高考物理選修33第七章分子動理論內(nèi)能（含解析）

.@:第11頁2019備戰(zhàn)高考物理選修3-3第七章-內(nèi)能〔含解析〕一、單項選擇題1.只要知道以下哪一組物理量，就可以估算出氣體分子間的平均間隔〔

〕A.

阿伏加德羅常數(shù)，該氣體的摩爾質(zhì)量和體積

B.

阿伏加德羅常數(shù)，該氣體的摩爾質(zhì)量和密度

C.

阿伏加德羅常數(shù)，該氣體的質(zhì)量和體積

D.

該氣體的密度、摩爾質(zhì)量和體積2.關(guān)于攝氏溫度和熱力學(xué)溫度的換算正確的選項是〔

〕

①10℃等于283K

②升高10℃就是升高283K

③﹣10℃等于263K

④降低到﹣10℃就是降低到263K．A.

①②③

B.

①②④

C.

①③④

D.

②③④3.以下說法正確的選項是〔

〕A.

布朗運動就是分子的熱運動

B.

氣體溫度升高，分子的平均動能一定減小

C.

物體體積增大時，分子間距增大，分子勢能也增大

D.

熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體4.如下圖，甲分子固定于坐標(biāo)原點O，乙分子位于x軸上，甲、乙兩分子間的作用力與兩分子間間隔的關(guān)系如圖中曲線所示，F(xiàn)＞0為斥力，F(xiàn)＜0為引力．a(chǎn)、b、c、d為x軸上四個特定的位置，現(xiàn)將乙分子從a挪動到d的過程中，兩分子間的分子力和分子勢能同時都增大的階段是〔

〕

A.

從a到b

B.

從b到c

C.

從b到d

D.

從c到d5.能直接反映分子平均動能大小的宏觀物理量是〔

〕A.

物體的溫度

B.

物體的體積

C.

物體的壓強

D.

物體所含分子數(shù)6.甲和乙兩個分子，設(shè)甲固定不動，乙從無窮遠(yuǎn)處〔此時分子間的分子力可忽略，取無窮遠(yuǎn)時它們的分子勢能為0〕逐漸向甲靠近直到不能再靠近的過程中〔

〕A.

分子間的引力和斥力都在減小

B.

分子間作用力的合力一直增大

C.

分子間的力先做負(fù)功后做正功

D.

分子勢能先減小后增大7.以下各事例中通過熱傳遞改變物體內(nèi)能的是

〔

〕A.

車床上車刀切削工件后發(fā)熱

B.

擦火柴時火柴頭溫度升高

C.

用肥皂水淋車刀后車刀降溫

D.

搓搓手就會覺得手發(fā)熱8.以下說法中正確的選項是〔

〕A.

氣體的壓強僅由溫度決定

B.

分子間的引力和斥力總是同時存在

C.

布朗運動是指液體分子的無規(guī)那么運動

D.

物體的內(nèi)能僅由質(zhì)量和溫度決定9.關(guān)于氣體熱現(xiàn)象的微觀意義，以下說法不正確的選項是〔

〕A.

物體溫度升高，每個分子的動能都增大

B.

物體溫度升高，分子的平均動能增大

C.

氣體對容器的壓強是大量氣體分子對容器的碰撞引起的

D.

氣體壓強的大小與氣體分子的平均動能及分子的密集程度有關(guān)10.一般物質(zhì)分子非常小，分子質(zhì)量也非常小?？茖W(xué)家采用摩爾為物質(zhì)的量的單位，實現(xiàn)了微觀物理量與宏觀物理量間的換算。1摩爾的任何物質(zhì)都含有一樣的粒子數(shù)，這個數(shù)量為稱阿伏伽德羅常數(shù)NA。通過以下條件可以得出阿伏伽德羅常數(shù)的是〔

〕A.

水的密度和水的摩爾質(zhì)量

B.

