2024高考物理一轮复习第十二章热学第1讲分子动理论内能练习含解析新人教版

PAGEPAGE7第1讲分子动理论内能一、单项选择题：在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．(2024·上海黄浦区二模)某日气温最低为－2℃、最高为7℃A．5K B．278KC．9K D．282K[解析]本题考查了温度单位的换算，日气温最低为－2℃、最高为7℃，则该日的最大温差是9℃，因Δt＝ΔT，则用热力学温标表示该日的最大温差是9K，故选C。2．某气体的摩尔质量为M，分子质量为m，若1mol该气体的体积为Vm，分子密度为ρ，则关于气体分子的体积正确的是(阿伏加德罗常数为NA)(A)A．eq\f(m,ρ) B．eq\f(M,mVm)C．eq\f(ρNA,M) D．eq\f(ρNA,m)[解析]本题考查气体分子体积的计算。气体分子的质量等于气体分子体积乘密度，故气体分子体积为V＝eq\f(m,ρ)，A正确，D错误；eq\f(M,mVm)表示单位体积分子数，eq\f(ρNA,M)表示单位体积内分子个数，B、C错误。3．关于布朗运动，下列说法中正确的是(C)A．液体分子的无规则运动就是布朗运动B．布朗运动的激烈程度跟温度无关C．布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒不断地受到液体分子的撞击而引起的D．悬浮在液体中固体颗粒越大，在某一瞬间撞击它的分子数越多，布朗运动越明显[解析]液体分子的无规则运动属于分子热运动，肉眼不行见，选项A错误；布朗运动的激烈程度跟温度有关，温度越高，布朗运动越明显，选项B错误；布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒不断地受到液体分子的撞击而引起的，选项C正确；悬浮在液体或气体中的颗粒越小，液体分子或气体分子对颗粒的撞击造成的不平衡性越明显，布朗运动越明显，选项D错误。二、多项选择题：在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求的。4．墨滴入水，扩而散之，缓缓混匀，关于该现象的分析正确的是(BC)A．混合匀称主要是由于碳粒受重力作用B．混合匀称的过程中，水分子和碳粒都做无规则运动C．运用碳粒更小的墨汁，混合匀称的过程进行得更快速D．墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子发生化学反应引起的[解析]依据分子动理论的学问可知，最终混合匀称是扩散现象，水分子做无规则运动，碳粒做布朗运动，由于布朗运动的猛烈程度与颗粒大小和温度有关，所以运用碳粒更小的墨汁，布朗运动会更明显，则混合匀称的过程进行得更快速，故选B、C。5．(2024·湖南湘潭二模)关于分子动理论和物体的内能，下列说法正确的是(AC)A．物体的温度上升时，分子热运动的平均动能肯定增大B．能出污泥而不染，说明扩散现象在污泥中不能进行C．当分子间的距离减小时，分子间的引力的斥力都增大，但斥力增大得更快D．若气体的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则气体的分子体积为eq\f(M,ρNA)[解析]本题考查分子热运动、分子势能等学问。温度是分子热运动平均动能的标记，所以物体的温度上升时，分子热运动的平均动能肯定增大，故A正确；扩散现象在任何地方任何时间都不会停止，故B错误；当分子间的距离减小时，分子间的引力和斥力都增大，但斥力增大得更快，故C正确；eq\f(M,ρNA)是一个气体分子占的空间，由于气体分子的间距较大，气体分子占的空间要大于气体分子的体积，故D错误。6．1g100℃的水与1g100℃的水蒸气相比较，下述说法中正确的是(AC)A．分子的平均动能与分子的总动能相同B．分子的平均动能相同，分子的总动能不同C．分子的总动能相同，但分子的势能总和不同D．内能相同[解析]温度相同则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℃水变成100℃的水蒸气时，要汲取热量，内能增加，由于分子的总动能相同，所以分子的势能总和变大，C正确，D错误。7．(2024·山东夏津一中月考)下列叙述正确的是(AC)A．扩散现象说明白分子在不停地做无规则运动B．布朗运动就是液体分子的运动C．分子间距离增大，分子间的引力和斥力肯定减小D．物体的温度较高，分子运动越激烈，每个分子的动能都肯定越大[解析]本题考查分子热运动、分子间作用力等问题。扩散现象说明白分子在不停地做无规则运动，故A正确；布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，并不是分子的运动，间接反映了液体分子的无规则运动，故B错误；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，故C正确；气体温度上升，则分子的平均动能增加，但并不是全部分子的动能增大，故D错误。8.如图所示为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线。