【走向高考】2022屆高三物理人教版一輪復(fù)習(xí)習(xí)題：選修3-3-第1講分子動(dòng)理論-內(nèi)能

選考內(nèi)容選修3-3第1講一、選擇題1．若以μ表示水的摩爾質(zhì)量，V表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積，ρ為在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的密度，NA為阿伏加德羅常數(shù)，m、Δ分別表示每個(gè)水分子的質(zhì)量和體積，下面是四個(gè)關(guān)系式：①NA＝eq\f(ρV,m)②ρ＝eq\f(μ,NAΔ)③m＝eq\f(μ,NA)④Δ＝eq\f(V,NA)其中()A．①和②都是正確的 B．①和③都是正確的C．③和④都是正確的 D．①和④都是正確的[答案]B[解析]由NA＝eq\f(μ,m)＝eq\f(ρV,m)，故①③對(duì)，因水蒸氣為氣體，水分子間的空隙體積遠(yuǎn)大于分子本身體積，即V?NA·Δ，④不對(duì)，而ρ＝eq\f(μ,V)?eq\f(μ,NA·Δ)，②也不對(duì)，故B項(xiàng)正確。2．(2022·大綱全國)對(duì)于肯定量的淡薄氣體，下列說法正確的是()A．壓強(qiáng)變大時(shí)，分子熱運(yùn)動(dòng)必定變得猛烈B．保持壓強(qiáng)不變時(shí)，分子熱運(yùn)動(dòng)可能變得猛烈C．壓強(qiáng)變大時(shí)，分子間的平均距離必定變小D．壓強(qiáng)變小時(shí)，分子間的平均距離可能變小[答案]BD[解析]本題考查氣體壓強(qiáng)的微觀意義要明確在微觀上，氣體的壓強(qiáng)由單位體積內(nèi)的分子數(shù)和分子的平均動(dòng)能打算。壓強(qiáng)變大平均動(dòng)能不肯定增大，分子間的平均距離也不肯定減小，A、C正確，由于壓強(qiáng)由單位體積內(nèi)的分子數(shù)和平均動(dòng)能共同打算，所以B、D選項(xiàng)正確。本題可以依據(jù)壓強(qiáng)的微觀表達(dá)式p＝eq\f(2,3)nEk分析。3．(2022·北京理綜)下列說法中正確的是()A．物體溫度降低，其分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大B．物體溫度上升，其分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大C．物體溫度降低，其內(nèi)能肯定增大D．物體溫度不變，其內(nèi)能肯定不變[答案]B[解析]本題考查溫度與分子平均動(dòng)能和內(nèi)能的關(guān)系，要明確溫度是平均動(dòng)能的標(biāo)志，分子平均動(dòng)能由溫度打算，溫度越高，平均動(dòng)能越大，A錯(cuò)，B對(duì)。內(nèi)能包括分子動(dòng)能和分子勢能。溫度發(fā)生變化，內(nèi)能不肯定變化，C、D不正確。解答本題要明確，平均動(dòng)能由溫度打算，內(nèi)能由溫度、體積和分子數(shù)共同打算。4．(2022·山東理綜)如圖，內(nèi)壁光滑、導(dǎo)熱良好的氣缸中用活塞封閉有肯定質(zhì)量的抱負(fù)氣體。當(dāng)環(huán)境溫度上升時(shí)，缸內(nèi)氣體()A．內(nèi)能增加B．對(duì)外做功C．壓強(qiáng)增大D．分子間的引力和斥力都增大[答案]AB[解析]氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，溫度上升，內(nèi)能增大，選項(xiàng)A正確；氣體體積增大，對(duì)外做功，選項(xiàng)B正確；氣體的壓強(qiáng)不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；抱負(fù)氣體不考慮分子間的引力和斥力，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。5．(2022·陜西長安一中、高新一中、交大附中等五校二模)以下說法正確的是()A．無論什么物質(zhì)，只要它們的摩爾數(shù)相同，就含有相同的分子數(shù)B．分子引力不等于分子斥力時(shí)，違反了牛頓第三定律C．