。
2.分子运动速率分布图像(1)分子做无规则运动,在任一温度下,气体分子的速率都呈“中间多、两头少”的分布。
(2)温度一定时,某种分子的速率分布是确定的;温度升高时,速率小的分子数减少,速率大的分子数增多,分子的平均速率增大,但不是每个分子的速率都增大。
22版:第1讲 分子动理论 内能(创新设计)
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实验:用油膜法估测分子的大小 1.实验原理 实验采用使油酸在水面上形成一层单分子油膜的方法估测分子的大小。当把一滴 用酒精稀释过的油酸滴在水面上时,油酸酒精溶液就在水面上散开,其中的酒精 溶于水,并很快挥发,在水面上形成如图 3 甲所示形状的一层纯油酸薄膜。如果 算出一定体积的油酸酒精溶液在水面上形成的单分子油膜的面积,即可算出油酸 分子的大小。用 V 表示一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积,用 S 表示单分子 油膜的面积,用 d 表示分子的直径,如图乙所示,则 d=VS。
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图3
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2.实验器材 盛水浅盘、注射器(或滴管)、容量瓶、坐标纸、玻璃板、痱子粉(或细石膏 粉)、油酸酒精溶液、量筒、彩笔。
3.实验步骤 (1)用稀酒精溶液及清水清洗浅盘,充分洗去油污、粉尘,以免给实验带来误 差。 (2)配制油酸酒精溶液,取纯油酸1 mL,注入500 mL的容量瓶中,然后向容量 瓶内注入酒精,直到液面达到500 mL刻度线为止,摇动容量瓶,使油酸充分 溶解在酒精中,这样就得到了500 mL含1 mL纯油酸的油酸酒精溶液。
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(3)分子力与分子间距离的关系图线(如图1所示)
由分子间的作用力与分子间距离的关系图线可知:
①当r=r0时,F引=F斥,分子力为__零__。
②当r>r0时,F引>F斥,分子力表现为_引__力___。
③当r<r0时,F引<F斥,分子力表现为__斥__力__。
2019 2018 2016
2020 2019 2018 2017 2016
近年年高考物理一轮复习第12章热学第1讲分子动理论内能习题新人教版(2021学年)
2019年高考物理一轮复习第12章热学第1讲分子动理论内能习题新人教版编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2019年高考物理一轮复习第12章热学第1讲分子动理论内能习题新人教版)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第十二章第1讲分子动理论内能1.(2017·北京卷)以下关于热运动的说法正确的是错误!( C )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]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错误;分子永不停息地做无规则运动,B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,故C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错误。
2.(2016·北京理综)雾霾天气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。
第1节 分子动理论 内能(答案详解)
第1节分子动理论内能课时作业基础巩固(限时:20分钟满分:50分)一、选择题(有6题,每题7分,共42分)1.(2020·福建漳州模拟)(多选)关于分子动理论,下列说法中正确的是( BCE )A.扩散现象与温度无关,不属于分子热运动B.水仙花飘香,表明分子在不停地做无规则运动C.悬浮在液体中的颗粒越小,布朗运动越明显D.固体很难被压扁是因为其内部的分子间没有空隙E.当两分子间的距离为分子力平衡距离r0时,分子势能最小解析:扩散现象说明分子在永不停息地做无规则热运动,温度越高,扩散得越快,故A错误;水仙花飘香是由于花的香气在空中不断扩散,表明分子在不停地做无规则运动,故B正确;悬浮在液体中的颗粒越小,液体分子对颗粒的碰撞越少,颗粒的受力越不平衡,布朗运动越明显,故C正确;固体分子之间仍然有间隙,固体很难被压扁的原因是分子间有斥力,故D错误;当r小于r0时,分子间的作用力表现为斥力,两分子间的距离由r0逐渐变小时,分子斥力做负功,分子的势能逐渐变大;当r大于r0时,分子间的作用力表现为引力,随分子间距离的增大,分子力做负功,分子势能增大;所以两分子间的距离为r0时,分子势能最小,故E正确。
2.(2020·广东佛山质检)(多选)下列相关说法正确的是( ACD )A.布朗运动虽不是液体分子的运动,但它间接反映了液体分子的无规则运动B.液体表面分子间距离小于液体内部分子间距离C.扩散现象可以在液体、气体中发生,也能在固体中发生D.随着分子间距离的增大,分子间引力和斥力均减小E.当两分子间距离大于平衡位置的间距时,分子间的距离越大,分子势能越小解析:布朗运动是悬浮在液体中微粒的运动,它间接反映了液体分子的无规则运动,故A正确;液体的蒸发导致液体表面分子间距离大于液体内部分子间距离,故B错误;扩散现象可以在液体、气体中发生,也能够在固体中发生,故C正确;由于分子间作用力的实质是静电相互作用力,所以随着分子间距离的增大,分子之间的引力和斥力均减小,故D正确;当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时,分子力表现为引力,分子间的距离增大,分子引力做负功,分子势能增加,故 E 错误。
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1.(2010·四川高考)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
解析:空气容易被压缩是说明空气分子之间的距离很大,两铅块能被压合在一起,钢绳不易被拉断以及水不易被压缩都说明了分子间存在分子力,答案为D.
