2023版高考物理一轮复习课时跟踪检测（三十九）第十二章热学第1节分子动理论内能（选修3-3）

PAGEPAGEPAGE2课时跟踪检测〔三十九〕分子动理论内能对点训练：微观量的估算1．(多项选择)假设以M表示水的摩尔质量，V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ表示在标准状态下水蒸气的密度，NA表示阿伏加德罗常数，m0、V0分别表示每个水分子的质量和体积，下面关系正确的有()A．NA＝eq\f(ρV,m0) B．ρ＝eq\f(M,NAV0)C．ρ<eq\f(M,NAV0) D．m0＝eq\f(M,NA)解析：选ACD由于M＝ρV，那么NA＝eq\f(M,m0)＝eq\f(ρV,m0)，变形得m0＝eq\f(M,NA)，故A、D正确；由于水蒸气分子之间空隙大，所以NAV0<V，水的密度为ρ＝eq\f(M,V)<eq\f(M,NAV0)，故B错误，C正确。2．(多项选择)(2022·大连模拟)某气体的摩尔质量为Mmol，摩尔体积为Vmol，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别为m和V0，那么阿伏加德罗常数NA不可表示为()A．NA＝eq\f(Mmol,m) B．NA＝eq\f(ρVmol,m)C．NA＝eq\f(Vmol,V0) D．NA＝eq\f(Mmol,ρV0)解析：选CD阿伏加德罗常数NA＝eq\f(Mmol,m)＝eq\f(ρVmol,m)＝eq\f(Vmol,V)，其中V为每个气体分子所占有的体积，而V0是气体分子的体积，故C错误；D中ρV0不是气体分子的质量，因而也是错误的。3．(2022·郑州模拟)很多轿车为了改善夜间行驶时的照明问题，在车灯的设计上选择了氙气灯，因为氙气灯灯光的亮度是普通灯灯光亮度的3倍，但是耗电量仅是普通灯的一半，氙气灯使用寿命那么是普通灯的5倍，很多车主会选择含有氙气灯的汽车，假设氙气充入灯头后的容积V＝1.6L，氙气密度ρ＝6.0kg/m3。氙气摩尔质量M＝0.131kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6×1023mol－1。试估算：(结果保存一位有效数字)(1)灯头中氙气分子的总个数N；(2)灯头中氙气分子间的平均距离。解析：(1)设氙气的物质的量为n，那么n＝eq\f(ρV,M)，氙气分子的总数N＝eq\f(ρV,M)NA≈4×1022个。(2)每个氙气分子所占的空间为V0＝eq\f(V,N)设氙气分子间平均距离为a，那么有V0＝a3，即a＝eq\r(3,\f(V,N))≈3×10－9m。答案：(1)4×1022个(2)3×10－9对点训练：扩散现象、布朗运动与分子热运动4．(多项选择)(2022·山东高考)墨滴入水，扩而散之，徐徐混匀。关于该现象的分析正确的选项是()A．混合均匀主要是由于碳粒受重力作用B．混合均匀的过程中，水分子和碳粒都做无规那么运动C．使用碳粒更小的墨汁，混合均匀的过程进行得更迅速D．墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子发生化学反响引起的解析：选BC墨滴入水，最后混合均匀，是扩散现象，碳粒做布朗运动，水分子做无规那么的热运动；碳粒越小，布朗运动越明显，混合均匀的过程进行得越迅速，选项B、C正确。5．(多项选择)(2022·随州调考)以下说法正确的选项是()A．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规那么运动，这反映了液体分子运动的无规那么性B．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大C．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大D．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素E．当温度升高时，物体内每一个分子热运动的速率一定都增大解析：选ACD布朗运动是固体颗粒在液体中的运动，反响液体分子的运动，故显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规那么运动，这反映了液体分子运动的无规那么性，应选项A正确；分子间距离r<r0时，分子力随r增大减小，分子势能减小，当r＝r0时，分子力等于零，分子势能最小，然后随r增大分子力先增大再减小，分子势能逐渐增大，应选项B错误，选项C正确；分子之间存在间隙，在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素，故D正确；温度升高，分子平均动能增大，但单个分子运动情况不确定，故E错误。