備考2025屆高考物理一輪復(fù)習(xí)分層練習(xí)第十五章熱學(xué)第1講分子動(dòng)理論內(nèi)能

第1講分子動(dòng)理論內(nèi)能1.下列關(guān)于熱運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法正確的是（C）A.水流速度越大，水分子的熱運(yùn)動(dòng)越猛烈B.水凝合成冰后，水分子的熱運(yùn)動(dòng)停止C.水的溫度越高，水分子的熱運(yùn)動(dòng)越猛烈D.水的溫度上升，每一個(gè)水分子的運(yùn)動(dòng)速率都會(huì)增大解析分子的熱運(yùn)動(dòng)與宏觀運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)，只與溫度有關(guān)，故A錯(cuò)誤；水凝合成冰后，水分子的熱運(yùn)動(dòng)不會(huì)停止，故B錯(cuò)誤；溫度上升，分子的熱運(yùn)動(dòng)更猛烈，分子平均動(dòng)能增大，并不是每一個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)速率都會(huì)增大，故C正確，D錯(cuò)誤.2.如圖所示是關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)的試驗(yàn)記錄，下列說(shuō)法正確的是（D）A.圖中記錄的是分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的狀況B.圖中記錄的是微粒做布朗運(yùn)動(dòng)的軌跡C.試驗(yàn)中可以看到，微粒越大，布朗運(yùn)動(dòng)越猛烈D.試驗(yàn)中可以看到，溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越猛烈解析布朗運(yùn)動(dòng)不是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，而是大量液體分子做熱運(yùn)動(dòng)時(shí)與懸浮在液體中的微粒發(fā)生碰撞，微粒做的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，即布朗運(yùn)動(dòng)是分子熱運(yùn)動(dòng)的反映，溫度越高，分子的熱運(yùn)動(dòng)越猛烈，布朗運(yùn)動(dòng)也越猛烈，故A錯(cuò)誤，D正確；微粒越小，某一瞬間跟它撞擊的分子數(shù)越少，撞擊作用的不平衡性表現(xiàn)得越明顯，即布朗運(yùn)動(dòng)越猛烈，故C錯(cuò)誤；圖中每個(gè)拐點(diǎn)記錄的是微粒每隔一段時(shí)間所處的位置，而在每段時(shí)間內(nèi)微粒做的也是無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，不愿定是直線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤.3.[2024山東青島模擬]確定質(zhì)量的乙醚液體全部蒸發(fā)，變?yōu)橥瑴囟鹊囊颐褮怏w，在這一過(guò)程中乙醚的（B）A.分子間作用力保持不變B.分子平均動(dòng)能保持不變C.分子平均勢(shì)能保持不變D.內(nèi)能保持不變解析確定質(zhì)量的乙醚液體全部蒸發(fā)變?yōu)橥瑴囟鹊臍怏w，分子間的距離變大，分子間的引力和斥力都會(huì)減小，分子間作用力發(fā)生變更，故A錯(cuò)誤；乙醚液體蒸發(fā)變?yōu)闅怏w的過(guò)程中，要從外界吸取熱量，由于溫度不變，故分子平均動(dòng)能不變，而蒸發(fā)過(guò)程中乙醚分子要克服分子間的引力做功，分子勢(shì)能增加，故內(nèi)能增加，B正確，C、D錯(cuò)誤.4.