2020屆高考物理總復(fù)習(xí) 作業(yè)52 分子動(dòng)理論 內(nèi)能(含解析)
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1、作業(yè)52 分子動(dòng)理論 內(nèi)能 5 一、選擇題 1.(多選)(2019年咸陽四校聯(lián)考)下列說法正確的是( ) A.氣體擴(kuò)散現(xiàn)象表明了氣體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng) B.氣體溫度升高,分子的平均動(dòng)能一定增大 C.布朗運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)就是分子的熱運(yùn)動(dòng) D.當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為斥力時(shí),分子勢能隨分子間距離的減小而減小 E.當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為引力時(shí),分子勢能隨分子間距離的減小而減小 解析:布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中微粒的運(yùn)動(dòng),它是液體分子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的反映,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為斥力時(shí),分子勢能隨分子間距離的減小而增大,選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 答案:ABE 2.(多選)(2019年邯鄲一中一
2、模)近期我國多個(gè)城市的PM2.5數(shù)值突破警戒線,受影響最嚴(yán)重的是京津冀地區(qū),霧霾籠罩,大氣污染嚴(yán)重.PM2.5是指空氣中直徑等于或小于2.5微米的懸浮顆粒物,飄浮在空中做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),很難自然沉降到地面,吸入后危害人體健康,礦物燃料的燃燒是形成PM2.5的主要原因.下列關(guān)于PM2.5的說法中正確的是( ) A.PM2.5的尺寸與空氣中氧分子的尺寸的數(shù)量級(jí)相當(dāng) B.PM2.5在空氣中的運(yùn)動(dòng)屬于布朗運(yùn)動(dòng) C.溫度越低PM2.5活動(dòng)越劇烈 D.倡導(dǎo)低碳生活,減少煤和石油等燃料的使用能有效減小PM2.5在空氣中的濃度 E.PM2.5中小一些的顆粒的運(yùn)動(dòng)比大一些的顆粒更為劇烈 解析:“PM2
3、.5”是指直徑小于等于2.5微米的顆粒物,其尺寸遠(yuǎn)大于空氣中氧分子的尺寸的數(shù)量級(jí),故A錯(cuò)誤;PM2.5在空氣中的運(yùn)動(dòng)是固體顆粒的運(yùn)動(dòng),屬于布朗運(yùn)動(dòng),故B正確;大量空氣分子對(duì)PM2.5無規(guī)則碰撞,溫度越高,空氣分子對(duì)顆粒的撞擊越劇烈,則PM2.5的運(yùn)動(dòng)越激烈,故C錯(cuò)誤;導(dǎo)致PM2.5增多的主要原因是礦物燃料的燃燒,故應(yīng)該提倡低碳生活,就可有效減小PM2.5在空氣中的濃度,故D正確;PM2.5中小一些的顆粒,空氣分子對(duì)其 撞擊更不均衡,故運(yùn)動(dòng)比大一些的顆粒更為劇烈,故E正確. 答案:BDE 3.(2019年大連模擬)(多選)某氣體的摩爾質(zhì)量為Mmol,摩爾體積為Vmol,密度為ρ,每個(gè)分子的
4、質(zhì)量和體積分別為 m和V0,則阿伏加德羅常數(shù)NA不可表示為( ) A.NA= B.NA= C.NA= D.NA= 解析:阿伏加德羅常數(shù)NA===,其中V為每個(gè)氣體分子所占有的體積,而V0是氣體分子的體積,故A、B正確,C錯(cuò)誤;D中ρV0不是氣體分子的質(zhì)量,因而也是錯(cuò)誤的. 答案:CD 4.(2019年湖北襄陽調(diào)研)(多選)下列說法正確的是( ) A.氣體放出熱量,其分子的平均動(dòng)能可能增大 B.布朗運(yùn)動(dòng)不是液體分子的運(yùn)動(dòng),但它可以說明分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng) C.當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時(shí),分子力和分子勢能總是隨分子間距離的減小而增大 D.某氣體的摩爾體積為V,每個(gè)
