(江蘇專(zhuān)版)2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤檢測(cè)(四十)分子動(dòng)理論 內(nèi)能(含解析).doc
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課時(shí)跟蹤檢測(cè)(四十) 分子動(dòng)理論 內(nèi)能 對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練:微觀量的估算 1.[多選](2019漣水中學(xué)模擬)已知某氣體的摩爾體積為22.4 L/mol,摩爾質(zhì)量為18 g/mol,阿伏加德羅常數(shù)為NA=6.021023 mol-1。由以上數(shù)據(jù)可以估算出這種氣體( ) A.每個(gè)分子的質(zhì)量 B.每個(gè)分子占據(jù)的空間 C.每個(gè)分子的體積 D.分子之間的平均距離 解析:選ABD 每個(gè)分子的質(zhì)量m1=,即根據(jù)摩爾質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)可估算出單個(gè)分子的質(zhì)量,故A項(xiàng)正確;每個(gè)分子占據(jù)的空間V0=,即根據(jù)摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù)可估算出單個(gè)分子占據(jù)的空間,故B項(xiàng)正確;由于氣體分子間間隙較大,算出每個(gè)分子占據(jù)的空間后,求不出單個(gè)分子的體積,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;借助立方體模型,分子間的距離d=,由分子占據(jù)的空間可以算出分子之間的平均距離,故D項(xiàng)正確。 2.[多選]已知阿伏加德羅常數(shù)為N,鋁的摩爾質(zhì)量為M,鋁的密度為ρ,則下列說(shuō)法正確的是( ) A.1 kg鋁所含原子數(shù)為ρN B.1個(gè)鋁原子的質(zhì)量為 C.1 m3鋁所含原子數(shù)為 D.1個(gè)鋁原子所占的體積為 解析:選BD 1 kg鋁所含的原子數(shù)目為N′=N,故A錯(cuò)誤;1個(gè)鋁原子的質(zhì)量為,故B正確;1 m3鋁的物質(zhì)的量n=,原子數(shù)目為N′=nN,聯(lián)立以上各式解得1 m3鋁的原子數(shù)為,故C錯(cuò)誤;1個(gè)鋁原子所占的體積為,故D正確。 3.(2019南京一模)鐵的密度ρ=7.8103 kg/m3、摩爾質(zhì)量M=5.610-2 kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.01023 mol-1??蓪㈣F原子視為球體,試估算:(保留一位有效數(shù)字) (1)1克鐵含有的分子數(shù); (2)鐵原子的直徑大小。 解析:(1)1 g鐵含有的分子數(shù)為N=nNA=NA =6.01023個(gè)≈11022個(gè)。 (2)取1 mol的鐵,則:NAπ3=, 代入數(shù)據(jù),可得:d=310-10 m。 答案:(1)11022個(gè) (2)310-10 m 4.(2019南京調(diào)研)氙氣燈在亮度、耗能及壽命上都比傳統(tǒng)燈有優(yōu)越性。某轎車(chē)的燈泡的容積V=1.5 mL,充入氙氣的密度ρ=5.9 kg/m3,摩爾質(zhì)量M=0.131 kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=61023 mol-1。試估算燈泡中:(結(jié)果保留一位有效數(shù)字) (1)氙氣分子的總個(gè)數(shù); (2)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=61023個(gè)≈41019個(gè)。 (2)每個(gè)分子所占的空間為:V0=; 設(shè)分子間平均距離為a,則有:V0=a3; 則a= = m≈310-9 m。 答案:(1)41019個(gè) (2)310-9 m 對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練:擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動(dòng)與分子熱運(yùn)動(dòng) 5.[多選](2019南京六校聯(lián)考)關(guān)于擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法中正確的是( ) A.液體中的擴(kuò)散現(xiàn)象是由于液體的對(duì)流形成的 B.在顯微鏡下可以觀察到煤油中小粒灰塵的布朗運(yùn)動(dòng),這說(shuō)明煤油分子在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) C.在擴(kuò)散現(xiàn)象中,溫度越高,擴(kuò)散得越快 D.布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) 解析:選BC 液體中的擴(kuò)散現(xiàn)象是液體分子的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)造成的,溫度越高,分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈,擴(kuò)散得越快,A錯(cuò)誤,C正確;布朗運(yùn)動(dòng)形成的原因是由于液體分子對(duì)懸浮微粒無(wú)規(guī)則撞擊引起的,所以布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映,顯微鏡下可以觀察到煤油中小顆?;覊m,受到液體分子頻繁碰撞,而出現(xiàn)了布朗運(yùn)動(dòng),這說(shuō)明煤油分子在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),B正確,D錯(cuò)誤。 6.(2018大豐中學(xué)期中)根據(jù)分子動(dòng)理論,下列關(guān)于分子熱運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法中正確的是( ) A.