高考物理一輪復習 第十三章 第1講 分子動理論 內(nèi)能課時作業(yè)（含解析）-人教版高三物理試題

分子動理論內(nèi)能一、選擇題1．(多選)下列四幅圖的有關說法中不正確的是()A．分子間距離為r0時，分子間不存在引力和斥力B．分子間距離在小于r0范圍內(nèi)分子間距離減小時，斥力增大引力減小，分子力表現(xiàn)為斥力C．水面上的單分子油膜，在測量分子直徑d大小時可把分子當作球形處理D．食鹽晶體中的鈉、氯離子按一定規(guī)律分布，具有空間上的周期性E．猛推木質(zhì)推桿，密閉的氣體溫度升高，壓強變大，分子間表現(xiàn)為斥力，可看作是絕熱變化解析：ABE當分子間距離為r0時，分子間存在引力和斥力，但此時分子間引力等于斥力，合力為0，A項錯誤；分子間距離在小于r0范圍內(nèi)分子間距離減小時，斥力和引力均增大，分子力表現(xiàn)為斥力，B項錯誤；猛推木質(zhì)推桿，外界對氣體做正功，密閉的氣體溫度升高，壓強變大，因r0的數(shù)量級為10－10m，此時氣體分子間距離大于r02．(多選)下列關于布朗運動的說法中正確的是()A．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B．布朗運動是組成固體微粒的分子無規(guī)則運動的反映C．布朗運動是液體分子與固體分子的共同運動D．布朗運動是永不停息的，反映了系統(tǒng)的能量是守恒的E．布朗運動是懸浮在液體中的固體小顆粒的無規(guī)則運動解析：ADE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，故符合牛頓第二定律，它反映了液體分子永不停息地做無規(guī)則運動，A、E正確，B、C錯誤；微粒運動過程中，速度的大小與方向不斷發(fā)生改變，與接觸的微粒進行能量交換，D正確．3．鉆石是首飾和高強度鉆頭、刻刀等工具中的主要材料，設鉆石的密度為ρ(單位為kg/m3)，摩爾質(zhì)量為M(單位為g/mol)，阿伏加德羅常數(shù)為NA.已知1克拉＝0.2克，則()A．a(chǎn)克拉鉆石所含有的分子數(shù)為eq\f(0.2×10－3aNA,M)B．a(chǎn)克拉鉆石所含有的分子數(shù)為eq\f(aNA,M)C．每個鉆石分子直徑的表達式為eq\r(3,\f(6M×10－3,NAρπ))(單位為m)D．每個鉆石分子直徑的表達式為eq\r(3,\f(6M,NAρπ))(單位為m)解析：Ca克拉鉆石物質(zhì)的量為μ＝eq\f(0.2a,M)，所含分子數(shù)為n＝μNA＝eq\f(0.2aNA,M)，鉆石的摩爾體積為V＝eq\f(M×10－3,ρ)(單位為m3/mol)，每個鉆石分子體積為V0＝eq\f(V,NA)＝eq\f(M×10－3,NAρ)，設鉆石分子直徑為d，則V0＝eq\f(1,6)πd3，所以分子的直徑d＝eq\r(3,\f(6M×10－3,NAρπ)).故A、B、D錯誤，C正確．4．(多選)關于物體的內(nèi)能、溫度和分子的平均動能，下列說法正確的是()A．溫度低的物體內(nèi)能一定小B．溫度低的物體分子平均動能一定小C．外界對物體做功時，物體的內(nèi)能不一定增加D．物體自由下落時速度增大，所以物體分子的平均動能也增大解析：BC物體的內(nèi)能與溫度、體積、物質(zhì)的量均有關，物體的溫度低，其分子平均動能一定小，但其內(nèi)能不一定小，A錯誤，B正確；外界對物體做功，物體同時向外界放熱，其內(nèi)能不一定增加，C正確；物體的運動速度大，其運動的動能增大，但物體內(nèi)部分子的平均動能不一定增大，D錯誤．5.如圖所示，甲分子固定于坐標原點O，乙分子從無窮遠a處由靜止釋放，在分子力的作用下靠近甲．圖中b點合外力表現(xiàn)為引力，且為數(shù)值最大處，d點是分子靠得最近處．則下列說法正確的是()A．乙分子在a點勢能最小B．乙分子在b點動能最大C．乙分子在c點動能最大D．乙分子在d點加速度為零解析：C乙分子由a運動到c，分子力表現(xiàn)為引力，分子力做正功，動能增大，分子勢能減小，所以乙分子在c處分子勢能最小，在c處動能最大，故A、B錯誤，C正確；由題圖可知，乙在d點時受到的分子力最大，所以乙分子在d處的加速度最大，故D錯誤．6．清晨，草葉上的露珠是由空氣中的水汽凝結成的水珠．這一物理過程中，水分子間的()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：D當水汽凝結成水珠時，水分子之間的距離減小，分子間的引力和斥力同時增大，只是斥力比引力增加得更快一些．7.如圖是氧氣分子在不同溫度(0℃和100℃)下的速率分布，由圖可得信息正確的是()A．同一溫度下，氧氣分子速率呈現(xiàn)出“中間多，兩頭少”的分布規(guī)律B．隨著溫度的升高，每一個氧氣分子的速率都增大C．隨著溫度的升高，氧氣分子中速率小的分子所占的比例高D．