6．(多项选择)(2022·邯郸一中一模)近期我国多个城市的PM2.5数值突破警戒线，受影响最严重的是京津冀地区，雾霾笼罩，大气污染严重。PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5微米的悬浮颗粒物，飘浮在空中做无规那么运动，很难自然沉降到地面，吸入后危害人体健康，矿物燃料的燃烧是形成PM2.5的主要原因。以下关于PM2.5的说法中正确的选项是()A．PM2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当B．PM2.5在空气中的运动属于布朗运动C．温度越低PM2.5活动越剧烈D．倡导低碳生活，减少煤和石油等燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度E．PM2.5中小一些的颗粒的运动比大一些的颗粒更为剧烈解析：选BDE“PM2.5”是指直径小于等于2.5微米的颗粒物，其尺寸远大于空气中氧分子的尺寸的数量级，故A错误；PM2.5在空气中的运动是固体颗粒的运动，属于布朗运动，故B正确；大量空气分子对PM2.5无规那么碰撞，温度越高，空气分子对颗粒的撞击越剧烈，那么PM2.5的运动越剧烈，故C错误；导致PM2.5增多的主要原因是矿物燃料的燃烧，故应该提倡低碳生活，并可有效减小PM2.5在空气中的浓度，故D正确；PM2.5中小一些的颗粒，空气分子对其撞击更不均衡，故运动比大一些的颗粒更为剧烈，故E正确。对点训练：分子力、分子势能与分子间距离的关系7.(2022·石家庄质检)如下图，用细线将一块玻璃板水平地悬挂在弹簧测力计下端，并使玻璃板贴在水面上，然后缓慢提起弹簧测力计，在玻璃板脱离水面的一瞬间，弹簧测力计读数会突然增大，主要原因是()A．水分子做无规那么热运动B．玻璃板受到大气压力作用C．水与玻璃间存在万有引力作用D．水与玻璃间存在分子引力作用解析：选D弹簧测力计读数会突然增大的主要原因是：水与玻璃间存在分子引力作用，选项D正确。8．(2022·焦作二模)甲和乙两个分子，设甲固定不动，乙从无穷远处(此时分子间的分子力可忽略，取分子势能为0)逐渐向甲靠近直到不能再靠近的过程中()A．分子间的引力和斥力都在减小B．分子间作用力的合力一直增大C．分子间的力先做负功后做正功D．分子势能先减小后增大解析：选D分子间的引力和斥力都随分子之间距离的减小而增大，故A错误；开始时由于两分子之间的距离大于r0，分子力表现为引力，并且随距离的减小，先增大后减小；当分子间距小于r0时，分子力为斥力，随分子距离的减小而增大，故B错误；开始时由于两分子之间的距离大于r0，因此分子力为引力，当相互靠近时分子力做正功，分子势能减少；当分子间距小于r0时，分子力为斥力，相互靠近时，分子力做负功，分子势能增加，故C错误，D正确。9．(2022·福州质检)根据分子动理论，分子间同时存在着相互作用的引力和斥力，并具有分子势能。当分子间距离减小时，以下说法正确的选项是()A．分子间引力一定增大 B．分子间斥力一定减小C．分子势能一定增大 D．引力和斥力的合力一定增大解析：选A分子之间的引力和斥力都随分子间距离的减小而增大，故A正确，B错误；当r>r0时，分子间表现为引力，分子间距离减小时，分子力做正功，分子势能减小，C错误；当r>r0时，随着分子间距离的减小，分子力先增大，再减小，当r<r0时，随着分子间距离的减小，分子力一直增大，故D错误。10.(多项选择)两个相邻的分子之间同时存在着引力和斥力，它们随分子之间距离r的变化关系如下图。图中虚线是分子斥力和分子引力曲线，实线是分子合力曲线。当分子间距为r＝r0时，分子之间合力为零，那么选项图中关于该两分子组成系统的分子势能Ep与两分子间距离r的关系曲线，可能正确的选项是()解析：选BCE当分子间距r>r0时，分子间表现为引力，当分子间距r减小时，分子力做正功，分子势能减小，当r<r0时，分子间表现为斥力，当分子间距r减小时，分子力做负功，分子势能增大，当r＝r0时，分子势能最低。