高考物理一輪復習選修3-3 熱學課時作業(yè)41 (含解析)

課時作業(yè)41分子動理論內(nèi)能時間：45分鐘1．以下關于熱運動的說法正確的是(C)A．水流速度越大，水分子的熱運動越劇烈B．水凝結成冰后，水分子的熱運動停止C．水的溫度越高，水分子的熱運動越劇烈D．水的溫度升高，每一個水分子的運動速率都會增大解析：分子熱運動的劇烈程度只與溫度有關，溫度越高，分子的熱運動越劇烈，屬于微觀層面的運動，與宏觀的水流速度大小無關，選項A錯誤，C正確；分子在不停地做無規(guī)則運動，水凝結成冰后，水分子的無規(guī)則運動并未停止，選項B錯誤；溫度升高，分子的平均動能增大，但不是每一個分子的動能都增大，即并不是每一個分子的運動速率都增大，選項D錯誤．2．關于分子動理論，下列說法正確的是(C)A．氣體擴散的快慢與溫度無關B．布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動C．分子間同時存在著引力和斥力D．分子間的引力總是隨分子間距增大而增大解析：影響氣體擴散快慢的因素有溫度、分子大小、濃度、壓強等，由此可知選項A錯誤；布朗運動是懸浮顆粒的運動，不是液體分子的無規(guī)則運動，選項B錯誤；分子間同時存在著引力和斥力，選項C正確；分子間的引力總是隨分子間距增大而減小，選項D錯誤．3．下列說法中正確的是(C)A．布朗運動可能是液體分子的熱運動，也可能是固體顆粒的運動B．布朗運動圖中不規(guī)則折線表示的是液體分子的運動軌跡C．當分子間的距離變小時，分子間作用力可能減小，也可能增大D．物體溫度改變時，物體分子的平均動能不一定改變解析：布朗運動是懸浮小顆粒的運動，布朗運動圖中不規(guī)則折線是將間隔相等時間描出的小顆粒所在位置的點用直線按時間順序依次連接起來得到的，不表示液體分子的運動軌跡，A、B錯誤；當分子間的距離變小時，分子間作用力如果表現(xiàn)為引力，則分子力減小(或先增大后減小)，分子間作用力如果表現(xiàn)為斥力，則分子力增大，C正確；溫度是分子平均動能的標志，物體溫度改變時，物體分子的平均動能一定改變，D錯誤．4．下列關于分子力和分子勢能的說法中，正確的是(C)A．當分子力表現(xiàn)為引力時，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的增大而增大B．當分子力表現(xiàn)為引力時，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的增大而減小C．當分子力表現(xiàn)為斥力時，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的減小而增大D．當分子力表現(xiàn)為斥力時，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的減小而減小解析：當分子間距為r0時為平衡位置，當r>r0時分子間表現(xiàn)為引力，且分子力隨r的增大而先增大后減小，當r增大時，分子力做負功，分子勢能增大，故A、B錯誤；當r<r0時分子間表現(xiàn)為斥力，且分子力隨著r的減小而增大，當r減小時分子力做負功，分子勢能增大，故C正確，D錯誤．5．(多選)兩個相距較遠的分子僅在分子力作用下由靜止開始運動，直至不再靠近．在此過程中，下列說法正確的是(BCE)A．分子力先增大，后一直減小B．分子力先做正功，后做負功C．分子動能先增大，后減小D．分子勢能先增大，后減小E．分子勢能和動能之和不變解析：分子力F與分子間距r的關系是：當r<r0時F為斥力；當r＝r0時F＝0；當r>r0時F為引力．綜上可知，當兩分子由相距較遠逐漸達到最近過程中分子力是先變大再變小后又變大，A項錯誤．分子力為引力時做正功，分子勢能減小，分子力為斥力時做負功，分子勢能增大，故B項正確、D項錯誤．因僅有分子力作用，故只有分子動能與分子勢能之間發(fā)生轉(zhuǎn)化，即分子勢能減小時分子動能增大，分子勢能增大時分子動能減小，其總和不變，C、E項均正確．6．