1g氫氣和1g氧氣含有的分子數(shù)相同，都是6.02×1023個(gè)D．陽光從縫隙射入教室，從陽光中看到的塵埃的運(yùn)動(dòng)就是布朗運(yùn)動(dòng)[答案]A[解析]任何相互作用的物體間都遵循牛頓第三定律，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；每個(gè)氫氣分子的質(zhì)量小于每個(gè)氧氣分子的質(zhì)量，故1g氫氣比1g氧氣分子數(shù)目多，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；陽光從縫隙射入教室，從陽光中看到的塵埃的運(yùn)動(dòng)是受到外界影響而產(chǎn)生的，并不是布朗運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。6．(2022·河北唐山一模)如圖為兩分子系統(tǒng)的勢能Ep與兩分子間距離r的關(guān)系曲線。下列說法正確的是()A．當(dāng)r大于r1時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為引力B．當(dāng)r小于r1時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力C．當(dāng)r等于r1時(shí)，分子間勢能Ep最小D．當(dāng)r由r1變到r2的過程中，分子間的作用力做正功[答案]BD[解析]由圖象可知分子間距離為r2時(shí)分子勢能最小，r2是分子的平衡距離，當(dāng)0<r<r2時(shí)，分子力為斥力，當(dāng)r>r2時(shí)分子力為引力，A錯(cuò)誤；當(dāng)r小于r1時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，B正確；當(dāng)r等于r2時(shí)，分子間的作用力為零，故C錯(cuò)誤；在r由r1變到r2的過程中，分子力為斥力，分子間距離增大，分子間的作用力做正功，D正確。7．(2022·福建理綜)如圖，橫坐標(biāo)v表示分子速率，縱坐標(biāo)f(v)表示各等間隔速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比。圖中曲線能正確表示某一溫度下氣體分子麥克斯韋速率分布規(guī)律的是()A．曲線① B．曲線②C．曲線③ D．曲線④[答案]D[解析]分子速率分布曲線是正態(tài)分布，肯定溫度下氣體分子速率很大和很小的占總分子數(shù)的比率都很少，呈現(xiàn)“中間多，兩頭少”的規(guī)律，只有曲線④符合實(shí)際狀況。本題易錯(cuò)選B，留意到曲線上速率為零的分子占有總分子數(shù)的比率是某一值，這是不行能的，由于分子在做永不停息的無規(guī)章熱運(yùn)動(dòng)。8．(2022·江西二模)如圖所示，縱坐標(biāo)表示兩個(gè)分子間引力、斥力的大小，橫坐標(biāo)表示兩個(gè)分子間的距離，圖中兩條曲線分別表示兩分子間引力、斥力的大小隨分子間距離的變化關(guān)系，e為兩曲線的交點(diǎn)，則下列說法正確的是()A．a(chǎn)b為斥力曲線，cd為引力曲線，e點(diǎn)橫坐標(biāo)的數(shù)量級(jí)為10－10B．a(chǎn)b為引力曲線，cd為斥力曲線，e點(diǎn)橫坐標(biāo)的數(shù)量級(jí)為10－10C．若兩個(gè)分子間距離增大，則分子勢能也增大D．由分子動(dòng)理論可知：溫度相同的氫氣和氧氣，分子平均動(dòng)能相同E．質(zhì)量和溫度都相同的氫氣和氧氣(視為抱負(fù)氣體)，氫氣的內(nèi)能大[答案]BDE[解析]在F－r圖象中，隨著距離的增大斥力比引力變化的快，所以ab為引力曲線，cd為斥力曲線，當(dāng)分子間的距離等于分子直徑數(shù)量級(jí)時(shí)，引力等于斥力，e點(diǎn)是平衡間距點(diǎn)，橫坐標(biāo)的數(shù)量級(jí)為10－10m二、非選擇題9．