[多選]下列現(xiàn)象由分子熱運(yùn)動(dòng)引起的有（AB）A.把一塊平滑的鉛板疊放在平滑的鋁板上，經(jīng)相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間再把它們分開(kāi)，會(huì)看到它們相接觸的面都是灰蒙蒙的B.把胡椒粉末放入湯中，最終胡椒粉末會(huì)沉在碗底，而我們喝湯時(shí)嘗到了胡椒的味道C.含有泥沙的水經(jīng)確定時(shí)間會(huì)變清D.用砂輪打磨零件會(huì)使零件的溫度上升解析A、B項(xiàng)中所述現(xiàn)象都是擴(kuò)散現(xiàn)象，都是由分子熱運(yùn)動(dòng)引起的，故A、B符合題意；C中現(xiàn)象出現(xiàn)的緣由是泥沙顆粒的密度大于水的密度，在重力作用下，泥沙顆粒向下運(yùn)動(dòng)，C不符合題意；D中現(xiàn)象出現(xiàn)的緣由是摩擦生熱，D不符合題意.5.[多選]下列說(shuō)法正確的是（CD）A.因?yàn)闅錃夥肿雍苄?，所以任何時(shí)候氫氣均可視為志向氣體B.某志向氣體的摩爾體積為V0，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則該志向氣體單個(gè)分子的體積為VC.甲、乙兩個(gè)分子僅在分子力的作用下由無(wú)窮遠(yuǎn)處漸漸靠近直到不能再靠近的過(guò)程中，分子引力與分子斥力都增大，分子勢(shì)能先減小后增大D.擴(kuò)散現(xiàn)象與布朗運(yùn)動(dòng)都能說(shuō)明分子在永不停息地運(yùn)動(dòng)解析一般氣體在溫度不太低、壓強(qiáng)不太大的狀況下才能看成志向氣體，故A錯(cuò)誤.某志向氣體的摩爾體積為V0，阿伏加德羅常數(shù)為NA，可以求出該志向氣體每一個(gè)分子所占有的空間體積為V0NA，由于氣體分子之間的距離遠(yuǎn)大于分子的直徑，該志向氣體單個(gè)分子的體積遠(yuǎn)小于V0N6.[2024重慶]圖1和圖2中曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別描述了某物理量隨分子間距離變更的規(guī)律，r0為平衡位置的距離.現(xiàn)有如下物理量：①分子勢(shì)能，②分子間引力，③分子間斥力，④分子間引力和斥力的合力.則曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ對(duì)應(yīng)的物理量分別是（D）圖1圖2A.①③② B.②④③C.④①③ D.①④③解析分子處于平衡位置（即分子之間距離為r0）時(shí)分子勢(shì)能最小，可知曲線Ⅰ表示分子勢(shì)能隨分子之間距離r變更的關(guān)系；依據(jù)分子處于平衡位置（即分子之間距離為r0）時(shí)分子力為零，可知曲線Ⅱ表示分子間引力和斥力的合力隨分子之間距離r變更的關(guān)系；當(dāng)r＜r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力，可見(jiàn)r軸上方的曲線表示斥力，曲線Ⅲ表示分子間斥力隨分子之間距離r變更的關(guān)系.故D正確.7.[2024福建寧德一中模擬]圖甲是確定質(zhì)量的某種氣體在不同溫度下的氣體分子速率分布曲線，圖乙是兩分子系統(tǒng)的勢(shì)能Ep與兩分子間距離r的關(guān)系曲線.下列說(shuō)法正確的是（A）A.圖甲：同一溫度下，氣體分子的速率都呈“中間多、兩頭少”的分布B.圖甲：氣體在①狀態(tài)下的內(nèi)能小于在②狀態(tài)下的內(nèi)能C.圖乙：當(dāng)r＞r1時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為引力D.圖乙：在r由r1變到r2的過(guò)程中分子力做負(fù)功解析圖甲中，同一溫度下，氣體分子的速率都呈“中間多、兩頭少”的分布，