關于分子熱運動和布朗運動，下列說法正確的是(B)A．布朗運動是指在顯微鏡中看到的液體分子的無規(guī)則運動B．布朗運動間接反映了分子在永不停息地做無規(guī)則運動C．懸浮顆粒越大，同一時刻與它碰撞的液體分子越多，布朗運動越顯著D．當物體溫度達到0℃時，物體分子的熱運動就會停止解析：布朗運動是指在顯微鏡中看到的懸浮小顆粒的無規(guī)則運動，A錯誤；布朗運動間接反映了液體分子運動的無規(guī)則性，B正確；懸浮顆粒越大，液體分子對它的撞擊作用的不平衡性越小，布朗運動越不明顯，C錯誤；熱運動在0℃時不會停止，D錯誤．7．(多選)關于布朗運動，下列說法正確的是(BDE)A．布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動B．液體溫度越高，布朗運動越劇烈C．布朗運動是由于液體各部分溫度不同而引起的D．懸浮在液體中的固體小顆粒做布朗運動具有的能是機械能E．布朗運動是微觀粒子的運動，其運動規(guī)律遵循牛頓第二定律解析：布朗運動是懸浮微粒的無規(guī)則運動，選項A錯誤；布朗運動的劇烈程度與溫度有關，液體溫度越高，布朗運動越劇烈，選項B正確；布朗運動是由于來自各個方向的液體分子對固體小顆粒撞擊作用的不平衡引起的，選項C錯誤；懸浮在液體中的固體小顆粒做布朗運動具有的能是機械能，選項D正確；布朗運動是懸浮的固體小顆粒不停地做無規(guī)則的宏觀的機械運動，故其運動規(guī)律遵循牛頓第二定律，選項E正確．8．(多選)已知阿伏加德羅常數(shù)為NA，銅的摩爾質(zhì)量為M0，密度為ρ(均為國際制單位)，則(ABD)A．1個銅原子的質(zhì)量是eq\f(M0,NA)B．1個銅原子的體積是eq\f(M0,ρNA)C．1kg銅所含原子的數(shù)目是ρNAD．1m3銅所含原子的數(shù)目為eq\f(ρNA,M0)解析：銅的摩爾質(zhì)量即NA個銅原子的質(zhì)量，因此1個銅原子的質(zhì)量是eq\f(M0,NA)，故A正確；1摩爾銅的體積為eq\f(M0,ρ)，故每個銅原子的體積為eq\f(M0,ρNA)，故B正確；1kg銅的摩爾數(shù)為eq\f(1000,M0)，則原子數(shù)目為eq\f(1000,M0)NA，故C錯誤；1個銅原子的體積是eq\f(M0,ρNA)，則1m3銅所含原子的數(shù)目為eq\f(ρNA,M0)，故D正確．9．(多選)分子間的相互作用力由引力與斥力共同產(chǎn)生，并隨著分子間距的變化而變化，則下列說法正確的是(ABD)A．分子間引力隨分子間距的增大而減小B．分子間斥力隨分子間距的減小而增大C．分子間相互作用力隨分子間距的增大而減小D．當r<r0時，分子間作用力隨分子間距的減小而增大E．當r>r0時，分子間作用力隨分子間距的增大而減小解析：分子力和分子間距離的關系圖象如圖所示，根據(jù)該圖象可判斷分子間引力隨分子間距的增大而減小，分子間斥力隨分子間距的減小而增大，A、B正確；當r<r0時分子力(圖中實線)隨分子間距的減小而增大，故D正確；當r>r0時，分子力隨分子間距的增大先增大后減小，故E錯誤．10．一個密閉容器由固定導熱板分隔為體積相同的兩部分，分別裝有質(zhì)量不等的同種氣體．當兩部分氣體穩(wěn)定后，它們的(C)A．密度相同 B．分子數(shù)相同C．分子平均速率相同 D．分子間平均距離相同解析：本題考查溫度的微觀意義．根據(jù)ρ＝eq\f(m,V)可知，m不等，V相等，則ρ不相等，A項錯誤．質(zhì)量不等的同種氣體的分子數(shù)不相等，B項錯誤．當兩部分氣體穩(wěn)定后，二者的溫度是相等的，故同種氣體分子的平均速率相同，C項正確．同體積、不同質(zhì)量的同種氣體分子間距不相同，D項錯誤．11．(2019·邯鄲市一模)(多選)近期我國多個城市的PM2.5數(shù)值突破警戒線，受影響最嚴重的是京津冀地區(qū)，霧霾籠罩，大氣污染嚴重．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)則運動，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．