南方新高考2018版高考物理大一轮复习 专题十二 热学 第1讲 分子动理论 内能课时作业

专题十二热学
第1讲分子动理论内能
一、多项选择题(下列选项中有三个选项为正确答案)
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
2．下列说法中正确的是( )
A．液体中悬浮微粒的布朗运动是做无规则运动的液体分子撞击微粒而引起的
B．布朗运动是液体分子运动的间接反映，它说明分子永不停息地做无规则运动
C．物体的温度越高，其分子的平均动能越大
D．物体内所有分子动能的总和叫做物体的内能
E．只有热传递才能改变物体的内能
3．如图K12­1­1所示，分别表示两个分子之间分子力和分子势能随分子间距离变化的图象．由图象判断以下说法中正确的是( )
图K12­1­1
A．当分子间距离为r0时，分子力和分子势能均最小且为零
B．当分子间距离r＞r0时，分子力随分子间距离的增大而增大
C．当分子间距离r＞r0时，分子势能随分子间距离的增大而增大
D．当分子间距离r＜r0且逐渐减小时，分子力逐渐增大
E．当分子间距离r＜r0且逐渐减小时，分子势能逐渐增大
4．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
5．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 ．PM2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当
B ．PM2.5在空气中的运动不属于分子热运动
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
6．(2016年山东济南师大附中二模)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K12­1­2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( )
图K12­1­2
A ．假设将两个分子从r ＝r 2处释放，它们将相互远离
B ．假设将两个分子从r ＝r 2处释放，它们将相互靠近
C ．假设将两个分子从r ＝r 1处释放，它们的加速度先减小后增大
D ．假设将两个分子从r ＝r 1处释放，当r ＝r 2时它们的速度最大
E ．假设将两个分子都放在r ＝r 2处，它们的分子势能最小
7．(2016年吉林实验中学模拟)下列关于分子运动和热现象的说法正确的是( )
A ．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势能的缘故
B ．一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，其分子之间的势能增加
C ．对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热
D ．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增大，因此压强必然增大
E ．一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和
8．(2016年湖南衡阳月考)关于理想气体的温度、分子平均速率和内能的关系，下列说法中正确的是( )
A ．温度升高，气体分子的平均速率增大
B ．温度相同，各种气体分子的平均速率都相同
C ．温度相同，各种气体分子的平均动能相同
D ．温度相同，各种气体的内能相同
E ．理想气体的内能只取决于物质的量和温度
9．(2016年山东济南师大附中二模)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 0
N A
B ．1个铜原子的体积是M 0ρN A
C ．1 kg 铜所含原子的数目是ρN A
D ．1 m 3铜所含原子的数目为ρN A M 0
E ．1 mol 铜所含原子的数目是ρN A M 0
10．下列说法正确的是( )
A ．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总随分子间距离的减小而减小
B ．液体表面层内分子分布比液体内部稀疏，所以分子间作用力表现为引力
C ．布朗运动是悬浮在液体中的固体分子的运动，它间接说明分子永不停息地做无规则
运动
D．满足能量守恒定律的客观过程并不都是可以自发地进行的
E．分子a从远处靠近不动的分子b的过程中，当它们相互作用力为零时，分子a的动能一定最大
二、非选择题
11．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 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＝6.0×1023mol－1.求：(计算结果保留1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．
专题十二热学
第1讲分子动理论内能
1．ACD 解析：扩散现象与温度有关，温度越高，扩散进行得越快，A正确．扩散现象是由于分子的无规则运动引起的，不是一种化学反应，B、E错误，C正确．扩散现象在气体、液体和固体中都能发生，D正确．
2．ABC 3．CDE
4．ACD 解析：布朗运动是固体颗粒在液体中的运动，反应液体分子的运动，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<r0，分子力随r增大减小，分子势能减小，当r＝r0时，分子力等于零，分子势能最小，然后随r增大分子力先增大再减小，分子势能逐渐增大，故B错误，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，但单个分子运动不确定，故E错误．
5．BDE 解析：PM2.5的尺寸比空气中氧分子的尺寸大得多，A错误；PM2.5在空气中的运动不属于分子热运动，B正确；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，PM2.5必然有内能，D、E正确．
6．CDE 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，故它们将保持原来的静止状态，A、B错误．当r＝r1，分子间表现为斥力，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，之后分子间表现为引力，距离增大，引力增大，加速度增大，故加速度先减小后增大，故C、D正确．r＝r2为平衡位置，平衡位置的分子势能最小，故E正确．
7．BCE 解析：气体分子在做无规则的运动，失去容器后就会散开，选项A错误；一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，因温度不变，平均动能不变，而内能增加，所以其分子之间的势能增加，选项B正确；根据理想气体状态方程知如果压强不变，体积增大，则温度升高，根据ΔU＝W＋Q，ΔU>0，W<0，故Q>0，它一定从外界吸热，选项C正确；若气体的体积增大，分子密度减小，压强可能减小，选项D错误；内能等于其所有分子热运动动能
和分子之间势能的总和，选项E 正确．
8．ACE 9．ABD
10．BDE
11．解：(1)水的摩尔体积为 V m ＝M ρ＝1.8×10－2
1.0×103 m 3/mol ＝1.8×10－5
m 3/mol
水分子数N ＝VN A V m
＝1.0×103×10－6
×6.0×1023
1.8×10－5≈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 ＝3
6V m πN A ＝36×1.8×10－5
3.14×6.0×10
23 m≈4×10－10
m.。