2023高考物理一轮总复习第十一章热学（选修3-3）第31讲分子动理论内能课时达标

PAGEPAGE4第31讲分子动理论内能[解密考纲]掌握分子动理论的根本内容；知道内能的概念；会分析分子力、分子势能随分子间距离的变化．1．关于物体的内能，以下说法正确的选项是(C)A．不同物体，温度相等，内能也相等B．所有分子的势能增大，物体内能也增大C．温度升高，分子平均动能增大，但内能不一定增大D．只要两物体的质量、温度、体积相等，两物体的内能一定相等解析：不同物体，温度相等，分子平均动能相等，分子动能不一定相等，不能说明内能也相等，A错误；所有分子的势能增大，不能反映分子动能如何变化，不能确定内能也增大，B错误；两物体的质量、温度、体积相等，但其物质的量不一定相等，不能得出内能相等．D错误，C正确．2．(多项选择)雾霾天气造成城市里大面积低能见度的情况．在早上或夜间相对湿度较大的时候，形成的是雾；在白天气温上升、湿度下降的时候，逐渐转化成霾．这种现象既有气象原因，也有污染排放原因.2013年1月9日以来，全国中东部地区陷入严重的雾霾和污染中，中央气象台将大雾蓝色预警升级至黄色预警，13日10时北京甚至发布了北京气象史上首个雾霾橙色预警．从东北到西北，从华北到中部导致黄淮、江南地区，都出现了大范围的重度和严重污染．以下有关说法中正确的选项是(BD)A．雾霾天气时，空气中的微粒做布朗运动B．雾霾天气时，空气中的微粒做机械运动C．一定质量0℃水的分子势能比0D．一定质量0℃水的分子势能比0解析：布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的无规那么运动，雾霾中的微粒在空气流动下有规律地做机械运动，A项错误，B项正确；0℃的水放出热量凝结成0℃的冰，所以一定质量0℃水的分子势能比0℃冰的分子势能大，C项错误，D项正确．3．气体能够充满密闭容器，说明气体分子除相互碰撞的短暂时间外(C)A．气体分子可以做布朗运动B．气体分子的动能都一样大C．相互作用力十分微弱，气体分子可以自由运动D．相互作用力十分微弱，气体分子间的距离都一样大解析：气体能充满密闭容器的原因是：气体分子间的距离大于10－10m4．(2022·上海嘉定区模拟)铜摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA．1个铜原子所占的体积是(A)A．eq\f(M,ρNA) B．eq\f(ρM,NA) C．eq\f(ρNA,M) D．eq\f(M,ρ)解析：铜的摩尔体积Vmol＝eq\f(M,ρ)，那么一个铜原子所占的体积为V0＝eq\f(Vmol,NA)＝eq\f(M,ρNA)，A正确．5．钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为ρ(单位为kg/m3)，摩尔质量为M(单位为g/mol)，阿伏加德罗常数为NA．1克拉＝0.2克．那么(C)A．a克拉钻石所含有的分子数为eq\f(0.2×10－3aNA,M)B．a克拉钻石所含有的分子数为eq\f(aNA,M)C．每个钻石分子直径的表达式为eq\r(3,\f(6M×10－3,NAρπ))(单位为m)D．每个钻石分子直径的表达式为eq\r(\f(6M,NAρπ))(单位为m)解析：a克拉钻石所含的分子数为eq\f(0.2a,M)NA，选项A、B错误；把分子看作球体模型，然后用国际单位，那么eq\f(M×10－3,ρ·NA)＝eq\f(1,6)πD3，所以分子直径D＝eq\r(3,\f(6M×10－3,NAρπ))，选项C正确．6．(多项选择)(2022·宁夏银川模拟)体积相同的玻璃瓶A、B分别装满温度为60℃的热水和0℃的冷水(如下图)，以下说法正确的选项是(ACE)A．由于温度是分子平均动能的标志，所以A瓶中水分子的平均动能比B瓶中水分子的平均动能大B．由于温度越高，布朗运动愈显著，所以A瓶中水分子的布朗运动比B瓶中水分子的布朗运动更显著C．假设把A、B两只玻璃瓶并靠一起，那么A、B瓶内水的内能都将发生改变，这种改变内能的方式叫热传递D．由于A、B两瓶水的体积相等，所以A、B两瓶中水分子的平均距离相等E．水的相对分子量是18，假设B瓶中水的质量为3kg，水的密度为1.0×103kg/m3，阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023mol－1，那么B瓶中水分子个数约为1.0×10解析：温度是分子平均动能的标志，A的温度高，故A的分子平均动能大，故A正确；布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的无规那么运动，不是水分子的运动，两瓶中不存在布朗运动，故B错误；假设把A、B两只玻璃瓶并靠在一起，那么A、B瓶内水的内能都将发生改变，热量会由A传递到B，这种改变内能的方式叫热传递，故C正确；分子平均距离与温度有关，相同体积不同温度时水分子的平均距离不同，故D错误；B瓶中水的质量为m＝3kg，水的密度为ρ＝1.0×103kg/m3，水的体积V＝eq\f(m,ρ)＝3×10－3m3，水的摩尔质量M＝18g/mol，一个水分子的体积V0＝eq\f(\f(M,ρ),NA)＝eq\f(\f(18×10－3,1×103),6.02×1023)≈3×10－29m3，水分子的个数n＝eq\f(V,V0)＝1×1026个，故E正确．