水分子體積和水分子質(zhì)量

C.

水的摩爾質(zhì)量和水分子質(zhì)量

D.

水分子體積和水的摩爾質(zhì)量11.1個鈾235吸收1個中子發(fā)生核反響時，大約放出196MeV的能量，那么235g純鈾235完全發(fā)生核反響放出的能量為〔NA為阿伏加德羅常數(shù)〕〔

〕A.

235NA×196MeV

B.

NA×196MeV

C.

235×196MeV

D.

×196MeV12.萘的熔點為80℃，80℃的液態(tài)萘分子與80℃的固態(tài)萘分子相比，具有〔

〕A.

相等的平均動能和相等的勢能

B.

相等的平均動能和較多的勢能

C.

較多的平均動能和平均勢能

D.

較少的平均動能和平均勢能二、填空題13.273℃=________K，氣體溫度從﹣10℃升高到20℃，假如用熱力學(xué)溫度表示，氣體溫度升高了________K．14.當(dāng)質(zhì)量為1kg、溫度為0℃的水結(jié)成0℃的冰后，它的體積會變大．此過程中所有水分子的總動能________〔選填：“增大〞、“不變〞或“減少〞〕，所有水分子勢能的總和________〔選填：“增大〞、“不變〞或“減少〞〕．15.某氣體在T1、T2兩種不同溫度下的分子速率分布圖象如下圖，縱坐標(biāo)f〔υ〕表示各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比，橫坐標(biāo)υ表示分子的速率．可見，T1________T2〔選填“＞〞或“＜〞〕，溫度升高，分子的平均速率________〔選填“增大〞或“減小〞〕．

16.天氣預(yù)報說某地某日的最高氣溫是27℃，它是________開爾文？進(jìn)展低溫研究時，熱力學(xué)溫度是2.5K，它是________攝氏度？17.氮氣的摩爾質(zhì)量為M，在某狀態(tài)下氮氣的密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為NA，在該狀態(tài)下體積為V1的氮氣分子數(shù)為________，該氮氣變?yōu)橐后w后的體積為V2，那么一個氮分子的體積約為________．18.用分子動理論〔壓強的微觀形成〕解釋一定質(zhì)量的理想氣體等容升溫的過程中壓強變化的原因________用分子動理論〔壓強的微觀形成〕解釋一定質(zhì)量的理想氣體等溫膨脹的過程中壓強變化的原因________．19.兩個分子相距為r0時，分子勢能為零.當(dāng)分子間隔由r0增大時，分子勢能________；當(dāng)分子間隔由r0減小時，分子勢能________.20.氣體的壓強是由于組成氣體的________向各個方向運動，撞擊器壁而產(chǎn)生的；對此，我們可以通過小鋼球自由落下不斷撞擊托盤后彈出，并使磅秤上有一持續(xù)示數(shù)的實驗〔如圖〕來進(jìn)展________〔選填“觀察〞“類比〞“分析〞或“綜合〞〕．

21.水的摩爾質(zhì)量為M=18g/mol，水的密度為103kg/m3，阿伏伽德羅常數(shù)為，那么V=1cm3的水中有________個水分子〔保存一位有效數(shù)字〕.三、解答題22.熱力學(xué)溫度的單位是？某人的體溫為37℃，那么熱力學(xué)溫度表示是？23.如圖〔a〕所示,在一個配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小團(tuán)蘸了乙醚的棉花，把活塞迅速壓下去，會看到什么現(xiàn)象？這個現(xiàn)象說明了空氣被壓縮時內(nèi)能什么現(xiàn)象？如圖〔b〕所示，當(dāng)塞子從試管口噴出時，水蒸氣的什么能轉(zhuǎn)化為塞子的機械能？

