2024高考物理一輪復習第十二章熱學第1講分子動理論內能練習含解析新人教版

PAGEPAGE7第1講分子動理論內能一、單項選擇題：在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1．(2024·上海黃浦區(qū)二模)某日氣溫最低為－2℃、最高為7℃A．5K B．278KC．9K D．282K[解析]本題考查了溫度單位的換算，日氣溫最低為－2℃、最高為7℃，則該日的最大溫差是9℃，因Δt＝ΔT，則用熱力學溫標表示該日的最大溫差是9K，故選C。2．某氣體的摩爾質量為M，分子質量為m，若1mol該氣體的體積為Vm，分子密度為ρ，則關于氣體分子的體積正確的是(阿伏加德羅常數(shù)為NA)(A)A．eq\f(m,ρ) B．eq\f(M,mVm)C．eq\f(ρNA,M) D．eq\f(ρNA,m)[解析]本題考查氣體分子體積的計算。氣體分子的質量等于氣體分子體積乘密度，故氣體分子體積為V＝eq\f(m,ρ)，A正確，D錯誤；eq\f(M,mVm)表示單位體積分子數(shù)，eq\f(ρNA,M)表示單位體積內分子個數(shù)，B、C錯誤。3．關于布朗運動，下列說法中正確的是(C)A．液體分子的無規(guī)則運動就是布朗運動B．布朗運動的激烈程度跟溫度無關C．布朗運動是懸浮在液體中的固體顆粒不斷地受到液體分子的撞擊而引起的D．懸浮在液體中固體顆粒越大，在某一瞬間撞擊它的分子數(shù)越多，布朗運動越明顯[解析]液體分子的無規(guī)則運動屬于分子熱運動，肉眼不行見，選項A錯誤；布朗運動的激烈程度跟溫度有關，溫度越高，布朗運動越明顯，選項B錯誤；布朗運動是懸浮在液體中的固體顆粒不斷地受到液體分子的撞擊而引起的，選項C正確；懸浮在液體或氣體中的顆粒越小，液體分子或氣體分子對顆粒的撞擊造成的不平衡性越明顯，布朗運動越明顯，選項D錯誤。二、多項選擇題：在每小題給出的四個選項中，有多項是符合題目要求的。4．墨滴入水，擴而散之，緩緩混勻，關于該現(xiàn)象的分析正確的是(BC)A．混合勻稱主要是由于碳粒受重力作用B．混合勻稱的過程中，水分子和碳粒都做無規(guī)則運動C．運用碳粒更小的墨汁，混合勻稱的過程進行得更快速D．墨汁的擴散運動是由于碳粒和水分子發(fā)生化學反應引起的[解析]依據(jù)分子動理論的學問可知，最終混合勻稱是擴散現(xiàn)象，水分子做無規(guī)則運動，碳粒做布朗運動，由于布朗運動的猛烈程度與顆粒大小和溫度有關，所以運用碳粒更小的墨汁，布朗運動會更明顯，則混合勻稱的過程進行得更快速，故選B、C。5．(2024·湖南湘潭二模)關于分子動理論和物體的內能，下列說法正確的是(AC)A．物體的溫度上升時，分子熱運動的平均動能肯定增大B．能出污泥而不染，說明擴散現(xiàn)象在污泥中不能進行C．當分子間的距離減小時，分子間的引力的斥力都增大，但斥力增大得更快D．若氣體的摩爾質量為M，密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則氣體的分子體積為eq\f(M,ρNA)[解析]本題考查分子熱運動、分子勢能等學問。溫度是分子熱運動平均動能的標記，所以物體的溫度上升時，分子熱運動的平均動能肯定增大，故A正確；擴散現(xiàn)象在任何地方任何時間都不會停止，故B錯誤；當分子間的距離減小時，分子間的引力和斥力都增大，但斥力增大得更快，故C正確；eq\f(M,ρNA)是一個氣體分子占的空間，由于氣體分子的間距較大，氣體分子占的空間要大于氣體分子的體積，故D錯誤。