5、分子的體積為V0,則阿伏加德羅常數(shù)可表示為NA= 解析:氣體放出熱量,若外界對(duì)氣體做功,氣體的溫度可能升高,分子的平均動(dòng)能可能增大,選項(xiàng)A正確;布朗運(yùn)動(dòng)不是液體分子的運(yùn)動(dòng),但是能反映分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)B正確;當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時(shí),隨著分子間距離減小,分子力做負(fù)功,分子力和分子勢能均增大,選項(xiàng)C正確;對(duì)于氣體分子,依據(jù)每個(gè)氣體分子所占空間的體積估算分子數(shù)目,但不能根據(jù)每個(gè)氣體分子的體積估算分子數(shù)目,選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 答案:ABC 5.(2019年福建南平模擬)如圖52-1所示,甲分子固定在坐標(biāo)系原點(diǎn)O,只在兩分子間的作用力作用下,乙分子沿x軸方向運(yùn)動(dòng),兩分子間的分子勢能Ep與兩
6、分子間距離 x的變化關(guān)系如圖所示,下列說法正確的是 ( ) 圖52-1 A.乙分子在P點(diǎn)(x=x2)時(shí)加速度最大 B.乙分子在P點(diǎn)(x=x2)時(shí)動(dòng)能最大 C.乙分子在Q點(diǎn)(x=x1)時(shí)處于平衡狀態(tài) D.乙分子在Q點(diǎn)(x=x1)時(shí)分子勢能最小 解析:由圖可知,乙分子在P點(diǎn)(x=x2)時(shí),分子勢能最小,此時(shí)分子處于平衡位置,分子引力與分子斥力大小相等,合力為零,加速度為零,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;乙分子在P點(diǎn)(x=x2)時(shí),分子勢能最小,由能量守恒定律知,分子的動(dòng)能最大,選項(xiàng)B正確;乙分子在Q點(diǎn)(x=x1)時(shí),分子間距離小于平衡距離,分子引力小于分子斥力,合力表現(xiàn)為斥力,在Q點(diǎn)分
7、子不處于平衡狀態(tài),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由圖可知,乙分子在Q點(diǎn)時(shí)分子勢能為零,大于分子在P點(diǎn)的分子勢能,因此在Q點(diǎn)時(shí)分子勢能不是最小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 答案:B 6.(2019年河南名校聯(lián)考)(多選)關(guān)于分子間的作用力,下列說法正確的是( ) A.分子之間的斥力和引力同時(shí)存在 B.分子之間的斥力和引力大小都隨分子間距離的增大而減小 C.分子間距離減小時(shí),分子力一直做正功 D.分子間距離增大時(shí),分子勢能一直減小 E.分子間距離增大時(shí),可能存在分子勢能相等的兩個(gè)位置 解析:分子之間的引力和斥力是同時(shí)存在的,A正確;分子間存在相互作用的引力和斥力,引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小,B正確;若
8、分子間距離小于平衡位置間距,分子力表現(xiàn)為斥力,則隨分子間距離減小,分子力做負(fù)功,C錯(cuò)誤;若分子間距離大于平衡位置間距,則隨分子間距離增大,分子勢能增大,D錯(cuò)誤;若分子間距離小于平衡位置間距,則隨分子間距離增大,分子勢能先減小后增大,可能存在分子勢能相等的兩個(gè)位置,E正確. 答案:ABE 7.(多選)下列說法正確的是( ) A.已知某固體物質(zhì)的摩爾質(zhì)量、密度和阿伏加德羅常數(shù),可以計(jì)算出分子大小 B.布朗運(yùn)動(dòng)表明組成微粒的分子在做無規(guī)則運(yùn)動(dòng) C.已知某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量和分子質(zhì)量,可以計(jì)算出阿伏加德羅常數(shù) D.物體運(yùn)動(dòng)的速率越大,其內(nèi)部的分子熱運(yùn)動(dòng)就越劇烈 E.溫度是描述熱運(yùn)動(dòng)的物理量