〔a〕

〔b〕四、綜合題24.如圖，一端開口、另一端封閉的細(xì)長薄壁玻璃管程度放置，內(nèi)有用水銀柱封閉的體積為10mL的某種理想氣體．外界大氣壓為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，環(huán)境溫度為27℃，阿伏伽德羅常數(shù)約為6×1023mol－1，標(biāo)準(zhǔn)狀況下1mol該氣體體積約為22.4L．求：

〔1〕當(dāng)環(huán)境溫度降為0℃時〔設(shè)大氣壓強不變〕氣體的體積；〔2〕估算管中氣體分子數(shù)目．〔結(jié)果保存兩位有效數(shù)字〕25.地球到月球的平均間隔為384400km，金原子的直徑為3.48×10－9m，金的摩爾質(zhì)量為197g/mol。假設(shè)將金原子一個接一個地緊挨排列起來，筑成從地球通往月球的“分子大道〞，試問：〔1〕該“分子大道〞需要多少個原子？〔2〕這些原子的總質(zhì)量為多少？26.利用油膜法可以粗略測出阿伏加德羅常數(shù)。把密度ρ＝0.8×103kg/m3的某種油，用滴管滴一滴在水面上形成油膜，這滴油的體積為V＝0.5×10－3cm3，形成的油膜面積為S＝0.7m2，油的摩爾質(zhì)量M＝9×10－2kg/mol，假設(shè)把油膜看成單分子層，每個油分子看成球形，那么：〔1〕油分子的直徑是多少？〔2〕由以上數(shù)據(jù)可粗略測出阿伏加德羅常數(shù)NA是多少？〔保存一位有效數(shù)字〕答案解析部分一、單項選擇題1.【答案】B【考點】分子動理論【解析】【解答】知道該氣體的摩爾質(zhì)量和質(zhì)量，可以得到摩爾數(shù)，不知道體積，故A錯誤；知道阿伏加德羅常數(shù)、該氣體的摩爾質(zhì)量和密度，用摩爾質(zhì)量除以摩爾密度可以得到摩爾體積，再除以阿伏加德羅常數(shù)得到每個分子平均占有的體積，用正方體模型得到邊長，即為分子間距，故B正確；阿伏加德羅常數(shù)、該氣體的質(zhì)量和體積，可以得到密度，但不知道摩爾體積和摩爾質(zhì)量，故C錯誤；該氣體的密度、體積和摩爾質(zhì)量，可以得到摩爾體積，但缺少阿伏加德羅常數(shù)，故D錯誤；

【分析】氣體分子的體積〔氣體分子所占據(jù)的空間〕看成球體，氣體分子間的平均間隔等于球體的直徑；求出分子體積即可以求出分子間的平均間隔2.【答案】C【考點】物體的內(nèi)能【解析】【解答】熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系是T=t+273K，熱力學(xué)溫度的單位是開爾文，用K表示，10℃換算成熱力學(xué)溫度是T=〔10+273〕K=283K．熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的換算關(guān)系是：T=t+273K．根據(jù)此式得到△T=△t，所以溫度每變化10°C，對應(yīng)的熱力學(xué)溫度升高10K．故①正確，②錯誤；

﹣10℃換算為熱力學(xué)溫度T=273﹣10=263K；因此降低到﹣10℃就是降低到263K；故③④正確；

應(yīng)選：C．

【分析】熱力學(xué)溫度r與攝氏溫度c的換算關(guān)系是：T=t+273K．每一開與每一℃是一樣的．3.【答案】D【考點】物體的內(nèi)能【解析】【解答】A、布朗運動是懸浮微粒的運動，它間接反響了液體分子做無規(guī)那么運動，故A錯誤；

B、溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度越高，分子的平均動能越大．故B不正確；

C、分子勢能隨間隔增大先減小后增加，再減小，故兩個分子的間距減小，分子間的勢能可能減小，故C錯誤；

D、熱量在一定的條件下，可以從低溫物體傳遞到高溫物體，例如電冰箱，故D正確；

應(yīng)選：D．

【分析】布朗運動就是懸浮微粒的運動；溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度越高，分子的平均動能越大．正確應(yīng)用熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律解答．4.【答案】D【考點】分子動理論【解析】【解答】解：A、乙分子由a到b一直受引力，分子力增大，分子力做正功，分子勢能減小，故A錯誤；

