(江蘇專用)2021版高考物理一輪復(fù)習(xí) 課后限時集訓(xùn)35 分子動理論 內(nèi)能
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1、 課后限時集訓(xùn)35 分子動理論 內(nèi)能 建議用時:45分鐘 1.(多選)(2019·福建莆田一中模擬)下列各種說法中正確的是( ) A.固體小顆粒越小,溫度越高,布朗運動越顯著 B.?dāng)U散現(xiàn)象能在氣體中進(jìn)行,不能在固體中進(jìn)行 C.氣體分子永不停息地做無規(guī)則運動,固體分子之間相對靜止不動 D.如果一開始分子間距離大于r0,則隨著分子間距離的增大,分子勢能增大 E.內(nèi)能相同的物體,可能溫度不同 ADE [固體小顆粒越小,表面積越小,同一時刻撞擊顆粒的液體分子數(shù)越少,沖力越不平衡,溫度越高,液體分子運動越激烈,沖擊力越大,布朗運動越激烈,故A正確;一切物質(zhì)的分子都在永不停息地做無
2、規(guī)則運動,擴散現(xiàn)象就是分子運動的結(jié)果,所以固體、液體和氣體之間都能發(fā)生擴散現(xiàn)象,故B、C錯誤;分子間距離大于r0,分子間表現(xiàn)為引力,則隨著分子間距離的增大,分子力做負(fù)功,分子勢能增大,故D正確;決定內(nèi)能大小的宏觀因素包括:物體的質(zhì)量、溫度和體積,所以內(nèi)能相同的物體,可能溫度不同,故E正確。] 2.(多選)(2019·聊城模擬)對于分子動理論和物體內(nèi)能的理解,下列說法正確的是( ) A.溫度高的物體內(nèi)能不一定大,但分子平均動能一定大 B.外界對物體做功,物體內(nèi)能一定增加 C.溫度越高,布朗運動越明顯 D.當(dāng)分子間的距離增大時,分子間作用力就一直減小 E.當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為斥力時分
3、子勢能隨分子間距離的減小而增大 ACE [溫度高的物體內(nèi)能不一定大,內(nèi)能還與質(zhì)量、體積有關(guān),但分子平均動能一定大,因為溫度是分子平均動能的標(biāo)志,故A正確;改變內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞,若外界對物體做功的同時物體放熱,內(nèi)能不一定增大,故B錯誤;布朗運動是固體小顆粒由液體分子碰撞的不平衡性造成的,液體溫度越高,液體分子熱運動越激烈,布朗運動越顯著,故C正確;當(dāng)分子間的距離從平衡位置增大時,分子間作用力先增大后減小,故D錯誤;當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為斥力時,分子勢能隨分子間距離的減小而增大,故E正確。] 3.(多選)(2019·江蘇高考)在沒有外界影響的情況下,密閉容器內(nèi)的理想氣體靜置足夠長時間后,
4、該氣體( ) A.分子的無規(guī)則運動停息下來 B.每個分子的速度大小均相等 C.分子的平均動能保持不變 D.分子的密集程度保持不變 CD [分子的無規(guī)則運動即為分子的熱運動,由分子動理論可知,分子熱運動不可能停止,故A錯誤;密閉容器內(nèi)的理想氣體,溫度不變,所以分子平均動能不變,但并不是每個分子的動能都相等,故B錯誤,C正確;由于沒有外界影響且容器密閉,所以分子的密集程度不變,故D正確。] 4.(多選)(2019·上饒六校聯(lián)考)把生鴨蛋放在鹽水中腌制一段時間,鹽就會進(jìn)入鴨蛋里變成咸鴨蛋。則下列說法正確的是( ) A.如果讓腌制鴨蛋的鹽水溫度升高,鹽分子進(jìn)入鴨蛋的速度就會加快 B
