北京专用2019版高考物理一轮复习第十四章热学第1讲分子动理论内能检测.doc

第1讲分子动理论内能基础巩固1.下列说法中正确的是()A.布朗运动就是液体分子的无规则运动B.当分子间距离增大时,分子间的引力和斥力均增大C.当分子间距离增大时,分子势能一定增大D.物体的内能变化,它的温度并不一定发生变化2.下列说法正确的是()A.气体从外界吸收热量,气体的内能一定增加B.液体中的悬浮微粒越小,布朗运动越明显C.封闭在汽缸中的气体,体积减小,压强一定减小D.两块纯净的铅板压紧后能合在一起,说明此时分子间不存在斥力3.(2017北京海淀零模,13)仅利用下列某一组数据,可以计算出阿伏加德罗常数的是()A.水的密度和水的摩尔质量B.水分子的体积和水分子的质量C.水的摩尔质量和水分子的体积D.水的摩尔质量和水分子的质量4.(2016北京丰台一模,13)关于分子间的作用力,下列说法正确的是()A.分子间只存在引力B.分子间只存在斥力C.分子间同时存在引力和斥力D.分子间距离较小时,只存在斥力,分子间距离较大时,只存在引力5.已知阿伏加德罗常数为NA,油酸的摩尔质量为M,密度为。则一个油酸分子的质量可表示为()A.MNA B.NAM C.MNA D.NAM6.下列说法中正确的是()A.当物体的温度升高时,物体内每个分子热运动的速率一定都增大B.布朗运动间接反映了液体分子运动的无规则性C.分子间的吸引力总是大于排斥力D.物体运动得越快,其内能一定越大7.下列说法中正确的是()A.仅利用氧气的摩尔质量和氧气的密度这两个已知量,便可计算出阿伏加德罗常数B.气体压强的大小只与气体的温度有关C.固体很难被压缩是因为其内部的分子之间存在斥力作用D.只要物体与外界不发生热量交换,其内能就一定保持不变8.(2017北京海淀一模,14)下列说法中正确的是()A.悬浮在液体中的微粒质量越大,布朗运动越显著B.将红墨水滴入一杯清水中,一会儿整杯清水都变成红色,说明分子间存在斥力C.两个表面平整的铅块紧压后会“粘”在一起,说明分子间存在引力D.用打气筒向篮球内充气时需要用力,说明气体分子间有斥力9.关于布朗运动,下列说法正确的是()A.布朗运动是液体分子的无规则运动B.液体温度越高,布朗运动会越激烈C.布朗运动是由于液体各部分温度不同而引起的D.悬浮在液体中的固体颗粒做布朗运动具有的能是内能10.(2017北京昌平二模,14)关于分子动理论,下列说法正确的是()A.扩散现象说明物质分子在做永不停息的无规则运动B.压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体分子间存在斥力的缘故C.两个分子间距离减小时,分子间的引力减小,斥力增大D.如果两个系统处于热平衡状态,则它们的内能一定相同11.一个房间的地面面积是15 m2,高3 m。已知空气的平均摩尔质量为2.910-2 kg/mol。通常用空气湿度表示空气中含有的水蒸气的情况,若房间内所有水蒸气凝结成水后的体积为103 cm3,已知水的密度为=1.0103 kg/m3,水的摩尔质量Mmol=1.810-2 kg/mol,求:(1)房间内空气的质量。(2)房间内有多少个水分子。(3)估算一个水分子的线度多大。(保留两位有效数字)综合提能1.(2016北京理综,20,6分)雾霾天气是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述,是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。雾霾中,各种悬浮颗粒物形状不规则,但可视为密度相同、直径不同的球体,并用PM10、PM2.5分别表示球体直径小于或等于10 m、2.5 m的颗粒物(PM是颗粒物的英文缩写)。