2024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)含解析新人教版

PAGEPAGE7第1講分子動(dòng)理論內(nèi)能一、單項(xiàng)選擇題：在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．(2024·上海黃浦區(qū)二模)某日氣溫最低為－2℃、最高為7℃A．5K B．278KC．9K D．282K[解析]本題考查了溫度單位的換算，日氣溫最低為－2℃、最高為7℃，則該日的最大溫差是9℃，因Δt＝ΔT，則用熱力學(xué)溫標(biāo)表示該日的最大溫差是9K，故選C。2．某氣體的摩爾質(zhì)量為M，分子質(zhì)量為m，若1mol該氣體的體積為Vm，分子密度為ρ，則關(guān)于氣體分子的體積正確的是(阿伏加德羅常數(shù)為NA)(A)A．eq\f(m,ρ) B．eq\f(M,mVm)C．eq\f(ρNA,M) D．eq\f(ρNA,m)[解析]本題考查氣體分子體積的計(jì)算。氣體分子的質(zhì)量等于氣體分子體積乘密度，故氣體分子體積為V＝eq\f(m,ρ)，A正確，D錯(cuò)誤；eq\f(M,mVm)表示單位體積分子數(shù)，eq\f(ρNA,M)表示單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)，B、C錯(cuò)誤。3．關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是(C)A．液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)就是布朗運(yùn)動(dòng)B．布朗運(yùn)動(dòng)的激烈程度跟溫度無關(guān)C．布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的固體顆粒不斷地受到液體分子的撞擊而引起的D．懸浮在液體中固體顆粒越大，在某一瞬間撞擊它的分子數(shù)越多，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯[解析]液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)屬于分子熱運(yùn)動(dòng)，肉眼不行見，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；布朗運(yùn)動(dòng)的激烈程度跟溫度有關(guān)，溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的固體顆粒不斷地受到液體分子的撞擊而引起的，選項(xiàng)C正確；懸浮在液體或氣體中的顆粒越小，液體分子或氣體分子對顆粒的撞擊造成的不平衡性越明顯，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。二、多項(xiàng)選擇題：在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)是符合題目要求的。4．墨滴入水，擴(kuò)而散之，緩緩混勻，關(guān)于該現(xiàn)象的分析正確的是(BC)A．混合勻稱主要是由于碳粒受重力作用B．混合勻稱的過程中，水分子和碳粒都做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)C．運(yùn)用碳粒更小的墨汁，混合勻稱的過程進(jìn)行得更快速D．墨汁的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)是由于碳粒和水分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起的[解析]依據(jù)分子動(dòng)理論的學(xué)問可知，最終混合勻稱是擴(kuò)散現(xiàn)象，水分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，碳粒做布朗運(yùn)動(dòng)，由于布朗運(yùn)動(dòng)的猛烈程度與顆粒大小和溫度有關(guān)，所以運(yùn)用碳粒更小的墨汁，布朗運(yùn)動(dòng)會(huì)更明顯，則混合勻稱的過程進(jìn)行得更快速，故選B、C。5．(2024·湖南湘潭二模)關(guān)于分子動(dòng)理論和物體的內(nèi)能，下列說法正確的是(AC)A．物體的溫度上升時(shí)，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能肯定增大B．能出污泥而不染，說明擴(kuò)散現(xiàn)象在污泥中不能進(jìn)行C．當(dāng)分子間的距離減小時(shí)，分子間的引力的斥力都增大，但斥力增大得更快D．若氣體的摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則氣體的分子體積為eq\f(M,ρNA)[解析]本題考查分子熱運(yùn)動(dòng)、分子勢能等學(xué)問。溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)記，所以物體的溫度上升時(shí)，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能肯定增大，故A正確；擴(kuò)散現(xiàn)象在任何地方任何時(shí)間都不會(huì)停止，故B錯(cuò)誤；當(dāng)分子間的距離減小時(shí)，分子間的引力和斥力都增大，但斥力增大得更快，故C正確；eq\f(M,ρNA)是一個(gè)氣體分子占的空間，由于氣體分子的間距較大，氣體分子占的空間要大于氣體分子的體積，故D錯(cuò)誤。6．1g100℃的水與1g100℃的水蒸氣相比較，下述說法中正確的是(AC)A．分子的平均動(dòng)能與分子的總動(dòng)能相同B．分子的平均動(dòng)能相同，分子的總動(dòng)能不同C．分子的總動(dòng)能相同，但分子的勢能總和不同D．內(nèi)能相同[解析]溫度相同則它們的分子平均動(dòng)能相同，又因?yàn)?g水和1g水蒸氣的分子數(shù)相同，因而它們的分子總動(dòng)能相同，A正確，B錯(cuò)誤；當(dāng)100℃水變成100℃的水蒸氣時(shí)，要汲取熱量，內(nèi)能增加，由于分子的總動(dòng)能相同，所以分子的勢能總和變大，C正確，D錯(cuò)誤。7．(2024·山東夏津一中月考)下列敘述正確的是(AC)A．?dāng)U散現(xiàn)象說明白分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)B．布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的運(yùn)動(dòng)C．分子間距離增大，分子間的引力和斥力肯定減小D．物體的溫度較高，分子運(yùn)動(dòng)越激烈，每個(gè)分子的動(dòng)能都肯定越大[解析]本題考查分子熱運(yùn)動(dòng)、分子間作用力等問題。擴(kuò)散現(xiàn)象說明白分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故A正確；布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，并不是分子的運(yùn)動(dòng)，間接反映了液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；分子間距離增大時(shí)，斥力和引力都減小，分子間距離減小時(shí)，斥力和引力都增大，但斥力增大得快，故C正確；氣體溫度上升，則分子的平均動(dòng)能增加，但并不是全部分子的動(dòng)能增大，故D錯(cuò)誤。8.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(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)，分子勢能Ep最小D．在r由r1增大的過程中，分子間的作用力做正功[解析]兩分子系統(tǒng)的勢能Ep最小值對應(yīng)分子平衡位置，即r2處為平衡位置，當(dāng)r>r2時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為引力，當(dāng)r<r2時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，B正確，A錯(cuò)誤；當(dāng)r＝r2時(shí)，分子勢能Ep最小，C正確；在r由r1增大到r2的過程中，分子間的作用力做正功，分子勢能減小，在r由r2接著增大的過程中，分子間的作用力做負(fù)功，分子勢能增大，D錯(cuò)誤。9．(2024·四川綿陽一診)對非志向氣體，下列說法正確的是(BD)A．氣體分子的重力勢能是氣體內(nèi)能的一部分B．氣體分子熱動(dòng)能的動(dòng)能是氣體內(nèi)能的一部分C．氣體整體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能是氣體內(nèi)能的一部分D．分子之間相互作用的勢能是氣體內(nèi)能的一部分[解析]本題考查了氣體內(nèi)能的組成。氣體的內(nèi)能指氣體全部分子勢能和分子動(dòng)能之和，其中分子勢能是由分子間的相對位置和相互作用確定的，與重力勢能無關(guān)；分子動(dòng)能是分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能，與氣體整體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能無關(guān)，故A、C錯(cuò)誤，B、D正確。10．(2024·河北武邑中學(xué)質(zhì)檢)小張?jiān)陲@微鏡下視察水中懸浮的微小粉筆末的運(yùn)動(dòng)，從粉筆末在A點(diǎn)時(shí)起先，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(dòng)，下列說法正確的是(BD)A．該折線是粉筆末的運(yùn)動(dòng)軌跡B．粉筆末的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)反映了水分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)C．