5、.鹽分子的運動屬于布朗運動 C.在鴨蛋腌制過程中,有的鹽分子進(jìn)入鴨蛋內(nèi),也有鹽分子從鴨蛋里面出來 D.鹽水溫度升高,每個鹽分子運動的速率都會增大 E.食鹽晶體中的鈉、氯離子按一定規(guī)律分布,具有空間上的周期性 ACE [如果讓腌制鴨蛋的鹽水溫度升高,分子運動更劇烈,則鹽進(jìn)入鴨蛋的速度就會加快,故A正確;布朗運動本身不是分子的運動,故B錯誤;在腌制鴨蛋的鹽水中,有鹽分子進(jìn)入鴨蛋,分子運動是無規(guī)則的,同樣會有鹽分子從鴨蛋里面出來,故C正確;鹽水溫度升高,分子的平均動能增大,但不是每個鹽分子運動的速率都會增大,個別分子的速率也可能減小,故D錯誤;食鹽晶體中的鈉、氯離子按一定規(guī)律分布,具有空間上
6、的周期性,故E正確。] 5.(多選)(2019·江蘇高三月考)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(guān)系曲線。下列說法正確的是( ) A.當(dāng)r大于r1時,分子間的作用力表現(xiàn)為引力 B.當(dāng)r小于r1時,分子間的作用力表現(xiàn)為斥力 C.當(dāng)r等于r2時,分子間的作用力為零 D.在r由r1變到r2的過程中,分子間的作用力做負(fù)功 BC [因為當(dāng)分子間相互作用力為零時,分子勢能最小,從圖中可得分子勢能最小時,分子間的距離為r2,故當(dāng)r等于r2時分子間作用力為零,故C正確;當(dāng)r小于r1時,隨著距離的減小,分子勢能增大,即減小分子間距離分子力做負(fù)功,所以表現(xiàn)為斥力,B正確;當(dāng)r大于r
7、1而小于r2時分子力為斥力,故從當(dāng)r由r1變到r2的過程中,分子間的作用力做正功,故A、D錯誤。] 6.(多選)(2018·全國卷Ⅱ)對于實際的氣體,下列說法正確的是( ) A.氣體的內(nèi)能包括氣體分子的重力勢能 B.氣體的內(nèi)能包括氣體分子之間相互作用的勢能 C.氣體的內(nèi)能包括氣體整體運動的動能 D.氣體的體積變化時,其內(nèi)能可能不變 E.氣體的內(nèi)能包括氣體分子熱運動的動能 BDE [實際氣體的內(nèi)能包括氣體分子間相互作用的勢能和分子熱運動的動能,當(dāng)氣體體積變化時影響的是氣體的分子勢能,內(nèi)能可能不變,所以B、D、E正確,A、C錯誤。] 7.(多選)關(guān)于分子間相互作用力與分子間勢能,
8、下列說法正確的是( ) A.在10r0距離范圍內(nèi),分子間總存在著相互作用的引力 B.分子間作用力為零時,分子間的勢能一定是零 C.當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為引力時,分子間的距離越大,分子勢能越小 D.分子間距離越大,分子間的斥力越小 E.兩個分子間的距離變大的過程中,分子間引力變化總是比斥力變化慢 ADE [在10r0距離范圍內(nèi),分子間總存在著相互作用的引力和斥力,選項A正確;分子間作用力為零時,分子間的勢能最小,但不是零,選項B錯誤;當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為引力時,隨分子間的距離增大,克服分子力做功,分子勢能增大,選項C錯誤;分子間距離越大,分子間的引力和斥力都是越小的,選項D正確;兩個
9、分子間的距離變大的過程中,分子間引力變化總是比斥力變化慢,選項E正確。] 8.(多選)(2019·許昌模擬)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的變化關(guān)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(dāng)分子間距為r=r0時,分子之間合力為零,則下列關(guān)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(guān)系曲線,可能正確的是( ) A B C D E BCE [由于r=r0時,分子之間的作用力為零,當(dāng)r>r0時,分子間的作用力為引力,隨著分子間距離的增大,分子力做負(fù)功,分子勢能增加,當(dāng)r<r0時,分子間的
