新教材同步系列2024春高中物理第一章分子動理論專練1分子動理論的運(yùn)用新人教版選擇性必修第三冊

專練一分子動理論的運(yùn)用1．從冰箱中拿出的空瓶，一段時間后瓶塞彈出，其緣由是()A．瓶內(nèi)氣體分子數(shù)增加B．瓶內(nèi)全部氣體分子的運(yùn)動都更猛烈C．瓶塞所受合外力變小D．瓶塞受瓶內(nèi)氣體分子的作用力變大【答案】D【解析】瓶子是密封的，所以瓶內(nèi)氣體分子數(shù)不增加，A錯誤；溫度是分子的平均動能的標(biāo)記，當(dāng)瓶子拿出冰箱一段時間后瓶內(nèi)氣體的溫度上升，瓶內(nèi)氣體分子的平均動能增大，但不是每一個分子的平均動能都增大，即不是瓶內(nèi)全部氣體分子的運(yùn)動都更猛烈，B錯誤；瓶子外是大氣，大氣壓沒有改變，所以瓶塞所受外力不變，而瓶內(nèi)氣體的溫度上升而體積不變，由志向氣體狀態(tài)方程可知，瓶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)將增大，瓶塞合外力變大，瓶塞被彈出，C錯誤；瓶內(nèi)氣體的溫度上升而體積不變，由志向氣體狀態(tài)方程可知，瓶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)將增大，所以瓶塞所受氣體分子的平均作用力變大，瓶塞被彈出，D正確．2．用單分子油膜法估測油酸分子(視為球體)的直徑后，若已知阿伏加德羅常數(shù)，則能算出()A．油滴的體積 B．油酸的摩爾體積C．油滴的質(zhì)量 D．油酸的摩爾質(zhì)量【答案】B【解析】用油膜法測出分子直徑后，可算出單個油酸分子的體積，乘以阿伏加德羅常數(shù)即得油酸的摩爾體積．故選B．3．關(guān)于物體的內(nèi)能，下列敘述中不正確的是()A．溫度高的物體比溫度低的物體內(nèi)能大B．物體的內(nèi)能不行能為零C．內(nèi)能不相同的物體，它們的分子平均動能可能相同D．物體的內(nèi)能與物體的溫度、體積、物態(tài)和分子數(shù)有關(guān)【答案】A【解析】溫度是分子平均動能的標(biāo)記，溫度高只能表明分子平均動能大，而總的分子動能還與分子數(shù)有關(guān)，另外內(nèi)能包括分子動能和分子勢能，分子勢能與物體的體積有關(guān)，因此不能簡潔地說溫度高的物體比溫度低的物體內(nèi)能大，物體的內(nèi)能與物體的溫度、體積、物態(tài)和分子數(shù)都有關(guān)，A錯誤，D正確；由于分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動，分子動能不行能為零，因此物體的內(nèi)能不行能為零，B正確；內(nèi)能包括分子動能和分子勢能，溫度相同，分子的平均動能相同，但分子勢能不肯定相同，因此內(nèi)能有可能不同，比如0℃的冰溶化成0℃的水，內(nèi)能增加，C正確．故不正確的選A．4．分子力F隨分子間距離r的改變?nèi)鐖D所示，將兩分子從相距r＝r2處釋放，僅考慮這兩個分子間的作用，下列說法正確的是()A．從r＝r2到r＝r0，分子間引力增大、斥力減小B．從r＝r2到r＝r1，分子力的大小先減小后增大C．從r＝r2到r＝r0，分子勢能始終減小D．從r＝r2到r＝r1，分子動能始終增大【答案】C【解析】從r＝r2到r＝r0，分子間引力、斥力都在增加，但斥力增加得更快，故A錯誤；由圖可知，在r＝r0時分子力為零，故從r＝r2到r＝r1分子力先增大后減小再增大，B錯誤；分子勢能在r＝r0時最小，故從r＝r2到r＝r0分子勢能始終在減小，C正確；從r＝r2到r＝r1分子力先做正功后做負(fù)功，故分子動能先增大后減小，D錯誤．5．某種氣體在不同溫度下的氣體分子速率分布曲線如圖所示，圖中f(v)表示v處單位速率區(qū)間的分子數(shù)百分率，三條曲線所對應(yīng)的溫度分別為TⅠ、TⅡ、TⅢ，則()A．TⅠ＞TⅡ＞TⅢ B．TⅢ＞TⅡ＞TⅠC．TⅡ＞TⅠ，TⅡ＞TⅢ D．TⅠ＝TⅡ＝TⅢ【答案】B【解析】溫度越高分子熱運(yùn)動越激烈，分子運(yùn)動激烈是指速率大的分子所占的比例大，圖Ⅲ腰最粗，速率大的分子比例最大，溫度最高；圖Ⅰ溫度最低，B正確．