某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ，阿伏伽德羅常數(shù)為NA，則該物質(zhì)每個(gè)分子的質(zhì)量m0＝__________，每個(gè)分子的體積V0＝__________，單位體積內(nèi)所含的分子數(shù)n＝__________。[答案]M/NAM/ρNAρNA/M[解析]由于1mol的任何物質(zhì)中都含有NA個(gè)分子數(shù)，則NA·m0＝M即m0＝eq\f(M,NA)，設(shè)該物質(zhì)質(zhì)量為m，體積為V，則ρ＝eq\f(m,V)得V0＝eq\f(m0,ρ)＝eq\f(M/NA,ρ)＝eq\f(M,ρNA)該1mol物質(zhì)的體積為Vmol，那么它對(duì)應(yīng)的分子數(shù)為NA。而1mol物質(zhì)的體積為Vmol＝eq\f(M,ρ)那么每單位體積所具有的分子數(shù)為n＝eq\f(NA,Vmol)＝eq\f(NA,M/ρ)＝eq\f(ρNA,M)10．如圖所示，地球是太陽系從內(nèi)到外的第三顆行星。已知地球半徑約為6.4×106m，空氣的摩爾質(zhì)量約為29×10－3kg/mol，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓約為1.0×105Pa。利用以上數(shù)據(jù)估算出地球表面大氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為多少？(g取9.8m/[答案]4×10[解析]大氣壓是由大氣重量產(chǎn)生的，大氣壓強(qiáng)p＝eq\f(mg,S)＝eq\f(mg,4πR2)代入數(shù)據(jù)可得地球表面大氣質(zhì)量m＝5.2×10標(biāo)準(zhǔn)狀況下1mol氣體的體積為V＝22.4×10－3故地球表面大氣體積為V′＝eq\f(m,m0)V＝eq\f(5.2×1018,29×10－3)×22.4×10－3m3＝4×1018m3。11．用長度放大600倍的顯微鏡觀看布朗運(yùn)動(dòng)，估量放大后的小顆粒(碳)體積為0.1×10－9m3，碳的密度為2.25×103kg/m3，摩爾質(zhì)量是1.2×10－2kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)為6.0×1023mol－1[答案]5×1010個(gè)[解析]設(shè)小顆粒的邊長為a，則放大600倍后，其體積為V＝(600a)3＝0.1×10－9m3，實(shí)際體積為V′＝a3＝eq\f(10－16,216)m3質(zhì)量為m＝ρV′＝eq\f(25,24)×10－15kg含分子數(shù)為n＝eq\f(\f(25,24)×10－15,1.2×10－2)×6.0×1023＝5×1010(個(gè))12．一滴水的體積為1.2×10－5cm3，假如放在開口容器中，由于蒸發(fā)每分鐘跑出的水分子數(shù)為6.0×108個(gè)，需要多長時(shí)間跑完[答案]6.7×108min[解析]水的摩爾體積為V＝1.8×10－5m一滴水中含水分子個(gè)數(shù)為N＝eq\f(V′,V)NA＝eq\f(1.2×10－5×10－6,1.8×10－5)×6.02×1023＝4.0×1017(個(gè))水分子跑完的時(shí)間為t＝eq\f(N,n)＝eq\f(4.0×1017,6.0×108)＝6.7×108(min)我們知道，在開口容器中蒸發(fā)掉一滴水，根本不需要6.7×108min的時(shí)間，緣由在于實(shí)際生活中每分鐘跑出的水分子個(gè)數(shù)比6.0×108還要多得多。13．空調(diào)在制冷過程中，室內(nèi)空氣中的水蒸氣接觸蒸發(fā)器(銅管)液化成水，經(jīng)排水管排走，空氣中水分越來越少，人會(huì)感覺干燥。若有一空調(diào)工作一段時(shí)間后，排出液化水的體積V＝1.0×103cm3。已知水的密度ρ＝1.0×103kg/m3、摩爾質(zhì)量M＝1.8×10－2kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.0×1023mol－1(1)該液化水中含有水分子的總數(shù)N；(2)一個(gè)水分子的直徑d。[答案](1)3×1025(2)4×10－10[解析](1)水的摩爾體積為：V0＝eq\f(M,ρ)＝eq\f(1.8×10－2,1.0×103)m3/mo