B、從b到c分子力逐漸變小但仍為引力，分子力做正功，分子勢能減小，故B錯誤；

C、從b到d分子力先減小后增大，分子力先是引力后是斥力，分子勢能先減少后增大，故C錯誤；

D、從c到d分子力是斥力，增大，分子力做負(fù)功，分子勢能增大，故D正確；

應(yīng)選D

【分析】根據(jù)圖象可以看出分子力的大小變化，在橫軸下方的為引力，上方的為斥力，分子力做正功分子勢能減小，分子力做負(fù)功分子勢能增大．5.【答案】A【考點】物體的內(nèi)能【解析】【解答】解：溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度高的物體分子平均動能大，這是統(tǒng)計規(guī)律，能直接反映分子平均動能大小的宏觀物理量是物體的溫度，故A正確，BCD錯誤．

應(yīng)選：A．

【分析】溫度在宏觀上反映物體的冷熱程度，理解溫度是分子平均動能的標(biāo)志的含義，是對大量分子而言的，對單個分子無意義6.【答案】D【考點】物體的內(nèi)能【解析】【解答】A、分子間的引力和斥力都隨分子之間間隔的減小而增大．故A錯誤；

B、開場時由于兩分子之間的間隔大于r0，分子力表現(xiàn)為引力，并且隨間隔的減小，先增大后減?。划?dāng)分子間距小于r0，分子力為斥力，隨分子間隔的減小而增大．故B錯誤；

C、D、開場時由于兩分子之間的間隔大于r0，因此分子力為引力當(dāng)互相靠近時分子力做正功，分子勢能減少；當(dāng)分子間距小于r0，分子力為斥力，互相靠近時，分子力做負(fù)功，分子勢能增加，故C錯誤，D正確．

應(yīng)選：D．

【分析】開場時由于兩分子之間的間隔大于r0，因此分子力為引力當(dāng)互相靠近時分子力做正功，當(dāng)分子間距小于r0，分子力為斥力，互相靠近時，分子力做負(fù)功．7.【答案】C【考點】物體的內(nèi)能【解析】【分析】車床上車刀切削工件后發(fā)熱、擦火柴時火柴頭溫度升高、搓搓手就會覺得手發(fā)熱都是通過做功改變內(nèi)能的，ABD錯；應(yīng)選C

【點評】難度較小，改變內(nèi)能的兩種方式：做功和熱傳遞8.【答案】B【考點】物體的內(nèi)能【解析】【解答】A、氣體的壓強宏觀上由溫度和體積決定，故A錯誤；

B、分子間同時存在斥力和引力，故B正確；

C、布朗運動是懸浮微粒的運動，反映了液體分子的無規(guī)那么運動，故C錯誤；

D、內(nèi)能是值所有分子動能和勢能之和，溫度決定物體的分子平均動能的大小，物體的分子動能還與物體的質(zhì)量有關(guān)，體積決定物體的分子勢能的大小，所以D錯誤；

應(yīng)選：B．

【分析】氣體的壓強由溫度和體積決定；分子間同時存在斥力和引力，布朗運動是懸浮微粒的運動，反映了液體分子的無規(guī)那么運動；物體的內(nèi)能由物質(zhì)的量、溫度和體積共同決定．9.【答案】A【考點】物體的內(nèi)能【解析】【解答】由于溫度是分子平均動能的反映，故溫度升高，分子的平均動能增大，但每個分子的動能卻不一定都增大，也許個別的分子動能還減小，但整體的分子平均動能是增大的，所以A錯誤，B正確；

