新高考人教物理一轮作业第十三章第1讲分子动理论内能

[A组基础题组]一、单项选择题1．下列关于布朗运动和扩散现象的说法正确的是()A．布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，运动的剧烈程度与温度无关B．布朗运动和扩散现象都是分子的无规则运动C．布朗运动和扩散现象都是温度越高越明显D．布朗运动和扩散现象都能在固体、液体和气体中发生解析：布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，运动的剧烈程度受温度的影响，温度越高，运动越剧烈，故A错误；布朗运动是固体小颗粒的运动，不是分子的无规则运动，故B错误；布朗运动和扩散现象都与温度有关，温度越高越明显，故C正确；布朗运动只能在气体和液体中发生，不能在固体中发生，故D错误。答案：C2．(2021·江苏江阴高三检测)关于分子动理论，下列说法正确的是()A．气体扩散的快慢与温度无关B．布朗运动是液体分子的无规则运动C．分子间同时存在着引力和斥力D．分子间的引力总是随分子间距增大而增大解析：气体扩散的快慢与温度有关，温度越高，分子运动越剧烈，扩散越快，选项A错误；布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动，是液体分子无规则运动的具体表现，选项B错误；分子间同时存在着引力和斥力，选项C正确；分子间的引力总是随分子间距增大而减小，选项D错误。答案：C3．(2021·福建三明一中高三检测)分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距增加时，分子间的()A．引力增加，斥力减小B．引力增加，斥力增加C．引力减小，斥力减小D．引力减小，斥力增加解析：分子间同时存在引力和斥力，当分子距离增加时，分子间的引力和斥力都减小，只是斥力减小得更快，当距离超过平衡位置时，斥力就会小于引力，合力即分子力表现为引力，当距离小于平衡位置时，斥力大于引力，分子力表现为斥力，选项C正确。答案：C4．(2021·福建永安一中高三检测)关于分子动理论，下列说法正确的是()A．温度相同的氧气和臭氧气体，分子平均速率相同B．两个分子在相互靠近的过程中其分子力逐渐增大，而分子势能一定先减小后增大C．已知某种气体的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，则单位体积的分子数为eq\f(ρNA,M)D．水结为冰时，部分水分子已经停止了热运动解析：温度是分子的平均动能的标志，温度相同的氧气和臭氧，分子的平均动能相同，但分子的质量不同，所以平均速率不相同，选项A错误；如果初始两分子的距离远大于平衡间距，那么两个分子相互靠近过程中，分子引力先增大后减小，到平衡位置时，分子力变为0，距离再小，分子力就变成斥力，并随距离的减小而增大，分子势能先减小后增大，在平衡位置处，分子势能最低，选项B错误；已知某种气体的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，则单位体积的分子数为n＝eq\f(ρNA,M)，选项C正确；分子永不停息地做无规则运动，则知水结为冰时，水分子不会停止热运动，选项D错误。答案：C5．分子动理论较好地解释了物质的宏观热力学性质。据此可判断，下列说法错误的是()A．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性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解析：显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，属于布朗运动，反映了液体水分子运动的无规则性，故A正确；分子间的相互作用力从r＝0到r→∞处，先表现为斥力，逐渐减小，到r＝r0处减小到零，然后表现为引力，从零开始逐渐增大到某一确定值，然后再逐渐减小到零，故B错误；从r＝0到r→∞处，分子势能随着分子间距离的增大先减小后增大，故C正确；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。答案：B二、多项选择题6．已知铜的摩尔质量为M，铜的密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，下列说法正确的是()A．1个铜原子的质量为eq\f(NA,M)B．1个铜原子的质量为eq\f(M,NA)C．1个铜原子所占的体积为eq\f(M,ρNA)D．1个铜原子所占的体积为eq\f(ρM,NA)解析：铜原子的质量等于摩尔质量除以阿伏加德罗常数NA，即m0＝eq\f(M,NA)，故A错误，B正确；铜原子所占的体积等于摩尔体积除以阿伏加德罗常数，即V0＝eq\f(\f(M,ρ),NA)＝eq\f(M,ρNA)，故C正确，D错误。答案：BC7．(2021·河北邯郸高三检测)是指空气中直径等于或小于微米的悬浮颗粒物，飘浮在空中做无规则运动，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的主要原因。下列关于的说法正确的是()A．的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当B．在空气中的运动属于布朗运动C．温度越低活动越剧烈D．倡导低碳生活，减少煤和石油等燃料的使用能有效减小在空气中的浓度解析：“”是指直径小于等于微米的颗粒物，其尺寸远大于空气中氧分子的尺寸的数量级，故选项A错误；在空气中的运动是固体颗粒的运动，属于布朗运动，故选项B正确；大量空气分子对无规则碰撞，温度越高，空气分子对颗粒的撞击越剧烈，则的运动越激烈，故选项C错误；导致增多的主要原因是矿物燃料的燃烧，应该提倡低碳生活，可有效减小在空气中的浓度，故选项D正确。