布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的熱運(yùn)動(dòng) B.如圖所示,布朗運(yùn)動(dòng)圖中不規(guī)則折線表示的是液體分子的運(yùn)動(dòng)軌跡 C.當(dāng)分子間的距離變小時(shí),分子間作用力可能減小,也可能增大 D.當(dāng)物體的溫度改變時(shí),物體分子的平均動(dòng)能不一定改變 解析:選C 布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中固體微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),是由大量液體分子撞擊形成的,是液體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反應(yīng),A錯(cuò)誤;布朗運(yùn)動(dòng)圖示中不規(guī)則折線表示固體小顆粒運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性,并非液體分子的運(yùn)動(dòng)軌跡,B錯(cuò)誤;要判斷分子力與分子之間距離的變化關(guān)系,首先明確分子之間開(kāi)始距離與r0的關(guān)系,如若分子之間距離由無(wú)窮遠(yuǎn)開(kāi)始變小,分子力變化可能是先增大后減小再增大,C正確;溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,物體溫度改變,分子平均動(dòng)能一定改變,故D錯(cuò)誤。 7.[多選](2018常州一模)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(wú)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(shuō)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 解析:選BD “PM2.5”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(wú)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,可有效減小PM2.5在空氣中的濃度,故D正確。 對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練:分子力、分子勢(shì)能與分子間距離的關(guān)系 8.關(guān)于分子間的相互作用力,下列說(shuō)法中不正確的是( ) A.當(dāng)分子間的距離r=r0 時(shí),分子力為零,說(shuō)明此時(shí)分子間既不存在引力,也不存在斥力 B.分子力隨分子間的距離r的變化而變化,當(dāng)r>r0時(shí),分子間的引力和斥力都隨距離的增大而減小,但斥力比引力減小得快,故分子力表現(xiàn)為引力 C.當(dāng)分子間的距離r<r0 時(shí),分子間的引力和斥力都隨距離的減小而增大,但斥力增加得快,故分子力表現(xiàn)為斥力 D.分子間距離大于10倍分子直徑時(shí),分子力可近似為零 解析:選A 當(dāng)r=r0時(shí),F(xiàn)斥力=F引力,F(xiàn)=0,故A錯(cuò)誤;當(dāng)r>r0時(shí),引力和斥力都隨距離的增大而減小,且斥力減小的快,分子力表現(xiàn)為引力,故B正確;當(dāng)r<r0時(shí),引力和斥力都隨距離的減小而增大,且斥力增加的快,分子力表現(xiàn)為斥力,故C正確;r=10r0時(shí),引力和斥力都非常弱,分子力為零,故D正確。 9.[多選]兩分子間的作用力F與分子間距離r的關(guān)系如圖中曲線所示,曲線與r軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為r0,F(xiàn)>0為斥力,F(xiàn)<0為引力。若將甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O,乙分子從圖中a點(diǎn)處由靜止釋放,在它向甲分子靠近的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是( ) A.乙分子將一直做加速運(yùn)動(dòng) B.在r>r0階段,乙分子做加速運(yùn)動(dòng) C.當(dāng)乙分子到達(dá)r0位置時(shí),其加速度最大 D.在r>r0階段,兩分子的勢(shì)能一直減小 解析:選BD a點(diǎn)處分子力表現(xiàn)為引力,故乙分子將加速運(yùn)動(dòng),到達(dá)r0時(shí),分子合力為零,加速度為零,速度最大,在r>r0過(guò)程中,分子力做正功,分子勢(shì)能減小,之后分子力表現(xiàn)為斥力,乙分子做減速運(yùn)動(dòng),故B、D正確。 10.[多選](2019儀征中學(xué)月考)關(guān)于下列四幅圖的說(shuō)法,正確的是( ) A.甲圖中估測(cè)油酸分子直徑時(shí),可把油酸分子簡(jiǎn)化為球形處理 B.乙圖中,顯微鏡下看到的三顆微粒運(yùn)動(dòng)位置連線是它們做布朗運(yùn)動(dòng)的軌跡 C.丙圖為大量氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的速率分布圖線,圖中兩條曲線對(duì)應(yīng)的溫度T1大于T2 D.丁圖中分子間距離為r0時(shí),分子間作用力F最小,分子勢(shì)能也最小 解析:選AD 甲圖中估測(cè)油酸分子直徑時(shí),可把油酸分子簡(jiǎn)化為球形處理,選項(xiàng)A正確;乙圖中,顯微鏡下看到的三顆微粒運(yùn)動(dòng)位置連線不是它們做布朗運(yùn)動(dòng)的軌跡,而是微粒在不同時(shí)刻的位置,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;溫度越高分子熱運(yùn)動(dòng)越激烈,分子運(yùn)動(dòng)激烈是指速率大的分子所占的比例大,由丙圖可知圖線T2速率大的分子比例大,溫度較高,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;丁圖中分子間距離為r0時(shí),分子間作用力F最小為零,分子勢(shì)能也最小,選項(xiàng)D正確。 