10、作用力為斥力,隨著分子間距離的減小,分子力做負(fù)功,分子勢能增加,故r=r0時,分子勢能最小。綜上所述,選項B、C、E正確,選項A、D錯誤。] 9.(2019·江蘇海安高級中學(xué)高三月考)一定質(zhì)量的乙醚液體全部蒸發(fā),變?yōu)橥瑴囟鹊囊颐褮怏w,在這一過程中( ) A.分子引力增大,分子斥力減小 B.分子勢能減小 C.乙醚的內(nèi)能不變 D.分子平均動能不變 D [乙醚液體蒸發(fā)過程,分子間的距離變大,分子間的引力和斥力都會減小,故A項錯誤;蒸發(fā)過程中乙醚分子要克服分子間的引力做功,分子勢能增加,故B項錯誤;一定質(zhì)量的乙醚液體全部蒸發(fā),變?yōu)橥瑴囟鹊囊颐褮怏w過程中,要從外界吸收熱量,由于溫度不變,故
11、分子平均動能不變,而蒸發(fā)過程中乙醚分子要克服分子間的引力做功,分子勢能增加,故內(nèi)能增加,故C項錯誤;由于溫度是分子平均動能的標(biāo)志,故分子平均動能不變,故D正確。] 10.(多選)關(guān)于物體的內(nèi)能,下列說法正確的是( ) A.相同質(zhì)量的兩種物質(zhì),升高相同的溫度,內(nèi)能的增加量一定相同 B.物體的內(nèi)能改變時溫度不一定改變 C.內(nèi)能與物體的溫度有關(guān),所以0 ℃的物體內(nèi)能為零 D.分子數(shù)和溫度相同的物體不一定具有相同的內(nèi)能 E.內(nèi)能小的物體也可能將熱量傳遞給內(nèi)能大的物體 BDE [相同質(zhì)量的同種物質(zhì),升高相同的溫度,吸收的熱量相同,相同質(zhì)量的不同種物質(zhì),升高相同的溫度,吸收的熱量不同,
12、故A錯誤;物體內(nèi)能改變時溫度不一定改變,比如零攝氏度的冰融化為零攝氏度的水,內(nèi)能增加,故B正確;分子在永不停息地做無規(guī)則運動,可知任何物體在任何狀態(tài)下都有內(nèi)能,故C錯誤;物體的內(nèi)能與分子數(shù)、物體的溫度和體積三個因素有關(guān),分子數(shù)和溫度相同的物體不一定有相同的內(nèi)能,故D正確;發(fā)生熱傳遞的條件是存在溫度差,與內(nèi)能的大小無關(guān),所以內(nèi)能小的物體也可能將熱量傳遞給內(nèi)能大的物體,故E正確。] 11.(多選)鉆石是首飾和高強度鉆頭、刻刀等工具中的主要材料,設(shè)鉆石的密度為ρ(單位為kg/m3),摩爾質(zhì)量為M(單位為g/mol),阿伏加德羅常數(shù)為NA。已知1克拉=0.2克,則下列說法正確的是( ) A.a(chǎn)克
13、拉鉆石所含有的分子數(shù)為 B.a(chǎn)克拉鉆石所含有的分子數(shù)為 C.每個鉆石分子直徑的表達(dá)式為 (單位為m) D.每個鉆石分子的質(zhì)量為 E.每個鉆石分子的體積為 ACD [a克拉鉆石物質(zhì)的量為n=,所含分子數(shù)為N=nNA=,選項A正確,B錯誤;鉆石的摩爾體積V=(單位為m3/mol),每個鉆石分子體積為V0==,設(shè)鉆石分子直徑為d,則V0=π,聯(lián)立解得d= (單位為m),選項C正確,E錯誤;根據(jù)阿伏加德羅常數(shù)的意義知,每個鉆石分子的質(zhì)量m=,選項D正確。] 12.(多選)(2019·雅安市第三次診斷)下列說法正確的是( ) A.理想氣體吸熱后溫度一定升高 B.可視為理想氣體的相同質(zhì)量
14、和溫度的氫氣與氧氣相比,平均動能一定相等,內(nèi)能一定不相等 C.某理想氣體的摩爾體積為V0,阿伏加德羅常數(shù)為NA,則該理想氣體單個的分子體積為 D.甲、乙兩個分子僅在分子力的作用下由無窮遠(yuǎn)處逐漸靠近直到不能再靠近的過程中,分子引力與分子斥力都增大,分子勢能先減小后增大 E.?dāng)U散現(xiàn)象與布朗運動都能說明分子在永不停息地運動 BDE [根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q得,物體的內(nèi)能與做功和熱傳遞有關(guān),理想氣體的內(nèi)能由溫度決定,故一定質(zhì)量的理想氣體吸熱后溫度可能不變,故A錯誤;溫度是分子的平均動能的標(biāo)志,所以相同溫度的氫氣與氧氣相比,平均動能一定相等,但氫氣分子與氧氣分子相比,氫氣分子的質(zhì)量小,所