某科研机构对北京地区的检测结果表明,在静稳的雾霾天气中,近地面高度百米的范围内,PM10的浓度随高度的增加略有减小,大于PM10的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小,且两种浓度分布基本不随时间变化。据此材料,以下叙述正确的是()A.PM10表示直径小于或等于1.010-6 m的悬浮颗粒物B.PM10受到的空气分子作用力的合力始终大于其所受到的重力C.PM10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动D.PM2.5的浓度随高度的增加逐渐增大2.下列四幅图中,能正确反映分子间作用力f和分子势能Ep随分子间距离r变化关系的图线是()3.物理图像能够直观、简洁地展现两个物理量之间的关系,利用图像分析物理问题的方法有着广泛的应用。如图,若令x 轴和 y轴分别表示某个物理量,则图像可以反映在某种情况下,相应物理量之间的关系。x轴上有A、B两点,分别为图线与x轴交点、图线的最低点所对应的x轴上的坐标值位置。下列说法中正确的是()A.若x 轴表示空间位置,y轴表示电势,图像可以反映某静电场的电势在x轴上分布情况,则A、B两点之间电场强度在x轴上的分量沿x轴负方向B.若x 轴表示空间位置,y轴表示电场强度在x轴上的分量,图像可以反映某静电场的电场强度在x轴上分布情况,则A点的电势一定高于B点的电势C.若x 轴表示分子间距离,y轴表示分子势能,图像可以反映分子势能随分子间距离变化的情况,则将分子甲固定在O点,将分子乙从A点由静止释放,分子乙仅在分子甲的作用下运动至B点时速度最大D.若x 轴表示分子间距离,y轴表示分子间作用力,图像可以反映分子间作用力随分子间距离变化的情况,则将分子甲固定在O点,将分子乙从B点由静止释放,分子乙仅在分子甲的作用下一直做加速运动4.(2017北京西城一模,24,20分)在长期的科学实践中,人类已经建立起各种形式的能量概念及其量度的方法,其中一种能量是势能。势能是由于各物体间存在相互作用而具有的、由各物体间相对位置决定的能。如重力势能、弹性势能、分子势能、电势能等。(1)如图1所示,内壁光滑、半径为R的半圆形碗固定在水平面上,将一个质量为m的小球(可视为质点)放在碗底的中心位置C处。现给小球一个水平初速度v0(v02gR),使小球在碗中一定范围内来回运动。已知重力加速度为g。图1a.若以AB为零势能参考平面,写出小球在最低位置C处的机械能E的表达式;b.求小球能到达的最大高度h;说明小球在碗中的运动范围,并在图1中标出。(2)如图2所示,a、b为某种物质的两个分子,以a为原点,沿两分子连线建立x轴。如果选取两个分子相距无穷远时的势能为零,则作出的两个分子之间的势能Ep与它们之间距离x的Ep-x关系图线如图3所示。图2图3a.假设分子a固定不动,分子b只在a、b间分子力的作用下运动(在x轴上)。当两分子间距离为r0时,b分子的动能为Ek0(Ek0 Ep0)。求a、b分子间的最大势能Epm;并利用图3,结合画图说明分子b在x轴上的运动范围; b.若某固体由大量这种分子组成,当温度升高时,物体体积膨胀。试结合图3所示的Ep-x关系图线,分析说明这种物体受热后体积膨胀的原因。答案精解精析基础巩固1.D布朗运动指的是悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动,是液体分子无规则运动的间接反映,A错误;当分子间距离增大时,分子间的引力和斥力都减小,B错误;当分子间距离增大时,分子势能可能先减小后增大,也可能增大,C错误;物体的内能变化,它的温度并不一定发生变化,D正确。2.B做功和热传递均可改变气体的内能,只知道吸热无法判断其内能变化情况,故A错误;封闭在汽缸中的气体,体积减小,温度变化情况未知,因此无法判断压强变化情况,故C错误;分子间一定同时存在引力和斥力的作用,铅板能合在一起是由于引力大于斥力,故D错误。3.D阿伏加德罗常数的定义:1 mol任何物质所含有的分子数。