9、,一個(gè)系統(tǒng)與另一個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡時(shí),兩系統(tǒng)的溫度一定相等 解析:已知某固體物質(zhì)的摩爾質(zhì)量和密度,可以算出物質(zhì)的摩爾體積,再除以阿伏加德羅常數(shù)就能計(jì)算出分子體積,進(jìn)而計(jì)算出分子大小,選項(xiàng)A正確;布朗運(yùn)動(dòng)表明微粒周圍液體的分子在做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),不能表明組成微粒的分子在做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;已知某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量M和分子質(zhì)量m,可以計(jì)算出阿伏加德羅常數(shù)NA=,選項(xiàng)C正確;物體內(nèi)部的分子熱運(yùn)動(dòng)與溫度有關(guān),與物體運(yùn)動(dòng)的速率無關(guān),選項(xiàng)D錯(cuò)誤;兩系統(tǒng)達(dá)到熱平衡時(shí),兩系統(tǒng)的溫度一定相等,選項(xiàng)E正確. 答案:ACE 8.(多選)關(guān)于分子動(dòng)理論和內(nèi)能,下列說法中正確的是( ) A.溫度越低,物體分子熱運(yùn)
10、動(dòng)的平均動(dòng)能越小 B.分子勢能與分子間距離有關(guān),是物體內(nèi)能的一部分 C.物體溫度升高,則該物體內(nèi)所有分子運(yùn)動(dòng)的速率都增大 D.物體的動(dòng)能和重力勢能也是其內(nèi)能的一部分 E.物體的內(nèi)能與物體的溫度和體積有關(guān) 解析:溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志,故溫度越低,物體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能越小,故A正確;分子勢能與分子間距離有關(guān),是物體內(nèi)能的一部分,故B正確;分子的平均速率隨著溫度的升高而增大,這是統(tǒng)計(jì)規(guī)律,溫度升高時(shí)單個(gè)分子速率變化情況是不確定的,故C錯(cuò)誤;物體的動(dòng)能和重力勢能是機(jī)械能,故D錯(cuò)誤;物體的內(nèi)能取決于物體的溫度和體積,故E正確. 答案:ABE 9.(2019年云南昭通質(zhì)檢)(多
11、選)下列說法中正確的是( ) A.溫度高的物體比溫度低的物體熱量多 B.溫度高的物體不一定比溫度低的物體的內(nèi)能多 C.溫度高的物體比溫度低的物體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能大 D.相互間達(dá)到熱平衡的兩物體的內(nèi)能一定相等 E.分子勢能隨著分子間距離的增大,可能先減小后增大 解析:熱量是在熱傳遞過程中傳遞的能量,不是狀態(tài)量,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;物體的內(nèi)能與物體的溫度、體積等有關(guān),溫度高的物體不一定比溫度低的物體的內(nèi)能多,溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,溫度高的物體比溫度低的物體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能大,選項(xiàng)B、C正確;相互間達(dá)到熱平衡的兩物體的溫度一定相等,內(nèi)能不一定相等,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;由分子勢能與分子間距的
12、關(guān)系可知,分子勢能隨著分子間距離的增大,可能先減小后增大,選項(xiàng)E正確. 答案:BCE 10.(多選)如圖52-2所示為兩分子系統(tǒng)的勢能Ep與兩分子間距離r的關(guān)系曲線.下列說法正確的是( ) 圖52-2 A.當(dāng)r大于r1時(shí),分子間的作用力表現(xiàn)為引力 B.當(dāng)r小于r1時(shí),分子間的作用力表現(xiàn)為斥力 C.當(dāng)r等于r2時(shí),分子勢能Ep最小 D.在r由r1增大的過程中,分子間的作用力做正功 E.在r由r2增大的過程中,分子間的作用力做負(fù)功 解析:兩分子系統(tǒng)的勢能Ep最小值對(duì)應(yīng)分子平衡位置,即r2處為平衡位置,當(dāng)r>r2時(shí),分子間的作用力表現(xiàn)為引力,當(dāng)r<r2時(shí),分子間的作用力表現(xiàn)為
13、斥力,選項(xiàng)B正確,A錯(cuò)誤;當(dāng)r=r2時(shí),分子間勢能Ep最小,選項(xiàng)C正確;在r由r1增大到r2的過程中,分子間的作用力做正功,分子勢能減小,由r2繼續(xù)增大的過程中,分子間的作用力做負(fù)功,分子勢能增大,選項(xiàng)D錯(cuò)誤,E正確. 答案:BCE 11.(2019年六安一中模擬)(多選)對(duì)于分子動(dòng)理論和物體內(nèi)能的理解,下列說法正確的是( ) A.溫度高的物體內(nèi)能不一定大,但分子平均動(dòng)能一定大 B.外界對(duì)物體做功,物體內(nèi)能一定增加 C.溫度越高,布朗運(yùn)動(dòng)越顯著 D.當(dāng)分子間的距離增大時(shí),分子間作用力就一直減小 E.當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為斥力時(shí),分子勢能隨分子間距離的減小而增大 解析:溫度高的物
