高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十二章 熱學(xué) 第1講 分子動(dòng)理論 內(nèi)能練習(xí)試題

第十二章熱學(xué)第1講分子動(dòng)理論內(nèi)能一、選擇題(每小題6分,共60分)1.(多選)下列關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)的敘述中正確的是 (AD)A.懸浮小顆粒的運(yùn)動(dòng)是雜亂無章的B.液體的溫度越低,懸浮小顆粒的運(yùn)動(dòng)越緩慢,當(dāng)液體的溫度到0℃時(shí)C.被凍結(jié)在冰塊中的小碳粒不能做布朗運(yùn)動(dòng),是因?yàn)楸械乃肿硬贿\(yùn)動(dòng)D.做布朗運(yùn)動(dòng)的固體顆粒越小,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯【解析】據(jù)布朗運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)知分子運(yùn)動(dòng)永不停息,不論在固體還是液體中,分子都在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),A項(xiàng)正確,B、C項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)顆粒越小時(shí),各方向上的受力越不平衡,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯,D項(xiàng)正確。2.清晨,草葉上的露珠是由空氣中的水汽凝結(jié)成的水珠。這一物理過程中,水分子間的 (D)A.引力消失,斥力增大 B.斥力消失,引力增大C.引力、斥力都減小 D.引力、斥力都增大【解析】當(dāng)水汽凝結(jié)成水珠時(shí),水分子之間的距離減小,分子間的引力和斥力同時(shí)增大,只是斥力比引力增加得更快一些,D項(xiàng)正確。3.(2015·廣州質(zhì)檢)下列有關(guān)溫度的各種說法中正確的是(D)A.溫度低的物體內(nèi)能小B.溫度低的物體,其分子運(yùn)動(dòng)平均速率也必然小C.做加速運(yùn)動(dòng)的物體,由于速度越來越大,因此物體分子的平均動(dòng)能越來越大D.0℃的鐵和0℃的冰,它們的分子平均動(dòng)能相同【解析】決定物體內(nèi)能的有質(zhì)量、溫度和體積三個(gè)因素,溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,溫度低只能表明分子的平均動(dòng)能小,而比較分子平均速率的大小時(shí)還要看分子的質(zhì)量,A、B項(xiàng)錯(cuò)誤;做加速運(yùn)動(dòng)的物體,其宏觀動(dòng)能逐漸增大,但是物體的溫度未必升高,所以分子的平均動(dòng)能變化情況不能確定,C項(xiàng)錯(cuò)誤;溫度表征了分子的平均動(dòng)能,鐵和冰的溫度既然相同,則分子的平均動(dòng)能必然相等,D項(xiàng)正確。4.(2016·綿陽(yáng)一診)(多選)如圖所示,甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O,乙分子位于x軸上,甲分子對(duì)乙分子的作用力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示,F>0為斥力,F<0為引力,a、b、c、d為x軸上四個(gè)特定的位置,現(xiàn)把乙分子從a處由靜止釋放,則 (BCD)A.乙分子從a到b做加速運(yùn)動(dòng),由b到c做減速運(yùn)動(dòng)B.乙分子從a到c做加速運(yùn)動(dòng),到達(dá)c時(shí)速度最大C.乙分子由a到b的過程中,兩分子間的分子勢(shì)能一直減少D.乙分子由c到d的過程中,兩分子間的分子勢(shì)能一直增加【解析】乙分子從a到b再到c的過程中,分子間的作用力一直表現(xiàn)為引力(F<0),所以該過程由于分子力的作用會(huì)使乙分子做加速運(yùn)動(dòng),到c點(diǎn)速度最大,分子力做正功,分子勢(shì)能減少,A項(xiàng)錯(cuò)誤,B、C項(xiàng)正確;乙分子從c到d的過程中,分子力表現(xiàn)為斥力,由于分子力的作用會(huì)使乙分子做減速運(yùn)動(dòng),該過程分子力做負(fù)功,分子勢(shì)能增加,分子動(dòng)能減少,D項(xiàng)正確。5.(多選)圖為兩分子系統(tǒng)的勢(shì)能Ep與兩分子間距離r的關(guān)系曲線。下列說法中正確的是 (BC)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),分子間的作用力為零D.在r由r1變到r2的過程中,分子間的作用力做負(fù)功【解析】由圖象可知r2對(duì)應(yīng)的分子間距為分子的平衡距離r0,在此距離分子力為零,C項(xiàng)正確;當(dāng)分子間距r>r2時(shí)分子力表現(xiàn)為引力,當(dāng)r<r2時(shí),分子力表現(xiàn)為斥力,A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確;當(dāng)r由r1變到r2的過程中,分子間的作用力表現(xiàn)為斥力,做正功,D項(xiàng)錯(cuò)誤。