Mmol=m分NA,D项符合题意。4.C分子间既有引力,也有斥力。当分子间距rr0时,斥力小于引力,分子力表现为引力。所以C选项正确。5.A因一摩尔油酸含有“阿伏加德罗常数”个分子,一摩尔油酸的质量即摩尔质量,故一个油酸分子的质量m=MNA,A项正确。6.B物体温度升高时,物体内分子的平均速率一定增大,但并不是每一个分子的速率都增大,A错误;布朗运动是液体中悬浮的固体颗粒的无规则运动,它是液体分子无规则运动的间接反映,B正确;分子间作用力是引力与斥力同在,当分子间距小于r0时,斥力大于引力,当分子间距大于r0时,斥力小于引力,故C错误;物体的宏观运动速度与物体内能无关,D错误。7.C氧气的摩尔质量与单个氧分子的质量之比等于阿伏加德罗常数,A错误;气体压强的大小与气体的温度和体积有关,B错误;改变物体内能的方式有热传递和做功两种,D错误。8.C温度越高,微粒越小,布朗运动越显著,A错。B选项是扩散现象,说明分子在永不停息地运动着。D选项,充气需要用力是因为气体分子对活塞频繁撞击产生了压强,从而产生了压力。9.B布朗运动指悬浮在液体中的固体颗粒所做的无规则的运动,布朗运动间接反映了液体分子的无规则运动,故A错误;液体温度越高,布朗运动会越激烈,故B正确;布朗运动是由于液体分子的无规则运动对固体颗粒的碰撞不平衡导致的,C错误;悬浮在液体中的固体颗粒做布朗运动具有的能是动能,故D错误。10.AB项,压缩气体,气体体积减小,单位体积内气体分子数变多,对器壁及活塞的压强增大,因此表现出抗拒压缩的力。C项,分子间的引力和斥力都随分子间距离的减小而增大,只不过斥力变化得快。D项,两系统处于热平衡状态,温度相同,内能不一定相同。11.答案(1)58 kg(2)3.31025个(3)见解析解析(1)此题是估算题,因此可将空气看做标准状况,即压强为1.01105 Pa(1标准大气压),温度为273 K(0 )。此时,每摩尔空气占有体积为22.4 L,由已知条件可得:房间内空气的物质的量为n1=VV0=15322.410-3 mol=2103 mol房间内空气的质量为m=21032.910-2 kg=58 kg(2)水的摩尔体积V0=Mmol=1.810-21.0103 m3/mol=1.810-5 m3/mol房间内的水分子数n2=V水NAV0=10310-66.010231.810-5=3.31025(个)(3)建立水分子的球模型有16d3=V0NA水分子直径d=36V0NA=361.810-53.146.01023 m=3.910-10 m或建立水分子的立方体模型,有a3=V0NA水分子直径a=3V0NA=31.810-56.01023 m=3.110-10 m综合提能1.CPM10的直径小于或等于1010-6 m=1.010-5 m,A错误;处于静稳态的颗粒受力平衡,B错误;布朗运动是悬浮颗粒物的无规则运动,C正确;根据题意不能判定PM2.5的浓度随高度的增加而增大,D错误。2.B分子间作用力f的特点是:rr0时f为引力;分子势能Ep的特点是r=r0时Ep最小,因此只有B项正确。3.C因为沿电场方向,电势降低,所以A、B之间电场强度在x轴上的分量沿x轴正方向,A项错误。B选项无法判断。若y轴表示分子势能,x轴表示分子间距离,则B点处分子力为0。B点左侧分子力表现为斥力,B点右侧分子力表现为引力,所以分子乙运动至B点时速度最大,C项正确。若x轴表示分子间距离,y轴表示分子间作用力,则乙分子不可能一直做加速运动,D项错误。4.答案见解析解析(1)a.(3分)小球的机械能E=12mv02-mgRb.(5分)以水平面为零势能参考平面根据机械能守恒定律有12mv02=mgh解得h=v022g小球在碗中的M与N之间来回运动,M与N等高,如图所示。(2)a. (7分)当b分子速度为零时,此时两分子间势能最大,根据能量守恒,有Epm=Ek0-Ep