6．1g100℃的水與1g100℃的水蒸氣相比較，下述說法中正確的是(AC)A．分子的平均動能與分子的總動能相同B．分子的平均動能相同，分子的總動能不同C．分子的總動能相同，但分子的勢能總和不同D．內能相同[解析]溫度相同則它們的分子平均動能相同，又因為1g水和1g水蒸氣的分子數(shù)相同，因而它們的分子總動能相同，A正確，B錯誤；當100℃水變成100℃的水蒸氣時，要汲取熱量，內能增加，由于分子的總動能相同，所以分子的勢能總和變大，C正確，D錯誤。7．(2024·山東夏津一中月考)下列敘述正確的是(AC)A．擴散現(xiàn)象說明白分子在不停地做無規(guī)則運動B．布朗運動就是液體分子的運動C．分子間距離增大，分子間的引力和斥力肯定減小D．物體的溫度較高，分子運動越激烈，每個分子的動能都肯定越大[解析]本題考查分子熱運動、分子間作用力等問題。擴散現(xiàn)象說明白分子在不停地做無規(guī)則運動，故A正確；布朗運動是懸浮微粒的無規(guī)則運動，并不是分子的運動，間接反映了液體分子的無規(guī)則運動，故B錯誤；分子間距離增大時，斥力和引力都減小，分子間距離減小時，斥力和引力都增大，但斥力增大得快，故C正確；氣體溫度上升，則分子的平均動能增加，但并不是全部分子的動能增大，故D錯誤。8.如圖所示為兩分子系統(tǒng)的勢能Ep與兩分子間距離r的關系曲線。下列說法正確的是(BC)A．當r大于r1時，分子間的作用力表現(xiàn)為引力B．當r小于r1時，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力C．當r等于r2時，分子勢能Ep最小D．在r由r1增大的過程中，分子間的作用力做正功[解析]兩分子系統(tǒng)的勢能Ep最小值對應分子平衡位置，即r2處為平衡位置，當r>r2時，分子間的作用力表現(xiàn)為引力，當r<r2時，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，B正確，A錯誤；當r＝r2時，分子勢能Ep最小，C正確；在r由r1增大到r2的過程中，分子間的作用力做正功，分子勢能減小，在r由r2接著增大的過程中，分子間的作用力做負功，分子勢能增大，D錯誤。9．(2024·四川綿陽一診)對非志向氣體，下列說法正確的是(BD)A．氣體分子的重力勢能是氣體內能的一部分B．氣體分子熱動能的動能是氣體內能的一部分C．氣體整體運動的動能是氣體內能的一部分D．分子之間相互作用的勢能是氣體內能的一部分[解析]本題考查了氣體內能的組成。氣體的內能指氣體全部分子勢能和分子動能之和，其中分子勢能是由分子間的相對位置和相互作用確定的，與重力勢能無關；分子動能是分子熱運動的動能，與氣體整體運動的動能無關，故A、C錯誤，B、D正確。10．(2024·河北武邑中學質檢)小張在顯微鏡下視察水中懸浮的微小粉筆末的運動，從粉筆末在A點時起先，他把粉筆末每隔20s的位置記錄在坐標紙上，依次得到B、C、D等位置坐標點，連接這些點形成如圖所示的折線圖，則關于該粉筆末的運動，下列說法正確的是(BD)A．該折線是粉筆末的運動軌跡B．粉筆末的無規(guī)則運動反映了水分子的無規(guī)則運動C．經(jīng)過B點后10s，粉筆末應當在BC的中點處D．