答案:D
2.(双选)用原子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“双星”体系,观测中同时发现此“中心”离甲分子较近.如果这两个分子间距离r=r0时,它们之间的相互作用力(即分子力)恰好为零,那么上述“双星”体系中()
A.甲、乙两分子间距离一定大于r0
B.甲、乙两分子间距离一定小于r0
C.甲、乙两分子质量一定不等且甲的质量大于乙的质量
D.甲、乙两分子运动速率一定不等且甲的速率大于乙的速率
解析:两分子绕共同“中心”做圆周运动时,向心力是由两分子间的引力提供,故分子间距r>r0,A正确,B错误;由F=m甲ω2r甲=m乙ω2r乙,r甲<r乙可知,m甲>m乙,又v甲=ωr甲,v乙=ωr乙,可知v甲<v乙,故C正确,D错误.
答案:AC
3.(双选)(2010·全国卷Ⅰ)如图12-1-3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图12-1-3
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
解析:对两分子组成的系统,分子力做正功,分子势能减小;分子力做负功,分子势能增加.结合图象可知,分子距离由非常近到r1时,E p减小,分子力做正功;当分子由r1到r2时,E p减少,分子力做正功,故分子力为斥力,A错,B对,D错;分子间距离由r2继续增大时,分子势能增加,说明分子力做负功,即分子间表现为引力,故分子间距离为r2时,分子间作用力为零,C项正确.
答案:BC
4.(双选)(2011·镇江一模)如图12-1-4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
子间的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处由静止释图12-1-4
放,则()
A.乙分子由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小
D.乙分子由b到d的过程中,两分子间的分子势能一直增大
解析:分子由a到c,分子间一直表现为引力,引力做正功,乙分子速率增大,分子势能一直减小,c到d分子间表现为斥力,分子力做负功,分子的速率变小,分子势能增大,故c点速率最大,综上所述,只有B、C正确.
答案:BC
5.(双选)同学们一定都吃过味道鲜美的烤鸭,烤鸭的烤制过程没有添加任何调料,只是在烤制之前,把烤鸭放在腌制汤中腌制一定时间,盐就会进入肉里.则下列说法正确的是()
A.如果让腌制汤温度升高,盐进入鸭肉的速度就会加快
B.烤鸭的腌制过程说明分子之间有引力,把盐分子吸进鸭肉里
C.在腌制汤中,有的盐分子进入鸭肉,有的盐分子从鸭肉里面出来
D.把鸭肉放入腌制汤后立刻冷冻,将不会有盐分子进入鸭肉
解析:盐分子进入鸭肉是因为盐分子的扩散,温度越高扩散得越快,A正确;盐进入鸭肉是因为盐分子的无规则运动,并不是因为分子引力,B错误;盐分子永不停息的做无规则运动,有的进入鸭肉,有的离开鸭肉,C正确;冷冻后,仍然会有盐分子进入鸭肉,只不过速度慢一些,D错误.
答案:AC
6.下列关于布朗运动的说法中正确的是()
A.将碳素墨水滴入清水中,观察到的布朗运动是碳分子无规则运动的反映
B.布朗运动是否显著与悬浮在液体中的颗粒大小无关
C.布朗运动的激烈程度与温度无关
D.微粒的布朗运动的无规则性,反映了液体内部分子运动的无规则性
解析:将碳素墨水滴入清水中,观察到的布朗运动是碳粒的无规则运动,A错误;布朗运动是否显著与悬浮在液体中的颗粒大小、液体的温度均有关,B、C错误.答案:D
7.(双选)(2011·南昌调研)根据分子动理论,下列说法正确的是()
A.一个气体分子的体积等于气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数之比
B.显微镜下观察到的墨水中的小炭粒所做的不停地无规则运动,就是分子的运动
C .分子间相互作用的引力和斥力一定随分子间的距离增大而减小
D .分子势能随着分子间的距离的增大,可能先减小后增大
解析:气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数之比为一个气体分子所占据的空间,而非一个气体分子的体积,A 错误.墨水中小炭粒的无规则运动为固体小颗粒的无规则运动,而非分子运动,B 错误.分子间的引力和斥力随分子间距离的增大而减小,C 正确.当两分子间距离小于r 0时,分子力表现为斥力,此时分子势能随分子间距离的增大而减小;当两分子间距离大于r 0时,分子力表现为引力,此时分子势能随分子间距离的增大而增大,D 正确.
答案:CD
8.(双选)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:温度相同则它们的分子平均动能相同;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 正确、B 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 错误、D 正确.
答案:AD
9.(2011·云浮模拟)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
=200.5×10-3
13.6×103×6.0×1023 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个≈4×1022个 答案:(1)M N A
(2)2×10-29 m 3 (3)4×1022个
10.回答下列问题:
(1)已知某气体的摩尔体积为V m,摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为N A,由以上数据能否估算出每个分子的质量、每个分子的体积、分子之间的平均距离?
(2)当物体体积增大时,分子势能一定增大吗?
(3)在同一个坐标系中画出分子力F和分子势能E p随分子间距离的变化图象,要求表示出E p最小值的位置及E p变化的大致趋势.
解析:(1)可估算出每个气体分子的质量
m0=M
N A;
由于气体分子间距较大,由V0=V m
N A求得的是一个气体分子占据的空间,而不是一个气
体分子的体积,故不能估算每个分子的体积;
由d=3
V0=
3V
m
N A可求出分子之间的平均距离.
(2)在r>r0范围内,当r增大时,分子力做负功,分子势能增大;在r<r0范围内,当r 增大时,分子力做正功,分子势能减小,故不能说物体体积增大,分子势能一定增大,只能说当物体体积变化时,其对应的分子势能也变化.
(3)如图所示:
答案:见解析。