但考虑取不同情况作为分子势能为零的点，B、C、E三个图像可能是正确的。11.(多项选择)如下图，甲分子固定在坐标原点O，乙分子沿x轴运动，两分子间的分子势能Ep与两分子间距离的关系如下图。图中分子势能的最小值为－E0。假设两分子所具有的总能量为零，那么以下说法中正确的选项是()A．乙分子在P点(x＝x2)时，加速度最大B．乙分子在P点(x＝x2)时，动能为E0C．乙分子在Q点(x＝x1)时，处于平衡状态D．乙分子的运动范围为x≥x1解析：选BD由题图可知，乙分子在P点时分子势能最低，分子力为零，加速度为零，A错误；两个分子所具有的总能量为零，只有分子力做功，分子动能和分子势能的总和守恒，可知乙分子在P点时的分子势能为－E0，那么分子动能为E0，B正确；当x<x2时，甲、乙分子间表现为斥力，随着间距x的减小，斥力增大，且做负功，分子势能增大，当x＝x1时，分子势能为零，动能也为零，分子力最大，加速度最大，故C错误，D正确。考点综合训练12．(2022·北京顺义区第一次统练)以下说法中正确的选项是()A．布朗运动就是液体分子的热运动B．对一定质量的气体加热，其内能一定增加C．物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子平均动能越大D．分子间吸引力随分子间距离的增大而增大，而排斥力随距离的增大而减小解析：选C布朗运动是液体分子不断撞击固体小颗粒，使得固体小颗粒受力不平衡所做的无规那么的运动，A错误；改变气体内能的方法有做功和热传递，所以只是加热，不知道做功情况无法判断内能的变化，B错误；温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子热运动越剧烈，分子平均动能越大，C正确；分子间引力和斥力都随分子间距的减小而增大，只是斥力增大的更快些，D错误。13．(多项选择)(2022·六安一中模拟)对于分子动理论和物体内能的理解，以下说法正确的选项是()A．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大B．外界对物体做功，物体内能一定增加C．温度越高，布朗运动越显著D．当分子间的距离增大时，分子间作用力就一直减小E．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大解析：选ACE温度高的物体分子平均动能一定大，内能不一定大，选项A正确；外界对物体做功，假设物体同时散热，物体内能不一定增加，选项B错误；温度越高，布朗运动越显著，选项C正确；当分子间的距离增大时，分子间作用力可能先增大后减小，选项D错误；当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大，选项E正确。14．(多项选择)(2022·江西重点中学联考)以下表达中正确的选项是()A．布朗运动就是液体分子的无规那么运动B．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增加而增加C．对于一定质量的理想气体，温度升高时，压强可能减小D．水的密度和水的摩尔质量，那么可以计算出阿伏加德罗常数E．扩散现象说明分子之间存在空隙，同时分子在永不停息地做无规那么运动解析：选BCE布朗运动是悬浮在液体中固体微粒的运动，不是液体分子的无规那么运动，故A错误；当分子力表现为引力时，分子距离增大，分子力做负功，分子势能增加，故B正确；对于一定质量的理想气体，假设温度升高时，体积同时增大，那么压强可能减小，故C正确；水的密度和水的摩尔质量，只能求出水的摩尔体积，求不出阿伏加德罗常数，故D错误；扩散现象说明分子之间存在空隙，同时分子在永不停息地做无规那么运动，故E正确。15．(多项选择)1g100℃的水和1g100℃的水蒸气相比拟，以下说法正确的选项是()A．分子的平均动能和分子的总动能都相同B．分子的平均动能相同，分子的总动能不同C．内能相同D．1g100℃的水的内能小于1g100℃的水蒸气的内能解析：选AD温度相同那么它们的分子平均动能相同；又因为1g水和1g水蒸气的分子数相同，因而它们的分子总动能相同，A正确，B错误；当100℃的水变成100℃的水蒸气时，分子间距离变大，分子力做负功，分子势能增加，该过程吸收热量，所以1g100℃的水的内能小于1g100℃的水蒸气的内能，C错误，D正确。16．(2022·上海模拟)以下有关分子动理论的各种说法，正确的选项是()A．温度低的物