高考物理一輪作業(yè)74-第1講　分子動理論　內(nèi)能

第1講分子動理論內(nèi)能基礎(chǔ)鞏固1.下列說法中正確的是()A.布朗運動就是液體分子的無規(guī)則運動B.當分子間距離增大時,分子間的引力和斥力均增大C.當分子間距離增大時,分子勢能一定增大D.物體的內(nèi)能變化,它的溫度并不一定發(fā)生變化2.下列說法正確的是()A.氣體從外界吸收熱量,氣體的內(nèi)能一定增加B.液體中的懸浮微粒越小,布朗運動越明顯C.封閉在汽缸中的氣體,體積減小,壓強一定減小D.兩塊純凈的鉛板壓緊后能合在一起,說明此時分子間不存在斥力3.(2017北京海淀零模,13)僅利用下列某一組數(shù)據(jù),可以計算出阿伏加德羅常數(shù)的是()A.水的密度和水的摩爾質(zhì)量B.水分子的體積和水分子的質(zhì)量C.水的摩爾質(zhì)量和水分子的體積D.水的摩爾質(zhì)量和水分子的質(zhì)量4.(2016北京豐臺一模,13)關(guān)于分子間的作用力,下列說法正確的是()A.分子間只存在引力B.分子間只存在斥力C.分子間同時存在引力和斥力D.分子間距離較小時,只存在斥力,分子間距離較大時,只存在引力5.已知阿伏加德羅常數(shù)為NA,油酸的摩爾質(zhì)量為M,密度為ρ。則一個油酸分子的質(zhì)量可表示為()A.MNA B.NAM C.M6.下列說法中正確的是()A.當物體的溫度升高時,物體內(nèi)每個分子熱運動的速率一定都增大B.布朗運動間接反映了液體分子運動的無規(guī)則性C.分子間的吸引力總是大于排斥力D.物體運動得越快,其內(nèi)能一定越大7.下列說法中正確的是()A.僅利用氧氣的摩爾質(zhì)量和氧氣的密度這兩個已知量,便可計算出阿伏加德羅常數(shù)B.氣體壓強的大小只與氣體的溫度有關(guān)C.固體很難被壓縮是因為其內(nèi)部的分子之間存在斥力作用D.只要物體與外界不發(fā)生熱量交換,其內(nèi)能就一定保持不變8.(2017北京海淀一模,14)下列說法中正確的是()A.懸浮在液體中的微粒質(zhì)量越大,布朗運動越顯著B.將紅墨水滴入一杯清水中,一會兒整杯清水都變成紅色,說明分子間存在斥力C.兩個表面平整的鉛塊緊壓后會“粘”在一起,說明分子間存在引力D.用打氣筒向籃球內(nèi)充氣時需要用力,說明氣體分子間有斥力9.關(guān)于布朗運動,下列說法正確的是()A.布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動B.液體溫度越高,布朗運動會越激烈C.布朗運動是由于液體各部分溫度不同而引起的D.懸浮在液體中的固體顆粒做布朗運動具有的能是內(nèi)能10.(2017北京昌平二模,14)關(guān)于分子動理論,下列說法正確的是()A.擴散現(xiàn)象說明物質(zhì)分子在做永不停息的無規(guī)則運動B.壓縮氣體時氣體會表現(xiàn)出抗拒壓縮的力是由于氣體分子間存在斥力的緣故C.兩個分子間距離減小時,分子間的引力減小,斥力增大D.如果兩個系統(tǒng)處于熱平衡狀態(tài),則它們的內(nèi)能一定相同11.一個房間的地面面積是15m2,高3m。已知空氣的平均摩爾質(zhì)量為2.9×102kg/mol。通常用空氣濕度表示空氣中含有的水蒸氣的情況,若房間內(nèi)所有水蒸氣凝結(jié)成水后的體積為103cm3,已知水的密度為ρ=1.0×103kg/m3,水的摩爾質(zhì)量Mmol=1.8×102kg/mol,求:(1)房間內(nèi)空氣的質(zhì)量。(2)房間內(nèi)有多少個水分子。(3)估算一個水分子的線度多大。(保留兩位有效數(shù)字)綜合提能1.(2016北京理綜,20,6分)霧霾天氣是對大氣中各種懸浮顆粒物含量超標的籠統(tǒng)表述,是特定氣候條件與人類活動相互作用的結(jié)果。霧霾中,各種懸浮顆粒物形狀不規(guī)則,但可視為密度相同、直徑不同的球體,并用PM10、PM2.5分別表示球體直徑小于或等于10μm、2.5μm的顆粒物(PM是顆粒物的英文縮寫)。