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2022版高考物理一輪復(fù)習(xí)第十二章熱學(xué)第1講分子動理論內(nèi)能練習(xí)新人教版2022版高考物理一輪復(fù)習(xí)第十二章熱學(xué)第1講分子動理論內(nèi)能練習(xí)新人教版PAGE6-2022版高考物理一輪復(fù)習(xí)第十二章熱學(xué)第1講分子動理論內(nèi)能練習(xí)新人教版2022版高考物理一輪復(fù)習(xí)第十二章熱學(xué)第1講分子動理論內(nèi)能練習(xí)新人教版年級:姓名:第1講分子動理論內(nèi)能一、選擇題(本題共13小題,1~7題為單選,8~13題為多選)1.(2021·天津部分區(qū)聯(lián)考)下列說法正確的是(D)A.分子間的距離變大時,分子力一定變小B.分子間的距離變大時,分子勢能一定變小C.兩個系統(tǒng)處于熱平衡是指兩個系統(tǒng)的內(nèi)能相同D.兩個系統(tǒng)處于熱平衡是指兩個系統(tǒng)的溫度相同[解析]本題考查分子力以及熱平衡。當(dāng)分子間的距離大于r0時,隨著分子距離變大,分子力先變大后變小,選項A錯誤;分子間的距離從r0變大時,分子勢能變大,選項B錯誤;兩個系統(tǒng)處于熱平衡是指兩個系統(tǒng)的溫度相同,內(nèi)能不一定相同,選項C錯誤,選項D正確;故選D。2.(2021·江蘇南京中華中學(xué)月考)如圖所示為兩分子系統(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(C)A.當(dāng)r大于r1時,分子間的作用力表現(xiàn)為引力B.當(dāng)r等于r2時,分子間的作用力表現(xiàn)為斥力C.當(dāng)r小于r1時,分子間的作用力表現(xiàn)為斥力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]本題考查由Ep-r曲線判斷分子力與分子間距的關(guān)系。分子間距離等于r0時分子勢能最小,由題圖可知r0=r2,當(dāng)r=r2時分子間作用力為零,當(dāng)r小于r2時分子力表現(xiàn)為斥力;當(dāng)r大于r2時,分子力表現(xiàn)為引力,選項A、B錯誤,選項C正確;在r由r1變到r2的過程中,由題圖可知分子勢能減小,分子力做正功,選項D錯誤。3.(2020·山東諸城期末)對布朗運(yùn)動的理解正確的是(C)A.布朗運(yùn)動就是分子的運(yùn)動B.漂浮在水面上的木塊的運(yùn)動是布朗運(yùn)動C.布朗運(yùn)動可以間接表明液體分子在做無規(guī)則運(yùn)動D.懸浮在液體中的顆粒越大,布朗運(yùn)動就越明顯[解析]本題考查布朗運(yùn)動。布朗運(yùn)動是懸浮在液體或氣體內(nèi)的固體小顆粒的無規(guī)則運(yùn)動,是液體分子無規(guī)則運(yùn)動的表現(xiàn),選項A錯誤;漂浮在水面上的木塊的運(yùn)動不是由于水分子運(yùn)動引起的,不是布朗運(yùn)動,選項B錯誤;布朗運(yùn)動可以間接表明液體分子在做無規(guī)則運(yùn)動,選項C正確;懸浮在液體中的顆粒越小,布朗運(yùn)動就越明顯,選項D錯誤;故選C。4.(2018·北京)關(guān)于分子動理論,下列說法正確的是(C)A.氣體擴(kuò)散的快慢與溫度無關(guān)B.布朗運(yùn)動是液體分子的無規(guī)則運(yùn)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]在其他條件不變的情況下,溫度越高,氣體擴(kuò)散得越快,A錯誤;布朗運(yùn)動是固體顆粒的運(yùn)動,從側(cè)面反映了液體分子的無規(guī)則運(yùn)動,B錯誤;分子間同時存在著引力和斥力,C正確;分子間的引力總是隨著分子間距的增大而減小,D錯誤。