2022屆高考物理一輪復習課時作業(yè)32《分子動理論內(nèi)能》

第十一章熱學課時作業(yè)32分子動理論內(nèi)能時間：45分鐘滿分：100分一、選擇題(8×8′＝64′)1．關于布朗運動，下列說法正確的是()A．布朗運動是指懸浮在液體中的微粒分子的無規(guī)則運動B．布朗運動的無規(guī)則性反映了液體分子運動的無規(guī)則性C．液體溫度越高，布朗運動越劇烈D．懸浮微粒越小，在某一瞬間撞擊它的液體分子數(shù)就越少，布朗運動越不明顯解析：布朗運動是指懸浮在液體中的微粒的運動，仍屬于宏觀物體的運動，并非分子的運動，所以A錯；布朗運動的原因是由于液體分子的頻繁撞擊，所以布朗運動的無規(guī)則性反映了液體分子運動的無規(guī)則性，B正確；液體溫度越高，液體分子熱運動越劇烈，布朗運動表現(xiàn)越明顯，C正確；懸浮微粒越小，分子對它的撞擊越不能平衡而容易顯示出來，所以布朗運動越明顯，D錯誤．答案：BC2．從下列哪一組物理量可以算出氧氣的摩爾質量()A．氧氣的密度和阿伏加德羅常數(shù)B．氧氣分子的體積和阿伏加德羅常數(shù)C．氧氣分子的質量和阿伏加德羅常數(shù)D．氧氣分子的體積和氧氣分子的質量解析：摩爾質量M、氧氣分子的質量m和阿伏加德羅常數(shù)NA的關系是：M＝NA·m，故C選項正確．答案：C3．某氣體的摩爾質量為M，摩爾體積為V，密度為ρ，每個分子的質量和體積分別為m和V0，則阿伏加德羅常數(shù)NA可表示為()A．NA＝eq\f(V,V0) B．NA＝eq\f(ρV,m)C．NA＝eq\f(M,m) D．NA＝eq\f(M,ρV0)解析：氣體的體積是指氣體所充滿的容器的容積，它不等于氣體分子個數(shù)與每個氣體分子體積的乘積，所以A、D錯．由質量、體積、密度關系可推知B、C正確．答案：BC4．下列有關溫度的各種說法中正確的是()A．溫度低的物體內(nèi)能小B．溫度低的物體，其分子運動的平均速率也必然小C．做加速運動的物體，由于速度越來越大，因此物體分子的平均動能越來越大D．0℃的鐵和0℃的冰解析：從宏觀上決定物體內(nèi)能的是物體中所含分子的摩爾數(shù)、溫度和體積三個因素．溫度是分子平均動能的標志，溫度低只能表明分子的平均動能?。肿悠骄俾实拇笮∵€要看分子的質量，所以平均速率大小不定，由此判斷選項A、B錯誤；做加速運動的物體，其宏觀動能逐步增大，但是物體的溫度未必升高，所以分子的平均動能變化情況不能確定，選項C錯誤；溫度表征了分子的平均動能，鐵和冰的溫度既然相同，則分子的平均動能必然相等，選項D正確．答案：D5．下面所列舉的現(xiàn)象，能說明分子是不斷運動著的是()A．將香水瓶蓋打開后能聞得到香味B．汽車開過后，公路上塵土飛揚C．灑在地上的水，過一段時間就干了D．懸浮在水中的花粉做無規(guī)則的運動解析：擴散現(xiàn)象和布朗運動都能說明分子在不停地做無規(guī)則運動．香水的擴散、水分子在空氣中的擴散以及懸浮在水中花粉的運動都說明了分子是不斷運動的，故A、C、D均正確；而塵土不是單個分子，是顆粒，所以塵土飛揚不是分子的運動．答案：ACD6．如圖1所示為懸浮在水中的一花粉微粒的布朗運動的情況．在一段時間內(nèi)從A點開始計時，每隔30s記下一個位置，依次記為B、C、D、E、F，則()圖1A．圖中的折線為此花粉的運動軌跡B．2min內(nèi)，此花粉的位移大小是AEC．第15s時，此花粉應在AB的中點D．以上說法都不正確答案：B7．下列關于熱力學溫標的說法不正確的是()A．熱力學溫度的零度是－273.15℃，B．熱力學溫度的每一度的大小和攝氏溫度是相同的C．絕對零度是低溫的極限，永遠達不到D．1℃就是1解析：熱力學溫度和攝氏溫度的每一度大小是相同的，兩種溫度的區(qū)別在于它們的零值規(guī)定不同，所以A、B、C正確；據(jù)T＝＋t)K知1℃為K，所以D不正確答案：D8．雨滴下落，溫度逐漸升高，在這個過程中，有關說法正確的是()A．