考點(diǎn)綜合訓(xùn)練 11.(2019南京六校聯(lián)考)當(dāng)氫氣和氧氣溫度相同時(shí),下列說(shuō)法中正確的是( ) A.兩種氣體分子的平均動(dòng)能相等 B.氫氣分子的平均速率等于氧氣分子的平均速率 C.兩種氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的總動(dòng)能相等 D.質(zhì)量相等的氫氣和氧氣,溫度相同,不考慮分子間的勢(shì)能,則兩者內(nèi)能相等 解析:選A 溫度是物體分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,溫度相同,則物體分子的平均動(dòng)能相同,氫氣分子的質(zhì)量比氧氣分子的質(zhì)量小,平均動(dòng)能相同時(shí),氫氣分子平均速率大,A正確,B錯(cuò)誤;由于兩者的總質(zhì)量關(guān)系未知,所以分子數(shù)多少未知,故總動(dòng)能不一定相同,C錯(cuò)誤;氫氣分子摩爾質(zhì)量小,質(zhì)量相等時(shí),氫氣分子數(shù)多,所以氫氣內(nèi)能大,D錯(cuò)誤。 12.(2019蘇州模擬)關(guān)于分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能,下列說(shuō)法中正確的是( ) A.物體運(yùn)動(dòng)速度大,物體內(nèi)分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能一定大 B.物體的溫度降低,物體內(nèi)分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能一定減小 C.物體的溫度升高,物體內(nèi)每個(gè)分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能都增大 D.1 g 100 ℃的水變成1 g 100 ℃的水蒸氣,分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大 解析:選B 物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫動(dòng)能,它是宏觀物體所具有的一種能量形式;而分子的熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能叫做分子動(dòng)能,是微觀上的內(nèi)能的一種形式。所以物體運(yùn)動(dòng)速度增大,與分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能無(wú)關(guān),故A錯(cuò)誤。溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志,物體的溫度升高,分子的平均動(dòng)能增大,并不是每個(gè)分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能都增大,故B正確,C錯(cuò)誤。溫度相同的水和水蒸氣,分子平均動(dòng)能相同,故D錯(cuò)誤。 13.(2019邗江中學(xué)模擬)下列說(shuō)法正確的是( ) A.分子間距增大,分子勢(shì)能先減小后增大 B.在較暗的房間里,看到透過(guò)窗戶(hù)的“陽(yáng)光柱”里粉塵的運(yùn)動(dòng)是布朗運(yùn)動(dòng) C.當(dāng)分子間的距離變小時(shí),分子間作用力增大 D.上圖中表示不同溫度時(shí)氧氣分子的速率分布圖像,由圖可知T2溫度時(shí)氧氣分子的平均動(dòng)能較大 解析:選D 若開(kāi)始時(shí)分子之間距離大于r0,則隨著分子距離的增大,分子勢(shì)能增大,故A錯(cuò)誤;布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體或氣體中固體小顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),在較暗的房間里可以觀察到射入屋內(nèi)的陽(yáng)光中有懸浮在空氣里的小顆粒在飛舞,是由于氣體的流動(dòng),這不是布朗運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;當(dāng)分子間的距離從平衡位置增大時(shí),分子間作用力先增大后減小,所以當(dāng)分子間的距離變小時(shí),分子間作用力并不是一直增大,故C錯(cuò)誤;由不同溫度時(shí)氧氣分子的速率分布圖像可知,T2中速率大的分子占據(jù)的比例較大,則說(shuō)明T2對(duì)應(yīng)的平均動(dòng)能較大,故D正確。 14.(2018江蘇高考)一定量的氧氣貯存在密封容器中,在T1和T2溫度下其分子速率分布的情況見(jiàn)下表。則T1________(選填“大于”“小于”或“等于”)T2。若約10%的氧氣從容器中泄漏,泄漏前后容器內(nèi)溫度均為T(mén)1,則在泄漏后的容器中,速率處于400~500 m/s區(qū)間的氧氣分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比________(選填“大于”“小于”或“等于”)18.6%。 各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比/% 溫度T1 溫度T2 100以下 0.7 1.4 100~200 5.4 8.1 200~300 11.9 17.0 300~400 17.4 21.4 400~500 18.6 20.4 500~600 16.7 15.1 600~700 12.9 9.2 700~800 7.9 4.5 800~900 4.6 2.0 900以上 3.9 0.9 解析:溫度高時(shí),速率大的分子比例較大,故T1>T2。溫度一定,氣體分子速率分布情況不變,故泄漏前后速率處于400~500 m/s區(qū)間的氧氣分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比保持不變。 答案:大于 等于- 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