6.(多選)一滴油酸酒精溶液含質(zhì)量為m的純油酸,滴在液面上擴(kuò)散后形成的最大面積為S。已知純油酸的摩爾質(zhì)量為M、密度為ρ,阿伏加德羅常數(shù)為NA,下列表達(dá)式中正確的有 (BC)A.油酸分子的直徑d=B.油酸分子的直徑d=C.油酸所含的分子數(shù)N=NAD.油酸所含的分子數(shù)N=NA【解析】設(shè)油酸分子的直徑為d,則有dS=NA,C項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤。7.已知銅的摩爾質(zhì)量為M(kg/mol),密度為ρ(kg/m3),阿伏加德羅常數(shù)為NA(mol-1)。下列判斷錯(cuò)誤的是 (B)A.1B.1C.1個(gè)銅原子的質(zhì)量為(kg)D.1個(gè)銅原子的體積為(m3)【解析】1kg銅所含的原子數(shù)N=A3AA008.(多選)根據(jù)分子動(dòng)理論和熱力學(xué)定律,下列說法正確的是 (BC)A.布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中固體顆粒的分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映B.固體被壓縮撤力后恢復(fù)原狀,是由于分子間存在著斥力C.使密閉氣球內(nèi)氣體的體積減小,氣體的內(nèi)能可能增加D.可以利用高科技手段,將散失在環(huán)境中的內(nèi)能重新收起來加以利用而不引起其他變化【解析】布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映,A項(xiàng)錯(cuò)誤;固體被壓縮撤力后,分子間距離減小,分子間的作用力表現(xiàn)為斥力,因此撤力后能恢復(fù)原狀,B項(xiàng)正確;氣體體積減小,對(duì)氣體做功,如果外界對(duì)氣體做的功大于氣體向外界放出的熱量,則內(nèi)能可能增加,C項(xiàng)正確;能量轉(zhuǎn)化具有方向性,因此不可能散失在環(huán)境中的內(nèi)能重新收起來加以利用而不引起其他變化,D項(xiàng)錯(cuò)誤。9.(2015·惠州模擬)下列說法中正確的是 (D)A.物體自由下落時(shí)速度增大,所以物體內(nèi)能也增大B.物體的機(jī)械能為零時(shí),內(nèi)能也為零C.物體的體積減小、溫度不變時(shí),物體內(nèi)能一定減小D.氣體體積增大時(shí),氣體分子勢(shì)能一定增大【解析】物體的機(jī)械能和內(nèi)能是兩個(gè)完全不同的概念。物體的動(dòng)能由物體的宏觀速率決定,而物體內(nèi)分子的動(dòng)能由分子熱運(yùn)動(dòng)的速率決定,A項(xiàng)錯(cuò)誤;分子動(dòng)能不可能為零(溫度不可能達(dá)到絕對(duì)零度),而物體的動(dòng)能可能為零,B項(xiàng)錯(cuò)誤;物體體積減小時(shí),分子間距離減小,但分子勢(shì)能不一定減小,溫度不變,分子總動(dòng)能不變,所以內(nèi)能有可能增大,C項(xiàng)錯(cuò)誤;由于氣體分子間距離一定大于r0,體積增大時(shí)分子間距離增大,分子力做負(fù)功,分子勢(shì)能增大,D項(xiàng)正確。10.(多選)如圖所示是分子間引力或斥力大小隨分子間距離變化的圖象,由此可知 (AC)A.ab表示引力圖線B.cd表示引力圖線C.當(dāng)分子間距離r等于兩圖線交點(diǎn)e的橫坐標(biāo)時(shí),分子勢(shì)能一定最小D.當(dāng)分子間距離r等于兩圖線交點(diǎn)e的橫坐標(biāo)時(shí),分子勢(shì)能一定為零【解析】在F-r圖象中,隨r增加,斥力變化快,所以ab為引力圖線,cd為斥力圖線,A項(xiàng)正確,B項(xiàng)錯(cuò)誤;兩圖象相交點(diǎn)e為分子所受的引力和斥力大小相等,即分子間相互作用的受力平衡位置,分子力為0,分子勢(shì)能最小,但不一定為0,C項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤。二、計(jì)算題(每小題20分,共40分)11.(2015·蘇北四市聯(lián)考)(1)已知汞的摩爾質(zhì)量M=0.20kg/mol,密度ρ=1.36×104kg/m3,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.0×1023mol-1,將體積V0=1.0cm3的汞變?yōu)閂=3.4×103cm3(2)鐵的密度ρ=7.8×103kg/m3,摩爾質(zhì)量M=5.6×10-2kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.0×1023mol-1。若將鐵原子視為球體,求鐵原子的直徑(保留一位有效數(shù)字)解:(1)1.0cm31cm3的汞蒸氣所含的分子數(shù)N=nN解得N=1.2×1019個(gè)(2)取1mol的鐵,則NA代入數(shù)據(jù)得D=3×10-1012.(2015·山東濰坊質(zhì)檢)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=1.0×103cm3。已知水的密度ρ=1.0×103