5.分子動理論是從微觀角度看待宏觀現(xiàn)象的基本理論,以下現(xiàn)象,能用分子動理論進(jìn)行解釋的是(D)A.霧霾的形成B.沙塵暴的形成C.汽車駛過,公路上揚(yáng)起灰塵D.鐵絲不易被拉斷[解析]霧霾是由小顆粒組成的,每個小顆粒都是由大量分子組成的,故霧霾的形成無法用分子動理論解釋,A錯誤;沙塵暴屬于宏觀物體的運(yùn)動,故沙塵暴的形成無法用分子動理論解釋,B錯誤;汽車揚(yáng)起的灰塵是固體小顆粒,它的運(yùn)動是氣流作用的結(jié)果,不能用分子動理論來解釋,C錯誤;鐵絲不易被拉斷是因為鐵絲分子間作用力在拉伸時表現(xiàn)為引力,D正確。6.(2021·重慶南開中學(xué)月考)已知地球大氣層的厚度h遠(yuǎn)小于地球半徑R,空氣平均摩爾質(zhì)量為M,阿伏加德羅常數(shù)為NA,地面大氣壓強(qiáng)為p0,重力加速度大小為g,則可估算(D)A.地球大氣層空氣分子總數(shù)πeq\f(R2p0NA,Mg)B.地球大氣層空氣分子總數(shù)eq\f(4πR-h(huán)2p0NA,Mg)C.空氣分子之間的平均距離eq\r(3,\f(MgR,3p0NA))D.空氣分子之間的平均距離eq\r(3,\f(Mgh,p0NA))[解析]本題考查氣體分子數(shù)與分子間距的計算,設(shè)大氣層中氣體的質(zhì)量為m,由題意可知mg=p0S,即m=eq\f(p0S,g),分子數(shù)n=eq\f(mNA,M)=eq\f(p0SNA,Mg)=eq\f(4πR2p0NA,Mg),故A、B錯誤;假設(shè)每個分子占據(jù)一個小立方體,各小立方體緊密排列,則小立方體邊長即為空氣分子平均間距,設(shè)為a,大氣層中氣體總體積為V,則a=eq\r(3,\f(V,n)),而V=4πR2h,所以a=eq\r(3,\f(Mgh,p0NA)),故C錯誤,D正確。7.(2020·海淀區(qū)月考)在水的溫度由0℃上升到4℃的過程中,水的體積隨著溫度升高反而減小,我們稱之為“反常膨脹”。通過查閱資料知道:在水反常膨脹的過程中,體積減小是由于水分子之間的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,但所有水分子間的總勢能是增大的。關(guān)于這個問題的下列說法中正確的是(D)A.水分子的平均動能減小,吸收的熱量一部分用于分子間的結(jié)合力做正功B.水分子的平均動能減小,吸收的熱量一部分用于克服分子間的結(jié)合力做功C.水分子的平均動能增大,吸收的熱量一部分用于分子間的結(jié)合力做正功D.水分子的平均動能增大,吸收的熱量一部分用于克服分子間的結(jié)合力做功[解析]由于水的溫度在升高,故水分子的平均動能增大,故A、B兩項錯誤;由于水分子間的總勢能是增大的,說明了分子之間的相互作用力對分子做負(fù)功,一定是克服原來分子間原來的結(jié)合力而做功,故C項錯誤,D項正確。8.(2020·山東青島期中)小張在顯微鏡下觀察水中懸浮的細(xì)微粉筆末的運(yùn)動,從粉筆末在A點(diǎn)時開始,他把粉筆末每隔20s的位置記錄在坐標(biāo)紙上,依次得到B、C、D等位置坐標(biāo)點(diǎn),連接這些點(diǎn)形成如圖所示的折線圖,則關(guān)于該粉筆末的運(yùn)動,下列說法正確的是(BDE)A.該折線是粉筆末的運(yùn)動軌跡B.粉筆末的無規(guī)則運(yùn)動反映了水分子的無規(guī)則運(yùn)動C.經(jīng)過B點(diǎn)后10s,粉筆末應(yīng)該在BC的中點(diǎn)處D.粉筆末由B到C的平均速度小于由C到D的平均速度E.若改變水的溫度,再記錄一張圖,則僅從圖上不能確定記錄哪一張圖時水的溫度高[解析]本題考查了布朗運(yùn)動的相關(guān)知識。