14、體分子平均動(dòng)能一定大,內(nèi)能不一定大,選項(xiàng)A正確;外界對(duì)物體做功,若物體同時(shí)散熱,物體內(nèi)能不一定增加,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;溫度越高,布朗運(yùn)動(dòng)越顯著,選項(xiàng)C正確;當(dāng)分子間的距離增大時(shí),分子間作用力可能先增大后減小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為斥力時(shí),分子勢能隨分子間距離的減小而增大,選項(xiàng)E正確. 答案:ACE 12.(2017年高考·北京卷)以下關(guān)于熱運(yùn)動(dòng)的說法正確的是( ) A.水流速度越大,水分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈 B.水凝結(jié)成冰后,水分子的熱運(yùn)動(dòng)停止 C.水的溫度越高,水分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈 D.水的溫度升高,每一個(gè)水分子的運(yùn)動(dòng)速率都會(huì)增大 解析:一切物質(zhì)分子都在不停地做無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)
15、,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,溫度越高,分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈,與物體的宏觀速度無關(guān),A選項(xiàng)錯(cuò)誤,C選項(xiàng)正確;溫度升高時(shí),分子的平均速率增大,但不是每一個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)速率都增大,D選項(xiàng)錯(cuò)誤. 答案:C 二、非選擇題 13.(2019年鄭州模擬)很多轎車為了改善夜間行駛時(shí)的照明問題,在車燈的設(shè)計(jì)上選擇了氙氣燈,因?yàn)殡瘹鉄魺艄獾牧炼仁瞧胀魺艄饬炼鹊?倍,但是耗電量僅是普通燈的一半,氙氣燈使用壽命則是普通燈的5倍,很多車主會(huì)選擇含有氙氣燈的汽車,若氙氣充入燈頭后的容積V=1.6 L,氙氣密度ρ=6.0 kg/m3.已知氙氣摩爾質(zhì)量M=0.131 kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=6×102
16、3 mol-1.試估算:(結(jié)果保留一位有效數(shù)字) (1)燈頭中氙氣分子的總個(gè)數(shù)N; (2)燈頭中氙氣分子間的平均距離. 解析:(1)設(shè)氙氣的物質(zhì)的量為n,則n=, 氙氣分子的總數(shù)N=NA≈4×1022 個(gè). (2)每個(gè)氙氣分子所占的空間為V0= 設(shè)氙氣分子間平均距離為a, 則有V0=a3, 即a=≈3×10-9 m. 答案:(1)4×1022個(gè) (2)3×10-9 m 14.空調(diào)在制冷過程中,室內(nèi)空氣中的水蒸氣接觸蒸發(fā)器(銅管)液化成水,經(jīng)排水管排走,空氣中水分越來越少,人會(huì)感覺干燥.某空調(diào)工作一段時(shí)間后,排出液化水的體積V=1.0×103 cm3.已知水的密度ρ=1.0×103 kg/m3、摩爾質(zhì)量M=1.8×10-2 kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.0×1023 mol-1.試求:(結(jié)果均保留一位有效數(shù)字) (1)該液化水中含有水分子的總數(shù)N; (2)一個(gè)水分子的直徑d. 解析:(1)水的摩爾體積為V0==m3/mol=1.8×10-5 m3/mol,水分子數(shù):N== 個(gè)≈3×1025 個(gè). (2)建立水分子的球體模型有=πd3,可得水分子直徑:d== m≈4×10-10 m. 答案:(1)3×1025個(gè) (2)4×10-10 m 6
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