①狀態(tài)下速率大的分子所占的比例較大，則說(shuō)明①對(duì)應(yīng)的分子平均動(dòng)能較大，即氣

體在①狀態(tài)下的內(nèi)能大于在②狀態(tài)下的內(nèi)能，故A正確，B錯(cuò)誤；圖乙中，當(dāng)r＝r2

時(shí)，分子勢(shì)能最小，此時(shí)分子力為0，則當(dāng)r＞r2時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為引力，

當(dāng)r＜r2時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，在r由r1變到r2的過(guò)程中，分子勢(shì)能減小，

則分子力做正功，故C、D錯(cuò)誤.8.[設(shè)問(wèn)創(chuàng)新/2024山東淄博模擬]某潛水員在岸上和海底吸入空氣的密度分別為1.3kg/m3和2.1kg/m3，空氣的平均摩爾質(zhì)量為0.029kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.02×1023mol－1.若潛水員呼吸一次吸入2L空氣，則潛水員在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空氣的分子數(shù)約為（B）A.3×1021個(gè) B.3×1022個(gè)C.3×1023個(gè) D.3×1024個(gè)解析設(shè)空氣的平均摩爾質(zhì)量為M，在海底和岸上空氣的密度分別為ρ海和ρ岸，每

呼吸一次吸入空氣的體積為V，在海底和在岸上分別吸入的空氣分子個(gè)數(shù)為n海和n岸，則有n海＝ρ海VNAM，n岸＝ρ岸Vn岸，代入數(shù)據(jù)得Δn≈3×1022(個(gè))，故選B.9.[2024遼寧沈陽(yáng)統(tǒng)考]設(shè)甲分子在坐標(biāo)原點(diǎn)O處不動(dòng)，乙分子位于r軸上，甲、乙兩分子間的作用力與分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示，F(xiàn)＞0表現(xiàn)為斥力，F(xiàn)＜0表現(xiàn)為引力.a、b、c為r軸上三個(gè)特定的位置，現(xiàn)把乙分子從a處由靜止釋放（設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處分子勢(shì)能為零），則（B）A.乙分子從a到c，分子力先減小后增大B.乙分子運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能最大C.乙分子從a到c，分子力先做正功后做負(fù)功D.乙分子運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)時(shí)，分子力和分子勢(shì)能都為零解析由圖可知，乙分子從a到c，分子力先增大后減小，故A錯(cuò)誤；乙分子從a到c，分子間作用力表現(xiàn)為引力，引力做正功，動(dòng)能始終增大，當(dāng)兩分子間距離小于c時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力，斥力做負(fù)功，所以乙分子運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能最大，故B正確，C錯(cuò)誤；乙分子運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)時(shí)，分子力為零，但由于分子力始終做正功，所以分子勢(shì)能應(yīng)小于零，故D錯(cuò)誤.10.[科技情境/多選]浙江高校高分子系超群教授的課題組制備出了一種超輕氣凝膠，它刷新了目前世界上最輕材料的紀(jì)錄，彈性和吸油實(shí)力令人驚喜.這種被稱為“全碳?xì)饽z”的固態(tài)材料密度僅是空氣密度的18.設(shè)氣凝膠的密度為ρ（單位為kg/m3），摩爾質(zhì)量為M（單位為kg/mol），阿伏加德羅常數(shù)為NA，則下列說(shuō)法正確的是（ABCA.a千克氣凝膠所含分子數(shù)為n＝aMNB.氣凝膠的摩爾體積為Vmol＝MC.每個(gè)氣凝膠分子的體積為V0＝MD.每個(gè)氣凝膠分子的直徑為d＝3解析a千克氣凝膠的物質(zhì)的量為aM，所含分子數(shù)為n＝aMNA，A正確；氣凝膠的摩爾體積為Vmol＝Mρ，B正確；每個(gè)氣凝膠分子的體積為V0＝VmolNA＝MNAρ，C正確；依據(jù)V0＝43π(d11.[科技情境/2024廣東惠州模擬]如圖甲所示，“天宮課堂”中，王亞平將分別擠有水球的兩塊板漸漸靠近，直到兩個(gè)水球融合在一起，再把兩板漸漸拉開(kāi)，水在兩塊板間形成了一座“水橋”，為我們展示了微重力環(huán)境下液體表面張力的特性.“水橋”表面與空氣接觸的薄層叫表面層，已知分子間作用力F和分子間距離r的關(guān)系如圖乙.下列說(shuō)法正確的是（D）A.能總體反映“水橋”表面層中的水分子之間相互作用的是B位置B.“水橋”表面層中兩水分子間的分子勢(shì)能與其內(nèi)部水分子相比偏小C.“水橋”表面層中水分子間的距離與其內(nèi)部水分子相比偏小D.王亞平放開(kāi)雙手兩板吸引到一起，該過(guò)程分子力做正功解析在“水橋”內(nèi)部，分子間的距離在r0左右，分子間作用力約為零，而在“水

橋”表面層中，分子比較稀疏，分子間的距離大于r0，因此分子間的作用力表現(xiàn)為

引力，從而使“水橋”表面繃緊，所以能總體反映“水橋”表面層中的水分子之間

相互作用的是C位置，故A、C錯(cuò)誤；分子間距離從大于r0減小到r0左右的過(guò)程中，

分子力表現(xiàn)為引力，做正功，則分子勢(shì)能減小，所以“水橋”表面層中兩水分子間

的分子勢(shì)能與其內(nèi)部水分子相比偏大，故B錯(cuò)誤；王亞平放開(kāi)雙手，“水橋”在表

面張力作用下收縮，而“水橋”與板接觸面的水分子對(duì)板有吸引力作用，在兩板靠

近過(guò)程中分子力做正功，故D正確.12.[設(shè)問(wèn)創(chuàng)新]某學(xué)校物理愛(ài)好小組組織開(kāi)展一次探究活動(dòng)，想估算地球四周大氣層中空氣的分子個(gè)數(shù).一同學(xué)通過(guò)網(wǎng)上搜尋，查閱得到以下幾個(gè)數(shù)據(jù)：地球的半徑R＝6.4×106m，地球表面的重力加速度g＝9.8m/s2，地面旁邊大氣壓強(qiáng)p0＝1.0×105Pa，空氣的平均摩爾質(zhì)量M＝2.9×10－2kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.0×1023mol－1.（1）這位同學(xué)依據(jù)上述幾個(gè)物理量能估算出地球四周大氣層中空氣的分子數(shù)嗎？假如能，請(qǐng)估算出大氣層中空氣的分子數(shù)；假如不能，請(qǐng)說(shuō)明理由.（2）假如地球四周的大氣全部液化成密度等于水的液體且勻整分布在地球表面上，試估算一下地球半徑將會(huì)增加多少.（已知水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，結(jié)果保留2位有效數(shù)字）答案（1）能，大氣層中空氣的分子數(shù)為1.1×1044個(gè)（