某科研機構(gòu)對北京地區(qū)的檢測結(jié)果表明,在靜穩(wěn)的霧霾天氣中,近地面高度百米的范圍內(nèi),PM10的濃度隨高度的增加略有減小,大于PM10的大懸浮顆粒物的濃度隨高度的增加明顯減小,且兩種濃度分布基本不隨時間變化。據(jù)此材料,以下敘述正確的是()A.PM10表示直徑小于或等于1.0×106m的懸浮顆粒物B.PM10受到的空氣分子作用力的合力始終大于其所受到的重力C.PM10和大懸浮顆粒物都在做布朗運動D.PM2.5的濃度隨高度的增加逐漸增大2.下列四幅圖中,能正確反映分子間作用力f和分子勢能Ep隨分子間距離r變化關(guān)系的圖線是()3.物理圖像能夠直觀、簡潔地展現(xiàn)兩個物理量之間的關(guān)系,利用圖像分析物理問題的方法有著廣泛的應用。如圖,若令x軸和y軸分別表示某個物理量,則圖像可以反映在某種情況下,相應物理量之間的關(guān)系。x軸上有A、B兩點,分別為圖線與x軸交點、圖線的最低點所對應的x軸上的坐標值位置。下列說法中正確的是()A.若x軸表示空間位置,y軸表示電勢,圖像可以反映某靜電場的電勢在x軸上分布情況,則A、B兩點之間電場強度在x軸上的分量沿x軸負方向B.若x軸表示空間位置,y軸表示電場強度在x軸上的分量,圖像可以反映某靜電場的電場強度在x軸上分布情況,則A點的電勢一定高于B點的電勢C.若x軸表示分子間距離,y軸表示分子勢能,圖像可以反映分子勢能隨分子間距離變化的情況,則將分子甲固定在O點,將分子乙從A點由靜止釋放,分子乙僅在分子甲的作用下運動至B點時速度最大D.若x軸表示分子間距離,y軸表示分子間作用力,圖像可以反映分子間作用力隨分子間距離變化的情況,則將分子甲固定在O點,將分子乙從B點由靜止釋放,分子乙僅在分子甲的作用下一直做加速運動4.(2017北京西城一模,24,20分)在長期的科學實踐中,人類已經(jīng)建立起各種形式的能量概念及其量度的方法,其中一種能量是勢能。勢能是由于各物體間存在相互作用而具有的、由各物體間相對位置決定的能。如重力勢能、彈性勢能、分子勢能、電勢能等。(1)如圖1所示,內(nèi)壁光滑、半徑為R的半圓形碗固定在水平面上,將一個質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點)放在碗底的中心位置C處?，F(xiàn)給小球一個水平初速度v0(v0<2gR圖1a.若以AB為零勢能參考平面,寫出小球在最低位置C處的機械能E的表達式;b.求小球能到達的最大高度h;說明小球在碗中的運動范圍,并在圖1中標出。(2)如圖2所示,a、b為某種物質(zhì)的兩個分子,以a為原點,沿兩分子連線建立x軸。如果選取兩個分子相距無窮遠時的勢能為零,則作出的兩個分子之間的勢能Ep與它們之間距離x的Epx關(guān)系圖線如圖3所示。圖2圖3a.假設(shè)分子a固定不動,分子b只在a、b間分子力的作用下運動(在x軸上)。當兩分子間距離為r0時,b分子的動能為Ek0(Ek0<Ep0)。求a、b分子間的最大勢能Epm;并利用圖3,結(jié)合畫圖說明分子b在x軸上的運動范圍;b.若某固體由大量這種分子組成,當溫度升高時,物體體積膨脹。試結(jié)合圖3所示的Epx關(guān)系圖線,分析說明這種物體受熱后體積膨脹的原因。

答案精解精析基礎(chǔ)鞏固1.D布朗運動指的是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)則運動的間接反映,A錯誤;當分子間距離增大時,分子間的引力和斥力都減小,B錯誤;當分子間距離增大時,分子勢能可能先減小后增大,也可能增大,C錯誤;物體的內(nèi)能變化,它的溫度并不一定發(fā)生變化,D正確。2.B做功和熱傳遞均可改變氣體的內(nèi)能,只知道吸熱無法判斷其內(nèi)能變化情況,故A錯誤;封閉在汽缸中的氣體,體積減小,溫度變化情況未知,因此無法判斷壓強變化情況,故C錯誤;分子間一定同時存在引力和斥力的作用,鉛板能合在一起是由于引力大于斥力,故D錯誤。3.D阿伏加德羅常數(shù)的定義:1mol任何物質(zhì)所含有的分子數(shù)。