隨著溫度的升高，氧氣分子的平均速率變小解析：A溫度是分子平均動能的標志，溫度升高分子的平均動能增加，不同溫度下相同速率的分子所占比例不同，同一溫度下，中等速率大的氧氣分子數(shù)所占的比例大，A正確；溫度升高使得氧氣分子的平均速率增大，B錯誤；溫度越高，一定速率范圍內(nèi)的氧氣分子所占的比例有高有低，C錯誤；溫度升高使得速率較小的氧氣分子所占的比例變小，D錯誤．故選A.8.(多選)(2018·鄭州模擬)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()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：ACE在r>r0時，分子力表現(xiàn)為引力，因此兩分子靠近時分子力做正功，分子動能增加，分子勢能減小，A正確；在r<r0時，分子力表現(xiàn)為斥力，因此兩分子靠近時分子力做負功，分子動能減小，分子勢能增加，B錯誤；在r＝r0時，分子力為零，加速度為零，動能最大，分子勢能最小，且小于零，所以C正確，D錯誤；根據(jù)能量守恒定律可知分子動能和分子勢能之和在整個過程中保持不變，即E正確．二、實驗題9．(2018·濰坊模擬)在“用油膜法估測油酸分子直徑”的實驗中，某同學按如下操作：a．在量筒中滴入一滴已配制好的油酸酒精溶液，測出其體積；b．在裝有水、撒適量痱子粉的淺盤中滴入一滴已配制好的溶液，使薄膜形狀穩(wěn)定；c．將玻璃板放在淺盤上，將油膜形狀描繪在玻璃板上；d．將玻璃板平放在坐標紙上，計算出油膜的面積，根據(jù)油酸體積和面積計算出油酸分子的直徑．(1)其中有操作錯誤的步驟是________．(2)已知油酸酒精溶液中油酸體積占比為k，N滴油酸溶液體積為V，一滴油酸溶液形成油膜的面積為S，則油酸分子的直徑為________．解析：(1)要測出一滴油酸酒精溶液的體積，即在量筒中滴入N滴油酸酒精溶液，測出其體積為V，則一滴該溶液的體積為V1＝eq\f(V,N)，故有操作錯誤的步驟是a.(2)一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積為V0＝eq\f(kV,N)，一滴油酸酒精溶液形成的油膜面積為S，那么油酸分子直徑為d＝eq\f(kV,NS).答案：(1)a(2)eq\f(kV,NS)10．在“用油膜法估測分子的大小”實驗中，(1)該實驗中的理想化假設是()A．將油膜看成單分子層油膜B．不考慮各油酸分子間的間隙C．不考慮各油酸分子間的相互作用力D．將油酸分子看成球形(2)實驗中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是()A．可使油酸和痱子粉之間形成清晰的邊界輪廓B．對油酸溶液起到稀釋作用C．有助于測量一滴油酸的體積D．有助于油酸的顏色更透明便于識別(3)某老師為本實驗配制油酸酒精溶液，實驗室配備的器材有：面積為0.22m2的蒸發(fā)皿、滴管、量筒(50滴溶液滴入量筒體積約為1毫升)、純油酸和無水酒精若干．已知分子直徑數(shù)量級為10－10解析：(1)計算分子直徑是根據(jù)體積與面積之比，所以需將油膜看成單分子層油膜，不考慮各油酸分子間的間隙，將油酸分子看成球形，故選A、B、D.(2)實驗中使用到油膜酒精溶液，其中酒精溶液的作用是對油酸起到稀釋作用，酒精稀釋油酸是為了進一步減小油酸的面密度，使油酸分子盡可能的少在豎直方向上重疊，更能保證其形成單層分子油膜，也就是為了減小系統(tǒng)誤差．(2)根據(jù)題意可得eq\f(\f(x,50)×10－6,10－10)＝0.22，解得x＝0.0011，所以千分比為1.1‰.答案：(1)ABD(2)B(3)1.1三、計算題11．已知CO2的摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA.(1)在常溫常壓下CO2氣體的密度為ρ，求在該狀態(tài)下容器內(nèi)體積為V的CO2氣體含有的分子個數(shù)．(2)第(1)問中常溫常壓下容器內(nèi)體積為V的CO2氣體，在低溫和高壓下可以濃縮成固體，此時若將CO2分子看作直徑為d的球，求該容器內(nèi)CO2氣體全部變成固體后的體積．解析：(1)體積為V的CO2氣體質(zhì)量m＝ρV，則分子數(shù)n＝eq\f(m,M)NA＝eq\f(ρVNA,M).(2)CO2濃縮成固體，分子個數(shù)不變，則該容器內(nèi)CO2氣體全部變成固體后體積約為：V′＝n·eq\f(1,6)πd3＝eq\f(πd3ρVNA,6M)答案：(1)eq\f(ρVNA,M)(2)eq\f(πd3ρVNA,6M)12．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，人會感覺干燥．某空調(diào)工作一段時間后，排出液化水的體積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(1)該液化水中含有水分子的總數(shù)N.(2)一個水分子的直徑d.解析：(1)V＝1.0×103cmn＝eq\f(ρV,M)，水分子數(shù)：N＝nNA，則得N＝eq\f(ρV,M)NA＝