高考物理总复习 第13章 第1课时 分子动理论 内能课时

【全优课堂】2016高考物理总复习 第13章 第1课时 分子动理论
内能课时作业
一、单项选择题
1．(2013·广州一模)水压机是利用液体来传递压强的．水压机工作时，水分子间( )
A ．只有斥力
B ．只有引力
C ．既有引力也有斥力，但分子力表现为引力
D ．既有引力也有斥力，但分子力表现为斥力
【答案】D
【解析】本题考查分子间的相互作用力，意在考查考生对分子间相互作用力随分子间距离变化规律的理解．分子间一定同时具有引力和斥力，A 、B 错．当受到压力时，分子间距离小于r 0(分子间引力和斥力相等时的距离)，分子力表现为斥力，C 错，D 对．
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，氢气与氧气分子的平均速率相同
【答案】B
【解析】布朗运动是固体颗粒的无规则运动，是分子无规则运动的反映，但不是分子的无规则运动，A 项错误；B 项是扩散运动的应用，B 项正确；当气体的温度升高时，只是分子的平均动能变大了，并不是所有的分子运动速率都变大，C 项错误；氧气与氢气温度相同
时，分子的平均动能相同，由E k ＝12
mv 2知，氢气分子的平均速率大，D 错误．因此，只有B 项正确．
3．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
【答案】D
【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．
4．关于分子势能的下列说法中，正确的是( )
A．当分子距离为平衡距离时分子势能最大
B．当分子距离为平衡距离时分子势能最小，但不一定为零
C．当分子距离为平衡距离时，由于分子力为零，分子势能为零
D．分子相距无穷远时分子势能为零，在相互靠近到不能再靠近的过程中，分子势能不变
【答案】B
5．(2013·肇庆一模)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
【答案】B
【解析】本题考查气体压强及分子动理论，意在考查考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．
6.如图1，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处静止释放，则( )
图1
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增加
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
【答案】B
二、双项选择题
7．设某种物质的摩尔质量为M ，原子间平均距离为d ，已知阿伏加德罗常数为N A ，则该物质的密度ρ可表示为( )
A ．ρ＝6M πd 3N A
B ．ρ＝M d 3N A
C ．ρ＝3M 4πd 3N A
D ．ρ＝8M πdN A
【答案】AB
【解析】分子为球形时，1 mol 物质的体积为16πd 3N A ，则 ρ＝M
16πd 3N A ＝6M πd 3N A ，故A 正确．分子为正方体时，1 mol 物质的体积为d 3N A ，则ρ＝M d 3N A
，故B 正确．
8．如图2所示，甲分子固定在坐标原点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 的变化关系如图中曲线所示，设分子间所具有的总能量为0，则( )
图2
A ．乙分子在P 点(x ＝x 2)时加速度为0
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
【答案】AB
9．如图3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( )
图3
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 m
B．ab为引力曲线，cd为斥力曲线，e点横坐标的数量级为10－10 m
C．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
【答案】BC
【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10－10 m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10－10 m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10－10 m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10－10 m，分子势能随分子间距的变化而发生改变，当分子间距大于10－10 m，分子势能随分子间距的增大而增大；当分子间距小于10－10 m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．10．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
【答案】AC
【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．
三、非选择题
11．如图4所示，把一块洁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，必须用比玻璃板重力________的拉力向上拉橡皮筋．原因是水分子和玻璃的分子间存在________作用．
(2)往一杯清水中滴入一滴红墨水，一段时间后，整杯水都变成了红色．这一现象在物理学中称为________现象，是由于分子的________而产生的．
图4
【答案】(1)大分子引力
(2)扩散无规则运动(热运动)
【解析】(1)水分子对玻璃板下表面分子有吸引力作用，要拉起必须施加大于玻璃板重力和分子吸引力合力的拉力．
(2)红墨水分子进入水中为扩散现象，是分子热运动的结果．
12．如图5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．现在把乙分子从a处由静止释放，若规定无穷远处分子势能为零，则：
图5
(1)乙分子在何处势能最小？是正值还是负值？
(2)在乙分子运动的哪个范围内分子力和分子势能都随距离的减小而增加？
【答案】(1)c处负值(2)c到d阶段
【解析】(1)由于乙分子由静止开始，在ac间一直受到甲分子的引力而做加速运动，引力做正功，分子势能一直在减小，到达c点时所受分子力为零，加速度为零，速度最大，动能最大，分子势能最小且为负值．
(2)在分子力表现为斥力的那一段cd上，随分子间距离的减小，乙分子克服斥力做功，分子力、分子势能随间距的减小一直增加．。