Mmol=m分×NA,D項符合題意。4.C分子間既有引力,也有斥力。當分子間距r<r0時,斥力大于引力,分子力表現(xiàn)為斥力。當分子間距r>r0時,斥力小于引力,分子力表現(xiàn)為引力。所以C選項正確。5.A因一摩爾油酸含有“阿伏加德羅常數(shù)”個分子,一摩爾油酸的質(zhì)量即摩爾質(zhì)量,故一個油酸分子的質(zhì)量m=MN6.B物體溫度升高時,物體內(nèi)分子的平均速率一定增大,但并不是每一個分子的速率都增大,A錯誤;布朗運動是液體中懸浮的固體顆粒的無規(guī)則運動,它是液體分子無規(guī)則運動的間接反映,B正確;分子間作用力是引力與斥力同在,當分子間距小于r0時,斥力大于引力,當分子間距大于r0時,斥力小于引力,故C錯誤;物體的宏觀運動速度與物體內(nèi)能無關(guān),D錯誤。7.C氧氣的摩爾質(zhì)量與單個氧分子的質(zhì)量之比等于阿伏加德羅常數(shù),A錯誤;氣體壓強的大小與氣體的溫度和體積有關(guān),B錯誤;改變物體內(nèi)能的方式有熱傳遞和做功兩種,D錯誤。8.C溫度越高,微粒越小,布朗運動越顯著,A錯。B選項是擴散現(xiàn)象,說明分子在永不停息地運動著。D選項,充氣需要用力是因為氣體分子對活塞頻繁撞擊產(chǎn)生了壓強,從而產(chǎn)生了壓力。9.B布朗運動指懸浮在液體中的固體顆粒所做的無規(guī)則的運動,布朗運動間接反映了液體分子的無規(guī)則運動,故A錯誤;液體溫度越高,布朗運動會越激烈,故B正確;布朗運動是由于液體分子的無規(guī)則運動對固體顆粒的碰撞不平衡導致的,C錯誤;懸浮在液體中的固體顆粒做布朗運動具有的能是動能,故D錯誤。10.AB項,壓縮氣體,氣體體積減小,單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)變多,對器壁及活塞的壓強增大,因此表現(xiàn)出抗拒壓縮的力。C項,分子間的引力和斥力都隨分子間距離的減小而增大,只不過斥力變化得快。D項,兩系統(tǒng)處于熱平衡狀態(tài),溫度相同,內(nèi)能不一定相同。11.答案(1)58kg(2)3.3×1025個(3)見解析解析(1)此題是估算題,因此可將空氣看做標準狀況,即壓強為1.01×105Pa(1標準大氣壓),溫度為273K(0℃)。此時,每摩爾空氣占有體積為22.4L,由已知條件可得:房間內(nèi)空氣的物質(zhì)的量為n1=VV0=15×322房間內(nèi)空氣的質(zhì)量為m=2×103×2.9×102kg=58kg(2)水的摩爾體積V0'=Mmolρ=1.8×10-2房間內(nèi)的水分子數(shù)n2=V水NAV0(3)建立水分子的球模型有16πd3=水分子直徑d=36V0'π或建立水分子的立方體模型,有a3=V水分子直徑a=3V0'NA綜合提能1.CPM10的直徑小于或等于10×106m=1.0×105m,A錯誤;處于靜穩(wěn)態(tài)的顆粒受力平衡,B錯誤;布朗運動是懸浮顆粒物的無規(guī)則運動,C正確;根據(jù)題意不能判定PM2.5的濃度隨高度的增加而增大,D錯誤。2.B分子間作用力f的特點是:r<r0時f為斥力,r=r0時f=0,r>r0時f為引力;分子勢能Ep的特點是r=r0時Ep最小,因此只有B項正確。3.C因為沿電場方向,電勢降低,所以A、B之間電場強度在x軸上的分量沿x軸正方向,A項錯誤。B選項無法判斷。若y軸表示分子勢能,x軸表示分子間距離,則B點處分子力為0。B點左側(cè)分子力表現(xiàn)為斥力,B點右側(cè)分子力表現(xiàn)為引力,所以分子乙運動至B點時速度最大,C項正確。若x軸表示分子間距離,y軸表示分子間作用力,則乙分子不可能一直做加速運動,D項錯誤。4.答案見解析解析(1)a.(3分)小球的機械能E=12mv0b.(5分)以水平面為零勢能參考平面根據(jù)機械能守恒定律有12mv解得h=v小球在碗中的M與N之間來回運動,M與N等高,如圖所示。(2)a.(7分)當b分子速度為零時,此時兩分子間勢能最大,根據(jù)能量守恒,有Epm=Ek0E