該折線圖不是粉筆末的實際運(yùn)動軌跡,而是每過一段時間粉筆末所在位置的連線,故A錯誤;粉筆末受到水分子的碰撞做無規(guī)則運(yùn)動,所以粉筆末的無規(guī)則運(yùn)動反映了水分子的無規(guī)則運(yùn)動,故B正確;由于分子運(yùn)動的無規(guī)則性,所以經(jīng)過B點(diǎn)后10s,我們不知道粉筆末在哪個位置,故C錯誤;任意兩點(diǎn)之間的時間間隔是相等的,所以位移間隔越大,則平均速度就越大,故粉筆末由B到C的平均速度小于由C到D的平均速度,故D正確;由于分子運(yùn)動的無規(guī)則性,所以我們無法僅從圖上就確定記錄哪一張圖時水的溫度高,故E正確。9.對下列相關(guān)物理現(xiàn)象的解釋正確的是(ABD)A.水和酒精混合后總體積減小,說明分子間有空隙B.存放過煤的混凝土地面下一定深度內(nèi)都有黑色顆粒,說明煤分子在做無規(guī)則的熱運(yùn)動C.高壓下的油會透過鋼壁滲出,說明分子是不停運(yùn)動著的D.在一杯熱水中放幾粒鹽,整杯水很快會變咸,這是鹽分子在高溫下無規(guī)則運(yùn)動加劇的結(jié)果E.花香四溢,說明分子間有空隙[解析]水和酒精混合后,水分子和酒精分子相互“鑲嵌”??傮w積減小,說明分子間有空隙,選項A正確;選項B屬于擴(kuò)散現(xiàn)象,它說明分子在不停地做無規(guī)則的熱運(yùn)動,選項B正確;高壓下油可以滲過鋼管壁,說明了分子間有間隙,故C錯誤;選項D屬于擴(kuò)散現(xiàn)象,正確;花香四溢,說明分子不停地做無規(guī)則運(yùn)動,與分子間有空隙無關(guān),選項E錯誤。10.下列說法中正確的是(ACE)A.圖甲中分子并不真的是球形,把它們當(dāng)作球形處理是一種估算方法B.圖乙是布朗運(yùn)動實驗的觀測記錄,圖為三顆微粒的運(yùn)動軌跡C.圖丙說明懸浮微粒做布朗運(yùn)動,是液體分子的無規(guī)則撞擊造成的D.圖丁中分子勢能為零的位置分子力的合力為零E.圖丁中分子勢能最小的位置分子力為零[解析]圖甲中分子并不真的是球形,把它們當(dāng)作球形處理是一種估算方法,A正確;圖乙是三顆微粒在不同時刻位置的連線,而不是微粒的運(yùn)動軌跡,B錯誤;圖丙說明懸浮微粒做布朗運(yùn)動,是液體分子的無規(guī)則撞擊造成的,C正確;圖丁中分子勢能為零的位置分子力的合力并不為零,分子勢能最小的位置分子力的合力為零,D錯誤,E正確。11.1g100℃的水與1g100℃的水蒸氣相比較,下述說法中正確的是(ACE)A.分子的平均動能與分子的總動能相同B.分子的平均動能相同,分子的總動能不同C.分子的總動能相同,但分子的勢能總和不同D.內(nèi)能相同E.1g100℃的水的內(nèi)能小[解析]溫度相同則它們的分子平均動能相同,又因為1g水和1g水蒸氣的分子數(shù)相同,因而它們的分子總動能相同,A正確,B錯誤;當(dāng)100℃水變成100℃的水蒸氣時,要吸收熱量,內(nèi)能增加,由于分子的總動能相同,所以分子的勢能總和變大,CE正確,D錯誤。12.把生鴨蛋放在鹽水中腌制一段時間,鹽就會進(jìn)入鴨蛋里變成咸鴨蛋。則下列說法正確的是(ACE)A.如果讓腌制鴨蛋的鹽水溫度升高,鹽分子進(jìn)入鴨蛋的速度就會加快B.鹽分子的運(yùn)動屬于布朗運(yùn)動C.在鴨蛋腌制過程中,有的鹽分子進(jìn)入鴨蛋內(nèi),也有鹽分子從鴨蛋里面出來D.鹽水溫度升高,每個鹽分子運(yùn)動的速率都會增大E.