粉筆末由B到C的平均速度小于由C到D的平均速度[解析]本題考查了布朗運動的相關學問，該折線圖不是粉筆末的實際運動軌跡，而是每過一段時間粉筆末所在位置的連線，故A錯誤；粉筆末受到水分子的碰撞做無規(guī)則運動，所以粉筆末的無規(guī)則運動反映了水分子的無規(guī)則運動，故B正確；由于分子運動的無規(guī)則性，所以經(jīng)過B點后10s，我們不知道粉筆末在哪個位置，故C錯誤；隨意兩點之間的時間間隔是相等的，所以位移間隔越大，則平均速度就越大，故粉筆末由B到C的平均速度小于由C到D的平均速度，故D正確。11．兩個相鄰的分子之間同時存在著引力和斥力，它們隨分子之間距離r的改變關系如圖所示。圖中虛線是分子斥力和分子引力曲線，實線是分子合力曲線。當分子間距離為r＝r0時，分子之間合力為零，則選項圖中關于該兩分子組成系統(tǒng)的分子勢能Ep與兩分子間距離r的關系曲線，可能正確的是(BC)[解析]當分子間距r>r0時，分子間表現(xiàn)為引力，當分子間距離r減小時，分子力做正功，分子勢能減小，當r<r0時，分子間表現(xiàn)為斥力，當分子間距r減小時，分子力做負功，分子勢能增大，當r＝r0時，分子勢能最小。但考慮取不同位置作為分子勢能為零的點，B、C兩個圖象可能是正確的。12．(2024·吉林三調)下列說法正確的是(ABD)A．熱量有可能由低溫物體傳遞到高溫物體B．布朗運動不是指懸浮在液體中的固體分子的無規(guī)則運動C．兩分子組成的系統(tǒng)，其分子勢能Ep隨兩分子間距離r增大而增大D．假如氣體溫度上升，分子平均動能會增大，但并不是全部分子的速率都增大[解析]本題考查了分子間作用力和分子間勢能等學問點。依據(jù)熱力學其次定律可知，熱量可以由低溫物體傳遞到高溫物體，但要引起其他改變，選項A正確；布朗運動不是指懸浮在液體中的固體分子的無規(guī)則運動，是指懸浮在液體中的固體顆粒的無規(guī)則運動，是液體分子無規(guī)則運動的表現(xiàn)，選項B正確；兩分子組成的系統(tǒng)，當r>r0時，分子勢能隨兩分子間距離r增大而增大；當r<r0時，分子勢能隨兩分子間距離r增大而減小，選項C錯誤；假如氣體溫度上升，分子的平均動能會增加，但并不是全部分子的速率都增大，選項D正確。三、非選擇題13．(2024·江蘇南京鹽城調研)某同學做“用油膜法估測分子的大小”的試驗。已知每2500mL油酸酒精溶液中含有純油酸1mL，用注射器測得每100滴這樣的溶液為1mL，把這一滴這樣的溶液滴入撒有痱子粉的盛水淺盤里，把玻璃板蓋在淺盤上并描畫出油酸膜輪廓，如圖所示。圖中正方形小格的邊長為1cm，則油酸膜的面積為40±2cm2，油酸分子直徑大小d＝1×10－9[解析]本題考查油膜法估測分子大小的試驗，數(shù)方格紙中被實線圈起來的部分，可知油酸膜的面積為40cm2；一滴溶液純油酸的體積V＝eq\f(1,100)×eq\f(1,2500)cm3，所以d＝eq\f(V,S)＝eq\f(1,100×2500×40)cm＝1×10－9m。14．許多轎車為了改善夜間行駛時的照明問題，在車燈的設計上選擇了氙氣燈，因為氙氣燈燈光的亮度是一般燈燈光亮度的3倍，但是耗電量僅是一般燈的一半，氙氣燈運用壽命則是一般燈的5倍，許多車主會選擇含有氙氣燈的汽車，若氙氣充入燈頭后的容積V＝1.6L，氙氣密度ρ＝6.0kg/m3。已知氙氣摩爾質量M＝0.131kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6×1023mol