氣體對容器的壓強是大量氣體分子對容器的碰撞引起的，C正確；氣體壓強的大小與氣體分子的平均動能及分子的密集程度有關(guān)，D也正確。

【分析】由于溫度是分子平均動能的反映，故溫度升高，分子的平均動能增大，但每個分子的動能卻不一定都增大，也許個別的分子動能還減小10.【答案】C【考點】分子動理論【解析】【解答】水的密度和水的摩爾質(zhì)量,只能得到水的摩爾體積，選項A錯誤；水分子體積和水分子質(zhì)量不能得出阿伏伽德羅常數(shù)，選項B錯誤；用水的摩爾質(zhì)量除以水分子質(zhì)量，可得阿伏伽德羅常數(shù)，選項C正確；水分子體積和水的摩爾質(zhì)量，求阿伏伽德羅常數(shù)還缺少水的密度，應(yīng)選項D錯誤；應(yīng)選C.

【分析】明確阿伏伽德羅常數(shù)的含義以及有關(guān)阿伏伽德羅常數(shù)的運算，是解答此題的關(guān)鍵11.【答案】B【考點】分子動理論【解析】【解答】的摩爾質(zhì)量為：，235g純含有的原子個數(shù)為：，故放出的能量為：，B正確；

【分析】根據(jù)鈾235的摩爾質(zhì)量求出235g純U235含有的原子個數(shù)，故求出放出的能量12.【答案】B【考點】物體的內(nèi)能【解析】【分析】萘的熔化過程是在80℃時溫度保持相當(dāng)長時間不變化，此時它吸熱只造成了萘的狀態(tài)變化，這個溫度就是熔點.溫度不變意味著萘分子的平均動能沒有發(fā)生變化，因為溫度是分子平均動能的標(biāo)志.而由于在這一過程中萘分子由固態(tài)向液態(tài)轉(zhuǎn)化，萘的分子間間隔要加大.此時，萘晶體要從外界吸收熱量來破壞晶體的分子排列規(guī)那么，所以吸熱只是為了抑制分子間的引力做功，只增加了分子的勢能.因此，80℃的液態(tài)萘分子與同溫固態(tài)萘分子相比，有相等的平均動能和較多的分子勢能。

故B正確。

【點評】溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度一樣的物體分子平均動能必然一樣，萘熔化過程中溫度保持不變，吸收的熱量全部用來增加分子的勢能。二、填空題13.【答案】546；30【考點】物體的內(nèi)能【解析】【解答】273℃=273+273K=546K，氣體溫度從﹣10℃升高到20℃，假如用熱力學(xué)溫度表示，氣體溫度升高20﹣〔﹣10〕=30K；

故答案為：546；30．

【分析】根據(jù)熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系分析答題．14.【答案】不變；減少【考點】物體的內(nèi)能【解析】【解答】當(dāng)質(zhì)量為1kg、溫度為0℃的水結(jié)成0℃的冰的過程中，溫度保持不變，故分子平均動能不變，但結(jié)冰的過程要放熱，所以內(nèi)能減小，分子勢能減?。?/p>

故答案為：不變，減少．

【分析】冰是晶體，在融化過程中，溫度保持不變，但吸熱，內(nèi)能增大，體積增大，分子勢能增大；而結(jié)冰的過程那么相反．15.【答案】＜；增大【考點】物體的內(nèi)能【解析】【解答】氣體的分子的運動的統(tǒng)計規(guī)律：中間多，兩頭少；

溫度高，最可幾速率向速度較大的方向挪動；

故T1＜T2；

溫度升高，分子熱運動的平均動能增加，故平均速率增加；

故答案為：＜，增大．

【分析】溫度是分子熱運動平均動能的標(biāo)志；氣體的分子的運動的統(tǒng)計規(guī)律：中間多，兩頭少；即大多數(shù)的分子的速率是比較接近的，但不是說速率大的和速率小的就沒有了，也是同時存在的，但是分子的個數(shù)要少很多．16.【答案】300；﹣270.5【考點】物體的內(nèi)能【解析】【解答】t=27℃，那么由T=t+273K得T=300KT=2.5K，那么t=T﹣273=〔2.5﹣273〕℃=﹣270.5℃