下列说法正确的是(BC)A．当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力B．当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力C．当r等于r2时，分子势能Ep最小D．在r由r1增大的过程中，分子间的作用力做正功[解析]两分子系统的势能Ep最小值对应分子平衡位置，即r2处为平衡位置，当r>r2时，分子间的作用力表现为引力，当r<r2时，分子间的作用力表现为斥力，B正确，A错误；当r＝r2时，分子势能Ep最小，C正确；在r由r1增大到r2的过程中，分子间的作用力做正功，分子势能减小，在r由r2接着增大的过程中，分子间的作用力做负功，分子势能增大，D错误。9．(2024·四川绵阳一诊)对非志向气体，下列说法正确的是(BD)A．气体分子的重力势能是气体内能的一部分B．气体分子热动能的动能是气体内能的一部分C．气体整体运动的动能是气体内能的一部分D．分子之间相互作用的势能是气体内能的一部分[解析]本题考查了气体内能的组成。气体的内能指气体全部分子势能和分子动能之和，其中分子势能是由分子间的相对位置和相互作用确定的，与重力势能无关；分子动能是分子热运动的动能，与气体整体运动的动能无关，故A、C错误，B、D正确。10．(2024·河北武邑中学质检)小张在显微镜下视察水中悬浮的微小粉笔末的运动，从粉笔末在A点时起先，他把粉笔末每隔20s的位置记录在坐标纸上，依次得到B、C、D等位置坐标点，连接这些点形成如图所示的折线图，则关于该粉笔末的运动，下列说法正确的是(BD)A．该折线是粉笔末的运动轨迹B．粉笔末的无规则运动反映了水分子的无规则运动C．经过B点后10s，粉笔末应当在BC的中点处D．粉笔末由B到C的平均速度小于由C到D的平均速度[解析]本题考查了布朗运动的相关学问，该折线图不是粉笔末的实际运动轨迹，而是每过一段时间粉笔末所在位置的连线，故A错误；粉笔末受到水分子的碰撞做无规则运动，所以粉笔末的无规则运动反映了水分子的无规则运动，故B正确；由于分子运动的无规则性，所以经过B点后10s，我们不知道粉笔末在哪个位置，故C错误；随意两点之间的时间间隔是相等的，所以位移间隔越大，则平均速度就越大，故粉笔末由B到C的平均速度小于由C到D的平均速度，故D正确。11．两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的改变关系如图所示。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。当分子间距离为r＝r0时，分子之间合力为零，则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，可能正确的是(BC)[解析]当分子间距r>r0时，分子间表现为引力，当分子间距离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，分子势能最小。但考虑取不同位置作为分子势能为零的点，B、C两个图象可能是正确的。12．(2024·吉林三调)下列说法正确的是(ABD)A．热量有可能由低温物体传递到高温物体B．布朗运动不是指悬浮在液体中的固体分子的无规则运动C．两分子组成的系统，其分子势能Ep随两分子间距离r增大而增大D．假如气体温度上升，分子平均动能会增大，但并不是全部分子的速率都增大[解析]本题考查了分子间作用力和分子间势能等学问点。依据热力学其次定律可知，热量可以由低温物体传递到高温物体，但要引起其他改变，选项A正确；布朗运动不是指悬浮在液体中的固体分子的无规则运动，是指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表现，选项B正确；两分子组成的系统，当r>r0时，分子势能随两分子间距离r增大而增大；当r<r0时，分子势能随两分子间距离r增大而减小，选项C错误；假如气体温度上升，分子的平均动能会增加，但并不是全部分子的速率都增大，选项D正确。三、非选择题13．(2024·江苏南京盐城调研)某同学做“用油膜法估测分子的大小”的试验。已知每2500mL油酸酒精溶液中含有纯油酸1mL，用注射器测得每100滴这样的溶液为1mL，把这一滴这样的溶液滴入撒有痱子粉的盛水浅盘里，把玻璃板盖在浅盘上并描画出油酸膜轮廓，如图所示。图中正方形小格的边长为1cm，则油酸膜的面积为40±2cm2，油酸分子直径大小d＝1×10－9[解析]本题考查油膜法估测分子大小的试验，数方格纸中被实线圈起来的部分，可知油酸膜的面积为40cm2；一滴溶液纯油酸的体积V＝eq\f(1,100)×eq\f(1,2500)cm3，所以d＝eq\f(V,S)＝eq\f(1,100×2500×40)cm＝1×10－9m。14．许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一般灯灯光亮度的3倍，但是耗电量仅是一般灯的一半，氙气灯运用寿命则是一般灯的5倍，许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