下列關于PM2.5的說法正確的是(BDE)A．PM2.5的尺寸與空氣中氧分子的尺寸的數(shù)量級相當B．PM2.5在空氣中的運動屬于布朗運動C．溫度越低PM2.5活動越劇烈D．倡導低碳生活，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動比大一些的顆粒更為劇烈解析：“PM2.5”是指直徑小于等于2.5微米的顆粒物，其尺寸遠大于空氣中氧分子的尺寸的數(shù)量級，故選項A錯誤；PM2.5在空氣中的運動是固體顆粒的運動，屬于布朗運動，故選項B正確；大量空氣分子對PM2.5無規(guī)則碰撞，溫度越高，空氣分子對顆粒的撞擊越劇烈，則PM2.5的運動越激烈，故選項C錯誤；導致PM2.5增多的主要原因是礦物燃料的燃燒，故應該提倡低碳生活，可有效減小PM2.5在空氣中的濃度，故選項D正確；PM2.5中小一些的顆粒，空氣分子對其撞擊更不均衡，故運動比大一些的顆粒更為劇烈，故選項E正確．12．(2019·鄭州模擬)(多選)兩分子間的斥力和引力的合力F與分子間距離r的關系如圖中曲線所示，曲線與r軸交點的橫坐標為r0，相距很遠的兩分子在分子力作用下，由靜止開始相互接近．若兩分子相距無窮遠時分子勢能為零，下列說法正確的是(ACE)A．在r>r0階段，F(xiàn)做正功，分子動能增加，勢能減小B．在r<r0階段，F(xiàn)做負功，分子動能減小，勢能也減小C．在r＝r0時，分子勢能最小，動能最大D．在r＝r0時，分子勢能為零E．分子動能和勢能之和在整個過程中不變解析：由圖象可知，分子間距離為r0時分子勢能最小，此時分子間的距離為平衡距離，C正確；r0是分子的平衡距離，r大于平衡距離，分子力表現(xiàn)為引力，F(xiàn)做正功，分子動能增加，勢能減小，故A正確；當r小于r0時，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，F(xiàn)做負功，分子動能減小，勢能增加，故B錯誤；當r等于r0時，分子勢能最小但不為零，故D錯誤；在整個過程中只有分子力做功，只有分子勢能和動能的轉(zhuǎn)化，分子動能和勢能之和不變，故E正確．13．在“用油膜法估測分子大小”的實驗中，現(xiàn)有油酸和酒精按體積比為nm配制好的油酸酒精溶液置于容器中，還有一個盛有約2cm深水的淺盤，一支滴管，一個量筒．請補充下述實驗步驟：(1)用滴管向量筒內(nèi)加注N滴油酸酒精溶液，讀出其體積V.(需測量的物理量用字母表示)(2)用滴管將一滴油酸酒精溶液滴入淺盤，等油酸薄膜穩(wěn)定后，將薄膜輪廓描繪在坐標紙上，如圖所示，則油膜面積為115S(已知坐標紙上每個小方格面積為S，求油膜面積時，半個以上方格面積記為S，不足半個舍去)．(3)估算油酸分子直徑的表達式為d＝eq\f(nV,115NSm＋n).解析：(1)用滴管向量筒內(nèi)加注N滴油酸酒精溶液，讀出其體積V.(2)1滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積為V′＝eq\f(V,N)·eq\f(n,m＋n)，油膜面積S′＝115S.(3)由d＝eq\f(V′,S′)，得d＝eq\f(nV,115NSm＋n).14．室內(nèi)空氣中的水分太少，人會感覺干燥，人們常用空氣加濕器來增加室內(nèi)的水份，增加濕度，若有一加濕器工作一段時間后，容器中的水減少了體積V＝1.0×103cm3.已知水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，摩爾質(zhì)量M＝1.8×10－2kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.0×1023mol－1.試求：(結果均保留一位有效數(shù)字)(1)室內(nèi)共增加水分子的總數(shù)N；(2)一個水分子的直徑d.解析：(1)水的摩爾體積為V0＝eq\f(M,ρ)＝eq\f(1.8×10－2,1