經(jīng)過B點(diǎn)后10s，粉筆末應(yīng)當(dāng)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[解析]本題考查了布朗運(yùn)動(dòng)的相關(guān)學(xué)問，該折線圖不是粉筆末的實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡，而是每過一段時(shí)間粉筆末所在位置的連線，故A錯(cuò)誤；粉筆末受到水分子的碰撞做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，所以粉筆末的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)反映了水分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故B正確；由于分子運(yùn)動(dòng)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(gè)位置，故C錯(cuò)誤；隨意兩點(diǎn)之間的時(shí)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。11．兩個(gè)相鄰的分子之間同時(shí)存在著引力和斥力，它們隨分子之間距離r的改變關(guān)系如圖所示。圖中虛線是分子斥力和分子引力曲線，實(shí)線是分子合力曲線。當(dāng)分子間距離為r＝r0時(shí)，分子之間合力為零，則選項(xiàng)圖中關(guān)于該兩分子組成系統(tǒng)的分子勢能Ep與兩分子間距離r的關(guān)系曲線，可能正確的是(BC)[解析]當(dāng)分子間距r>r0時(shí)，分子間表現(xiàn)為引力，當(dāng)分子間距離r減小時(shí)，分子力做正功，分子勢能減小，當(dāng)r<r0時(shí)，分子間表現(xiàn)為斥力，當(dāng)分子間距r減小時(shí)，分子力做負(fù)功，分子勢能增大，當(dāng)r＝r0時(shí)，分子勢能最小。但考慮取不同位置作為分子勢能為零的點(diǎn)，B、C兩個(gè)圖象可能是正確的。12．(2024·吉林三調(diào))下列說法正確的是(ABD)A．熱量有可能由低溫物體傳遞到高溫物體B．布朗運(yùn)動(dòng)不是指懸浮在液體中的固體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)C．兩分子組成的系統(tǒng)，其分子勢能Ep隨兩分子間距離r增大而增大D．假如氣體溫度上升，分子平均動(dòng)能會(huì)增大，但并不是全部分子的速率都增大[解析]本題考查了分子間作用力和分子間勢能等學(xué)問點(diǎn)。依據(jù)熱力學(xué)其次定律可知，熱量可以由低溫物體傳遞到高溫物體，但要引起其他改變，選項(xiàng)A正確；布朗運(yùn)動(dòng)不是指懸浮在液體中的固體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，是指懸浮在液體中的固體顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，是液體分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的表現(xiàn)，選項(xiàng)B正確；兩分子組成的系統(tǒng)，當(dāng)r>r0時(shí)，分子勢能隨兩分子間距離r增大而增大；當(dāng)r<r0時(shí)，分子勢能隨兩分子間距離r增大而減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；假如氣體溫度上升，分子的平均動(dòng)能會(huì)增加，但并不是全部分子的速率都增大，選項(xiàng)D正確。三、非選擇題13．(2024·江蘇南京鹽城調(diào)研)某同學(xué)做“用油膜法估測分子的大小”的試驗(yàn)。已知每2500mL油酸酒精溶液中含有純油酸1mL，用注射器測得每100滴這樣的溶液為1mL，把這一滴這樣的溶液滴入撒有痱子粉的盛水淺盤里，把玻璃板蓋在淺盤上并描畫出油酸膜輪廓，如圖所示。圖中正方形小格的邊長為1cm，則油酸膜的面積為40±2cm2，油酸分子直徑大小d＝1×10－9[解析]本題考查油膜法估測分子大小的試驗(yàn)，數(shù)方格紙中被實(shí)線圈起來的部分，可知油酸膜的面積為40cm2；一滴溶液純油酸的體積V＝eq\f(1,100)×eq\f(1,2500)cm3，所以d＝eq\f(V,S)＝eq\f(1,100×2500×40)cm＝1×10－9m。14．許多轎車為了改善夜間行駛時(shí)的照明問題，在車燈的設(shè)計(jì)上選擇了氙氣燈，因?yàn)殡瘹鉄魺艄獾牧炼仁且话銦魺艄饬炼鹊?倍，但是耗電量僅是一般燈的一半，氙氣燈運(yùn)用壽命則是一般燈的5倍，許多車主會(huì)選擇含有氙氣燈的汽車，若氙氣充入燈頭后的容積V＝1.6L，氙氣密度ρ＝6.0kg/m3。已知氙氣摩爾質(zhì)量M＝0.131kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6×1023mol