课时跟踪检测（四十四） 分子动理论 内能

课时跟踪检测（四十四）分子动理论内能1．运用分子动理论的相关知识，判断下列说法正确的是()A．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数仅与单位体积内的分子数有关B．某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0，则阿伏加德罗常数可表示为NA＝eq\f(V,V0)C．阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃运动是布朗运动D．生产半导体器件时需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，这可以在高温条件下利用分子的扩散来完成解析：选D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有关，还与分子平均速率有关，选项A错误；由于分子的无规则运动，气体的体积可以占据很大的空间，故不能用摩尔体积除以分子体积得到阿伏加德罗常数，选项B错误；布朗运动的微粒非常小，肉眼是看不到的，阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃运动是机械运动，不是布朗运动，选项C错误；扩散可以在固体中进行，在高温条件下有利于分子的扩散，选项D正确。2．(多选)PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5μm的悬浮颗粒物，其飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后对人体形成危害。矿物燃料的燃烧排放是形成PM2.5的主要原因。下列关于PM2.5的说法中正确的是()A．PM2.5的尺寸与空气中氧分子尺寸的数量级相当B．PM2.5在空气中的运动属于布朗运动C．温度越低，PM2.5运动越剧烈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在空气中的浓度解析：选BDPM2.5的直径等于或小于2.5μm，而空气中氧分子尺寸的数量级为10－10m，故两者大小不相当，选项A错误；PM2.5在空气中的运动属于布朗运动，选项B正确；温度越高，PM2.5运动越剧烈，选项C错误；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，选项D正确。3．关于分子力和分子势能，下列说法正确的是()A．当分子力表现为引力时，分子之间只存在引力B．当分子间距离为r0时，分子之间引力和斥力均为零C．分子之间的斥力随分子间距离的减小而增大D．当分子间距离为r0时，分子势能最大解析：选C分子力表现为引力时，分子之间的引力大于斥力，并非分子之间只存在引力，选项A错误；当分子间距离为r0时，分子之间引力和斥力相等，分子间作用力为零，选项B错误；分子之间的斥力随分子间距离的减小而增大，选项C正确；当分子间距离为r0时，分子势能最小，选项D错误。4．(多选)关于分子动理论和物体的内能，下列说法正确的是()A．某种物体的温度为0℃，说明该物体中分子的平均动能为零B．物体的温度升高时，分子的平均动能一定增大，但内能不一定增大C．当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力都增大，但引力增大得更快，所以分子力表现为引力D．10g100℃水的内能小于10g100℃水蒸气的内能解析：选BD某种物体的温度是0℃，物体中分子的平均动能不为零，故A错误；温度是分子平均动能的标志，故物体的温度升高时，分子的平均动能一定增大，内能的多少还与分子势能及物质的多少有关，所以内能不一定增大，故B正确；当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力均减小，斥力减小得快，故C错误；100℃的水变为100℃的水蒸气要吸收热量，所以10g100℃水的内能小于10g100℃水蒸气的内能，故D正确。5．(多选)右图是分子间作用力与距离的关系。下列有关说法正确的是()A．分子间距离为r0时，分子间既有斥力作用，也有引力作用B．分子间距离为r0时，分子势能最小C．分子间距离为r0时，分子势能为零D．物体间的扩散作用主要是分子间斥力作用的结果解析：选AB分子间同时存在引力和斥力，设分子平衡距离为r0，分子间距离为r，当r>r0时分子力表现为引力，r越大，分子势能越大；当r<r0时分子力表现为斥力，r越小，分子势能越大；当r＝r0时分子间作用力为0，分子势能最小，故选项A、B正确；分子势能的大小与零势能点的选取有关，故选项C错误；物体间的扩散作用主要是分子在不停地做无规则运动的结果，故选项D错误。6．