答案：BD8．(2021·江西南昌模拟)下列有关分子动理论和物质结构的认识，其中正确的是()A．分子间距离减小时分子势能一定减小B．温度越高，物体中分子无规则运动越剧烈C．温度越高，物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例越大D．分子间同时存在引力和斥力，随分子距离的增大，分子间的引力和斥力都会减小解析：当分子力表现为斥力时，分子力随分子间距离的减小而增大，间距减小，斥力做负功，分子势能增大，分子间距增大时反之，选项A错误；物体的温度越高，分子热运动的平均动能增大，物体中分子无规则运动越剧烈，选项B正确；根据麦克斯韦统计规律可知，温度越高，物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例越大，故C正确；分子间距离增大时，斥力和引力都减小，分子间距离减小时，斥力和引力都增大，但斥力增大得快，选项D正确。答案：BCD[B组能力题组]9．(多选)下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是()A．分子并不是球形，但可以当作球形处理，这是一种估算方法B．微粒的运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动C．当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等D．实验中要尽可能保证每颗玻璃球与电子秤碰撞时的速率相等解析：A图是用油膜法估测分子的大小，分子并不是球形，但可以当作球形处理，这是一种估算方法，选项A正确；B图中显示的是布朗运动，是悬浮微粒的无规则运动，不是物质分子的无规则热运动，故选项B错误；C图中，当两个相邻的分子间距离为r0时，分子力为零，此时它们间相互作用的引力和斥力大小相等，故选项C正确；D图中，分子的速率不是完全相等的，所以也不要求每颗玻璃球与电子秤碰撞时的速率相等，故选项D错误。答案：AC10．(多选)下列关于分子运动和热现象的说法正确的是()A．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能的缘故B．一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子之间的势能增加C．如果气体分子总数不变，当气体分子的平均动能增大时，气体压强必然增大D．一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和解析：气体如果失去了容器的约束就会散开，是因为分子间距较大，相互的作用力很微弱，而且分子永不停息地做无规则运动，所以气体分子可以自由扩散，故A错误。一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，分子动能之和不变，由于吸热，内能增大，则其分子之间的势能增大，故B正确。如果气体分子总数不变，当气体分子的平均动能增大时，若同时体积增大，根据理想气体的状态方程可知，其压强不一定增大，故C错误。一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和，故D正确。答案：BD11．分子力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系图线如甲、乙两条曲线所示(取无穷远处分子势能Ep＝0)。下列说法正确的是()A．甲图线为分子势能与分子间距离的关系图线B．随着分子间距离的增大，分子力先减小后一直增大C．若分子间的距离r增大，则分子间的作用力做负功，分子势能增大D．在r<r0阶段，分子力减小时，分子势能也一定减小解析：甲图线为分子力与分子间距离的关系图线，乙图线为分子势能与分子间距离的关系图线，选项A错误；随着分子间距离的增大，分子力先减小后增大，再减小，选项B错误；只有当r>r0时，分子间的距离r增大，则分子间的作用力做负功，分子势能增大，选项C错误；在r<r0阶段，分子力表现为斥力，分子力减小时，分子间距变大，则分子力做正功，分子势能也一定减小，选项D正确。答案：D12．(2021·河南郑州模拟)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，氙气灯使用寿命则是普通灯的5倍，很多车主会选择含有氙气灯的汽车。若氙气充入灯头后的容积V＝1.6L，氙气密度ρ＝6.0kg/m3。已知氙气摩尔质量M＝0.131kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6×1023mol－1。试估算：(结果保留1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，则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，则有V0＝a3，即a＝eq\r(3,\f(V,N))≈3×10－9m。答案：(1)4×1022个(2)3×10－9m13．(2021·江苏南京师大附中高三检测)在标准状况下，体积为V的水蒸气可视为理想气体，已知水蒸气的密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，水的摩尔质量为M，水分子的直径为d。(1)计算体积为V的水蒸气含有的分子数；(2)估算体积为V的水蒸气完全变成液态水时，液态水的体积(将液态水分子看成球形，忽略液态水分子间的间隙)。解析：(1)体积为V的水蒸气的质量为：m＝ρ