15、以相同質(zhì)量的氫氣的分子數(shù)比氧氣的分子數(shù)多,內(nèi)能一定比氧氣大,故B正確;某理想氣體的摩爾體積為V0,阿伏加德羅常數(shù)為NA,可以求出該理想氣體的每一個分子所占的空間為,由于氣體分子之間的距離遠(yuǎn)大于分子的大小,所以氣體分子的體積小于,故C錯誤;分子之間的距離減小時,分子引力與分子斥力都增大,甲、乙兩個分子在只受分子力的作用下由無窮遠(yuǎn)處逐漸靠近直到不能再靠近的過程中,開始時分子之間的作用力表現(xiàn)為引力,距離減小的過程中分子力做正功,分子勢能減小,分子之間的距離小于平衡位置的距離時,分子力表現(xiàn)為斥力,距離再減小的過程中分子力做負(fù)功,分子勢能增大,故D正確;擴散現(xiàn)象與布朗運動都能說明分子在永不停息地運動,故
16、E正確。] 13.(多選)(2019·丹東市一模)關(guān)于分子動理論的規(guī)律,下列說法正確的是( ) A.?dāng)U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.布朗運動是指懸浮在液體或氣體里的微小顆粒的運動 D.如果兩個系統(tǒng)分別與第三個系統(tǒng)達(dá)到熱平衡,那么這兩個系統(tǒng)彼此之間也必定處于熱平衡,用來表征它們所具有的“共同熱學(xué)性質(zhì)”的物理量是內(nèi)能 E.已知某種氣體的密度為ρ(kg/m3),摩爾質(zhì)量為M(kg/mol),阿伏加德羅常數(shù)為NA(mol-1),則該氣體分子之間的平均距離可以表示為 ACE [擴散現(xiàn)象與布朗運動都是分
17、子無規(guī)則熱運動的宏觀表現(xiàn),故A正確;氣體壓縮可以忽略分子間作用力,壓縮氣體時氣體會表現(xiàn)出抗拒壓縮的力是由于氣體壓強的存在,故B錯誤;布朗運動是懸浮在液體或氣體中的固體小顆粒的運動,故C正確;如果兩個系統(tǒng)分別與第三個系統(tǒng)達(dá)到熱平衡,那么這兩個系統(tǒng)彼此之間也必定處于熱平衡,用來表征它們所具有的“共同熱學(xué)性質(zhì)”的物理量叫作溫度,不是內(nèi)能,故D錯誤;把該氣體分子所占空間看成立方體模型,則有V0=d3,又V0=,則該氣體分子之間的平均距離d=,故E正確。] 14.(2019·江蘇南京師大附中高考模擬)已知潛水員在岸上和海底吸入空氣的密度分別為1.3 kg/m3和2.1 kg/m3,空氣的摩爾質(zhì)量為0.
18、029 kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023 mol-1。若潛水員呼吸一次吸入2 L空氣,求: (1)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)(結(jié)果保留一位有效數(shù)字); (2)在海底吸入的空氣大約是岸上吸入的空氣的壓強的多少倍?(忽略溫度的差異) [解析] (1)設(shè)空氣的摩爾質(zhì)量為M,在海底和在岸上的密度分別為ρ海和ρ岸,一次吸入空氣的體積為V,在海底和在岸上分別吸入空氣的分子數(shù)為n海和n岸,則有 n海=,n岸= 多吸入的分子個數(shù)為: Δn=n海-n岸==(個)=3×1022(個)。 (2)設(shè)有質(zhì)量為m的氣體,在岸上的體積為V岸=,在海底的體積為V海=,忽略溫度的差異,由玻意耳定律可得:p岸V岸=p海V海,由以上方程可得:===。 [答案] (1)3×1022 (2) (或1.6) 7
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