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：选C在其他条件不变的情况下，温度越高，气体扩散得越快，故A错误；布朗运动是固体小颗粒的运动，从侧面反映了液体分子的无规则运动，故B错误；分子间同时存在着引力和斥力，故C正确；分子间的引力总是随着分子间距的增大而减小，故D错误。7．(多选)关于内能，下列说法正确的是()A．若把氢气和氧气看成理想气体，则具有相同体积、相同质量和相同温度的氢气和氧气的内能不相等B．相同质量的0℃水的分子势能比0℃冰的分子势能大C．物体吸收热量后，内能一定增加D．一定质量的100℃的水吸收热量后变成100℃的水蒸气，则吸收的热量大于增加的内能解析：选ABD具有相同体积、相同质量和相同温度的氢气和氧气，分子的平均动能相等，氢气分子数较多，内能较大，选项A正确；0℃的水和0℃的冰的温度相同，分子平均动能相同，由于0℃的冰需要吸收热量才能融化为0℃的水，根据能量守恒定律，相同质量的0℃的水的分子势能比0℃的冰的分子势能大，选项B正确；根据热力学第一定律，物体吸收热量，若同时对外做功，其内能不一定增加，选项C错误；一定质量的100℃的水吸收热量后变成100℃的水蒸气，由于体积增大，对外做功，根据热力学第一定律，吸收的热量等于气体对外做的功和增加的内能，所以吸收的热量大于增加的内能，选项D正确。8．(多选)下列说法正确的是()A．温度高的物体一定比温度低的物体的热量多B．温度高的物体可能比温度低的物体的内能小C．物体的温度越高，分子热运动的平均动能越大D．相互间达到热平衡的两物体，内能一定相等解析：选BC热量是在热传递过程中吸收或放出内能的多少，只能在热传递过程中谈到热量，不能说物体含有热量，故A错误；内能与物体的物质的量、温度、体积等因素有关，温度高的物体不一定比温度低的物体的内能多，B正确；温度是分子热运动平均动能的标志，温度越高，分子热运动的平均动能越大，C正确；相互间达到热平衡的两物体的温度一定相等，但内能不一定相等，故D错误。9．如图所示，玻璃瓶A、B中装有质量相等、温度分别为60℃的热水和0℃的冷水，下列说法正确的是()A．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．温度越高，布朗运动越显著，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．因质量相等，故A瓶中水的内能与B瓶中水的内能一样大D．A瓶中水分子间的平均距离比B瓶中水分子间的平均距离小解析：选A温度是分子平均动能的标志，A瓶中水的温度高，故A瓶中水分子的平均动能大，故A正确；布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的无规则运动，不是水分子的运动，两瓶中不存在布朗运动，故B错误；温度是分子的平均动能的标志，因两瓶中水的质量相等，故A瓶中水的分子平均动能大，A瓶中水的内能比B瓶中水的内能大，故C错误；质量相等的60℃的热水和0℃的冷水相比，60℃的热水体积比较大，所以A瓶中水分子间的平均距离比B瓶中水分子间的平均距离大，故D错误。10．已知地球大气层的厚度h远小于地球半径R，空气平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，地面大气压强为p0，重力加速度大小为g。由此可估算得，地球大气层空气分子总数为________，空气分子之间的平均距离为________。解析：可认为地球大气层对地球表面的压力是由其重力引起的，即mg＝p0S＝p0×4πR2，故大气层的空气总质量m＝eq\f(4πp0R2,g)，空气分子总数N＝eq\f(m,M)NA＝eq\f(4πp0NAR2,Mg)。由于h≪R，则大气层的总体积V＝4πR2h，每个分子所占空间设为一个棱长为a的正方体，则有Na3＝V，可得分子间的平均距离a＝eq\r(3,\f(Mgh,p0NA))。答案：eq\f(4πp0NAR2,Mg)eq\r(3,\f(Mgh,p0NA))11．某一体积为V的密封容器，充入密度为ρ、摩尔质量为M的理想气体，阿伏加德罗常数为NA，则该容器中气体分子的总个数N＝________。现将这部分气体压缩成液体，体积变为V0，此时分子中心间的平均距离d＝________。(将液体分子视为立方体模型)解析：气体的质量：m＝ρV，气体分子的总个数：N＝nNA＝eq\f(m,M)NA＝eq\f(ρV,M)NA。该部分气体压缩成液体，分子个数不变。设每个液体分子的体积为V1，则N＝eq\f(V0,V1)，又V1＝d3，联立解得：d＝eq\r(3,\f(V0M,ρVNA))。答案：eq\f(ρVNA,M)eq\r(3,\f(V0M,ρVNA))12．甲图和乙图是某同学从资料中查到的两张记录水中炭粒运动位置连线的图片，记录炭粒位置的时间间隔均为30s，两方格纸每格表示的长度相同。比较两张图片可知：若水