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[解析]如果讓腌制鴨蛋的鹽水溫度升高,分子運(yùn)動更劇烈,則鹽進(jìn)入鴨蛋的速度就會加快,故A正確;布朗運(yùn)動本身不是分子的運(yùn)動,故B錯誤;在腌制鴨蛋的鹽水中,有鹽分子進(jìn)入鴨蛋,分子運(yùn)動是無規(guī)則的,同樣會有鹽分子從鴨蛋里面出來,故C正確;鹽水溫度升高,分子的平均動能增大,但不是每個鹽分子運(yùn)動的速率都會增大,個別分子的速率也可能減小,故D錯誤;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,故E正確。13.(2021·河北南和一中月考)關(guān)于分子力和分子勢能,下列說法正確的是(CDE)A.當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時,分子之間只存在引力B.當(dāng)分子間距離為r0時,分子之間引力和斥力均為零C.分子之間的斥力隨分子間距離的減小而增大D.當(dāng)分子間距離由r0逐漸增大時(小于10r0),分子勢能增大E.分子力做正功時,分子勢能減??;當(dāng)分子力做負(fù)功時,分子勢能增大[解析]本題考查分子力與分子勢能隨分子間距離的變化情況。分子力表現(xiàn)為引力時,分子之間的引力大于斥力,并非分子之間只存在引力,選項A錯誤;當(dāng)分子間距離為r0時,分子之間引力和斥力相等,分子力表現(xiàn)為零,選項B錯誤;分子之間的斥力隨分子間距離的減小而增大,選項C正確;當(dāng)分子間距離由r0逐漸增大時(小于10r0),因分子力表現(xiàn)為引力,分子力做負(fù)功,則分子勢能增大,選項D正確;分子力做正功時,分子勢能減??;當(dāng)分子力做負(fù)功時,分子勢能增大,故E正確。二、非選擇題14.(1)在做“用油膜法估測分子的大小”的實驗時,已經(jīng)準(zhǔn)備的器材有:油酸酒精溶液、滴管、淺盤和水、玻璃板、彩筆,要完成本實驗,還缺少的器材有量筒、痱子粉(或石膏粉)、坐標(biāo)紙。(2)在用油膜法粗測分子直徑的實驗中,在某些方面作了理想化的假設(shè):將油膜看成單分子,將油酸分子看成球形,認(rèn)為油酸分子是一個緊挨一個的;實驗中滴在水面的是油酸酒精溶液而不是純油酸,且只能滴一滴,這是因為純油酸黏滯力較大,直接測量體積時誤差太大,滴太多會使油膜面積過大,測量時誤差太大;在將油酸酒精溶液滴向水面前,要先在水面上均勻撒些痱子粉,這樣做是為了使油膜邊界清晰,便于描繪油膜形狀。(3)如圖反映“用油膜法估測分子的大小”實驗中的4個步驟,將它們按操作先后順序排列應(yīng)是dacb(用符號表示)。[解析](1)在本實驗中,要用量筒量取酒精和油酸,從而配制油酸酒精溶液,先在水槽中灑上痱子粉(或石膏粉),再將用酒精稀釋過的油酸用滴管滴到水面上,待油酸膜面積穩(wěn)定后,將玻璃板蓋在水槽上,在玻璃板上鋪上坐標(biāo)紙,用彩筆畫出油膜的邊界,用數(shù)格子的方法得出形成油膜的面積;則可根據(jù)體積公式求得分子直徑,故實驗中還需要量筒、痱子粉(或石膏粉)及描繪圖形的坐標(biāo)紙。(2)本實驗中做了三點(diǎn)理想化假設(shè),一是將油酸分子視為球形,二是認(rèn)為油酸分子是緊挨在一起的,三是將油膜看成單分子膜。實驗中滴在水面的是油酸酒精溶液而不是純油酸,這是因為純油酸黏滯力較大,直接測量體積時誤差太大,只能滴一滴是為了使油膜面積不至于太大而接觸盤壁,造成測量面積時誤差太大;在滴入溶液之前,要先在水面上均勻撒上痱子粉,這樣做的目的是使油膜邊界清晰,便于描繪油膜形狀。(3)“油膜法估測油酸分子的大小”實驗步驟為:配制油酸酒精溶液→測定一滴油酸酒精溶液的體積→準(zhǔn)備淺水盤→形成油膜→描繪油膜邊界→測量油膜面積→計算分子直徑。很顯然,操作先后順序排列應(yīng)是dacb。15.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。[答案](1)3×
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