【分析】根據(jù)熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系T=t+273K求解即可．17.【答案】；【考點】分子動理論【解析】【解答】體積為V1的氮氣的質(zhì)量為ρV1，那么物質(zhì)的量為，那么分子數(shù)為，該氮氣變?yōu)橐后w后的體積為V2，那么一個氮分子的體積約為?。

【分析】物質(zhì)的摩爾數(shù)等于物體的質(zhì)量與摩爾質(zhì)量的比值，物體的分子數(shù)等于摩爾數(shù)與阿伏加德羅常數(shù)的乘積18.【答案】氣體體積不變，分子數(shù)密度不變，單位撞擊器壁的分子數(shù)不變，氣體溫度升高，分子平均動能增大，分子撞擊器壁的作用力變大，氣體壓強變大；；氣體溫度不變，分子平均動能不變，分子對器壁的撞擊力不變，氣體體積變大，分子數(shù)密度變小，單位時間內(nèi)撞擊器壁的分子數(shù)減少，氣體壓強變?。究键c】分子動理論【解析】【解答】一定質(zhì)量的理想氣體等容升溫的過程中，氣體體積不變，分子數(shù)密度不變，單位撞擊器壁的分子數(shù)不變，氣體溫度升高，分子平均動能增大，分子撞擊器壁的作用力變大，氣體壓強變大；一定質(zhì)量的理想氣體等溫膨脹的過程中，氣體溫度不變，分子平均動能不變，分子對器壁的撞擊力不變，氣體體積變大，分子數(shù)密度變小，單位時間內(nèi)撞擊器壁的分子數(shù)減少，氣體壓強變?。蚀鸢笧椋簹怏w體積不變，分子數(shù)密度不變，單位撞擊器壁的分子數(shù)不變，氣體溫度升高，分子平均動能增大，分子撞擊器壁的作用力變大，氣體壓強變大；氣體溫度不變，分子平均動能不變，分子對器壁的撞擊力不變，氣體體積變大，分子數(shù)密度變小，單位時間內(nèi)撞擊器壁的分子數(shù)減少，氣體壓強變?。?/p>

【分析】氣體壓強由分子的平均動能與單位時間內(nèi)撞擊器壁的分子數(shù)決定，據(jù)此分析答題．19.【答案】增大；增大【考點】分子動理論，物體的內(nèi)能【解析】【解答】當(dāng)分子間隔由r0增大時，分子間表現(xiàn)為引力，要增大間隔需要抑制引力作功，所以分子勢能增大，當(dāng)分子間隔由r0減小時，分子間表現(xiàn)為斥力，要減小間隔需要抑制斥力做功，所以分子勢能增大.【分析】此題考察了分子勢能與分子間的間隔的關(guān)系20.【答案】分子；類比【考點】分子動理論【解析】【解答】氣體的壓強就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力；

類比的思想，用臺秤示數(shù)類比氣體壓力，是抽象問題形象化；

故答案為：分子，類比．

【分析】氣體壓強的產(chǎn)生：大量做無規(guī)那么熱運動的分子對器壁頻繁、持續(xù)地碰撞產(chǎn)生了氣體的壓強．單個分子碰撞器壁的沖力是短暫的，但是大量分子頻繁地碰撞器壁，就對器壁產(chǎn)生持續(xù)、均勻的壓力．所以從分子動理論的觀點來看，氣體的壓強就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力．21.【答案】個【考點】分子動理論【解析】【解答】水的質(zhì)量為

水分子的物質(zhì)量

那么水分子個數(shù)為：〔個〕

【分析】以g/mol為單位時，分子量和