6．關(guān)于分子動理論的學(xué)問，下列說法正確的是()A．圖甲“用油膜法估測油酸分子的大小”試驗(yàn)中，應(yīng)先滴油酸酒精溶液，再撒痱子粉B．圖乙為水中炭粒運(yùn)動位置的連線圖，連線表示炭粒做布朗運(yùn)動的軌跡C．圖丙為分子力與分子間距的關(guān)系，分子間距從r0增大時，分子勢能始終變大D．圖丁為大量氣體分子熱運(yùn)動的速率分布圖，曲線①對應(yīng)的溫度較高【答案】C【解析】“用油膜法估測油酸分子的大小”試驗(yàn)中，應(yīng)先撒痱子粉，再滴油酸酒精溶液，否則很難形成單分子油膜，A錯誤；圖乙中的折線是炭粒在不同時刻的位置的連線，并不是炭粒的運(yùn)動軌跡，也不是分子的運(yùn)動軌跡，由圖可以看出小炭粒在不停地做無規(guī)則運(yùn)動，B錯誤；依據(jù)分子力與分子間距的關(guān)系圖，可知分子間距從r0增大時，分子力表現(xiàn)為引力，分子力做負(fù)功，則分子勢能增大，C正確；由圖丁可知，②中速率大分子占據(jù)的比例較大，則說明②對應(yīng)的平均動能較大，故②對應(yīng)的溫度較高，故D錯誤．7．如圖為肯定質(zhì)量的某種氣體在兩個確定的溫度下，其分子速率的分布狀況．由圖分析，下列說法錯誤的是()A．兩種溫度下的分子速率都呈“中間多、兩頭少”的分布B．分子速率最大的分子數(shù)占的比例最大C．圖中的T1＜T2D．溫度越高，分子熱運(yùn)動越猛烈【答案】B【解析】由圖可知兩種溫度下的分子速率都呈“中間多、兩頭少”的分布，A正確，不符合題意；由圖可知，隨著分子速率的增加，分子數(shù)占比先增大后減小，B錯誤，符合題意；由圖可知，T1分子速率大的占比比T2小，因此T1＜T2，C正確，不符合題意；溫度上升，分子速率大的占比增加，從而使分子平均動能增加，分子熱運(yùn)動也就越猛烈，D正確，不符合題意．8．如圖所示，假設(shè)甲分子(未畫出)固定在原點(diǎn)O處靜止不動，乙分子(未畫出)位于Ox某位置處，兩條曲線分別表示分子間引力和斥力的大小隨兩分子間距離x的改變關(guān)系，E為兩曲線的交點(diǎn)．取無窮遠(yuǎn)處的分子勢能為零．下列推斷不正確的是()A．x＝x0時分子間作用力為零B．x＜x0時分子力表現(xiàn)為引力C．x從x0漸漸增大，分子力先增大后減小D．x從x0漸漸增大，分子勢能漸漸增大【答案】B【解析】由圖發(fā)覺，x＝x0時分子間引力和斥力的大小相等，則分子間作用力為零，A正確，不符合題意；因?yàn)榉肿娱g引力和斥力都隨距離靠近而增大且斥力增大得更快，故x＜x0時分子力表現(xiàn)為斥力，B錯誤，符合題意；兩圖線的同一橫坐標(biāo)之差表示分子力的大小，由圖發(fā)覺，x從x0漸漸增大，分子力先漸漸增大后漸漸減小，C正確，不符合題意；x從x0漸漸增大，分子力表現(xiàn)為引力，故分子力做負(fù)功，分子勢能增大，D正確，不符合題意．9．如圖所示，把一塊鉛和一塊金的接觸面磨平、磨光后緊緊壓在一起，五年后發(fā)覺金中有鉛、鉛中有金．對此現(xiàn)象，下列說法正確的是()A．屬于擴(kuò)散現(xiàn)象，緣由是金分子和鉛分子的大小不同B．屬于擴(kuò)散現(xiàn)象，緣由是金分子和鉛分子相互吸引C．屬于擴(kuò)散現(xiàn)象，緣由是金分子和鉛分子的無規(guī)則運(yùn)動D．屬于布朗運(yùn)動，小金粒進(jìn)入鉛塊中，小鉛粒進(jìn)入金塊中【答案】C【解析】把接觸面磨平，使鉛塊和金塊接觸，由于分子不停地做無規(guī)則的熱運(yùn)動，金分子和鉛分子進(jìn)入對方，這是擴(kuò)散現(xiàn)象，不是布朗運(yùn)動．A、B、D錯誤，C正確．10．在“天宮課堂”中王亞平往水球中注入一個氣泡．如圖所示，氣泡靜止在水中，此時()A．氣泡受到浮力B．氣泡內(nèi)分子熱運(yùn)動停止C．水與氣泡界面處，水分子間作用力表現(xiàn)為引力D．