雨滴內(nèi)分子的勢能都在減小，動能在增加B．雨滴內(nèi)每個分子的動能都在不斷增加C．雨滴內(nèi)水分子的平均速率不斷增大D．雨滴內(nèi)水分子的勢能在不斷增大解析：根據(jù)題目只可以確定分子的平均動能在增大，當然分子的平均速率也在增大．答案：C二、計算題(3×12′＝36′)9．某學校物理興趣小組組織開展一次探究活動，想估算地球周圍大氣層空氣的分子個數(shù)．一學生通過網(wǎng)上搜索，查閱得到以下幾個物理量數(shù)據(jù)：已知地球的半徑R＝×106m，地球表面的重力加速度g＝9.8m/s2，大氣壓強p0＝×105Pa，空氣的平均摩爾質量M＝×10－2kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝(1)這位同學根據(jù)上述幾個物理量能估算出地球周圍大氣層空氣的分子數(shù)嗎？若能，請說明理由；若不能，也請說明理由．(2)假如地球周圍的大氣全部液化成水且均勻分布在地球表面上，估算一下地球半徑將會增加多少？(已知水的密度ρ＝×103kg解析：(1)能．因為大氣壓強是由大氣重力產(chǎn)生的，由p0＝eq\f(mg,S)＝eq\f(mg,4πR2)，得m＝eq\f(4πR2p0,g)把查閱得到的數(shù)據(jù)代入上式得m＝×10所以大氣層空氣的分子數(shù)為n＝eq\f(m,M)NA＝×1044個．(2)可求出液化后的體積為V＝eq\f(m,ρ)＝eq\f×1018,×103)m3＝×1015m3設大氣液化后液體水分布在地球表面上時，地球半徑增加h，則有eq\f(4,3)π(R＋h)3－eq\f(4,3)πR3＝V得3R2h＋3Rh2＋h3＝eq\f(3,4π)V考慮到h?R，忽略h的二次項和三次項，得h＝eq\f(V,4πR2)＝eq\f×1015,4×××1062)m≈10m答案：(1)能'×1044個'(2)1010．在標準狀況下，有體積為V的水和體積為V的可認為是理想氣體的水蒸氣．已知水的密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為NA，水的摩爾質量為MA，在標準狀況下水蒸氣的摩爾體積為VA，求：(1)標準狀況下水分子與水蒸氣分子的平均動能的大小關系．(2)它們中各有多少個水分子．解析：(1)溫度是分子平均動能的標志．標準狀態(tài)下，水和水蒸氣的溫度相同，因此它們分子的平均動能相等．(2)對體積為V的水，質量為M＝ρV①分子個數(shù)為N＝eq\f(M,MA)NA②解①②得N＝eq\f(ρV,MA)NA.對體積為V的水蒸氣，分子個數(shù)為N′＝eq\f(V,VA)NA.答案：(1)相等'(2)eq\f(ρV,MA)NAeq\f(V,VA)NA11．離子顯微鏡由半徑約為10cm的球形玻璃容器和一根鎢針組成，鎢針的針尖放在容器的中心，如圖2甲所示，針尖的表面可以看做是半徑非常小的球面．近代金屬加工技術可以做到使這個球面半徑約為5×10－6cm.在球形容器的內(nèi)表面涂上一薄層導電物質，像電視熒光屏那樣，在快速粒子的打擊下可以發(fā)光．在導電層和針尖之間加上高電壓，使導電層帶負電，針尖帶正電．在球形容器中充滿低壓氦氣，當無規(guī)則運動的氦原子與針尖上的鎢原子碰撞時，由于氦原子失去電子成為正離子，氦離子在電場力作用下沿球半徑運動，以很大的速度打到球形容器的內(nèi)表面上使之發(fā)光，這樣，就出現(xiàn)了鎢針針尖上原子分布的圖樣．如圖2乙所示，弧長ab表示相鄰兩個鎢原子間的距離，弧長AB表示它們在球形容器內(nèi)表面上的像之間的距離，現(xiàn)測得弧長AB＝4×10－(1)離子顯微鏡的放大率．(2)估算鎢原子的直徑．eq\o(\s\up7(),\s\do5(圖2))解析：(1)由題意知離子顯微鏡的放大率應理解為觀察到的像長與物長之比，即放大率n＝eq\f(\x\to(AB),\x\to(ab))＝eq\f(R,r)＝