7．(多项选择)如下图是分子间引力或斥力大小随分子间距离变化的图象，由此可知(ACD)A．ab表示引力图线B．cd表示引力图线C．当分子间距离r等于两图线交点e的横坐标时，分子力一定为零D．当分子间距离r等于两图线交点e的横坐标时，分子势能一定最小E．当分子间距离r等于两图线交点e的横坐标时，分子势能一定为零解析：在F－r图象中，随r增大，斥力变化快，所以ab为引力图线，A对，B错；两图象相交点e为分子所受的引力和斥力大小相等，即分子受力平衡位置，分子力为0，分子势能最小，但不一定为0，故C、D对，E错．8．如下图，甲分子固定在坐标原点，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F>0为斥力，F<0为引力，A、B、C、D为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从A处由静止释放，以下四图大致正确的选项是(B)解析：根据牛顿第二定律可知，乙分子在C位置的分子力为零，分子的速率最大，A项错误；加速度与力的大小成正比，方向与力相同，故B项正确；乙分子从A处由静止释放，分子势能不可能增大到正值，故C项错误；分子动能不可能为负值，故D项错误．9．物体由大量分子组成，以下说法正确的选项是(C)A．分子热运动越剧烈，物体内每个分子的动能越大B．分子间引力总是随着分子间距离的减小而减小C．物体的内能跟物体的温度和体积有关D．只有外界对物体做功才能增加物体的内能解析：分子热运动越剧烈，分子的平均动能越大，但某一分子的动能不一定大，选项A错误；分子间引力总是随分子间距离的减小而增大，选项B错误；物体的内能是所有分子动能和分子势能之和，分子动能与温度有关，分子势能与体积有关，所以物体的内能跟物体的温度和体积有关，选项C正确；由热力学第一定律知，做功和热传递都可以改变物体的内能，选项D错误．10．(多项选择)如下图，电路与一绝热密闭气缸相连，R为电阻丝，气缸内有一定质量的理想气体，外界大气压恒定．闭合电键后，绝热活塞K缓慢且无摩擦地向右移动，那么以下说法正确的选项是(ADE)A．气体的内能增加B．气体分子平均动能不变C．电热丝放出的热量等于气体对外所做的功D．气体的压强不变E．气体分子单位时间内对器壁单位面积的撞击次数减少解析：活塞缓慢移动，根据活塞的平衡条件可知，气体的压强不变，D项正确；气体的压强不变，体积增大，气体的温度一定升高，气体的内能增加，气体分子平均动能增大，A项正确，B项错误；气体的体积增大，气体一定对外做功，又内能增加，根据热力学第一定律可知，电热丝放出的热量大于气体对外所做的功，C项错误；气体温度升高，而压强不变，说明气体分子单位时间内对器壁单位面积撞击次数减少，E项正确．11．(2022·上海徐汇区期末)以下现象中，最能恰当地说明分子间有相互作用力的是(C)A．气体容易被压缩B．高压密闭的钢管中的油从筒壁渗出C．两块纯洁的铅块紧压后合在一起D．滴入水中的墨汁微粒向不同方向运动解析：“气体容易被压缩〞说明气体分子之间的距离大，“高压密闭的钢管中的油从筒壁渗出〞说明钢管分子之间有空隙，“两块纯洁的铅块紧压后合在一起〞说明分子间有相互作用力，“滴入水中的墨汁微粒向不同方向运动〞属于液体的扩散，说明分子在做无规那么运动．12．(多项选择)(2022·河北衡水一调)以下说法正确的选项是(BDE)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中颗粒小一些的，其颗粒的运动比其他颗粒更为剧烈13．(多项选择)(2022·河南洛阳统考)以下说法正确的选项是(BCE)A．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息的做无规那么热运动B．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内的分子数及气体分子的平均动能都有关C．当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小D．如果气体分子总数不变，温度升高，气体分子的平均动能一定增大，因此压强也增大E．当分子间距离增大时，分子间的引