氣泡內(nèi)氣體分子之間由于存在斥力而對接觸的水面表現(xiàn)出壓力【答案】C【解析】在失重狀態(tài)下，氣泡不會受到浮力，A錯誤；氣泡內(nèi)分子始終在做無規(guī)則的熱運(yùn)動，B錯誤；水與氣泡界面處，水分子較為稀疏，水分子間作用力表現(xiàn)為引力，C正確；氣泡內(nèi)氣體分子之間作用力微弱，忽視不計，對接觸的水面表現(xiàn)出壓力是因?yàn)闅怏w分子常見的撞擊導(dǎo)致的，D錯誤．11．(2023年深圳期中)分子動理論較好地說明白物質(zhì)的宏觀熱力學(xué)性質(zhì)．據(jù)此可推斷下列說法中正確的是()A．布朗運(yùn)動反映了固體分子的無規(guī)則運(yùn)動B．志向氣體分子勢能隨著分子間距離的增大，可能減小也可能增大C．物體內(nèi)熱運(yùn)動速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例與溫度有關(guān)D．一滴體積為V的油酸酒精溶液在水面上形成的面積為S，則油膜分子直徑為eq\f(V,S)【答案】C【解析】布朗運(yùn)動是懸浮在液體中固體小顆粒的運(yùn)動，布朗運(yùn)動說明白液體分子不停地做無規(guī)則運(yùn)動，A錯誤；志向氣體分子間的作用力為零，不存在分子勢能，B錯誤；依據(jù)麥克斯韋統(tǒng)計規(guī)律可知，物體內(nèi)熱運(yùn)動速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例與溫度有關(guān)，C正確；體積為油酸酒精溶液的體積，非油酸的體積，則油酸分子直徑就不是eq\f(V,S)，D錯誤．12．(2023年深圳聯(lián)考)關(guān)于分子動理論，下列說法正確的是()A．圖甲中，狀態(tài)①的溫度比狀態(tài)②的溫度低B．圖甲中，兩條曲線假如完整，下方的面積不相等C．由圖乙可知，當(dāng)分子間的距離從r2漸漸減小為r1時，分子力做正功D．由圖乙可知，當(dāng)分子間的距離從r2漸漸減小為r0時，分子勢能不斷減小【答案】D【解析】由圖知，①中速度大的分子占據(jù)比例較大，說明①對應(yīng)的平均動能較大，故①對應(yīng)的溫度較高，A錯誤；由題圖可知，在兩種不同狀況下各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比與分子速率間的關(guān)系圖線與橫軸所圍面積都應(yīng)當(dāng)?shù)扔?，即相等，B錯誤；由圖乙可知，當(dāng)分子間的距離從r2漸漸減小為r1時，分子力先為引力后為斥力，分子力先做正功后做負(fù)功，C錯誤；當(dāng)分子間的距離從r2漸漸減小為r0時，分子力為引力，分子力做正功，分子勢能不斷減小，D正確．13．(多選)(2023年撫州期末)如圖所示，某種洗衣機(jī)進(jìn)水時，與洗衣缸相連的細(xì)管中會封閉肯定質(zhì)量的空氣，通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力，從而限制進(jìn)水量．設(shè)封閉空氣溫度不變，若洗衣缸內(nèi)水位上升，則細(xì)管內(nèi)被封閉的空氣()A．壓強(qiáng)增大B．分子運(yùn)動的平均動能增大C．單位時間內(nèi)撞擊容器壁單位面積的分子數(shù)增多D．外界始終對氣體做正功【答案】ACD【解析】設(shè)封閉空氣溫度不變，若洗衣缸內(nèi)水位上升，洗衣缸與細(xì)管內(nèi)水面的高度差增大，細(xì)管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)增大，細(xì)管內(nèi)被封閉的空氣體積減小，單位時間內(nèi)撞擊容器壁單位面積的分子數(shù)增多，A、C正確；封閉空氣溫度不變，分子運(yùn)動的平均動能不變，B錯誤；洗衣缸內(nèi)水位上升，氣體體積減小，外界始終對氣體做正功，D正確．14．(多選)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(guān)系如圖所示．圖中虛線分別是分子斥力和分子引力曲線，實(shí)線是分子合力曲線．當(dāng)分子間距r＝r0時，分子之間合力為零，則下列關(guān)于這兩個